Xem nhanh Hệ sinh thái Rollup: Ngoài Rollup lạc quan và zk Rollup còn có những thiết kế mới nào?

Hệ sinh thái Rollup đã bắt nguồn rất nhiều lý thuyết thiết kế giàu trí tưởng tượng và sự tiến hóa lai.

Viết bởi: Alex Beckett Biên soạn bởi: Amber

Rollup đã trải qua một chặng đường dài kể từ khi được hình thành vào đầu năm 2019. Bây giờ có hai đối thủ cạnh tranh chính trên thị trường và dựa trên điều này, rất nhiều lý thuyết thiết kế giàu trí tưởng tượng và sự phát triển lai đã được bắt nguồn. Bài viết này sẽ xem xét tình trạng phát triển của hệ sinh thái Rollup kể từ năm 2022.

Tổng hợp lạc quan

Vì Bản tổng hợp lạc quan có mục đích chung có lợi thế của người đi đầu, nó đã giành được hầu hết các ứng dụng Bản tổng hợp, trong đó Arbitrum và Chủ nghĩa lạc quan cũng có thể được gọi là "điểm chuẩn tổng hợp".

Được xếp hạng bởi TVL, Arbitrum hiện đứng đầu trong ứng dụng Rollup, với số tiền bị khóa là 2,4 tỷ đô la. Mặc dù đã hoạt động trên mạng chính trong hơn một năm, nhưng vẫn còn nhiều khía cạnh chưa được kiểm tra của hệ thống. Offchain Labs, cơ quan chính hiện đang phát triển Arbitrum, vận hành một đơn đặt hàng trung tâm duy nhất và trong khi các bằng chứng gian lận tương tác rất linh hoạt, thì đơn đặt hàng trung tâm là thực thể trong danh sách trắng duy nhất có thể gửi tranh chấp để tạo bằng chứng gian lận. Từ góc độ của người dùng, mặc dù dự kiến sẽ phân cấp dần dần toàn bộ hệ thống, nhưng họ vẫn cần dành nhiều sự tin tưởng cho hệ thống.

Bản nâng cấp thế hệ tiếp theo của giao thức, Nitro, đã được tung ra trên Devnet. Nitro sẽ thay đổi hoàn toàn kiến trúc hiện tại và thay thế máy ảo Arbitrum tùy chỉnh bằng tổ hợp WASM-Geth. Bằng chứng gian lận tương tác của Arbitrum sẽ chạy trên WASM và các nút sẽ có cơ sở mã tương đương với Geth, cùng với một số tối ưu hóa dành riêng cho Rollup. Nói chung, Nitro sẽ mang lại những tối ưu hóa đáng kể, mang lại khả năng tương thích EVM tốt hơn đồng thời cải thiện hiệu suất.

Lạc quan là Bản tổng hợp lạc quan lớn thứ hai và đứng thứ ba trong số tất cả các Bản tổng hợp của TVL, với 469 triệu đô la tiền bị khóa. Lạc quan PBC hoạt động tương tự như Arbitrum, với một bộ phân loại tập trung duy nhất. Tuy nhiên, Optimism PBC đã tìm ra cách khuyến khích phát triển sinh thái bằng cách sử dụng lợi nhuận của những người đặt hàng để cung cấp phần thưởng cho mạng. Tổng cộng 1 triệu đô la tài trợ từ vòng đầu tiên đã được quyên góp cho 58 hàng hóa công cộng. Mặc dù rất khó để một thiết kế tập trung có tác động tích cực trong thế giới "nguồn gốc phi tập trung" của chuỗi khối, nhưng những nỗ lực của Chủ nghĩa lạc quan dường như đã giảm bớt vấn đề này ở mức độ lớn nhất.

Bằng chứng gian lận hiện đang thiếu trong thiết kế của Optimism, mặc dù việc phân cấp tiến bộ và nâng cấp bảo mật cần thiết sẽ được mong đợi. Tuy nhiên, hầu hết tất cả các Bản tổng hợp đều có khả năng nâng cấp ngay lập tức hoặc bị trì hoãn, vì vậy tính bảo mật của các Bản tổng hợp cuối cùng phụ thuộc vào khả năng nâng cấp của thiết kế nhiều chữ ký. Bản nâng cấp Bedrock sắp tới sẽ biến kiến trúc của Optimism thành một thứ tương tự như của Arbitrium. Máy ảo Optimism hiện tại sẽ được thay thế bằng tổ hợp MIPS-Geth, trong đó các nút tương đương với các nút Ethereum Geth bình thường. Các bổ sung mới cũng bao gồm Bằng chứng gian lận tương tác, một bản nâng cấp cho Bằng chứng gian lận không tương tác ban đầu. Bedrock sẽ là một cột mốc quan trọng khác cho Optimism, bổ sung nhiều tính năng và cải tiến cho hệ thống.

Ngoài ra, Chủ nghĩa lạc quan đã có một bước nhảy vọt bằng cách thử nghiệm cách quản trị không thuộc giới tinh hoa. Việc ra quyết định được chia thành hai phần, quản trị mã thông báo và quản trị người dùng. Trong số đó, quản trị mã thông báo sử dụng mã thông báo làm chứng chỉ bỏ phiếu, trong khi quản trị người dùng là hệ thống một người một phiếu bầu. Trong một hệ thống như vậy, điểm khó khăn nhất là việc phân phối danh tính biểu quyết, điều này cần giảm thiểu các cuộc tấn công sai. Nếu một người dùng có thể đạt được nhiều hơn một trạng thái cử tri, anh ta có thể có nhiều ảnh hưởng đến "chính phủ" hơn những người dùng bình thường. Những người lạc quan chỉ ra rằng họ sẽ sử dụng NFT không thể chuyển nhượng để đại diện cho quyền công dân, nhưng mối đe dọa về việc các cá nhân trao đổi khóa riêng tư để có thêm quyền biểu quyết vẫn còn.

Fuel là một ứng cử viên đáng chú ý khác trong không gian OptimismRollup, thực hiện một cách tiếp cận rất khác với Arbitrum và Optimism. Fuel Labs đang xây dựng một máy ảo tùy chỉnh cho Fuel V2, sử dụng ngôn ngữ lập trình dựa trên Rust. Mặc dù các bản tổng hợp tương thích với EVM đặc biệt hữu ích cho các bản tổng hợp trong hệ sinh thái phát triển Ethereum, nhưng các máy ảo tùy chỉnh dễ dàng tối đa hóa hiệu suất hơn vì chúng không phải tuân thủ nhiều tiêu chuẩn đã thiết lập.

Điểm mình thích nhất ở Fuel V2 là khả năng xử lý giao dịch song song, khi khối lượng dữ liệu đạt mức đáng kể thì Rollup triển khai xử lý song song sẽ có nhiều ưu điểm hơn so với Rollup không triển khai xử lý song song. Đáng chú ý, Fuel V1 là Bản tổng hợp lạc quan đầu tiên trên mạng chính Ethereum và vẫn là Bản tổng hợp duy nhất có người đặt hàng không được phép và bằng chứng gian lận.

Đối với Nhiên liệu, Bản tổng hợp lạc quan vượt trội hơn nhiều so với zk-Rollups. Một là Optimistic Rollup có khả năng kết hợp hoàn chỉnh và không giới hạn: zk-Rollups có nhược điểm cố hữu trong việc kết hợp các hợp đồng thông minh thông qua các mạch zk. Zk-Rollup duy nhất có thể kết hợp được trên toàn cầu là StarkNet, mặc dù nó hiện có giới hạn về lượng TVL mà các cầu nối và triển khai hợp đồng thông minh được phép có thể hỗ trợ. Tất cả các zk-Rollup khác đều dành riêng cho ứng dụng hoặc chỉ thực hiện chuyển mã thông báo.

Một điểm khác là do khả năng tương thích với EVM: các mạch zk vốn có các vấn đề về khả năng tương thích với một số loại mật mã tiêu chuẩn trong EVM, khiến zkEVM trở thành một nhiệm vụ cực kỳ khó khăn. Bản tổng hợp lạc quan đã chạy trên mạng chính được một thời gian để tương thích với EVM và bản nâng cấp dự kiến sẽ tiếp tục đạt được tính tương đương.

zk-Rollup

Hiện tại, cộng đồng Ethereum đã đạt được sự đồng thuận rằng zk-Rollups là trạng thái cuối cùng của Rollup có thể mở rộng. Do đó, dường như có nhiều zk-Rollup đang được phát triển tích cực hơn so với các Rollup lạc quan, nhiều trong số đó được lên kế hoạch ra mắt trong vòng hai năm tới.

StarkNet hiện là zk-Rollup có thể kết hợp được cho mục đích chung duy nhất trên mạng chính. Tuy nhiên, hệ thống vẫn còn ở giai đoạn đầu alpha và có nhiều hạn chế. Có một giới hạn trên cầu nối giữa StarkNet và Ethereum và giới hạn trên sẽ tăng dần trong tương lai. Triển khai hợp đồng thông minh trên StarkNet cũng ở chế độ danh sách trắng. Tôi nghĩ rằng điều này chủ yếu là để giảm nguy cơ xảy ra lỗi hợp đồng thông minh, vì có khả năng sẽ không có đủ kiểm toán viên để kiểm tra tất cả các hợp đồng mà nhà phát triển muốn triển khai - việc StarkWare đảm nhận vai trò này trong thời điểm hiện tại là hợp lý. Khả năng kiểm tra là một trong những thiếu sót phổ biến của các ngôn ngữ tùy chỉnh mới và sự phức tạp của hệ thống zk chỉ khiến nó trở nên phức tạp hơn.

zkSync là một đối thủ lớn khác của “zk-Rollup” và lần ra mắt mạng thử nghiệm gần đây đánh dấu sự ra mắt phiên bản đầu tiên của zkEVM trên mạng thử nghiệm trực tiếp. Tuy nhiên, với việc bổ sung zkPorter, zkSync 2.0 không còn chỉ là một bản nâng cấp nữa. Nó sẽ cho phép người dùng lựa chọn giữa zkPorter và Ethereum để xuất bản dữ liệu giao dịch của họ. Trong khi ethereum đang nâng cấp thông lượng dữ liệu thông qua danksharding, thì ý chí là nền tảng trung gian tuyệt vời mang đến cho người dùng các tùy chọn tốt hơn.

Mặc dù hầu hết zk-Rollups ưu tiên khả năng mở rộng, quyền riêng tư là một khía cạnh quan trọng khác mà zk-Rollups có thể đạt được. Aztec hiện đang dẫn đầu trong lĩnh vực quyền riêng tư với zk-Rollup chuyển tiền riêng tư của họ (zk.money) và họ là Ethereum Rollup tập trung vào quyền riêng tư duy nhất mà tôi biết. Aztec dự kiến sẽ sớm ra mắt phiên bản tiếp theo, Aztec connect, cho phép người dùng truy cập Ethereum DeFi một cách riêng tư. Đây là một cải tiến lớn so với việc sử dụng một ứng dụng như Tornado.cash, nơi chỉ có thể đạt được quyền riêng tư bằng cách trộn các đồng xu và không trực tiếp "che giấu" các giao dịch.

zk-Rollups vốn đã rất phức tạp và các vấn đề về quyền riêng tư càng khiến nó phức tạp hơn. Có thể zk-Rollups sẽ không bao giờ đạt đến trạng thái hợp đồng thông minh có thể kết hợp riêng tư. Do đó, quyền riêng tư có thể xuất hiện thông qua các chuỗi ứng dụng cụ thể, cho dù thông qua zk-Rollups hoặc Validiums trên zk-Rollup.

Nhiều zk-Rollup khác cũng đã xuất hiện, bao gồm các dự án khác nhau cho Scroll và Polygon. Một điểm khác biệt lớn giữa zk-Rollups là sự khác biệt giữa việc sử dụng máy ảo tùy chỉnh hoặc môi trường thực thi zkEVM. Ưu điểm và nhược điểm của nó tương tự như Optimistic Rollup. Tuy nhiên, zk-Rollups có độ phức tạp vốn có hơn trong việc triển khai zkEVM. Do đó, có một trường hợp rất mạnh mẽ để đi theo lộ trình của các máy ảo và ngôn ngữ tùy chỉnh như StarkNet và Cairo.

Rollup có chủ quyền

Hai phần cuối cùng của danh mục Tổng hợp hiện chỉ là lý thuyết. Một Bản tổng hợp có chủ quyền khác với một Bản tổng hợp thông thường ở chỗ nó có quy tắc lựa chọn rẽ nhánh cho phép nó rẽ nhánh độc lập với lớp cơ sở của nó. Thay vào đó, một Rollup thông thường sẽ ủy quyền lựa chọn fork cho lớp dàn xếp của nó, vì lớp này cần đảm bảo tính chính xác của Rollup.

Bản tổng hợp có chủ quyền nổi bật nhất trên các lớp DA như Celestia, trong đó tính chính xác của các giao dịch Tổng số không được lớp DA đảm bảo. Do đó, các giao dịch Tổng số như Celestia là các giao dịch Chủ quyền mặc định, vì chúng phải đảm bảo tính chính xác của chúng thông qua bằng chứng gian lận/tính hợp lệ và lựa chọn phân nhánh. Không nên nhầm lẫn điều này với sự đồng thuận, sự đồng thuận do Celestia cung cấp là một thỏa thuận về đặt hàng giao dịch.

Đối với một Bản tổng hợp có chủ quyền lạc quan, các giao dịch được coi là chính xác, vì vậy các nút Bản tổng hợp chỉ cần tải xuống dữ liệu khối từ Celestia. zk-Sovereign Rollup đảm bảo tính chính xác thông qua bằng chứng hợp lệ, sẽ được phân phối giữa các nút Rollup thông qua mạng p2p.

Tầm quan trọng của Bản tổng hợp có chủ quyền được phản ánh trong khả năng rẽ nhánh của chúng, điều này cho phép Bản tổng hợp thực sự độc lập với lớp cơ sở của chúng.

Bản tổng hợp dàn xếp

Lớp dàn xếp là một cơ quan Tổng hợp có chủ quyền được xây dựng dành riêng cho việc dàn xếp. Điều quan trọng, lớp thanh toán là bất kỳ chuỗi khối nào có cầu nối tối thiểu hóa độ tin cậy hai chiều tới Rollup. Cầu nối này cho phép mã thông báo được chuyển hai chiều giữa lớp Tổng số và lớp giải quyết. Giảm thiểu niềm tin là một đặc tính của cầu nối trong đó giao tiếp chỉ dựa trên các giả định thiểu số trung thực được chứng minh bằng cách xác minh tính khả dụng của dữ liệu và gian lận/tính hợp lệ.

Giống như bất kỳ lớp dàn xếp nào, mục đích của Bản tổng hợp Dàn xếp là cung cấp môi trường cho "Bản tổng hợp" để xác minh bằng chứng, giải quyết tranh chấp và kết nối mã thông báo. Mặc dù, về mặt kỹ thuật, "Bản tổng hợp" ở trên cùng của dàn xếp là kết hợp ở chỗ chúng sử dụng DA ngoài chuỗi thông qua lớp dữ liệu sẵn có mà bản tổng hợp dàn xếp được bật, điều này làm cho chúng trở thành lớp xác thực hoặc lớp xác thực lạc quan.

Hỗn hợp

hợp lệ

Validium là một zk-Rollup lai, trong đó dữ liệu giao dịch được xuất bản ngoài chuỗi, có nghĩa là nó dựa vào môi trường bên ngoài ngoài lớp thanh toán để xác thực bằng chứng. StarkEx là phiên bản duy nhất của trình xác thực đã hoạt động. StarkEx là trình xác thực dành riêng cho ứng dụng hiện hỗ trợ ba ứng dụng: Immutable X, Sorare và DeversiFi. StarkEx cũng hỗ trợ chế độ zk-Rollup, được sử dụng bởi DyDx, ứng dụng Rollup lớn thứ hai trong TVL.

StarkEx sử dụng Ủy ban tính khả dụng của dữ liệu (DAC), bao gồm một nhóm các bên đáng tin cậy để cung cấp tính khả dụng của dữ liệu cho các trình xác nhận của StarkEx. Mặc dù ủy quyền tính khả dụng của dữ liệu cho một ủy ban được phép làm giảm tính bảo mật, nhưng nó cho phép các trình xác thực của StarkEx cung cấp các giao dịch rẻ hơn so với zk-Rollups. Việc giảm chi phí là có thể bởi vì việc đăng dữ liệu lên Ethereum rất tốn kém và đây là chi phí biến đổi chính góp phần vào phí giao dịch Rollup.

Có thể giảm bớt một số lo ngại về bảo mật của Validium với DAC bằng cách sử dụng lớp sẵn có dữ liệu bên ngoài. Sự gia tăng chính về bảo mật đến từ bảo mật kinh tế tiền điện tử do chuỗi khối cung cấp, nơi các nút có thể bị bỏ tù và bị tấn công vì hoạt động không trung thực. Hiệu quả của việc triển khai này là một thử nghiệm thú vị trong sự đánh đổi giữa chi phí và bảo mật của "Rollup".

giá trị lạc quan

Giống như Validium, Optimistic Validium là một Bản tổng hợp lạc quan lai trong đó dữ liệu giao dịch được xuất bản ngoài chuỗi. Không có sự đồng thuận chung về những gì lai cụ thể này nên được gọi.

Metis hiện là phiên bản duy nhất của Optimistic Validium. Điều quan trọng cần lưu ý là Optimistic Validium yếu hơn một chút so với đối tác Validium của nó, vì tính sẵn có của dữ liệu là cần thiết để tạo bằng chứng gian lận và giải quyết tranh chấp thành công. Nếu tranh chấp xảy ra và không có dữ liệu về chuyển đổi trạng thái, bằng chứng gian lận không thể chứng minh gian lận. Do đó, nếu các nhà cung cấp dữ liệu sẵn có ngoài chuỗi không cung cấp dữ liệu, tiền sẽ bị đánh cắp khỏi Optimistic Validium.

ý chí

Thông qua sự kết hợp giữa zk-Rollup và Validium, cũng có một Rollup lai, cụ thể là Volition. Volition cho phép người dùng chọn tính khả dụng của dữ liệu trên chuỗi hoặc ngoài chuỗi. Lựa chọn này được thực hiện ở cấp độ giao dịch riêng lẻ, với dữ liệu ngoài chuỗi biểu thị phí rẻ hơn và bảo mật thấp hơn, trong khi dữ liệu trên chuỗi dẫn đến phí cao hơn và bảo mật cao hơn. Điều này cho phép người dùng tự do lựa chọn được cung cấp bởi các hệ thống riêng lẻ, thay vì tìm kiếm một liên kết phù hợp với sở thích an toàn chi phí của người dùng.

Hiện tại, zkSync 2.0 là Volition duy nhất được công bố công khai đang được phát triển. Trong zkSync 2.0, dữ liệu trên chuỗi được cung cấp bởi Ethereum, trong khi dữ liệu ngoài chuỗi được cung cấp bởi chuỗi PoS chuyên dụng của riêng họ có tên là zkPorter. Tuy nhiên, do hiện tại chưa tiết lộ thông tin chi tiết, chỉ có thể đoán rằng StarkWare sẽ cung cấp tùy chọn do người dùng xác định cho StarkEx hoặc StarkNet trong tương lai.

Adamantium

Adamantium là một Validium nơi mọi người tự đóng góp dữ liệu của mình vào mạng. Dữ liệu giao dịch của một cá nhân được cá nhân đó lưu trữ (ngoài chuỗi) và họ phải duy trì trực tuyến để chứng thực tính khả dụng của dữ liệu cho mỗi khối. Nếu người dùng ngoại tuyến hoặc không chứng minh được, thì tiền của họ sẽ tự động được rút về lớp thanh toán trên chuỗi. Mặc dù StarkWare đã đưa ra một thiết kế cho Adamantium, nhưng vẫn chưa có nhóm nào đạt được nhiều tiến bộ về nó. Nếu giả định này có thể được thực hiện thành công trong tương lai, nó có thể rất hấp dẫn đối với người dùng hoặc tổ chức muốn kiểm soát cá nhân nhiều hơn đối với bảo mật của chính họ.

Bản tổng hợp được lưu giữ

Bản tổng hợp được bảo vệ là Bản tổng hợp bao gồm một phần của chuỗi khối hiện có. Nói một cách đơn giản, nó là một phân đoạn thực thi. Sự khác biệt giữa Enshrined Rollup và Execute Sharding như đã thấy trong đề xuất Ethereum 2.0 và các chuỗi khối phân đoạn tương tự khác là Enshrined Rollup được đề xuất là nguyên khối. Nhóm trình xác thực toàn cầu sẽ được chia thành các ủy ban và được chỉ định cho một phân đoạn cụ thể làm nhóm trình xác thực. Phân đoạn thực thi sẽ hoạt động như một chuỗi khối độc lập với khả năng thực thi, đồng thuận và dữ liệu sẵn có của riêng nó, nhưng nó sẽ kiểm tra trở lại "chuỗi đèn hiệu", tương tự như cách các sidechain kiểm tra trở lại chuỗi lựa chọn của chúng. Về lý thuyết, một bản cập nhật Ethereum sẽ chỉ thực thi và sử dụng chuỗi đèn hiệu để xác minh tính khả dụng của dữ liệu và bằng chứng gian lận/tính hợp lệ.