Diskusi tentang ZK/Optimistic Hybrid Rollup

Penulis: kelvinfichter; Penyusun: MarsBit, MK

Saya baru-baru ini menjadi yakin bahwa masa depan Ethereum Rollups sebenarnya adalah gabungan dari dua pendekatan utama (ZK dan Optimis). Dalam posting ini, saya akan mencoba menjelaskan arsitektur dasar dari apa yang saya bayangkan dan menjelaskan mengapa menurut saya ini adalah jalan terbaik ke depan.

Saya tidak akan menghabiskan terlalu banyak waktu untuk membahas sifat ZK atau Optimis Rollups. Posting ini mengasumsikan Anda sudah memiliki pemahaman yang baik tentang cara kerja hal-hal ini. Anda tidak perlu menjadi seorang ahli, tetapi setidaknya Anda harus tahu apa itu dan bagaimana cara kerjanya pada tingkat tinggi. Jika saya mencoba menjelaskan Rollups kepada Anda, postingan ini akan sangat-sangat panjang. Semua dalam semua, selamat membaca!

Mulai dengan Penggabungan Optimis

Hybrid ZK/Optimistic Rollup dimulai sebagai Optimistic Rollup, yang sangat mirip dengan arsitektur Bedrock Optimisme. Bedrock bertujuan untuk kompatibilitas maksimum dengan Ethereum ("EVM Equivalent"), dan mencapainya dengan menjalankan klien eksekusi yang hampir identik dengan klien Ethereum normal. Bedrock menggunakan model pemisahan klien konsensus/eksekusi Ethereum yang akan datang, secara signifikan mengurangi varians ke EVM (beberapa perubahan akan selalu diperlukan, tetapi kami dapat mengelolanya). Saat saya menulis ini, Bedrock Geth diff adalah komitmen +388 -30.

Waktu

Seperti halnya Rollup yang bagus, Optimism mengambil data blok/transaksi dari Ethereum, mengurutkan data ini dalam beberapa cara deterministik dalam klien konsensus, dan kemudian memasukkan data ini ke klien eksekusi L2 untuk dieksekusi. Arsitektur ini memecahkan paruh pertama teka-teki "Batalkan ideal", memberi kita EVM Equivalent L2.

Tentu saja, kita sekarang juga perlu memecahkan masalah bagaimana mengatakan dengan cara yang dapat dibuktikan apa yang terjadi di dalam Ethereum Optimism. Tanpa fitur ini, kontrak tidak dapat membuat keputusan berdasarkan keadaan Optimisme. Ini berarti bahwa pengguna dapat menyetor ke Optimisme tetapi tidak pernah dapat menarik aset mereka. Sementara dalam beberapa kasus rollup searah mungkin benar-benar berguna, secara umum rollup dua arah lebih berguna.

Kami dapat memberi tahu Ethereum status Rollup apa pun dengan memberikan komitmen pada status tersebut dan bukti bahwa komitmen dibuat dengan benar. Cara lain untuk mengatakan ini adalah bahwa kami membuktikan bahwa "program Rollup" dijalankan dengan benar. Satu-satunya perbedaan nyata antara ZK dan Optimistic Rollups adalah bentuk buktinya. Di ZK Rollup, Anda perlu memberikan bukti ZK eksplisit bahwa program dijalankan dengan benar. Di Batal Optimis, Anda membuat klaim tentang janji, tapi tidak ada bukti eksplisit. Pengguna lain dapat menantang klaim Anda dan memaksa Anda untuk memainkan permainan berulang di mana Anda akhirnya mengetahui siapa yang benar.

Saya tidak akan membahas terlalu banyak detail tentang game tantangan Optimis Rollup. Perlu dicatat bahwa kecanggihan dalam game ini adalah mengkompilasi program Anda (Geth EVM + beberapa bagian pinggiran dalam kasus Optimism) ke beberapa arsitektur mesin sederhana seperti MIPS. Kami melakukan ini karena kami perlu membangun juru bahasa untuk program on-chain kami, dan jauh lebih mudah membangun juru bahasa MIPS daripada juru bahasa EVM. EVM juga merupakan target bergerak (kami memiliki garpu pemutakhiran reguler) dan tidak cukup mencakup program yang ingin kami buktikan (ada juga beberapa hal non-EVM di sana).

Setelah Anda membangun juru bahasa on-chain untuk arsitektur mesin sederhana Anda dan membuat beberapa alat off-chain, Anda harus memiliki Optimistic Rollup yang berfungsi penuh.

Dikonversi ke ZK Rollup

Secara keseluruhan, menurut saya Optimistic Rollups akan mendominasi setidaknya untuk beberapa tahun ke depan. Beberapa orang berpikir bahwa Pembatalan ZK pada akhirnya akan melampaui Pembatalan Optimis, tetapi menurut saya ini mungkin salah. Menurut saya kesederhanaan dan fleksibilitas relatif dari Optimis Rollup saat ini berarti mereka dapat diubah menjadi ZK Rollup dari waktu ke waktu. Jika kami dapat menemukan model yang mewujudkannya, benar-benar tidak ada insentif yang kuat untuk menerapkan model yang kurang fleksibel dan lebih rapuh saat Anda dapat menerapkannya ke sistem Optimis yang ada dan menyebutnya sistem ZK kerja sehari-hari.

Oleh karena itu, tujuan saya adalah membuat arsitektur dan jalur migrasi sehingga sistem Optimis modern yang ada (seperti Batuan Dasar) dapat diubah menjadi sistem ZK dengan mulus. Begini menurut saya ini tidak hanya mungkin, tetapi dengan cara yang melampaui pendekatan zkEVM saat ini.

Kita mulai dengan arsitektur gaya Bedrock yang saya jelaskan di atas. Perhatikan bahwa saya (secara singkat) menjelaskan bagaimana Bedrock memiliki permainan tantangan yang menegaskan program L2 (menjalankan EVM + beberapa hal tambahan untuk mengubahnya menjadi ZK Rollup

Secara keseluruhan, menurut saya Optimistic Rollups akan mendominasi selama beberapa tahun ke depan. Ada pendapat bahwa ZK Rollup pada akhirnya akan melampaui Optimistic Rollup, tapi menurut saya ini mungkin salah. Saya pikir kesederhanaan dan fleksibilitas relatif dari Optimis Rollups berarti mereka dapat diubah menjadi ZK Rollups dari waktu ke waktu. Jika kita dapat menemukan model untuk transisi ini terjadi, benar-benar tidak ada insentif yang kuat untuk diterapkan ke sistem ZK yang kurang fleksibel dan lebih rawan masalah.

Oleh karena itu, tujuan saya adalah membuat arsitektur dan jalur migrasi yang memungkinkan sistem Optimis modern yang ada (seperti Batuan Dasar) untuk bertransisi dengan mulus ke sistem ZK. Inilah, saya percaya, cara untuk tidak hanya membuat transisi ini terjadi, tetapi melakukannya dengan cara yang melampaui pendekatan zkEVM saat ini.

Kita mulai dengan arsitektur gaya Bedrock yang saya jelaskan sebelumnya. Perhatikan bahwa saya (secara singkat) menjelaskan bagaimana Bedrock memiliki permainan tantangan yang dapat menegaskan validitas pelaksanaan program L2 (program MIPS yang menjalankan EVM + beberapa tambahan). Salah satu kelemahan utama dari pendekatan ini adalah kami perlu memberikan jangka waktu bagi pengguna untuk mendeteksi dan berhasil menantang proposal hasil program yang salah. Ini menambah banyak waktu untuk proses penarikan aset (saat ini 7 hari di mainnet Optimism).

Namun, L2 kami hanyalah sebuah program yang berjalan di mesin sederhana (MIPS). Sangat mungkin untuk membangun sirkuit ZK untuk mesin yang begitu sederhana. Kami kemudian dapat menggunakan rangkaian ini untuk membuktikan dengan jelas eksekusi yang benar dari program L2. Tanpa membuat perubahan apa pun pada basis kode Batuan Dasar saat ini, Anda dapat mulai menerbitkan bukti validitas untuk Optimisme. Sesederhana itu.

Mengapa metode ini bekerja dengan sangat baik

Catatan singkat: Di bagian ini, saya menyebutkan "zkMIPS", tetapi sebenarnya saya menggunakannya untuk merujuk ke zkVM "sederhana" umum.

zkMIPS lebih sederhana daripada zkEVM

Manfaat besar membangun zkMIPS (atau zk [masukkan nama mesin lain]) daripada zkEVM adalah arsitektur mesin target sederhana dan statis. EVM sering berubah. Harga gas akan berubah, opcode akan disesuaikan, dan hal-hal akan ditambahkan atau dihapus. Dan MIPS-V tidak berubah sejak 1996. Dengan menargetkan zkMIPS, Anda memperbaiki ruang masalah. Anda tidak perlu mengubah dan mungkin mengaudit ulang sirkuit Anda setiap kali EVM diperbarui.

zkMIPS lebih fleksibel daripada zkEVM

Poin penting lain dari perdebatan adalah bahwa zkMIPS lebih fleksibel daripada zkEVM. Dengan zkMIPS, Anda memiliki lebih banyak fleksibilitas untuk memodifikasi kode klien sesuka hati untuk mencapai berbagai pengoptimalan atau peningkatan pengalaman pengguna. Pembaruan klien tidak perlu lagi disertakan dengan pembaruan sirkuit. Anda juga dapat membuat komponen inti yang dapat digunakan untuk mengubah blockchain apa pun menjadi ZK Rollup, bukan hanya Ethereum.

Pertanyaan Anda berubah menjadi waktu pembuktian

Skala waktu bukti ZK sepanjang dua sumbu: jumlah kendala dan ukuran sirkuit. Dengan berfokus pada sirkuit mesin sederhana seperti MIPS (daripada mesin yang lebih kompleks seperti EVM), kami dapat mengurangi ukuran dan kerumitan sirkuit secara signifikan. Namun, jumlah kendala bergantung pada jumlah instruksi mesin yang dieksekusi. Setiap opcode EVM dipecah menjadi beberapa opcode MIPS, yang berarti bahwa jumlah kendala meningkat secara signifikan, seperti halnya waktu pembuktian secara keseluruhan.

Tetapi mengurangi waktu pembuktian adalah masalah yang mengakar kuat di ruang Web2. Mengingat bahwa arsitektur mesin MIPS tidak akan berubah dalam waktu dekat, kami dapat sangat mengoptimalkan sirkuit dan program pembuktian kami tanpa mengkhawatirkan perubahan EVM di tahap selanjutnya. Saya cukup yakin kumpulan perekrutan untuk insinyur perangkat keras yang dapat mengoptimalkan program yang terdefinisi dengan baik setidaknya 10 (jika tidak 100) kali lebih besar daripada kumpulan perekrutan untuk membangun dan mengaudit target zkEVM yang selalu berubah. Perusahaan seperti Netflix mungkin memiliki banyak insinyur perangkat keras yang bekerja untuk mengoptimalkan chip transcoding, dan mereka akan dengan senang hati menerima banyak uang VC untuk mengatasi tantangan ZK yang menarik.

Waktu pembuktian awal untuk sirkuit tersebut dapat melebihi periode penarikan Batal Optimis 7 hari. Waktu pembuktian ini hanya akan berkurang seiring berjalannya waktu. Dengan memperkenalkan ASIC dan FPGA, kami dapat mempercepat waktu pembuktian. Dengan tujuan statis, kita dapat membangun pembuktian yang lebih optimal.

Akhirnya, waktu bukti untuk sirkuit ini akan lebih rendah dari periode penarikan Optimis Rollup 7 hari saat ini, dan kami dapat memulai proses tantangan untuk mempertimbangkan pembatalan Optimis. Menjalankan pembuktian selama 7 hari mungkin masih terlalu mahal, jadi kami mungkin ingin menunggu lebih lama, tetapi intinya masih berlaku. Anda bahkan dapat menjalankan kedua sistem pembuktian pada saat yang sama, sehingga kami dapat segera mulai menggunakan pembuktian ZK, dan jika karena alasan tertentu program pembuktian gagal, kami dapat kembali ke pembuktian Optimis. Saat siap, mudah untuk beralih ke bukti ZK dengan cara yang sepenuhnya transparan untuk aplikasi. Tidak ada sistem lain yang menawarkan fleksibilitas dan jalur migrasi yang mulus ini.

Anda dapat fokus pada masalah penting lainnya

Menjalankan blockchain adalah tugas yang sulit, dan tidak hanya melibatkan penulisan banyak kode backend. Sebagian besar yang kami lakukan di Optimism difokuskan pada peningkatan pengalaman pengguna dan pengembang melalui alat sisi klien yang bermanfaat. Kami juga menghabiskan banyak waktu dan energi untuk berurusan dengan hal-hal yang "lunak": berbicara dengan proyek, memahami poin masalah, merancang insentif. Semakin banyak waktu yang Anda habiskan untuk perangkat lunak blockchain, semakin sedikit waktu yang Anda habiskan untuk memikirkan hal-hal lain ini. Anda selalu dapat mencoba mempekerjakan lebih banyak orang, tetapi skala organisasi tidak linier, dan setiap karyawan baru menambah beban komunikasi internal.

Karena pekerjaan sirkuit ZK dapat ditambahkan ke rantai berjalan yang ada, Anda dapat bekerja membangun platform inti dan perangkat lunak pembuktian secara paralel. Selain itu, karena klien dapat dimodifikasi tanpa mengubah sirkuit, Anda dapat memisahkan klien dan tim pengesahan. Rollup Optimis yang menggunakan pendekatan ini bisa jadi bertahun-tahun lebih maju dari pesaing ZK dalam hal aktivitas on-chain yang sebenarnya.

** A **** BEBERAPA KESIMPULAN **

Terus terang, saya tidak bisa melihat kelemahan signifikan dari pendekatan ini dengan asumsi pembukti zkMIPS dapat dioptimalkan secara substansial dari waktu ke waktu. Satu-satunya dampak nyata yang saya lihat pada aplikasi adalah biaya bahan bakar untuk opcode yang berbeda mungkin perlu disesuaikan untuk mencerminkan waktu pembuktian yang ditambahkan oleh opcode tersebut. Jika benar-benar mustahil untuk mengoptimalkan pembukti ini ke tingkat yang wajar, maka saya mengaku kalah. Jika benar-benar mungkin untuk mengoptimalkan pembukti ini, maka pendekatan zkMIPS/zkVM tampaknya jauh lebih baik daripada pendekatan zkEVM saat ini sehingga mungkin sepenuhnya membuat yang terakhir menjadi usang. Ini mungkin tampak seperti pernyataan radikal, tetapi belum lama ini, bukti kegagalan Optimis langkah tunggal sepenuhnya digantikan oleh bukti multi langkah.

Lihat Asli
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
  • Hadiah
  • Komentar
  • Bagikan
Komentar
0/400
Tidak ada komentar
  • Sematkan
Perdagangkan Kripto Di Mana Saja Kapan Saja
qrCode
Pindai untuk mengunduh aplikasi Gate
Komunitas
Bahasa Indonesia
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)