Bitcoin Magazine: з якими проблемами стикається Rollup?

Джерело: Bitcoin Magazine; переклад: Вуцзу, Золотий фінансовий

Роллапи недавно стали центром внимания в контексте масштабирования Биткойна. Впервые они стали настоящим конкурентом для Lightning Network, привлекая более широкое внимание. Роллапи предназначены быть вторым слоем, работающим вне ограничений и ограничений Ліквідність ядра Lightning Network. В результате, конечным пользователям необходимо заранее выделять (или «заимствовать») средства, чтобы получить деньги, или промежуточным узлам требуется баланс канала для обеспечения плавного перемещения платежей от отправителя к получателю.

Ці системи спочатку працювали на Ethereum та інших повністю тьюрінг-повних системах, але останнім часом увага переключилася на їх порт на блокчейн, заснований на UTXO (наприклад, BTC). У цій статті не має на меті обговорення поточного стану реалізації на BTC, але говоритимемо про функціональність ідеального Rollup, який довгий час прагнули люди, залежить від можливості прямої перевірки ZKP на BTC, яку BTC наразі не підтримує.

Основна структура Roll виглядає наступним чином: окремий рахунок (UTXO в BTC) зберігає баланси всіх користувачів Rollup. Цей UTXO містить зобов’язання у вигляді кореня Меркля усіх поточних балансів наявних рахунків у Rollup. Усі ці рахунки авторизуються за допомогою відкритого / закритого ключа, тому для здійснення витрат поза блокчейном користувачам все ще потрібно підписувати деякий контент за допомогою секретного ключа. Ця частина структури дозволяє користувачам виходити в будь-який момент без дозволу, просто зробивши транзакцію, що підтверджує, що їх рахунок є частиною дерева Меркля. Вони можуть вийти з Rollup односторонньо без дозволу оператора.

Оператор Rollup повинен включати ZKP у транзакції для оновлення кореневого хешу балансу рахунку у блокчейні під час завершення транзакції поза блокчейном. Якщо немає цього ZKP, транзакція буде недійсною та не може бути включена до Блокчейну. Цей доказ дозволяє людям перевіряти, чи всі зміни були належним чином санкціоновані власником рахунку поза блокчейном, а також чи оператор не має злих намірів, оновлюючи баланс для крадіжки коштів користувачів або недобросовісно перерозподіляючи їх іншим користувачам.

Проблема полягає в тому, що якщо у блокчейні опубліковано лише корінь дерева Меркла, який користувачі можуть переглядати та отримувати доступ до нього, то як вони можуть розмістити свої гілки в цьому дереві, щоб вони могли вийти без дозволу, коли захочуть?

Підходящий Rollup

У відповідному Rollup, кожного разу, коли підтверджується нова поза блокчейном та станрахунку Rollup змінюється, інформація безпосередньо вноситься до ланцюжка блоків. Не вся дерево, бо це було б дурним, а лише інформація, необхідна для відновлення дерева. У простій реалізації для всіх існуючихрахунків Rollup будуть містити зведення залишків, ірахунок буде додано лише в оновленні транзакції Rollup.

У більш високорівневій реалізації використовуйте різницю балансу. Фактично, це є кратким описом того, які рахунки збільшили або зменшили фонди під час оновлення. Це робить кожне оновлення Rollup містить лише зміни балансу рахунків, які відбулися. Потім користувач може просто просканувати ланцюг та “обчислити” з початку Rollup, щоб отримати поточний стан балансу рахунку, це дозволяє їм відновити поточний баланс дерева Меркля.

Це дозволяє заощадити значні витрати та простір в Блоках (таким чином заощаджуючи кошти), а також дозволяє користувачам забезпечити інформацію, необхідну для виходу з одного боку, з рахунку. Умови rollup вимагають включення цих даних у формальний rollup, який надається користувачам через Блокчейн, тобто транзакції без резюме рахунку або різниці рахунку вважаються недійсними.

Термін дії

Іншим способом вирішення проблеми доступності даних для вилучення користувачів є розміщення даних в іншому місці, крім Блокчейну. Це створює складні проблеми, оскільки rollup все ще повинен забезпечувати доступність даних в іншому місці. Традиційно для цієї мети використовують інші Блокчейни, спеціально розроблені як шар доступності даних для систем, таких як rollup.

Це призвело до того, що виникла та сама потужна складність у забезпеченні безпеки. Коли дані безпосередньо публікуються в BTCБлокчейн, Консенсус правила можуть гарантувати, що вони абсолютно правильні. Однак, коли вони публікуються в зовнішній системі, найкраще, що вони можуть зробити - це підтвердити доказ SPV, тобто те, що дані були опубліковані в іншій системі.

Це потребує підтвердження доказів, що дані існують у інших блоках у блокчейні, це нарешті стає проблемою Оракул-машина. Блокчейн Біткойну не може повністю перевірити будь-що, крім того, що відбувається в його власному блоку ланцюга блоків. Найкраще, що він може зробити - це перевірка ZKP. Однак, ZKP не може перевірити, чи був блок, який містить дані rollup, дійсно опублікований після його генерації. Він не може перевірити, чи зовнішня інформація дійсно опублікована для всіх.

Це відкрило двері для атак затримки даних, тобто створення обіцянок щодо опублікованих даних та їх використання для просування rollup, але фактично дані недоступні. Це призводить до того, що користувачі не можуть вилучити кошти. Єдиним справжнім рішенням є повна залежність від вартості та структури стимулювання систем поза BTC.

У складних обставинах

Це створює для rollup деяку складність. Коли мова йде про проблему доступності даних, фактично існує бінарний вибір між публікацією даних на блокчейні BTC або де-небудь інде. Цей вибір має серйозний вплив на безпеку та суверенітет rollup, а також його масштабованість.

З одного боку, використання BTC Блокчейну як шару доступності даних встановить жорсткий верхній ліміт масштабованості для rollup. Блок-простір обмежений, це встановлює верхній ліміт для кількості rollup, які можуть існувати одночасно, а також загальної кількості транзакцій, які можуть оброблятись поза блокчейном. Кожне оновлення rollup потребує пропорційної кількості блок-простору, який змінився з балансу в рахунку з моменту останнього оновлення. Теорія інформації дозволяє тільки стискати дані до певного рівня, і на цьому пункті більше можливостей для масштабування відсутнє.

З іншого боку, використання різних шарів для досягнення доступності даних призведе до зняття жорсткого верхнього обмеження на масштабованість, але воно також породить нові питання безпеки та суверенітету. У Rollup, що використовує BTC для досягнення доступності даних, стан Rollup не може змінюватися, якщо дані, які користувач має видобути, не автоматично публікуються на блокчейні. З використанням Validiums це гарантується повністю залежить від здатності зовнішньої системи відстоюватися від обману та приховування даних.

Зараз будь-який виробник Блок на системі доступності зовнішніх даних може використовувати виробництво Блоку замість фактичного мовлення цього Блоку, щоб викрасти кошти користувачів BTCRollup та забезпечити доступність даних.

Тоді, якщо ми дійсно реалізуємо ідеальну реалізацію Rollup на BTC, що дозволяє користувачам здійснювати односторонні вилучення коштів, як це буде виглядати?