Ethereum Rollups

Σε αυτό το τεχνολογικό άρθρο γνωρίζουμε τις Rollups (κατόπιν δικής σας ζήτησης). Μαθαίνουμε τι είναι, που ωφελούν και τα είδη τους. Let’s dive!

Τα Rollups είναι λύσεις που εκτελούν εκτέλεση συναλλαγών εκτός της κύριας αλυσίδας Ethereum (layer 1) αλλά δημοσιεύουν δεδομένα συναλλαγών στο layer 1. Καθώς τα δεδομένα συναλλαγών είναι σε layer 1, rollups ασφαλίζονται απόlayer 1. Η μεταβίβαση των ιδιοτήτων ασφαλείας του layer 1 κατά την εκτέλεση εκτός του layer 1 είναι ένα καθοριστικό χαρακτηριστικό των Rollups.

Τρεις απλοποιημένες ιδιότητες των rollups είναι:

• εκτέλεση συναλλαγής έξω από το layer 1
• τα δεδομένα ή η απόδειξη συναλλαγών βρίσκονται στο επίπεδο 1
• ένα rollup smart contract στο layer 1 μπορεί να επιβάλει τη σωστή εκτέλεση συναλλαγής στο layer 2  χρησιμοποιώντας τα δεδομένα συναλλαγής στο layer 1

Οι rollups απαιτούν από τους “φορείς” να ποντάρουν ένα ομόλογο στο rollup contract. Αυτό δίνει κίνητρα στους χειριστές να επαληθεύουν και να εκτελούν σωστά τις συναλλαγές.

Χρήσιμες για:

• μείωση των τελών για τους χρήστες
• ανοιχτή συμμετοχή
• γρήγορη διεκπεραίωση συναλλαγών

Υπάρχουν δύο τύποι rollups με διαφορετικά μοντέλα ασφαλείας, πάμε να τις γνωρίσουμε.

Optimistic rollups

Προϋποθέτουν ότι οι συναλλαγές είναι έγκυρες από προεπιλογή και εκτελεί μόνο υπολογισμό, μέσω απόδειξης απάτης (Fraud proof).

Οι Optimistic rollups βρίσκονται παράλληλα με την κύρια αλυσίδα του Ethereum στο layer 2. Μπορούν να προσφέρουν βελτιώσεις στην επεκτασιμότητα επειδή δεν κάνουν κανέναν υπολογισμό από προεπιλογή. Αντίθετα, μετά από μια συναλλαγή, προτείνουν τη νέα κατάσταση στo Mainnet ή «συμβολαιογραφούν» τη συναλλαγή.

Με τις Optimistic rollups, οι συναλλαγές εγγράφονται στην κύρια αλυσίδα του Ethereum ως calldata, βελτιστοποιώντας τις περαιτέρω μειώνοντας το κόστος αερίου.

Καθώς ο υπολογισμός είναι το αργό και δαπανηρό μέρος της χρήσης του Ethereum, οι Optimistic rollups μπορούν να προσφέρουν έως και 10-100x βελτιώσεις στην επεκτασιμότητα ανάλογα με τη συναλλαγή.

Οι Optimistic rollups δεν υπολογίζουν τη συναλλαγή, επομένως πρέπει να υπάρχει ένας μηχανισμός που να διασφαλίζει ότι οι συναλλαγές είναι νόμιμες και όχι δόλιες. Εδώ έρχονται οι αποδείξεις απάτης (Fraud proof). Εάν κάποιος παρατηρήσει μια δόλια συναλλαγή, η συλλογή θα εκτελέσει μια απάτη και θα εκτελέσει τον υπολογισμό της συναλλαγής, χρησιμοποιώντας τα διαθέσιμα δεδομένα κατάστασης. 

Υπέρ και κατά

Πλεονεκτήματα

• Οτιδήποτε μπορείτε να κάνετε στο layer 1 του Ethereum, μπορείτε να το κάνετε με τις Optimistic rollups καθώς είναι συμβατό με EVM και Solidity.
• Όλα τα δεδομένα συναλλαγών αποθηκεύονται στην αλυσίδα του επιπέδου 1, που σημαίνει ότι είναι ασφαλή και αποκεντρωμένα.

Μειονεκτήματα

• Μεγάλοι χρόνοι αναμονής για συναλλαγές στην αλυσίδα λόγω πιθανών προκλήσεων απάτης.
• Ένας χειριστής μπορεί να επηρεάσει την παραγγελία συναλλαγών.

Υλοποιήσεις Optimistic rollups:

Arbitrum

Optimism

Boba

Fuel Network

Cartesi

Zero-knowledge rollups

Εκτελούν υπολογισμούς εκτός αλυσίδας και υποβάλλει απόδειξη εγκυρότητας (validity proof) στην αλυσίδα.

Oμαδοποιούν (ή “συσσωρεύουν”) εκατοντάδες μεταφορές εκτός αλυσίδας και δημιουργούν μια κρυπτογραφική απόδειξη, γνωστή ως SNARK (συνοπτικό μη διαδραστικό επιχείρημα γνώσης). Αυτό είναι γνωστό ως validity proof και δημοσιεύεται στο layer 1.

Το ZK-rollup smart contract διατηρεί την κατάσταση όλων των μεταφορών στο επίπεδο 2 και αυτή η κατάσταση μπορεί να ενημερωθεί μόνο με απόδειξη εγκυρότητας (validity proof). Αυτό σημαίνει ότι οι ZK-rollups χρειάζονται μόνο την απόδειξη εγκυρότητας αντί για όλα τα δεδομένα συναλλαγών. Με αποτέλεσμα, επικύρωση ενός μπλοκ να είναι ταχύτερη και φθηνότερη, επειδή περιλαμβάνονται λιγότερα δεδομένα.

Με μια ZK-rollup, δεν υπάρχουν καθυστερήσεις κατά τη μεταφορά κεφαλαίων από το layer 2 στο layer 1, επειδή μια απόδειξη εγκυρότητας που γίνεται αποδεκτή από τo ZK-rollup contract έχει ήδη επαληθεύσει τα χρήματα.

Όντας στο layer 2, οι ZK-rollups μπορούν να βελτιστοποιηθούν για περαιτέρω μείωση του μεγέθους της συναλλαγής. Για παράδειγμα, ένας λογαριασμός αντιπροσωπεύεται από ένα ευρετήριο και όχι από μια διεύθυνση, η οποία μειώνει μια συναλλαγή από 32 byte σε μόλις 4 byte. Οι συναλλαγές γράφονται επίσης στο Ethereum ως calldata, μειώνοντας τα gas.

Υπέρ και κατά

Πλεονεκτήματα

• Ταχύτερος χρόνος οριστικοποίησης αφού η κατάσταση επαληθεύεται αμέσως μόλις αποσταλούν οι αποδείξεις στην κύρια αλυσίδα.
• Δεν είναι ευάλωτο στις οικονομικές επιθέσεις στις οποίες μπορεί να είναι ευάλωτα τα Optimistic rollups .
• Ασφαλές και αποκεντρωμένο, καθώς τα δεδομένα που χρειάζονται για την ανάκτηση της κατάστασης αποθηκεύονται στην αλυσίδα του layer 1.

Μειονεκτήματα

• Ορισμένες δεν έχουν υποστήριξη EVM.
• Οι αποδείξεις εγκυρότητας είναι έντονες στον υπολογισμό – δεν αξίζει τον κόπο για εφαρμογές με μικρή δραστηριότητα στην αλυσίδα.
• Ένας χειριστής μπορεί να επηρεάσει την παραγγελία συναλλαγών

Υλοποιήσεις ZK-rollups

Loopring

Starkware

Matter Labs zkSync

Aztec 2.0

Polygon Hermez

zkTube

Ελπίζω να σας φάνηκε χρήσιμο αυτό το άρθρο και να διεγείρει το ενδιαφέρον σας για το Blockchain!

Άρθρο της Δέσποινας Τσιρογιάννη, Cryptocurrency Analyst της Crypto Advanced.