Arbitrum — это протокол масштабирования Ethereum, использующий Optimistic Rollup. Люди часто спрашивают нас, почему Arbitrum выбрал Optimistic и ожидаем ли мы, что Arbitrum перейдет на ZK-proof. Я уже отвечал на этот вопрос раньше, но это было почти два года назад. Это мое личное мнение, и другие могут с ним не согласиться.
Я твердо верю в прагматизм, когда дело касается проектирования систем. Вместо того, чтобы влюбляться в один технический подход и применять его любой ценой, нам следует задаться вопросом, какой подход лучше всего отвечает потребностям пользователей и разработчиков. Лучший подход может со временем измениться, и если это так, мы готовы внести изменения.
Мы выбрали Optimistic для Arbitrum из прагматических соображений. Я считаю, что Optimistic доказательство по-прежнему является лучшим выбором, чем ZK доказательство, и оно может лучше удовлетворить потребности пользователей и разработчиков. Проще говоря, Optimistic дешевле, проще и гибче, чем ZK. Ниже я рассмотрю каждое из этих утверждений.
Тем не менее, если что-то изменится и ZK станет лучшим выбором, я думаю, что Arbitrum должен измениться. Но я не ожидаю, что это произойдет в ближайшее время.
Оптимистичная более низкая стоимость
Прелесть оптимистических доказательств в том, что для честных сторон стоимость доказательства всегда равна нулю. В обычных ситуациях никаких доказательств не требуется, поскольку выдаются только правдивые утверждения, которые никогда не могут быть оспорены. Если проблемы существуют, их решение потребует определенных затрат. Но каждая нечестная сторона проиграет вызов и потеряет свою долю ставки, которую можно будет использовать для оплаты стоимости вызова.
Оптимистичные протоколы полагаются на выполнение несколькими сторонами, чтобы они могли проверить любые опубликованные заявления о результатах выполнения. Другими словами, цепочка должна иметь узлы. Но любая цепочка со значительной целью будет иметь большое количество обычных узлов, управляемых пользователями или поставщиками инфраструктуры для поддержки деятельности цепочки. Эти узлы, естественно, будут служить сторожевыми башнями для протокола Optimistic.
Напротив, ZK требует создания криптографического доказательства для каждого опубликованного утверждения, и это доказательство должно быть проверено на уровне 1. Со временем исследователи ZK снизили стоимость создания этих доказательств, но никогда до нуля.
На самом деле, стоимость доказательств ZK довольно высока по сравнению с Оптимистическим исполнением. Если смарт-контракт выполняет побитовую операцию И, каждый валидатор Оптимистической системы будет выполнять только побитовую операцию И. Средство доказательства ZK должно выполнить побитовую инструкцию И, а затем выполнить большое количество дорогостоящих криптографических операций, чтобы доказать результат побитовой инструкции И. Если Алиса и Боб пойдут покупать фрукты, Алиса покупает виноград, а Боб покупает виноград и арбуз, то затраты Алисы всегда будут ниже, чем у Боба.
В Optimistic Rollup и ZK Rollup обычным узлам необходимо выполнять каждую транзакцию, чтобы понять историю развития цепочки, поэтому эта часть ничем не отличается.
Таким образом, Оптимистический стоит дешевле.
Оптимистично проще
В разработке программного обеспечения, и особенно в разработке безопасности, чем проще, тем лучше. Сложность увеличивает риски безопасности и делает все медленнее и сложнее.
Нет сомнения, что оптимистическое доказательство проще, чем доказательство ЗК. Оптимистические доказательства легко понятны разработчикам, тогда как доказательства ZK основаны на сложной математике и эзотерических и тонких криптографических теоремах, которые мало кто понимает. Даже профессорам, преподающим криптографию, приходится с трудом понять систему доказательств ZK.
Оптимистичный вариант более гибкий
Доказательство необходимо для любого L2. Но доказательства — это не единственное, чего хотят пользователи и разработчики. Им нужны новые возможности, которые можно будет легко и быстро построить на оптимистических системах.
Хорошим примером является Arbitrum Stylus, который позволяет разработчикам писать смарт-контракты с использованием языков общего назначения, таких как Rust и C++, и запускать эти программы на виртуальной машине WASM. Они находятся в той же цепочке, что и контракт EVM, и полностью компонуемы. . Такие функции, как Stylus, сложно создать, требуя интеграции двух виртуальных машин в одну цельную систему.
Одна из причин, по которой такая функциональность может быть встроена в системы Optimistic, заключается в том, что реализации Optimistic могут использовать стандартные языки программирования и инструменты, что упрощает разработку программного обеспечения. Напротив, для ZK требуются другие инструменты программирования: либо создание схемы ZK вручную, либо использование какого-либо промежуточного компилятора, чтобы свести все к схеме. Пользовательские инструменты и методы программирования всегда медленнее и сложнее в использовании, а это означает, что общая разработка системы происходит медленнее.
Простота работы оптимистических систем приводит к большей гибкости и более быстрому развитию.
Время финализации такое же
Люди часто спрашивают, когда будут завершены Optimistic Rollups и ZK Rollups, и отвечают, что это одно и то же.
Сделка является окончательной, когда ее результат полностью определен и известен всем участникам соглашения. Цепочка Rollup, будь то цепочка Optimistic или цепочка ZK, работает в два этапа: во-первых, секвенсор публикует и записывает последовательность транзакций, достигших цепочки; во-вторых, уровень расчета выполнения вычисляет и подтверждает результаты выполненных операций. транзакции последовательно, одна за другой. Окончательность достигается, когда транзакция имеет завершенную позицию в последовательности транзакций, и в этот момент результат транзакции полностью определяется завершенной последовательностью транзакций, и результат известен всем.
Поскольку окончательность определяется выходными данными секвенатора, опубликованными в Ethereum (что одинаково для процессов Optimistic и ZK), а не проверяющим устройством, системы Optimistic и ZK имеют совершенно одинаковое окончательное поведение.
Время межсетевого взаимодействия
Неотъемлемое преимущество ZK заключается в задержке межсетевой связи, то есть в том, сколько времени требуется контракту в одной цепочке, чтобы отправить сообщение контракту в другой цепочке без доверия.
Межцепочные переводы взаимозаменяемых активов (ETH или токенов) обычно выполняются через службы быстрого моста, и их операции не зависят от Optimistic доказательств и доказательств ZK, поэтому обычные пользователи не увидят никакой разницы во времени передачи активов между цепочками.
Для других типов межсетевых сообщений ZK может быть быстрее, поскольку цепочка ZK может проверять свое состояние в родительской цепочке (т. е. L2 Ethereum) быстрее, чем цепочка Optimistic. Это означает, что если цепочка отправки использует доказательства ZK, обмен сообщениями между цепочками без доверия будет быстрее для случаев, отличных от передачи активов.
Неясно, насколько важна эта разница. Сегодня подавляющее большинство межсетевых операций представляют собой передачу активов, и пользовательский опыт мало чем отличается.
в заключение
Для меня ответ ясен: преимущества Optimistic (низкая стоимость, простота и гибкость) более заметны, чем преимущества ZK (скорость межсетевой передачи активов, не связанная с активами).
Вот почему Arbitrum до сих пор использует оптимистические доказательства.
Посмотреть Оригинал
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
Offchain Labs Lianchuang: С практической точки зрения, почему Arbitrum в конце концов выбрал Optimistic Rollup?
Написано Эдом Фельтеном, сооснователем Offchain Labs
Составлено: Луффи, Foresight News
Arbitrum — это протокол масштабирования Ethereum, использующий Optimistic Rollup. Люди часто спрашивают нас, почему Arbitrum выбрал Optimistic и ожидаем ли мы, что Arbitrum перейдет на ZK-proof. Я уже отвечал на этот вопрос раньше, но это было почти два года назад. Это мое личное мнение, и другие могут с ним не согласиться.
Я твердо верю в прагматизм, когда дело касается проектирования систем. Вместо того, чтобы влюбляться в один технический подход и применять его любой ценой, нам следует задаться вопросом, какой подход лучше всего отвечает потребностям пользователей и разработчиков. Лучший подход может со временем измениться, и если это так, мы готовы внести изменения.
Мы выбрали Optimistic для Arbitrum из прагматических соображений. Я считаю, что Optimistic доказательство по-прежнему является лучшим выбором, чем ZK доказательство, и оно может лучше удовлетворить потребности пользователей и разработчиков. Проще говоря, Optimistic дешевле, проще и гибче, чем ZK. Ниже я рассмотрю каждое из этих утверждений.
Тем не менее, если что-то изменится и ZK станет лучшим выбором, я думаю, что Arbitrum должен измениться. Но я не ожидаю, что это произойдет в ближайшее время.
Оптимистичная более низкая стоимость
Прелесть оптимистических доказательств в том, что для честных сторон стоимость доказательства всегда равна нулю. В обычных ситуациях никаких доказательств не требуется, поскольку выдаются только правдивые утверждения, которые никогда не могут быть оспорены. Если проблемы существуют, их решение потребует определенных затрат. Но каждая нечестная сторона проиграет вызов и потеряет свою долю ставки, которую можно будет использовать для оплаты стоимости вызова.
Оптимистичные протоколы полагаются на выполнение несколькими сторонами, чтобы они могли проверить любые опубликованные заявления о результатах выполнения. Другими словами, цепочка должна иметь узлы. Но любая цепочка со значительной целью будет иметь большое количество обычных узлов, управляемых пользователями или поставщиками инфраструктуры для поддержки деятельности цепочки. Эти узлы, естественно, будут служить сторожевыми башнями для протокола Optimistic.
Напротив, ZK требует создания криптографического доказательства для каждого опубликованного утверждения, и это доказательство должно быть проверено на уровне 1. Со временем исследователи ZK снизили стоимость создания этих доказательств, но никогда до нуля.
На самом деле, стоимость доказательств ZK довольно высока по сравнению с Оптимистическим исполнением. Если смарт-контракт выполняет побитовую операцию И, каждый валидатор Оптимистической системы будет выполнять только побитовую операцию И. Средство доказательства ZK должно выполнить побитовую инструкцию И, а затем выполнить большое количество дорогостоящих криптографических операций, чтобы доказать результат побитовой инструкции И. Если Алиса и Боб пойдут покупать фрукты, Алиса покупает виноград, а Боб покупает виноград и арбуз, то затраты Алисы всегда будут ниже, чем у Боба.
В Optimistic Rollup и ZK Rollup обычным узлам необходимо выполнять каждую транзакцию, чтобы понять историю развития цепочки, поэтому эта часть ничем не отличается.
Таким образом, Оптимистический стоит дешевле.
Оптимистично проще
В разработке программного обеспечения, и особенно в разработке безопасности, чем проще, тем лучше. Сложность увеличивает риски безопасности и делает все медленнее и сложнее.
Нет сомнения, что оптимистическое доказательство проще, чем доказательство ЗК. Оптимистические доказательства легко понятны разработчикам, тогда как доказательства ZK основаны на сложной математике и эзотерических и тонких криптографических теоремах, которые мало кто понимает. Даже профессорам, преподающим криптографию, приходится с трудом понять систему доказательств ZK.
Оптимистичный вариант более гибкий
Доказательство необходимо для любого L2. Но доказательства — это не единственное, чего хотят пользователи и разработчики. Им нужны новые возможности, которые можно будет легко и быстро построить на оптимистических системах.
Хорошим примером является Arbitrum Stylus, который позволяет разработчикам писать смарт-контракты с использованием языков общего назначения, таких как Rust и C++, и запускать эти программы на виртуальной машине WASM. Они находятся в той же цепочке, что и контракт EVM, и полностью компонуемы. . Такие функции, как Stylus, сложно создать, требуя интеграции двух виртуальных машин в одну цельную систему.
Одна из причин, по которой такая функциональность может быть встроена в системы Optimistic, заключается в том, что реализации Optimistic могут использовать стандартные языки программирования и инструменты, что упрощает разработку программного обеспечения. Напротив, для ZK требуются другие инструменты программирования: либо создание схемы ZK вручную, либо использование какого-либо промежуточного компилятора, чтобы свести все к схеме. Пользовательские инструменты и методы программирования всегда медленнее и сложнее в использовании, а это означает, что общая разработка системы происходит медленнее.
Простота работы оптимистических систем приводит к большей гибкости и более быстрому развитию.
Время финализации такое же
Люди часто спрашивают, когда будут завершены Optimistic Rollups и ZK Rollups, и отвечают, что это одно и то же.
Сделка является окончательной, когда ее результат полностью определен и известен всем участникам соглашения. Цепочка Rollup, будь то цепочка Optimistic или цепочка ZK, работает в два этапа: во-первых, секвенсор публикует и записывает последовательность транзакций, достигших цепочки; во-вторых, уровень расчета выполнения вычисляет и подтверждает результаты выполненных операций. транзакции последовательно, одна за другой. Окончательность достигается, когда транзакция имеет завершенную позицию в последовательности транзакций, и в этот момент результат транзакции полностью определяется завершенной последовательностью транзакций, и результат известен всем.
Поскольку окончательность определяется выходными данными секвенатора, опубликованными в Ethereum (что одинаково для процессов Optimistic и ZK), а не проверяющим устройством, системы Optimistic и ZK имеют совершенно одинаковое окончательное поведение.
Время межсетевого взаимодействия
Неотъемлемое преимущество ZK заключается в задержке межсетевой связи, то есть в том, сколько времени требуется контракту в одной цепочке, чтобы отправить сообщение контракту в другой цепочке без доверия.
Межцепочные переводы взаимозаменяемых активов (ETH или токенов) обычно выполняются через службы быстрого моста, и их операции не зависят от Optimistic доказательств и доказательств ZK, поэтому обычные пользователи не увидят никакой разницы во времени передачи активов между цепочками.
Для других типов межсетевых сообщений ZK может быть быстрее, поскольку цепочка ZK может проверять свое состояние в родительской цепочке (т. е. L2 Ethereum) быстрее, чем цепочка Optimistic. Это означает, что если цепочка отправки использует доказательства ZK, обмен сообщениями между цепочками без доверия будет быстрее для случаев, отличных от передачи активов.
Неясно, насколько важна эта разница. Сегодня подавляющее большинство межсетевых операций представляют собой передачу активов, и пользовательский опыт мало чем отличается.
в заключение
Для меня ответ ясен: преимущества Optimistic (низкая стоимость, простота и гибкость) более заметны, чем преимущества ZK (скорость межсетевой передачи активов, не связанная с активами).
Вот почему Arbitrum до сих пор использует оптимистические доказательства.