Перевод выполнен (uff#9419) специально для TheFarm и русскоговорящего комьюнити Celestia.

https://t.me/TheFarm_xyz

Контрибьютор: Optimistic rollups - это многословная и довольно технически сложная концепция даже для самых умных криптанов. Давайте посмотрим, сможем ли мы разложить его по полочкам.

Optimistic Rollups (ORU) являются наиболее перспективным направлением для масштабирования Ethereum - и блокчейна в целом - на сегодняшний день. Но что это такое, и почему разработчики Ethereum и исследователи масштабируемости так заинтересованы в них?

В этом посте мы в доступной форме рассмотрим основы ORU. Для более глубокого технического погружения.

Особенности ORU обладают многими положительными свойствами, сочетание которых в основном не имеет аналогов среди всех методов масштабирования блокчейна. Правильно спроектированная система будет обладать всеми этими свойствами:

Trustless (Без доверия. прим.). В отличие от традиционных сайдчейнов, ORU не имеют доверия (или, если быть технически точным, доверие минимизировано). Вам не нужно верить в то, что большинство производителей блоков URU честны, чтобы всегда иметь возможность вывести свои средства из роллапа.

Permissionless (Безразрешительная). В отличие от Plasma, ORU не имеют разрешений. Любой может произвести новый блок для ORU, поскольку все данные о блоках роллапа размещены на Ethereum и доступны. Специфика того, как решать, кто будет следующим лидером, является скорее деталью реализации, чем фундаментальным ограничением.

Non-custodial (Некастудиальность, пользователи сами контролируют закрытые ключи к своим счетам). Если объединить два вышеуказанных свойства, то, поскольку ORU не имеет доверия и разрешений, вы всегда можете вывести свои средства, и никто не сможет вас остановить. Поэтому они некастодиальны.

Expressive (Выразительность). В отличие от ZK-роллапов, ORU допускают (как в теории, так и на практике) высокий уровень выразительности, начиная от Bitcoin-подобных UTXO-платежей до полноценного EVM-совместимого исполнения.

Open participation (Открытое участие). В отличие от каналов, ORU поддерживают смарт-контракты с открытым участием, такие как Uniswap.

Capital efficient (Капиталоэффективность). В отличие от каналов, ORU не требуют от пользователей предварительного блокирования капитала.

Resistant to chain congestion (Устойчивость к перегрузке цепи). В отличие от каналов и Plasma, ORU устойчивы к перегрузке цепи, поскольку мошенничество доказывается на уровне блока, а не на уровне закрытия канала или выхода из Plasma.

No novel cryptography (Никакой новой криптографии). В отличие от ZK-ролловеров, ORU не требуют никакой новой криптографии.

Fast (but not instant) finality (Быстрое (но не мгновенное) завершение). В отличие от ZK-роллапов, нет необходимости генерировать доказательства, поэтому блоки ORU могут быть размещены в Ethereum мгновенно. Поскольку активные блоки ORU не могут быть откатаны, они имеют те же гарантии завершенности, что и Ethereum, сразу после размещения в сети Ethereum.

Краткая история ORU

Одной из самых ранних попыток улучшить и расширить Биткойн были сайдчейны. Сайдчейн - это блокчейн, который работает параллельно с основной цепочкой и может обладать различными свойствами: более коротким временем блокировки, более крупными блоками, более разносторонними смарт-контрактами и т. д. Однако у простых сайдчейнов есть фатальный недостаток: средства пользователей могут быть украдены, если большинство майнеров/валидаторов сайдчейна нечестные. На протяжении многих лет существовало множество методов, которые пытались усовершенствовать сайдчейн, гарантируя, что средства пользователей не могут быть украдены даже при таком нечестном поведении большинства (так называемая двусторонняя привязка с минимизацией доверия). Ранние примеры включают объединенный майнинг, теневые цепи и более поздние Plasma и ZK ролапы. Интересно, что очень близким предшественником ORU является задержанное выполнение состояния транзакции в контексте шардинга (мы скоро к этому вернемся!).

Исследования, проводимые по этим многочисленным направлениям, увенчались публикацией конкретного описания техники, которая теперь всем известна как "Optimistic rollups", в июне 2019 года под названием Minimal Viable Merged Consensus. С тех пор сообщество Ethereum от всего сердца приняло ORU как способ масштабирования исполнения смарт-контрактов в сети Ethereum без необходимости ждать второй фазы Serenity.

Как работают Optimistic Rollups?

Как сайдчейны с двусторонней привязкой, минимизирующей доверие (другими словами, сайдчейны, которые не могут привести к краже средств, даже если все валидаторы сайдчейна мошенники), ORU удивительно просты с точки зрения того, как они работают (хотя вопрос "почему" является более сложным).

1. Агрегатор собирает транзакции для ролапа в блок компонует и отправляет блок ролапа смарт-контракту на Ethereum (или другому блокчейну, где есть смарт-контракты в стиле Ethereum) вместе с залогом (мы скоро увидим, зачем нам нужен этот залог). Блок ролапа не интерпретируется и не выполняется - контракт просто записывает хэш блока и ведет учет хэшей всех блоков ролапа. Сами блоки роллапов не хранятся в контракте, но доступны всем желающим в истории транзакций Ethereum.

2. Блоки роллапов содержат state root (корень состояния): корень дерева Меркла состояния роллапа. Если этот корень состояния недействителен, любой может доказать его недействительность с помощью доказательства мошенничества почти мгновенно. Это может быть связано с тем, что транзакция в блоке роллапа недействительна, или с тем, что корень состояния просто неверен. Если доказано, что блок ролапа недействителен, контракт сворачивает свое представление о цепочке ролапа, сбросив все блоки ролапа, исходящие из недействительного блока. При успешном доказательстве мошенничества часть залога выплачивается проверяющему, а часть сжигается.

3. Если время истекает без доказательства мошенничества, контракт завершает блок ролапа, позволяя вывести средства. Вывод средств пользователя из роллапа обратно в Ethereum начинается на роллапе и может быть завершен только после того, как контракт завершит блок роллапа.

   Вот и все! ORU кажутся такими простыми, так почему же потребовалось так много времени, чтобы они были окончательно предложены и разработаны? Все потому, что пространство для проектирования этих методов по сути бесконечно, а "чтобы найти ответ, нужно знать ответ". Примечание: все вышесказанное относится к тому, как ORU работают в контексте блокчейна, такого как Ethereum, с исполнением в цепи. ORU также могут быть реализованы в виде приложений с исполнением на стороне клиента поверх таких проектов, как Celestia, где доказательства мошенничества могут распространяться через P2P-сеть, а не публиковаться в смарт-контракте.

   Компромиссы

   Несмотря на то, что ORU обладают многочисленными функциями, которые крайне важны в контексте децентрализованных блокчейнов и финансовых платформ и приложений, эти функции обходятся недешево.

   По умолчанию время ожидания доказательств мошенничества (и, соответственно, задержка вывода средств) может быть довольно длительным - порядка нескольких недель - из-за присущей Ethereum задержки при взаимодействии со смарт-контрактами. При выполнении на стороне клиента время ожидания может быть значительно сокращено. Однако эту задержку можно легко обойти, поручив поставщикам ликвидности (LP) за небольшую плату обслуживать снятие средств с помощью атомарных свопов

Перевод выполнен (uff#9419) специально для TheFarm и русскоговорящего комьюнити Celestia.

https://t.me/TheFarm_xyz

Контрибьютор: Optimistic rollups - это многословная и довольно технически сложная концепция даже для самых умных криптанов. Давайте посмотрим, сможем ли мы разложить его по полочкам.

Optimistic Rollups (ORU) являются наиболее перспективным направлением для масштабирования Ethereum - и блокчейна в целом - на сегодняшний день. Но что это такое, и почему разработчики Ethereum и исследователи масштабируемости так заинтересованы в них?

В этом посте мы в доступной форме рассмотрим основы ORU. Для более глубокого технического погружения.

Особенности ORU обладают многими положительными свойствами, сочетание которых в основном не имеет аналогов среди всех методов масштабирования блокчейна. Правильно спроектированная система будет обладать всеми этими свойствами:

Trustless (Без доверия. прим.). В отличие от традиционных сайдчейнов, ORU не имеют доверия (или, если быть технически точным, доверие минимизировано). Вам не нужно верить в то, что большинство производителей блоков URU честны, чтобы всегда иметь возможность вывести свои средства из роллапа.

Permissionless (Безразрешительная). В отличие от Plasma, ORU не имеют разрешений. Любой может произвести новый блок для ORU, поскольку все данные о блоках роллапа размещены на Ethereum и доступны. Специфика того, как решать, кто будет следующим лидером, является скорее деталью реализации, чем фундаментальным ограничением.

Non-custodial (Некастудиальность, пользователи сами контролируют закрытые ключи к своим счетам). Если объединить два вышеуказанных свойства, то, поскольку ORU не имеет доверия и разрешений, вы всегда можете вывести свои средства, и никто не сможет вас остановить. Поэтому они некастодиальны.

Expressive (Выразительность). В отличие от ZK-роллапов, ORU допускают (как в теории, так и на практике) высокий уровень выразительности, начиная от Bitcoin-подобных UTXO-платежей до полноценного EVM-совместимого исполнения.

Open participation (Открытое участие). В отличие от каналов, ORU поддерживают смарт-контракты с открытым участием, такие как Uniswap.

Capital efficient (Капиталоэффективность). В отличие от каналов, ORU не требуют от пользователей предварительного блокирования капитала.

Resistant to chain congestion (Устойчивость к перегрузке цепи). В отличие от каналов и Plasma, ORU устойчивы к перегрузке цепи, поскольку мошенничество доказывается на уровне блока, а не на уровне закрытия канала или выхода из Plasma.

No novel cryptography (Никакой новой криптографии). В отличие от ZK-ролловеров, ORU не требуют никакой новой криптографии.

Fast (but not instant) finality (Быстрое (но не мгновенное) завершение). В отличие от ZK-роллапов, нет необходимости генерировать доказательства, поэтому блоки ORU могут быть размещены в Ethereum мгновенно. Поскольку активные блоки ORU не могут быть откатаны, они имеют те же гарантии завершенности, что и Ethereum, сразу после размещения в сети Ethereum.

Краткая история ORU

Одной из самых ранних попыток улучшить и расширить Биткойн были сайдчейны. Сайдчейн - это блокчейн, который работает параллельно с основной цепочкой и может обладать различными свойствами: более коротким временем блокировки, более крупными блоками, более разносторонними смарт-контрактами и т. д. Однако у простых сайдчейнов есть фатальный недостаток: средства пользователей могут быть украдены, если большинство майнеров/валидаторов сайдчейна нечестные. На протяжении многих лет существовало множество методов, которые пытались усовершенствовать сайдчейн, гарантируя, что средства пользователей не могут быть украдены даже при таком нечестном поведении большинства (так называемая двусторонняя привязка с минимизацией доверия). Ранние примеры включают объединенный майнинг, теневые цепи и более поздние Plasma и ZK ролапы. Интересно, что очень близким предшественником ORU является задержанное выполнение состояния транзакции в контексте шардинга (мы скоро к этому вернемся!).

Исследования, проводимые по этим многочисленным направлениям, увенчались публикацией конкретного описания техники, которая теперь всем известна как "Optimistic rollups", в июне 2019 года под названием Minimal Viable Merged Consensus. С тех пор сообщество Ethereum от всего сердца приняло ORU как способ масштабирования исполнения смарт-контрактов в сети Ethereum без необходимости ждать второй фазы Serenity.

Как работают Optimistic Rollups?

Как сайдчейны с двусторонней привязкой, минимизирующей доверие (другими словами, сайдчейны, которые не могут привести к краже средств, даже если все валидаторы сайдчейна мошенники), ORU удивительно просты с точки зрения того, как они работают (хотя вопрос "почему" является более сложным).

1. Агрегатор собирает транзакции для ролапа в блок компонует и отправляет блок ролапа смарт-контракту на Ethereum (или другому блокчейну, где есть смарт-контракты в стиле Ethereum) вместе с залогом (мы скоро увидим, зачем нам нужен этот залог). Блок ролапа не интерпретируется и не выполняется - контракт просто записывает хэш блока и ведет учет хэшей всех блоков ролапа. Сами блоки роллапов не хранятся в контракте, но доступны всем желающим в истории транзакций Ethereum.

2. Блоки роллапов содержат state root (корень состояния): корень дерева Меркла состояния роллапа. Если этот корень состояния недействителен, любой может доказать его недействительность с помощью доказательства мошенничества почти мгновенно. Это может быть связано с тем, что транзакция в блоке роллапа недействительна, или с тем, что корень состояния просто неверен. Если доказано, что блок ролапа недействителен, контракт сворачивает свое представление о цепочке ролапа, сбросив все блоки ролапа, исходящие из недействительного блока. При успешном доказательстве мошенничества часть залога выплачивается проверяющему, а часть сжигается.

3. Если время истекает без доказательства мошенничества, контракт завершает блок ролапа, позволяя вывести средства. Вывод средств пользователя из роллапа обратно в Ethereum начинается на роллапе и может быть завершен только после того, как контракт завершит блок роллапа.

   Вот и все! ORU кажутся такими простыми, так почему же потребовалось так много времени, чтобы они были окончательно предложены и разработаны? Все потому, что пространство для проектирования этих методов по сути бесконечно, а "чтобы найти ответ, нужно знать ответ". Примечание: все вышесказанное относится к тому, как ORU работают в контексте блокчейна, такого как Ethereum, с исполнением в цепи. ORU также могут быть реализованы в виде приложений с исполнением на стороне клиента поверх таких проектов, как Celestia, где доказательства мошенничества могут распространяться через P2P-сеть, а не публиковаться в смарт-контракте.

   Компромиссы

   Несмотря на то, что ORU обладают многочисленными функциями, которые крайне важны в контексте децентрализованных блокчейнов и финансовых платформ и приложений, эти функции обходятся недешево.

   По умолчанию время ожидания доказательств мошенничества (и, соответственно, задержка вывода средств) может быть довольно длительным - порядка нескольких недель - из-за присущей Ethereum задержки при взаимодействии со смарт-контрактами. При выполнении на стороне клиента время ожидания может быть значительно сокращено. Однако эту задержку можно легко обойти, поручив поставщикам ликвидности (LP) за небольшую плату обслуживать снятие средств с помощью атомарных свопов