Tác giả: Ed Felten, đồng sáng lập Offchain Labs; Biên soạn bởi: Luffy, Foresight NewsArbitrum là một giao thức mở rộng Ethereum sử dụng Optimistic Rollup. Mọi người thường hỏi chúng tôi tại sao Arbitrum lại chọn Optimistic và liệu chúng tôi có mong đợi Arbitrum chuyển sang bằng chứng ZK hay không. Tôi đã trả lời câu hỏi này trước đây, nhưng đó là gần hai năm trước. Đây là ý kiến cá nhân hiện tại của tôi và những người khác có thể không đồng ý.
Tôi là người có niềm tin vững chắc vào chủ nghĩa thực dụng khi nói đến việc thiết kế hệ thống. Thay vì yêu thích một cách tiếp cận kỹ thuật và áp dụng nó bằng mọi giá, chúng ta nên hỏi cách tiếp cận nào đáp ứng tốt nhất nhu cầu của người dùng và nhà phát triển. Cách tiếp cận tốt nhất có thể thay đổi theo thời gian và nếu vậy, chúng tôi sẵn sàng thực hiện thay đổi.
Chúng tôi đã chọn Optimistic for Arbitrum vì những cân nhắc thực dụng. Tôi tin rằng Optimistic proof vẫn là lựa chọn tốt hơn ZK proof và nó có thể đáp ứng tốt hơn nhu cầu của người dùng và nhà phát triển. Nói một cách đơn giản, Optimistic rẻ hơn, đơn giản hơn và linh hoạt hơn ZK. Tôi sẽ giải quyết từng khiếu nại dưới đây.
Điều đó có nghĩa là, nếu mọi thứ thay đổi và ZK trở thành lựa chọn tốt hơn, tôi nghĩ Arbitrum nên thay đổi. Nhưng tôi không mong điều đó sẽ xảy ra sớm.
Lạc quan chi phí thấp hơn
Cái hay của bằng chứng lạc quan là chi phí chứng minh luôn bằng 0 đối với các bên trung thực. Trong các tình huống thông thường, không cần bằng chứng vì chỉ đưa ra những tuyên bố đúng sự thật và không bao giờ có thể bị phản đối. Nếu có thách thức, sẽ phải trả một số chi phí liên quan đến việc giải quyết chúng. Nhưng mọi bên không trung thực sẽ thua cuộc thử thách và họ sẽ mất phần tiền đặt cọc, số tiền này có thể được dùng để trả chi phí cho cuộc thử thách.
Các giao thức lạc quan dựa vào việc thực hiện của nhiều bên để họ có thể kiểm tra mọi tuyên bố đã công bố về kết quả thực hiện. Nói cách khác, chuỗi cần phải có các nút. Nhưng bất kỳ chuỗi nào có mục đích quan trọng sẽ có một số lượng lớn các nút thông thường, do người dùng hoặc nhà cung cấp cơ sở hạ tầng điều hành, để hỗ trợ các hoạt động của chuỗi. Các nút này đương nhiên sẽ đóng vai trò là tháp canh cho giao thức Optimistic.
Ngược lại, ZK yêu cầu phải tạo bằng chứng mật mã cho mọi khiếu nại được công bố và bằng chứng phải được xác minh ở Lớp 1. Theo thời gian, các nhà nghiên cứu của ZK đã giảm được chi phí tạo ra những bằng chứng này, nhưng chưa bao giờ giảm xuống mức 0.
Trên thực tế, chi phí của bằng chứng ZK khá cao so với thực thi Optimistic. Nếu hợp đồng thông minh thực hiện thao tác AND theo bit, mỗi trình xác thực của hệ thống Optimistic sẽ chỉ thực hiện thao tác AND theo bit. Bộ chứng minh ZK cần thực hiện lệnh AND theo bit và sau đó thực hiện một số lượng lớn các thao tác mã hóa tốn kém để chứng minh kết quả của lệnh AND theo bit. Nếu Alice và Bob đi mua trái cây, Alice mua một quả nho, Bob mua một quả nho và một quả dưa hấu thì chi phí của Alice sẽ luôn thấp hơn của Bob.
Trong Optimistic Rollup và ZK Rollup, các nút thông thường cần thực hiện mọi giao dịch để hiểu lịch sử phát triển của chuỗi, vì vậy phần này cũng không khác.
Vì vậy, lạc quan tốn ít chi phí hơn.
Lạc quan thì đơn giản hơn
Trong công nghệ phần mềm, và đặc biệt là trong kỹ thuật bảo mật, càng đơn giản càng tốt. Sự phức tạp làm tăng rủi ro bảo mật và khiến mọi thứ chậm hơn và khó khăn hơn.
Không còn nghi ngờ gì nữa, chứng minh Optimistic đơn giản hơn chứng minh ZK. Các nhà phát triển có thể dễ dàng hiểu các bằng chứng lạc quan, trong khi các bằng chứng ZK dựa vào toán học phức tạp và các định lý mật mã bí truyền và tinh tế mà ít người hiểu được. Ngay cả các giáo sư dạy mật mã cũng phải vật lộn để hiểu được hệ thống chứng minh ZK.
Lạc quan thì linh hoạt hơn
Bằng chứng là cần thiết cho bất kỳ L2. Nhưng bằng chứng không phải là điều duy nhất người dùng và nhà phát triển mong muốn. Họ muốn những khả năng mới có thể được xây dựng trên hệ thống Optimistic một cách dễ dàng và nhanh chóng hơn.
Một ví dụ điển hình là Arbitrum Stylus, cho phép các nhà phát triển viết hợp đồng thông minh bằng các ngôn ngữ có mục đích chung như Rust và C++, đồng thời chạy các chương trình này trong máy ảo WASM. Chúng nằm trên cùng một chuỗi với hợp đồng EVM và hoàn toàn có thể kết hợp được. Các tính năng như Stylus rất khó xây dựng, đòi hỏi phải tích hợp hai máy ảo vào một hệ thống liền mạch.
Một lý do khiến chức năng như vậy có thể được tích hợp vào hệ thống Optimistic là việc triển khai Optimistic có thể sử dụng các công cụ và ngôn ngữ lập trình tiêu chuẩn, giúp việc phát triển phần mềm trở nên dễ dàng hơn. Ngược lại, ZK yêu cầu các công cụ lập trình khác nhau, hoặc xây dựng mạch ZK theo cách thủ công hoặc sử dụng một số trình biên dịch trung gian để thu gọn mọi thứ thành một mạch. Các công cụ tùy chỉnh và phương pháp lập trình luôn chậm hơn và cồng kềnh hơn khi sử dụng, điều đó có nghĩa là quá trình phát triển hệ thống tổng thể tiến triển chậm hơn.
Hiệu suất đơn giản của hệ thống Optimistic chuyển thành tính linh hoạt cao hơn và tiến hóa nhanh hơn.
Thời gian quyết toán như nhau
Mọi người thường hỏi khi nào Optimistic Rollups và ZK Rollups sẽ được hoàn thiện và câu trả lời là chúng giống nhau.
Một giao dịch là cuối cùng khi kết quả của nó hoàn toàn chắc chắn và được tất cả những người tham gia thỏa thuận biết. Chuỗi Rollup, cho dù đó là chuỗi Optimistic hay chuỗi ZK, hoạt động theo hai giai đoạn: thứ nhất, trình sắp xếp thứ tự xuất bản và ghi lại chuỗi giao dịch đã đến chuỗi; thứ hai, lớp giải quyết thực thi tính toán và chứng minh kết quả của quá trình thực hiện. giao dịch theo trình tự, từng cái một. Tính cuối cùng đạt được khi giao dịch có vị trí cuối cùng trong chuỗi giao dịch, tại thời điểm đó, kết quả của giao dịch hoàn toàn được xác định bởi chuỗi giao dịch cuối cùng và mọi người đều biết kết quả.
Bởi vì tính hữu hạn được xác định bởi đầu ra của trình sắp xếp được xuất bản lên Ethereum (tương tự đối với các quy trình Optimistic và ZK), chứ không phải bởi Prover, các hệ thống Optimistic và ZK có hành vi cuối cùng giống hệt nhau.
Thời gian giao tiếp xuyên chuỗi
ZK có lợi thế cố hữu là ở độ trễ của giao tiếp xuyên chuỗi, tức là mất bao lâu để một hợp đồng trên một chuỗi gửi tin nhắn đến một hợp đồng trên chuỗi khác mà không cần sự tin cậy.
Chuyển giao chuỗi chéo các tài sản có thể thay thế (ETH hoặc mã thông báo) thường được thực hiện thông qua các dịch vụ bắc cầu nhanh và hoạt động của chúng không dựa vào bằng chứng lạc quan và bằng chứng ZK, vì vậy người dùng thông thường sẽ không thấy bất kỳ sự khác biệt nào về thời gian chuyển tài sản xuyên chuỗi.
Đối với các loại tin nhắn xuyên chuỗi khác, ZK có thể nhanh hơn vì chuỗi ZK có thể kiểm tra trạng thái của nó với chuỗi gốc (tức là L2 Ethereum) nhanh hơn chuỗi Optimistic. Điều này có nghĩa là nếu chuỗi gửi sử dụng bằng chứng ZK, việc nhắn tin xuyên chuỗi không đáng tin cậy sẽ nhanh hơn đối với các trường hợp sử dụng ngoài việc chuyển tài sản.
Không rõ chính xác sự khác biệt này quan trọng như thế nào. Ngày nay, phần lớn các hoạt động xuyên chuỗi là chuyển giao tài sản và trải nghiệm người dùng không có nhiều khác biệt.
Tóm lại là
Đối với tôi, câu trả lời rất rõ ràng: Ưu điểm của Optimistic (chi phí thấp, đơn giản và linh hoạt) nổi bật hơn lợi thế của ZK (tốc độ của chức năng chuỗi chéo chuyển giao phi tài sản).
Đây là lý do tại sao Arbitrum vẫn sử dụng Bằng chứng lạc quan.
Xem bản gốc
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Offchain Labs Lianchuang: Tại sao tôi lạc quan về Optimistic Rollup
Tác giả: Ed Felten, đồng sáng lập Offchain Labs; Biên soạn bởi: Luffy, Foresight NewsArbitrum là một giao thức mở rộng Ethereum sử dụng Optimistic Rollup. Mọi người thường hỏi chúng tôi tại sao Arbitrum lại chọn Optimistic và liệu chúng tôi có mong đợi Arbitrum chuyển sang bằng chứng ZK hay không. Tôi đã trả lời câu hỏi này trước đây, nhưng đó là gần hai năm trước. Đây là ý kiến cá nhân hiện tại của tôi và những người khác có thể không đồng ý.
Tôi là người có niềm tin vững chắc vào chủ nghĩa thực dụng khi nói đến việc thiết kế hệ thống. Thay vì yêu thích một cách tiếp cận kỹ thuật và áp dụng nó bằng mọi giá, chúng ta nên hỏi cách tiếp cận nào đáp ứng tốt nhất nhu cầu của người dùng và nhà phát triển. Cách tiếp cận tốt nhất có thể thay đổi theo thời gian và nếu vậy, chúng tôi sẵn sàng thực hiện thay đổi.
Chúng tôi đã chọn Optimistic for Arbitrum vì những cân nhắc thực dụng. Tôi tin rằng Optimistic proof vẫn là lựa chọn tốt hơn ZK proof và nó có thể đáp ứng tốt hơn nhu cầu của người dùng và nhà phát triển. Nói một cách đơn giản, Optimistic rẻ hơn, đơn giản hơn và linh hoạt hơn ZK. Tôi sẽ giải quyết từng khiếu nại dưới đây.
Điều đó có nghĩa là, nếu mọi thứ thay đổi và ZK trở thành lựa chọn tốt hơn, tôi nghĩ Arbitrum nên thay đổi. Nhưng tôi không mong điều đó sẽ xảy ra sớm.
Lạc quan chi phí thấp hơn
Cái hay của bằng chứng lạc quan là chi phí chứng minh luôn bằng 0 đối với các bên trung thực. Trong các tình huống thông thường, không cần bằng chứng vì chỉ đưa ra những tuyên bố đúng sự thật và không bao giờ có thể bị phản đối. Nếu có thách thức, sẽ phải trả một số chi phí liên quan đến việc giải quyết chúng. Nhưng mọi bên không trung thực sẽ thua cuộc thử thách và họ sẽ mất phần tiền đặt cọc, số tiền này có thể được dùng để trả chi phí cho cuộc thử thách.
Các giao thức lạc quan dựa vào việc thực hiện của nhiều bên để họ có thể kiểm tra mọi tuyên bố đã công bố về kết quả thực hiện. Nói cách khác, chuỗi cần phải có các nút. Nhưng bất kỳ chuỗi nào có mục đích quan trọng sẽ có một số lượng lớn các nút thông thường, do người dùng hoặc nhà cung cấp cơ sở hạ tầng điều hành, để hỗ trợ các hoạt động của chuỗi. Các nút này đương nhiên sẽ đóng vai trò là tháp canh cho giao thức Optimistic.
Ngược lại, ZK yêu cầu phải tạo bằng chứng mật mã cho mọi khiếu nại được công bố và bằng chứng phải được xác minh ở Lớp 1. Theo thời gian, các nhà nghiên cứu của ZK đã giảm được chi phí tạo ra những bằng chứng này, nhưng chưa bao giờ giảm xuống mức 0.
Trên thực tế, chi phí của bằng chứng ZK khá cao so với thực thi Optimistic. Nếu hợp đồng thông minh thực hiện thao tác AND theo bit, mỗi trình xác thực của hệ thống Optimistic sẽ chỉ thực hiện thao tác AND theo bit. Bộ chứng minh ZK cần thực hiện lệnh AND theo bit và sau đó thực hiện một số lượng lớn các thao tác mã hóa tốn kém để chứng minh kết quả của lệnh AND theo bit. Nếu Alice và Bob đi mua trái cây, Alice mua một quả nho, Bob mua một quả nho và một quả dưa hấu thì chi phí của Alice sẽ luôn thấp hơn của Bob.
Trong Optimistic Rollup và ZK Rollup, các nút thông thường cần thực hiện mọi giao dịch để hiểu lịch sử phát triển của chuỗi, vì vậy phần này cũng không khác.
Vì vậy, lạc quan tốn ít chi phí hơn.
Lạc quan thì đơn giản hơn
Trong công nghệ phần mềm, và đặc biệt là trong kỹ thuật bảo mật, càng đơn giản càng tốt. Sự phức tạp làm tăng rủi ro bảo mật và khiến mọi thứ chậm hơn và khó khăn hơn.
Không còn nghi ngờ gì nữa, chứng minh Optimistic đơn giản hơn chứng minh ZK. Các nhà phát triển có thể dễ dàng hiểu các bằng chứng lạc quan, trong khi các bằng chứng ZK dựa vào toán học phức tạp và các định lý mật mã bí truyền và tinh tế mà ít người hiểu được. Ngay cả các giáo sư dạy mật mã cũng phải vật lộn để hiểu được hệ thống chứng minh ZK.
Lạc quan thì linh hoạt hơn
Bằng chứng là cần thiết cho bất kỳ L2. Nhưng bằng chứng không phải là điều duy nhất người dùng và nhà phát triển mong muốn. Họ muốn những khả năng mới có thể được xây dựng trên hệ thống Optimistic một cách dễ dàng và nhanh chóng hơn.
Một ví dụ điển hình là Arbitrum Stylus, cho phép các nhà phát triển viết hợp đồng thông minh bằng các ngôn ngữ có mục đích chung như Rust và C++, đồng thời chạy các chương trình này trong máy ảo WASM. Chúng nằm trên cùng một chuỗi với hợp đồng EVM và hoàn toàn có thể kết hợp được. Các tính năng như Stylus rất khó xây dựng, đòi hỏi phải tích hợp hai máy ảo vào một hệ thống liền mạch.
Một lý do khiến chức năng như vậy có thể được tích hợp vào hệ thống Optimistic là việc triển khai Optimistic có thể sử dụng các công cụ và ngôn ngữ lập trình tiêu chuẩn, giúp việc phát triển phần mềm trở nên dễ dàng hơn. Ngược lại, ZK yêu cầu các công cụ lập trình khác nhau, hoặc xây dựng mạch ZK theo cách thủ công hoặc sử dụng một số trình biên dịch trung gian để thu gọn mọi thứ thành một mạch. Các công cụ tùy chỉnh và phương pháp lập trình luôn chậm hơn và cồng kềnh hơn khi sử dụng, điều đó có nghĩa là quá trình phát triển hệ thống tổng thể tiến triển chậm hơn.
Hiệu suất đơn giản của hệ thống Optimistic chuyển thành tính linh hoạt cao hơn và tiến hóa nhanh hơn.
Thời gian quyết toán như nhau
Mọi người thường hỏi khi nào Optimistic Rollups và ZK Rollups sẽ được hoàn thiện và câu trả lời là chúng giống nhau.
Một giao dịch là cuối cùng khi kết quả của nó hoàn toàn chắc chắn và được tất cả những người tham gia thỏa thuận biết. Chuỗi Rollup, cho dù đó là chuỗi Optimistic hay chuỗi ZK, hoạt động theo hai giai đoạn: thứ nhất, trình sắp xếp thứ tự xuất bản và ghi lại chuỗi giao dịch đã đến chuỗi; thứ hai, lớp giải quyết thực thi tính toán và chứng minh kết quả của quá trình thực hiện. giao dịch theo trình tự, từng cái một. Tính cuối cùng đạt được khi giao dịch có vị trí cuối cùng trong chuỗi giao dịch, tại thời điểm đó, kết quả của giao dịch hoàn toàn được xác định bởi chuỗi giao dịch cuối cùng và mọi người đều biết kết quả.
Bởi vì tính hữu hạn được xác định bởi đầu ra của trình sắp xếp được xuất bản lên Ethereum (tương tự đối với các quy trình Optimistic và ZK), chứ không phải bởi Prover, các hệ thống Optimistic và ZK có hành vi cuối cùng giống hệt nhau.
Thời gian giao tiếp xuyên chuỗi
ZK có lợi thế cố hữu là ở độ trễ của giao tiếp xuyên chuỗi, tức là mất bao lâu để một hợp đồng trên một chuỗi gửi tin nhắn đến một hợp đồng trên chuỗi khác mà không cần sự tin cậy.
Chuyển giao chuỗi chéo các tài sản có thể thay thế (ETH hoặc mã thông báo) thường được thực hiện thông qua các dịch vụ bắc cầu nhanh và hoạt động của chúng không dựa vào bằng chứng lạc quan và bằng chứng ZK, vì vậy người dùng thông thường sẽ không thấy bất kỳ sự khác biệt nào về thời gian chuyển tài sản xuyên chuỗi.
Đối với các loại tin nhắn xuyên chuỗi khác, ZK có thể nhanh hơn vì chuỗi ZK có thể kiểm tra trạng thái của nó với chuỗi gốc (tức là L2 Ethereum) nhanh hơn chuỗi Optimistic. Điều này có nghĩa là nếu chuỗi gửi sử dụng bằng chứng ZK, việc nhắn tin xuyên chuỗi không đáng tin cậy sẽ nhanh hơn đối với các trường hợp sử dụng ngoài việc chuyển tài sản.
Không rõ chính xác sự khác biệt này quan trọng như thế nào. Ngày nay, phần lớn các hoạt động xuyên chuỗi là chuyển giao tài sản và trải nghiệm người dùng không có nhiều khác biệt.
Tóm lại là
Đối với tôi, câu trả lời rất rõ ràng: Ưu điểm của Optimistic (chi phí thấp, đơn giản và linh hoạt) nổi bật hơn lợi thế của ZK (tốc độ của chức năng chuỗi chéo chuyển giao phi tài sản).
Đây là lý do tại sao Arbitrum vẫn sử dụng Bằng chứng lạc quan.