Автор статті: Джон Адлер, ко-фаундер Celestia

Співавтор: Optimistic Rollups – це досить технічна концепція навіть для найбільш підкованих у криптовалюті. Давайте подивимося, чи зможемо ми тут розібратися.

Optimistic rollups (ORU) є найбільш перспективним напрямком масштабування Ethereum — і блокчейнів загалом — сьогодні. Але що це таке, і чому розробники Ethereum і дослідники масштабованості так захоплені ними?

У цій статті ми доступно розглянемо основи ORU. Для детальнішої технічної інформації див. тут.

Функції

ORU мають багато бажаних функцій, комбінація яких здебільшого не має собі рівних у всіх методах масштабування блокчейна. Правильно спроектована система матиме всі ці властивості:

• Надійний. На відміну від традиційних сайд ланцюгів, ORU не мають довіри (або, якщо ви хочете бути технічними, з мінімізованою довірою). Вам не потрібно вірити, що більшість виробників блоків URU є чесними, щоб завжди мати можливість зняти свої кошти зі rollup.
• Без дозволу. На відміну від Plasma, ORU не мають дозволу. Будь-хто може створити новий блок для ORU, оскільки всі дані rollup блоку опубліковані в Ethereum і доступні. Специфіка того, як визначити наступного лідера, є деталлю впровадження, а не фундаментальним обмеженням.
• Не кастодіальні. Поєднуючи дві вищезазначені властивості, оскільки ORU не має довіри і дозволу, ви завжди можете вивести свої кошти, і ніхто не зможе вас зупинити. Тому вони не є кастодіальними.
• Експресивний. На відміну від ZK rollup, ORU дозволяють (як у теорії, так і на практиці) отримати високий рівень експресивності, починаючи від платежів UTXO, схожих на біткойни, до повномасштабного виконання, сумісного з EVM.
• Відкрита участь. На відміну від каналів, ORU підтримують смарт-контракти з відкритою участю, такі як Uniswap.
• Ефективність капіталу. На відміну від каналів, ORU не вимагають від користувачів блокування капіталу наперед.
• Стійкий до скупчення ланцюга. На відміну від каналів і Plasma, ORU стійкі до перевантаження ланцюга, оскільки фальсифікація підтверджується на рівні блоку, а не на рівні закриття каналу чи виходу з Plasma.
• Жодної нової криптографії. На відміну від ZK rollup, ORU не потребують нової криптографії.
• Швидка (але не миттєва) остаточність. На відміну від ZK rollup, немає необхідності генерувати докази, тому блоки ORU можна негайно опублікувати в Ethereum. Оскільки дійсні блоки ORU не можна відкотити, вони мають ті самі гарантії остаточності, що й Ethereum, щойно їх буде опубліковано в Ethereum.

Коротка історія Optimistic Rollups

Однією з перших спроб покращити та розширити біткойн були сайд ланцюги. Сайд ланцюг — це блокчейн, який працює разом із батьківським ланцюгом і може мати різні властивості: коротший час блокування, більші блоки, більш виразні смарт-контракти тощо. Однак звичайні сайд ланцюги мають фатальну ваду: кошти користувача можуть бути вкрадені, якщо більшість майнерів/валідаторів сайд ланцюгу нечесні.

Протягом багатьох років існувало багато методів, які намагалися посилити сайд ланцюги, гарантуючи, що кошти користувачів не можуть бути вкрадені навіть за такої нечесної більшості (що називається двосторонньою прив’язкою з мінімізованою довірою). Попередні приклади включають об’єднаний майнинг, тіньові ланцюги та пізніші Plasma та ZK rollups. Цікаво, що дуже близьким попередником ORU є відкладене виконання стану в контексті сегментування (ми незабаром повернемося до цього!).

Кульмінацією досліджень, що відбуваються на цих багатьох фронтах, стала публікація конкретного опису техніки, яку ми тепер знаємо як “optimistic rollups”, у червні 2019 року під назвою “Мінімально життєздатний об’єднаний консенсус”. Відтоді спільнота Ethereum щиро прийняла ORU як спосіб масштабувати виконання смарт-контрактів у стилі Ethereum, не чекаючи Serenity Phase 2.

Як працюють Optimistic Rollups?

Оскільки сайд ланцюги з мінімізованою довірою двосторонньою прив’язкою (іншими словами, сайд ланцюги, які не можуть призвести до вкрадених коштів, навіть якщо всі валідатори сайд ланцюгу нечесні), ORU напрочуд прості з точки зору того, як вони працюють (хоча чому більш залучений).

1. Агрегатор збирає транзакції для rollup в блок rollup та надсилає блок rollup в смарт-контракт на Ethereum (або інший блокчейн зі смарт-контрактами в стилі Ethereum із багатим станом) разом із облігацією (незабаром ми побачимо навіщо нам ця зв'язка). Блок rollup не інтерпретується та не виконується — контракт просто записує хеш блоку та відстежує всі хеші блоку rollup. Самі блоки rollup не зберігаються в контракті, але доступні кожному для перегляду в історичних транзакціях Ethereum.
2. Блоки rollup містять корінь стану: корінь дерева Merkle стану rollup. Якщо цей кореневий стан недійсний, будь-хто може довести його недійсність за допомогою доказу фальсифікації протягом деякого часу очікування. Це може бути через те, що транзакція в блоці rollup недійсна, або через те, що корінь стану просто неправильний. Якщо блок rollup виявляється недійсним, контракт відкочує свій вигляд rollup ланцюга, закриваючи всі блоки rollup, які походять від недійсного блоку. У разі успішного доказу фальсифікації частина застави виплачується перевіряючому, а частина спалюється.
3. Якщо тайм-аут закінчується без доказу фальсифікації, контракт завершує rollup блок, дозволяючи відкликати облігацію. Виведення коштів користувача зі rollup назад в Ethereum розпочинається під час rollup та може бути завершено лише після того, як контракт завершить rollup блок.

Ось і все! ORU здаються такими простими, тож чому знадобилося стільки часу, щоб вони були конкретно запропоновані та розроблені? Це тому, що простір проектування для цих методів по суті нескінченний, і “щоб знайти відповідь, ви повинні знати відповідь”.

Примітка: все вищезазначене — це те, як ORU працюють у контексті блокчейну, такого як Ethereum, із виконанням у ланцюжку. ORU також можна реалізувати як програми з виконанням на стороні клієнта поверх таких проектів, як Celestia, де докази фальсифікації можна поширювати через мережу P2P замість того, щоб публікувати їх у смарт-контракті.

Компроміси

Хоча ORU мають численні функції, які є критично важливими в контексті децентралізованих блокчейнів і нестримних фінансових платформ і додатків, ці функції мають невелику ціну.

• За замовчуванням час очікування доказів фальсифікації (і, отже, затримка виведення коштів) може бути досить довгим — порядку тижнів — через властиву затримку взаємодії зі смарт-контрактами на Ethereum. За допомогою виконання на стороні клієнта час очікування можна значно скоротити. Однак цю затримку можна легко обійти, якщо постачальники ліквідності (LP) вилучають кошти за допомогою атомарних свопів за невелику плату. Фактично, це новий примітив DeFi: LP можуть отримувати повернення своєї ліквідності без довіри, надаючи послугу.
• Пропускна здатність ORU обмежена верхньою межею пропускної здатності доступності даних Ethereum. У цьому контексті ORU насправді можна розглядати як псевдошарди. Кілька ORU можуть працювати паралельно на одному рівні доступності даних. І, на щастя, легше масштабувати доступність даних, ніж виконання. Такі проекти, як Celestia, спеціально оптимізовані для забезпечення високомасштабованого рівня доступності даних загального призначення, який можуть використовувати всі rollup проекти, щоб розкрити весь свій потенціал.

Висновок

Підсумовуючи, ORU залишаються тут. Вони пропонують спосіб для Ethereum і блокчейнів загалом досягти більшості обіцянок шардингу набагато раніше, ніж Serenity Phase 2: масштабоване виконання для децентралізованих програм без шкоди для критичних властивостей. Проекти зі створення інфраструктури ORU включають (невичерпний список, не схвалення): Fuel Labs, Offchain Labs, Optimism і Hubble. Проектів, які планують побудувати поверх ORU в найближчому майбутньому, занадто багато, щоб порахувати!

Українська спільнота

Приєднуйтесь до нашаго Telegram каналу, щоб читати всі новини та апдейти про Celestia українською. Також, підписуйтесь на наш Твіттер. Ми будемо раді Вас бачити!