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江苏体彩网官方|一文读懂ZK Rollup和Optimistic Rollup:以太坊重要的扩展方向


江苏体彩网|首页:前言:多年来,扩张性仍然在落后公共链。扩张性的解决方案在于概念论证,有的在于研发。

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Optimistic Rollup和Zk Rollup也是可扩展的解决方案,并引起了加密社区的极大关注。那么,什么是“最佳对策”和“ZK对策”?什么技术路线不会占据以太网扩张的未来?不管道路如何交错,以前的希望(如plasma等技术解决方案)很简单,但以太网房间的扩张仍在进行,与主流场景相符并不远。

这篇文章的作者Alex Gluchowski翻译自蓝狐笔记社区的《JOKO》。概述“优化Rollup”是一种技术,预计在短期内扩大以太网房的标准化智能合同。如果部署速度足够慢,就应该确保迁移到现有dApp和服务的方法,并合理评估安全性和可扩展性。

因此,ETH1.0必须满足快速增长的市场需求。ZK Rollup是一种更简单的技术。现在可以作为令牌移动和特定应用程序使用。

但是,建立标准化的智能合同需要更多的时间,要想有效地将EVM覆盖到ZKP,需要更好的研究。(蓝狐note:ZKP是指零科学知识证书。)但是,ZK Rollup几乎开发出来后,所有现有的以太坊dApp和服务都必须顺利出色地迁移。ZK Rollup将无法解决“优化Rollup”的一些基本问题。

避免喜欢的尾巴的危险。通过简单但不切实际的反击向量窃取资金。将提取资金时间从1-2周增加到几分钟。

反对缓慢交易,以无限数量确认并解散。简介引入隐私。Optimistic Rollup对ZK Rollup来说是个好消息。扩大到第二层的过渡期拒绝对钱包、成就机、dApp和用户习惯的根本改变。

Optimistic Rollup有助于将可扩展性引入这些不能以ZK Rollup为基础的dApp,以便为这一行为做好生态系统。(威廉莎士比亚,Northern Exposure(美国电视),成功)这给了ZK Rollup和发展成熟期的充足时间,建立了几乎顺畅的使用,同时保持了以太的增长势头。什么是Rollup 101* Rollup?Rollup是与Plasma相似的第2层可扩展性解决方案。

对单个主链合同持有人的所有资金和小型“侧链”状态(通常是帐户、馀额和状态的Merkle树)执行简洁的加密承诺。侧链状态保持在用户和运营商链下,不依赖第1层的存储(可扩展性胜利的第二个来源)。Rollup和Plasma的区别在于,它们通过第1层网络发布每个交易的部分数据,解决了Plasms的大问题(etherboard上仅限tx CALLDATA)。

因此,在一个Rollup块中可以将数千个事务组合在一起。这种方法的成本苛刻地快速增加到圆形线性(事务量的O(n)),但CALLDATA比第1层存储和计算便宜,因此实际上吞吐量增加了100倍。Rollup已被Vitalik Buterin反复接受为最喜欢的第2层可扩展性解决方案。

根据确保状态转换准确性的方法,有两种Rollup方法:zkRollup和Optimistic Rollup。*什么是ZK Rollup?在JK-Rollup中,运营商必须对每个状态转换分解SNARK(蓝狐笔记:简洁、未对话的信息证明,succinct Non-interactive Argument of Knowledge),并由主链的Roll up合同展开,该SNARK由所有者准确地亲笔签名这些交易正确修订了账户余额,并使Merkle root从旧状态变成了新的。因此,运营者不太可能提交违宪或操纵的状态。

*什么是Optimistic Rollup?在Optimistic Rollup中,新状态由操作员发布,每次都要由Rollup智能合同进行检查。忽略,每个人都预计状态转换是正确的。 但是,如果宣布不正确的状态转换,其他运营商或用户(需要密切观察Layer 1 Rollup合同的情况,并继续进行各种个别交易)必须将被认为错误的交易返回错误的区块,并撤回故意运营商的保证金。

Optimistic Rollup的概念最初是由John Adler明确提出的。现在,让我们比较一下ZK Rollup和Optimsitc Rollup。

灵活性:标准化计算*最佳化算法算法(Optimistic roll up Optimistic roll up)可以作为特定应用程序使用,但Plasma Group最重要的想法是最佳虚拟机器(OVM)。OVM反对构建给定的智能合同逻辑。在Etherfang可以构建的一切都可以在OVM上构建,其中还包括智能合同的愉快分组。

基于EVM、EWASM或其他虚拟机。OVM的优点是,与EVM一起使用时,反对使用Solidity编写代码。因此,大多数现有的代码库可以很好地复制到“光学角色”中。

如果OVM能够重视现有的EVM字节码,那就不是理想的自由选择,但也可能不是那么简单。正确的构建方式拒绝更改交易数据(CALLDATA)格式,拒绝构建简单的Truebit/Plasma Leap风格的挑战/电话协议,从而获得欺诈证明。这可能会导致与EVM产生分歧,无法妥善处理边缘情况。也就是说,为了适应环境中当前的OVM合同,仍然需要一些工作。

另一个挑战是,大型块的欺诈证明可能需要比Layer 1块gas limit允许的更好的gas。那么,这些欺诈证明必须分解成各种ETH交易。* ZK Rollup到目前为止,所有现有的JK-Roll up构建都讨论了特定运营商,如令牌移动或原子交换。

这里有几个主要原因。第一,没有有效的技术可以作为一个组使用,这是对不同ZKP的简洁重复证明。

这需要将不同智能协议的持续执行归纳为一个块。最坏的方法是对椭圆曲线的循环使用Groth16(在Coda中使用)。

这种方法需要在长字段中展开计算,对大计算几乎没有效率。其次,即使字段很短,Groth16也不会拒绝对每个智能合同和每个新版本进行分离和可靠的安装。

这似乎意味着不现实。需要可靠设置的唯一有效的ZKP技术是基于FRI的STARKs。

但是,检查程序仅对有限的问题(可以用简洁的算术电路回答)简洁。STARK检查器必须对证明的计算语句中的每个约束至少再进行一次。

也就是说,不能递归运行异构智能协议的子集。随着SNORKs的频繁出现,一切又改变了。SNORK是基于稍有不同的加密原语集(众所周知的多项式约定体系)的下一代ZKP。

Sean Bowe最初由Sonic开发,2019年夏天普朗克和Marlin紧随其后。这一切都有一个共同点。

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需要可靠的设置,但现在可以标准化和修订。一次完成后,可以随时通过多种不同的程序轻松使用。

但是,在这些证明系统中使用的Kate多项式承诺体系仍然需要用有效的椭圆曲线循环进行迭代,目前无法使用。这就是为什么Halo、SuperSonic、Fractal和Matter Labs团队对最近近乎简洁、半透明(不可信的设置)的证明系统感到非常兴奋。为了长话短说:在ZKP上构建标准化智能合同的障碍已经消除。ZK Rollup几乎需要反对与EVM相同的编程模型,包括无缝的组和互操作性。

Solidity开发者的学习曲线需要一天左右,但初始合同可能需要专用DSL。最后,考虑到ZKP证明者技术目前的发展速度,希望所有现有的ETH(甚至EWASM)合同能够以巨大的希望有效地再现。

可扩展性交易成本* Optimistic Rollup据John Adler估计,EIP2028/伊斯坦布尔以后,每个账户的gas约为4k。这意味着大约相当于100tps。

对于BLS团体手写签名,这个数字可能会下降到最高500 TPS(TX参数可以维持很长时间,以避免损害EVM兼容性)。如果EVM兼容性受损,理论吞吐量可能会迅速增加到ZKP的无限。实际吞吐量下限(令牌移动):500tps目前可能还不错。

* ZK rollup从Master test net移动到tx的每个公共数据费用目前为16bytes,在EIP2028/伊斯坦布尔之后支出272gas费用。此外,不会有证明的摊销费用,预计约30万gas。假设最坏的情况也需要100万gas证明费用,但预计账户下限仍将达到2140tps。

在一些争论中,人们可以听到ZKP不会产生很多计算支出的争论,因此费用很高。本质上,与gas成本相比,计算成本可以忽略不计,这是实际瓶颈。这是由于外聘审查分散化造成的。

我们也希望这个因素不会随着时间的流逝而明显上升。实际吞吐量下限(令牌移动):最高2000tps ——与Visa的大小相似。但是,在许多使用案例中,ZK Rollup可以省略通用数据中的大块部分,而无需重新配置状态转换增量,从而实现更多节约(转到ZK电路证明)。核心观点是,Optimistic Rollup一直拒绝用户发布几乎交易输出,但ZK Rollup只能自由选择以下选项:1)不影响交易输出状态转换的证人2)交易输入。

这种自由选择可以非常优雅地构建,而不必太复杂。著名例子:有争吵钱包、Argent风格账户抽象钱包或中心化交易所的用户必须提交亲笔签名,接受合同检查。这种亲笔签名被称为状态增量修订必需,可以从公开发表数据中省略。Gnosis的Dfusion Dutch DEX等合同拒绝输出大量数据集。

这些输出对存储有直接影响,但只能用作检查计算结果。*ETH 2.0后,所有Rollup都位于单个片上,因此除非比特率通常更低,否则CALLDATA成本(和Rollup交易成本)不会再次发生重大变化。元交易两种类型的累计都适合反对元交易和账户抽象。

安全*Optimistic Rollup与地下通道支付不同,Rollup的所有资金都由单个智能合同所有者拥有。由于Rollup是最值得期待的扩张方向,我们应该看到很多用户向其中迁移,而且很多价值集中在这些合同上。拥有价值千万数亿美元(数十亿美元)的资产,对著名黑客来说,Rollup合同将变成诱人的蜜罐,如果有机会反击,无论多么简单,都可以尝试展开。

(威廉莎士比亚,Northern Exposure(美国电视),成功)Optimistic Rollup的安全模型基于两个假设。1.至少n个节点中有1个要继续所有Optimistic Rollup交易,并在宣布违宪状态转换时提交欺诈证明。

2.基本第1层网络在强大的抗审查性*N个节点中,至少有一名诚实节点参与者对第一名的现实希望是,只有累计运营者实际上不监视和进行交易。普通用户没有处理低阻抗交易的动力和技术。(如果可能的话,扩张从哪里开始?)幸运的是,运营商在违宪块的基础上建立块,资产不会消失,所以自然有动力检查彼此块的准确性。

(威廉莎士比亚、双赢、幸运、幸运、幸运、幸运)有足够可靠的参与者,N个节点中有1个真实的节点操作员是合理的假设。 但是因为活跃的参与者人数有限(几百人?),一些简单的反击可能包括所有运营商的基础设施(很难,但不现实),贿赂/勒索研发工程师的秘密恶意代码的追加,对Rollup软件的改编,频道的分发等。当然,也可能是这种反击的人队。这种反击很难构建,但要进行大规模的防卫,但在一定程度上要比反击太防矿工更现实。

特别是因为在对Optimistic Rollup的顺利反击完成之前不会引人注目。(威廉莎士比亚,Northern Exposure(美国电视剧),)*强大的第一层审查性第二个家庭是棘手的家庭。本质上,以太的设计获得了经济机制,它对一般审查非常有效。

然而,这些机制在经常发生反机制时不会暂停。攻击者可以建立几乎自动的行贿机制,协商矿工51%的反击,这不会阻止真实的矿工将欺诈证明纳入该区块。有趣的是,对参与的矿工来说,此次反击所需的费用为零,如果具体可以归入审查,则不包括愤怒的社区反应引起的社会费用。这部分也很棘手因为该机制对反击的参与者获得了合理的主张性。

“考虑到攻击者的大部分可信承诺,如果我不参与,我的街区就不会被抛弃,所以我必须这样做,不是为了利润,而是为了防止损失。(阿尔伯特爱因斯坦。)出乎意料的是,在PoW下,这种反击非常现实。

没有有效的方法来惩罚参与的电子邮件矿工。转换成PoS后,社区可能会通过矿工的誓言权益下降来惩罚他们。

如果协议达成普遍的社会共识。但是这种审查反击可以看作是对整个网络的入侵。矿工们可以说没有义务单纯地真诚地遵从协议,以违反最佳经济利益的方式行事。

但是在DAO结束后,至少会成为有争议的讨论,其结果可以说是不可预测的。在Vitalik最近进行的社区民意调查中,无论受到何种程度的反击,63%的选民赞成对不可逆的区块链进行某种人工干预来救济用户。

不用说,检查者的权益(蓝狐笔记:这里说的是担保资金)也很难整理,更不用说清算大多数检查者的权益了。最近发表了对串通合谋的更好研究和对PoS环境下欺诈证明的新反击。这指出,在PoS中,Optimistic Rollup的审查反击风险与PoW一样低。

抵制这种反击的更现实的方法是,在UASF(用户战死的软端)上,社区的缓慢动员迫使矿工纳入一些交易。从工程和社会的角度来看,这一幕都很简单,为了获得欺诈证明,他们会同意拒绝比较广泛的挑战期。至少一周,至少两周。另一方面,主要DeFi运营商在要求这种结局的结果时处于不利地位,防止嘈杂的妨碍事件仅次于利益。

因此,最佳自由选择可能是安静地跟随攻击者(这可能会导致以太维持最长的链条,引发比顺利结束更少的争议)。总的来说,欺诈证明审查的风险比较低,但不能无视。Optimistic Rollup没有1 ~ 2周的欺诈证明挑战期,也没有太多资金的利害关系,所以可能没有问题。

电信企业/矿工招募不会冒一些困难和风险。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),但如果rollup的价值提高,潜入的黑天鹅就不会更加担心了。*在ZK Rollup ZK Rollup中,每个状态转换在变为有效状态之前通过RollUp智能合同已开始验证。严格来说,运营商不能窃取资金或破坏Rollup状态。

ZK Rollup依赖第1层的抗审查性,只是为了它的活性,而不是为了安全。任何人都应监视ZK Rollup,块检查后用户资金将始终确保最终返回,即使操作员拒绝合作也是如此。因此,ZK Rollup更好地反映了加密世界的基本概念。

也就是说,通过加密和博弈论激励,代替可信的人构建灵活性。但是,为了原件,我必须提及与ZK Rollup相关的一些潜在危险。可信设置如果ZK Rollup使用的ZKP需要标准化的可信设置,可以得出“N分之一”真实参与者的假设。根据参与者的数量和质量,这可能是可以接受的危险,也可能是不可拒绝的危险。

但是安全是安全的。特别是Matter Labs正在建设中。密码学使用的加密原语与Groth16相比,最近一代SNARKs进行了更多的实践验证。

Matter Lab的工作是以FRI为基础的,因此也可以说是后量子的安全性。但是,要想几乎冷静下来,必须适用两种缓解政策。

*与RSA任务一样,需要用低于实际产品版本的安全参数构建很多奖金。如果找到实际的反击,研究人员将不会在产品代码被破坏前几年解决挑战。*所有状态转换都应只由ZKR的操作员发送,ZKR的操作员基本上应作为双重检查的保护层。

延期(达成最终验证协议所需的时间)*Optimistic Rollup由于上述安全部分提到的问题,只有在1至2周欺诈证明的挑战期间,Optimistic Rollup才能安全。在这段时间过去之前,任何交易都不能指出是最后一次,内部Rollup tx和解散都不是最后一次。

意外地,对于最终用户,没有比通过整个最后挑战期间继续所有交易更慢的方法。(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视),挑战)需要注意的是,由于单个运营商节点的漏洞或(黑客入侵)可能会导致还原,因此用户不能完全依赖博弈论来确保区块的最后。

最后时间(PoW下):2周最后时间(PoS下):1周*ZK Rollup目前计算ZKP时密度较高。目前,对于1000tx区块,一般服务器硬件下的20分钟可以证明分解时间。

正在扩展的GPU证明程序的实施(Matter Labs和Coda实施)将在未来将tx速度提高至少10倍。在不远的将来,专用硬件可以享受更高的计算性能。最后,我们想在一分钟内看到完成的街区的最后。最终时间(目前):20分钟最终时间(未来):1分钟内,Rollup交易内部的缓慢确认将通过两种类型的Rollup中的现金提供一定的安全保证(如果交易未包含在约定的区块中,保证金不会消失),允许运营商向用户发送即时交易确认。

这为最终性获得了经济保障。这种方法是有限度的。对可交换令牌的移动更好,但不适合敦促NFT和标准化合同。

该NFT可能没有市场价值,这些资产的所有者可能希望在任何情况下立即“销售”。标准化合同的催促是因为,如果链条上的部分转移交易恢复,就很难准确分析货币价值。一个很简单的例子:为了拒绝接受稳定货币成就期价格广播的最终价格,运营商需要担保多少资金?缓慢的提取资金缓慢的分解类似于缓慢的内部Rollup确认。

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运营商可以与流动性供应商合作,立即向用户提取可交换的代币,而不必等到Rollup中的解散交易成为最终交易。这拒绝了大量担保物,这与最终达成协议的时间成正比。 对Optimistic Rollup来说,未来现实的最后时间是一周,而ZK Rollup是五分钟,Optimistic Rollup为了反对每周完全相同的支付量,必须有2000倍的担保。

(阿尔伯特爱因斯坦、Northern Exposure(美国电视剧)、Northern Exposure(美国电视剧)、成功)个人信息保护*Optimistic Rollup本身也是第2层,因此,在optimistic rollup上构建的所有隐私解决方案都将用作第3层。这可能会使个人信息保护服务更加集中,并产生一组小型电子邮件,从而大大降低个人信息保护的实用性(在zcash中,在个人资料情况下交易也可能被掩盖)*ZK Rollup需要系统个人资料来反对这一点,以获得准确的个人信息。从技术角度来看,ZK Rollup可以在协议级别出色地反对移动到令牌的个人信息保护交易的个人资料,或者区分公共和个人信息协议。

同时,如果构建几乎电子邮件zcash风格的交易(即不仅隐藏金额,还隐藏交易参与者),将拒绝将ZK Rollup的存储模型从基于帐户的模型转换为基于UTXO的模型,这不会导致很多问题,也不太可能再次发生。结论优选卷组目前处于PoC阶段。(蓝狐笔记:PoC代表概念验证阶段。从未来和落地的角度来看,蓝狐note寄予更大的期望。

ZK Rollup)我们期待不迅速构建产品级别的实施。(威廉莎士比亚,Northern Exposure(美国电视),成功)如果证明复制现有代码更容易,项目将逐渐使用它,开始构建新的基础设施。第2层的反对经常出现在钱包里,应验期将在Optimistic Rollup等地播出。

ZK Rollup在某些应用领域已经成熟,例如ERC20令牌的移动,但几乎不会逐步向标准化的智能合同方向发展。最后,可以将基于EVM和WASM的智能协议复制到ZK Rollup。以目前的技术发展速度,可能需要几年才能完成。

对于两种类型的Rollup,类似的基础架构更改不会在钱包、成就机和其他智能合同组件中再次发生。这将拒绝大量的工作,随着更多的项目对第二层扩展技术感兴趣,这些工作将不会加速。Optimistic Rollup承诺在ZK Rollup之前构建基于通用EVM的智能合同,因此将大大扩大使用第2层的社区的动机。对于用户和dApp,从一个Rollup跳到另一个Rollup并不比从ETH第一次移动到第二层容易。

桥不会使这个过程变得更平滑。由于这种转变的简陋,这种解决方案在UX方面不会占据明显优势,长期来看很有可能成为唯一的赢家。不管结果如何,这将是一个非常重要和令人兴奋的发展。

不管怎样,最后的赢家都是以太坊共同体。|江苏体彩网|首页。

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