Arbitrum — це протокол масштабування Ethereum, що використовує Optimistic Rollup. Люди часто запитують нас, чому Arbitrum обрав Optimistic і чи очікуємо ми, що Arbitrum перейде на ZK proof. Я вже відповідав на це запитання, але це було майже два роки тому. Це моя особиста думка, і інші можуть з нею не погодитися.
Я твердо вірю в прагматизм, коли йдеться про проектування систем. Замість того, щоб закохуватися в один технічний підхід і застосовувати його будь-якою ціною, ми повинні запитати, який підхід найкраще відповідає потребам користувачів і розробників. Найкращий підхід може змінитися з часом, і якщо так, ми готові внести зміни.
Ми обрали Optimistic для Arbitrum з прагматичних міркувань. Я вважаю, що Optimistic proof все ще є кращим вибором, ніж ZK-proof, і він може краще задовольнити потреби користувачів і розробників. Простіше кажучи, Optimistic дешевше, простіше і гнучкіше, ніж ZK. Я розгляну кожну з цих претензій нижче.
Тим не менш, якщо все зміниться і ZK стане кращим вибором, я думаю, Arbitrum має змінитися. Але я не очікую, що це станеться найближчим часом.
Оптимістична нижча вартість
Принадність оптимістичних доказів полягає в тому, що вартість доказів завжди дорівнює нулю для чесних сторін. У звичайних ситуаціях докази не потрібні, оскільки видаються лише правдиві твердження, які ніколи не можуть бути оскаржені. Якщо проблеми існують, їх вирішення потребуватиме певних витрат. Але кожна нечесна сторона програє виклик, і вони втратять свою ставку, яку можна використати для оплати вартості виклику.
Оптимістичні протоколи покладаються на виконання кількома сторонами, щоб вони могли перевірити будь-які опубліковані заяви про результати виконання. Іншими словами, ланцюг повинен мати вузли. Але будь-який ланцюг зі значною метою матиме велику кількість звичайних вузлів, керованих користувачами або постачальниками інфраструктури, для підтримки діяльності ланцюга. Ці вузли, природно, слугуватимуть сторожовими вежами для протоколу Optimistic.
Навпаки, ZK вимагає створення криптографічного доказу для кожної опублікованої заяви, і доказ має бути перевірений на Рівні 1. З часом дослідники ZK зменшили вартість створення цих доказів, але ніколи не до нуля.
Насправді вартість доказів ZK досить висока порівняно з виконанням Optimistic. Якщо смарт-контракт виконує побітову операцію І, кожен валідатор системи Optimistic виконуватиме лише побітову операцію І. Пристрою перевірки ZK потрібно виконати побітову інструкцію AND, а потім виконати велику кількість дорогих криптографічних операцій, щоб підтвердити результат побітової інструкції AND. Якщо Аліса і Боб підуть купити фрукти, Аліса купить виноград, а Боб купить виноград і кавун, то вартість Аліси завжди буде нижчою, ніж вартість Боба.
У Optimistic Rollup і ZK Rollup звичайні вузли повинні виконувати кожну транзакцію, щоб зрозуміти історію еволюції ланцюжка, тому ця частина нічим не відрізняється.
Отже, Optimistic коштує дешевше.
Оптимістично простіше
У розробці програмного забезпечення, особливо в інженерії безпеки, простіше – краще. Складність збільшує ризики безпеки та робить усе повільніше та складніше.
Немає сумніву, що оптимістичний доказ простіший, ніж ZK-доказ. Оптимістичні докази легко сприймаються розробниками, тоді як докази ZK спираються на складну математику та езотеричні та тонкі криптографічні теореми, які мало хто розуміє. Навіть професорам, які викладають криптографію, доводиться важко зрозуміти систему доказів ZK.
Оптиміст більш гнучкий
Доведення необхідне для будь-якого L2. Але докази — це не єдине, чого хочуть користувачі та розробники. Їм потрібні нові можливості, які можна було б легше та швидше створювати на системах Optimistic.
Хорошим прикладом є Arbitrum Stylus, який дозволяє розробникам писати смарт-контракти за допомогою мов загального призначення, таких як Rust і C++, і запускати ці програми у віртуальній машині WASM.Вони знаходяться в тому ж ланцюжку, що і контракт EVM, і повністю складаються.. Створити такі функції, як Stylus, складно, тому потрібна інтеграція двох віртуальних машин в одну систему.
Однією з причин того, що така функціональність може бути вбудована в системи Optimistic, є те, що реалізації Optimistic можуть використовувати стандартні мови програмування та інструменти, що полегшує розробку програмного забезпечення. Навпаки, ZK вимагає різних інструментів програмування, або побудови схеми ZK вручну, або використання якогось проміжного компілятора, щоб звести все до схеми. Спеціальні інструменти та методи програмування завжди повільніші та громіздкіші у використанні, що означає, що загальний розвиток системи просувається повільніше.
Проста продуктивність систем Optimistic перетворюється на більшу гнучкість і швидшу еволюцію.
Час фіналізації той самий
Люди часто запитують, коли будуть завершені Optimistic Rollups і ZK Rollups, і відповідь полягає в тому, що вони однакові.
Угода є остаточною, якщо її результат цілком визначений і відомий усім учасникам угоди. Ланцюжок Rollup, незалежно від того, оптимістичний чи ZK, працює у два етапи: по-перше, секвенсор публікує та записує послідовність транзакцій, що досягла ланцюжка; по-друге, рівень розрахунку виконання обчислює та підтверджує результати виконаних операцій. операції в послідовності, одна за одною. Завершеність досягається, коли транзакція має завершену позицію в послідовності транзакцій, після чого результат транзакції повністю визначається завершеною послідовністю транзакцій, і всі знають результат.
Оскільки остаточність визначається виходом секвенсора, опублікованого в Ethereum (який є однаковим для процесів Optimistic і ZK), а не перевіркою, системи Optimistic і ZK мають абсолютно однакову кінцеву поведінку.
Час міжланцюжкового зв'язку
Те, де ZK має невід’ємну перевагу, полягає в затримці міжланцюжкового зв’язку, тобто скільки часу потрібно, щоб контракт в одному ланцюзі відправив повідомлення контракту в іншому ланцюзі без довіри.
Міжланцюгові передачі взаємозамінних активів (ETH або токенів) зазвичай виконуються через служби швидкого з’єднання, і їх операції не покладаються на оптимістичні докази та докази ZK, тому звичайні користувачі не побачать жодної різниці в часі міжланцюжкової передачі активів.
Для інших типів міжланцюжкових повідомлень ZK може бути швидшим, оскільки ланцюжок ZK може перевірити свій стан батьківському ланцюжку (тобто L2 Ethereum) швидше, ніж ланцюг Optimistic. Це означає, що якщо ланцюжок надсилання використовує докази ZK, бездовірний міжланцюговий обмін повідомленнями буде швидшим для інших випадків використання, ніж передача активів.
Незрозуміло, наскільки важлива ця різниця. Сьогодні переважна більшість міжланцюжкових дій — це передача активів, і досвід користувачів не сильно відрізняється.
на закінчення
На мій погляд, відповідь зрозуміла: переваги Optimistic (низька вартість, простота та гнучкість) є більш помітними, ніж переваги ZK (швидкість міжланцюгової передачі неактивів).
Ось чому Arbitrum досі використовує оптимістичні докази.
Переглянути оригінал
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
Offchain Labs Lianchuang: З практичної точки зору, чому Arbitrum нарешті вибрав Optimistic Rollup?
Написав Ед Фелтен, співзасновник Offchain Labs
Складач: Luffy, Foresight News
Arbitrum — це протокол масштабування Ethereum, що використовує Optimistic Rollup. Люди часто запитують нас, чому Arbitrum обрав Optimistic і чи очікуємо ми, що Arbitrum перейде на ZK proof. Я вже відповідав на це запитання, але це було майже два роки тому. Це моя особиста думка, і інші можуть з нею не погодитися.
Я твердо вірю в прагматизм, коли йдеться про проектування систем. Замість того, щоб закохуватися в один технічний підхід і застосовувати його будь-якою ціною, ми повинні запитати, який підхід найкраще відповідає потребам користувачів і розробників. Найкращий підхід може змінитися з часом, і якщо так, ми готові внести зміни.
Ми обрали Optimistic для Arbitrum з прагматичних міркувань. Я вважаю, що Optimistic proof все ще є кращим вибором, ніж ZK-proof, і він може краще задовольнити потреби користувачів і розробників. Простіше кажучи, Optimistic дешевше, простіше і гнучкіше, ніж ZK. Я розгляну кожну з цих претензій нижче.
Тим не менш, якщо все зміниться і ZK стане кращим вибором, я думаю, Arbitrum має змінитися. Але я не очікую, що це станеться найближчим часом.
Оптимістична нижча вартість
Принадність оптимістичних доказів полягає в тому, що вартість доказів завжди дорівнює нулю для чесних сторін. У звичайних ситуаціях докази не потрібні, оскільки видаються лише правдиві твердження, які ніколи не можуть бути оскаржені. Якщо проблеми існують, їх вирішення потребуватиме певних витрат. Але кожна нечесна сторона програє виклик, і вони втратять свою ставку, яку можна використати для оплати вартості виклику.
Оптимістичні протоколи покладаються на виконання кількома сторонами, щоб вони могли перевірити будь-які опубліковані заяви про результати виконання. Іншими словами, ланцюг повинен мати вузли. Але будь-який ланцюг зі значною метою матиме велику кількість звичайних вузлів, керованих користувачами або постачальниками інфраструктури, для підтримки діяльності ланцюга. Ці вузли, природно, слугуватимуть сторожовими вежами для протоколу Optimistic.
Навпаки, ZK вимагає створення криптографічного доказу для кожної опублікованої заяви, і доказ має бути перевірений на Рівні 1. З часом дослідники ZK зменшили вартість створення цих доказів, але ніколи не до нуля.
Насправді вартість доказів ZK досить висока порівняно з виконанням Optimistic. Якщо смарт-контракт виконує побітову операцію І, кожен валідатор системи Optimistic виконуватиме лише побітову операцію І. Пристрою перевірки ZK потрібно виконати побітову інструкцію AND, а потім виконати велику кількість дорогих криптографічних операцій, щоб підтвердити результат побітової інструкції AND. Якщо Аліса і Боб підуть купити фрукти, Аліса купить виноград, а Боб купить виноград і кавун, то вартість Аліси завжди буде нижчою, ніж вартість Боба.
У Optimistic Rollup і ZK Rollup звичайні вузли повинні виконувати кожну транзакцію, щоб зрозуміти історію еволюції ланцюжка, тому ця частина нічим не відрізняється.
Отже, Optimistic коштує дешевше.
Оптимістично простіше
У розробці програмного забезпечення, особливо в інженерії безпеки, простіше – краще. Складність збільшує ризики безпеки та робить усе повільніше та складніше.
Немає сумніву, що оптимістичний доказ простіший, ніж ZK-доказ. Оптимістичні докази легко сприймаються розробниками, тоді як докази ZK спираються на складну математику та езотеричні та тонкі криптографічні теореми, які мало хто розуміє. Навіть професорам, які викладають криптографію, доводиться важко зрозуміти систему доказів ZK.
Оптиміст більш гнучкий
Доведення необхідне для будь-якого L2. Але докази — це не єдине, чого хочуть користувачі та розробники. Їм потрібні нові можливості, які можна було б легше та швидше створювати на системах Optimistic.
Хорошим прикладом є Arbitrum Stylus, який дозволяє розробникам писати смарт-контракти за допомогою мов загального призначення, таких як Rust і C++, і запускати ці програми у віртуальній машині WASM.Вони знаходяться в тому ж ланцюжку, що і контракт EVM, і повністю складаються.. Створити такі функції, як Stylus, складно, тому потрібна інтеграція двох віртуальних машин в одну систему.
Однією з причин того, що така функціональність може бути вбудована в системи Optimistic, є те, що реалізації Optimistic можуть використовувати стандартні мови програмування та інструменти, що полегшує розробку програмного забезпечення. Навпаки, ZK вимагає різних інструментів програмування, або побудови схеми ZK вручну, або використання якогось проміжного компілятора, щоб звести все до схеми. Спеціальні інструменти та методи програмування завжди повільніші та громіздкіші у використанні, що означає, що загальний розвиток системи просувається повільніше.
Проста продуктивність систем Optimistic перетворюється на більшу гнучкість і швидшу еволюцію.
Час фіналізації той самий
Люди часто запитують, коли будуть завершені Optimistic Rollups і ZK Rollups, і відповідь полягає в тому, що вони однакові.
Угода є остаточною, якщо її результат цілком визначений і відомий усім учасникам угоди. Ланцюжок Rollup, незалежно від того, оптимістичний чи ZK, працює у два етапи: по-перше, секвенсор публікує та записує послідовність транзакцій, що досягла ланцюжка; по-друге, рівень розрахунку виконання обчислює та підтверджує результати виконаних операцій. операції в послідовності, одна за одною. Завершеність досягається, коли транзакція має завершену позицію в послідовності транзакцій, після чого результат транзакції повністю визначається завершеною послідовністю транзакцій, і всі знають результат.
Оскільки остаточність визначається виходом секвенсора, опублікованого в Ethereum (який є однаковим для процесів Optimistic і ZK), а не перевіркою, системи Optimistic і ZK мають абсолютно однакову кінцеву поведінку.
Час міжланцюжкового зв'язку
Те, де ZK має невід’ємну перевагу, полягає в затримці міжланцюжкового зв’язку, тобто скільки часу потрібно, щоб контракт в одному ланцюзі відправив повідомлення контракту в іншому ланцюзі без довіри.
Міжланцюгові передачі взаємозамінних активів (ETH або токенів) зазвичай виконуються через служби швидкого з’єднання, і їх операції не покладаються на оптимістичні докази та докази ZK, тому звичайні користувачі не побачать жодної різниці в часі міжланцюжкової передачі активів.
Для інших типів міжланцюжкових повідомлень ZK може бути швидшим, оскільки ланцюжок ZK може перевірити свій стан батьківському ланцюжку (тобто L2 Ethereum) швидше, ніж ланцюг Optimistic. Це означає, що якщо ланцюжок надсилання використовує докази ZK, бездовірний міжланцюговий обмін повідомленнями буде швидшим для інших випадків використання, ніж передача активів.
Незрозуміло, наскільки важлива ця різниця. Сьогодні переважна більшість міжланцюжкових дій — це передача активів, і досвід користувачів не сильно відрізняється.
на закінчення
На мій погляд, відповідь зрозуміла: переваги Optimistic (низька вартість, простота та гнучкість) є більш помітними, ніж переваги ZK (швидкість міжланцюгової передачі неактивів).
Ось чому Arbitrum досі використовує оптимістичні докази.