Để tạo ra mạng Lớp 2 có khả năng tương tác mạnh mẽ và an toàn nhất, Optimism Collective đang theo đuổi quá trình phân cấp thông qua nhiều con đường khác nhau.
Hệ thống an toàn sắp tới của OP Stack sẽ là một bước quan trọng hướng tới phân cấp công nghệ.Mã nguồn mở và thiết kế mô-đun của OP Stack đang tạo ra một giai đoạn chưa từng có cho quá trình phân cấp xã hội của hệ sinh thái L2.
Trong bài viết này, chúng tôi khám phá nguyên tắc phân cấp xã hội, cách kiến trúc L2 cho phép Lớp 2 mở rộng nguyên tắc này để bao gồm tính đa dạng chứng thực và tính đa dạng của khách hàng, đồng thời mô tả cách Optimism Collective tận dụng kiến trúc này để xây dựng hệ thống an toàn dự phòng của mình.
“Phân quyền xã hội” Lấy cảm hứng từ Ethereum
Giao thức Ethereum được hưởng lợi từ sự phân cấp xã hội, đặc biệt bằng cách cung cấp tùy chọn trong các giải pháp cho phép nhiều người đóng góp tham gia xây dựng một mạng lưới phi tập trung mạnh mẽ.
Đối với phần mềm nút, điều này có nghĩa là sự đa dạng của máy khách: bạn càng có nhiều máy khách thì một điểm lỗi duy nhất gây ra càng ít ảnh hưởng đến mạng trình xác thực.
Các nhà phát triển cốt lõi của Layer1 mô tả mô hình đóng góp này như một "chợ", ồn ào và có vẻ hỗn loạn nhưng rất hiệu quả và năng động. Bằng cách áp dụng cách tiếp cận hoàn toàn mở để phát triển giao thức, nhiều người đóng góp nhất có thể tham gia và cải thiện giao thức.
Optimism Collective được định vị độc đáo để triển khai và lặp lại cách tiếp cận phân cấp xã hội của Ethereum: OP Stack đạt được sự phân cấp xã hội bằng cách cung cấp các thông số kỹ thuật mở và phần mềm nguồn mở theo giấy phép MIT và Optimism Collective có thể đạt được sự phân cấp xã hội bằng cách tạo ra các siêu chuỗi lặp lại trên đó.
Hiểu biết chi tiết hơn về kiến trúc L2
Ethereum có đặc tả mở ở L1 và kiến trúc máy khách mô-đun tách biệt lớp đồng thuận và lớp thực thi.
OP-Stack triển khai kiến trúc tương tự trên L2:
Lớp đồng thuận được hỗ trợ bởi op-node và Magi, hai máy khách theo dõi L1 và xuất dữ liệu đầu vào thực thi;
Lớp thực thi được hỗ trợ bởi op-geth, op-erigon và op-reth;
Tuy nhiên, kiến trúc L2 thêm một lớp mới vào ngăn xếp này: lớp chứng minh.
Đây là lớp kết nối các đầu ra L2 trở lại L1 một cách an toàn. Cũng giống như việc có nhiều khách hàng là phương pháp tốt nhất để đảm bảo sự đồng thuận và thực thi trên cả L1 và L2, đối với lớp xác minh của L2, việc có nhiều phương thức chứng thực có thể đảm bảo tính bảo mật tối ưu.
Tương tự như các trình xác thực với các khách hàng khác nhau đạt được sự đồng thuận, số lượng chứng thực trên chuỗi có thể cho thấy các xác nhận ở trạng thái L2 đã được xác minh theo nhiều cách khác nhau, giúp giảm đáng kể khả năng xảy ra lỗi dẫn đến thất bại hoàn toàn.
Hiện tại có ba loại bằng chứng phổ biến: chứng thực, bằng chứng lỗi (còn được gọi là bằng chứng gian lận) và bằng chứng xác thực không có kiến thức. Hai cái sau có chung một mẫu ở chỗ chúng biểu thị các chuyển đổi trạng thái L2 ở dạng đồng bộ và chứng minh khả năng thực thi của chúng dựa trên dữ liệu L1 và trạng thái L2 trước đó làm đầu vào.
Cô lập các thành phần của hệ thống chứng minh để đạt được sự đa dạng về bằng chứng
Chứng tỏ rằng hệ thống có thể được phân rã tiếp thành các thành phần độc lập:
Một "chương trình" xác định các chuyển đổi trạng thái L2 đồng bộ;
Một “máy ảo” (VM) để chạy và kiểm chứng chương trình;
Một "tiên tri trước hình ảnh" lấy dữ liệu L1 và trạng thái trước L2 làm đầu vào;
Nhiều bằng chứng không có kiến thức ngày nay vẫn kết hợp chặt chẽ các thành phần này, tạo ra ZK-EVM chạy trên một dữ liệu giao dịch L1 duy nhất. Tuy nhiên, ngăn xếp OP tách riêng chúng để tách biệt độ phức tạp và cho phép tính đa dạng của máy khách, khiến tổng thể trở nên mạnh mẽ hơn.
Bằng chứng lỗi tương tác thêm trò chơi chia đôi vào dấu vết máy ảo để xác minh bằng chứng trên chuỗi, trong khi bằng chứng không có kiến thức dựa trên máy ảo sẽ thực hiện số học và thực thi cũng như cung cấp bằng chứng hợp lệ. (Xem các bằng chứng không có kiến thức dựa trên máy ảo mà Risc0 và O(1)-Labs đang thiết kế để đáp ứng với Optimism ZK RFP).
Chương trình xác định quá trình chuyển đổi trạng thái thực tế là "máy khách" và việc thu thập đầu vào (dữ liệu L1 và trạng thái trước L2) là "máy chủ". Chương trình chạy độc lập với máy chủ/máy khách mà không cần máy ảo, giống như nút blockchain thông thường và chia sẻ rất nhiều mã.
Ví dụ: ứng dụng khách chương trình op Go được xây dựng bằng cách nhập nhánh của op-node và EVM từ op-geth, trong khi máy chủ lấy dữ liệu từ RPC Ethereum L1 và L2.
Tổng quan về chức năng của FPVM
Máy ảo chống lỗi (FPVM) là một trong những mô-đun của ngăn xếp chống lỗi trong OP Stack.
VM này không triển khai bất kỳ điều gì cụ thể cho Ethereum hoặc L2 ngoài việc cung cấp các giao diện chính xác (đặc biệt là các giao diện liên quan đến các oracle trước hình ảnh).Ứng dụng khách Chương trình chống lỗi (FPP) chạy trong FPVM là để thể hiện trạng thái L2.
Với sự tách biệt này, máy ảo được giữ ở mức tối giản: những thay đổi đối với giao thức Ethereum (chẳng hạn như việc bổ sung các mã EVM) không ảnh hưởng đến máy ảo.
Thay vào đó, khi giao thức thay đổi, FPP có thể được cập nhật một cách đơn giản để nhập các thành phần chuyển đổi trạng thái mới vào phần mềm nút. Tương tự như chơi phiên bản mới của trò chơi trên cùng một bảng điều khiển trò chơi, hệ thống chứng thực L1 có thể được cập nhật để chứng thực các chương trình khác nhau.
Máy ảo chịu trách nhiệm thực thi các lệnh cấp thấp và cần mô phỏng FPP. Yêu cầu về máy ảo thấp hơn: các chương trình được thực hiện đồng bộ và tất cả đầu vào được tải thông qua cùng một oracle tiền hình ảnh, nhưng tất cả những điều này vẫn phải được chứng minh trên chuỗi L1 EVM.
Để làm được điều này, tại một thời điểm chỉ có thể chứng minh được một lệnh. Trò chơi chia đôi sẽ giảm nhiệm vụ chứng minh dấu vết thực thi hoàn chỉnh xuống chỉ bằng một lệnh.
Bằng chứng hướng dẫn có thể trông khác nhau đối với mỗi FPVM, nhưng thường trông giống với Cannon, chứng minh hướng dẫn như sau:
Để thực thi lệnh này, máy ảo mô phỏng một cái gì đó tương tự như chu trình lệnh của bối cảnh luồng: lệnh được đọc từ bộ nhớ, được diễn giải và một số thay đổi có thể xảy ra đối với tệp đăng ký và bộ nhớ;
Để hỗ trợ các nhu cầu thời gian chạy chương trình cơ bản như dự đoán trước hình ảnh và phân bổ bộ nhớ, việc thực thi cũng hỗ trợ một tập hợp con các lệnh gọi hệ thống Linux. Các lệnh gọi hệ thống đọc/ghi cho phép tương tác với oracle tiền hình ảnh: chương trình ghi hàm băm dưới dạng yêu cầu lấy hình ảnh trước, sau đó đọc nó theo từng đoạn một;
Cannon, FPVM đầu tiên, đã triển khai máy ảo MIPS theo cách này. Để biết thêm thông tin về máy ảo, hãy xem tài liệu liên quan và thông số kỹ thuật. Giao diện giữa các chương trình FPVM và FP được chuẩn hóa và ghi lại trong thông số kỹ thuật.
Từ FPVM đến ZKVM
Bằng chứng thất bại không phải là loại bằng chứng chuyển đổi trạng thái duy nhất, bằng chứng xác thực ZK là một lựa chọn hấp dẫn vì tiềm năng kết nối chuỗi chéo nhanh chóng (vì bằng chứng xác thực ZK không có trò chơi thử thách trên chuỗi nên không có cửa sổ tranh chấp). Để hỗ trợ ngăn xếp Ethereum nâng cao và lưu trữ các triển khai ứng dụng khách khác nhau, chúng tôi vẫn cần tách rời máy ảo và chương trình.
Đây là phương pháp được dự án ZK RFP thực hiện để chứng minh rằng máy ảo RISC-V (bởi Risc0) hoặc MIPS (bởi O(1) Labs) tối thiểu có thể lưu trữ cùng một chương trình được sử dụng trong bằng chứng lỗi.
Việc hỗ trợ ZK-VM yêu cầu một số điều chỉnh nhỏ để cho phép các oracle trước hình ảnh tải dữ liệu không tương tác, nhưng bằng cách khái quát hóa máy ảo, ZK chứng tỏ khả năng hoạt động tốt hơn trong tương lai khi đối mặt với những thay đổi của OP Stack.
Cơ hội cho những người đóng góp bên ngoài
OP Stack hoan nghênh các tùy chọn chương trình và máy ảo bổ sung, cũng như các hệ thống chứng minh độc lập bổ sung, từ bằng chứng đến bằng chứng không có kiến thức. Cũng giống như sự đa dạng của khách hàng, sự đa dạng của bằng chứng là nỗ lực tập thể.
Các bổ sung cho lớp chứng minh của OP Stack hiện đang được tiến hành bao gồm:
RISC-V FPVM "Asterisc" được phát triển bởi protolambda và được viết bằng ngôn ngữ Go;
Chương trình Rust FP dựa trên Magi và op-reth do những người đóng góp cho Base và OP Labs xây dựng;
Chương trình Rust ZK dựa trên zeth (nhánh ZK-reth) do Risc0 xây dựng;
Khi súng thần công, chương trình op, trò chơi chia đôi và khả năng sáng tạo vô biên của cộng đồng nguồn mở phát triển, sẽ có nhiều cơ hội bổ sung để đóng góp cho nhóm thông qua triển khai thử nghiệm và tham gia vào các chương trình tiền thưởng lỗi.
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.
Giải thích hệ thống không an toàn sẽ được OP Stack triển khai: Lấy cảm hứng từ Ethereum, một bước tiến lớn hướng tới phân cấp công nghệ
Tác giả: protolambda, nhà nghiên cứu tại OP Labs
Biên soạn bởi: Frank, Tin tức tầm nhìn xa
Để tạo ra mạng Lớp 2 có khả năng tương tác mạnh mẽ và an toàn nhất, Optimism Collective đang theo đuổi quá trình phân cấp thông qua nhiều con đường khác nhau.
Hệ thống an toàn sắp tới của OP Stack sẽ là một bước quan trọng hướng tới phân cấp công nghệ.Mã nguồn mở và thiết kế mô-đun của OP Stack đang tạo ra một giai đoạn chưa từng có cho quá trình phân cấp xã hội của hệ sinh thái L2.
Trong bài viết này, chúng tôi khám phá nguyên tắc phân cấp xã hội, cách kiến trúc L2 cho phép Lớp 2 mở rộng nguyên tắc này để bao gồm tính đa dạng chứng thực và tính đa dạng của khách hàng, đồng thời mô tả cách Optimism Collective tận dụng kiến trúc này để xây dựng hệ thống an toàn dự phòng của mình.
“Phân quyền xã hội” Lấy cảm hứng từ Ethereum
Giao thức Ethereum được hưởng lợi từ sự phân cấp xã hội, đặc biệt bằng cách cung cấp tùy chọn trong các giải pháp cho phép nhiều người đóng góp tham gia xây dựng một mạng lưới phi tập trung mạnh mẽ.
Đối với phần mềm nút, điều này có nghĩa là sự đa dạng của máy khách: bạn càng có nhiều máy khách thì một điểm lỗi duy nhất gây ra càng ít ảnh hưởng đến mạng trình xác thực.
Các nhà phát triển cốt lõi của Layer1 mô tả mô hình đóng góp này như một "chợ", ồn ào và có vẻ hỗn loạn nhưng rất hiệu quả và năng động. Bằng cách áp dụng cách tiếp cận hoàn toàn mở để phát triển giao thức, nhiều người đóng góp nhất có thể tham gia và cải thiện giao thức.
Optimism Collective được định vị độc đáo để triển khai và lặp lại cách tiếp cận phân cấp xã hội của Ethereum: OP Stack đạt được sự phân cấp xã hội bằng cách cung cấp các thông số kỹ thuật mở và phần mềm nguồn mở theo giấy phép MIT và Optimism Collective có thể đạt được sự phân cấp xã hội bằng cách tạo ra các siêu chuỗi lặp lại trên đó.
Hiểu biết chi tiết hơn về kiến trúc L2
Ethereum có đặc tả mở ở L1 và kiến trúc máy khách mô-đun tách biệt lớp đồng thuận và lớp thực thi.
OP-Stack triển khai kiến trúc tương tự trên L2:
Lớp đồng thuận được hỗ trợ bởi op-node và Magi, hai máy khách theo dõi L1 và xuất dữ liệu đầu vào thực thi;
Lớp thực thi được hỗ trợ bởi op-geth, op-erigon và op-reth;
Tuy nhiên, kiến trúc L2 thêm một lớp mới vào ngăn xếp này: lớp chứng minh.
Đây là lớp kết nối các đầu ra L2 trở lại L1 một cách an toàn. Cũng giống như việc có nhiều khách hàng là phương pháp tốt nhất để đảm bảo sự đồng thuận và thực thi trên cả L1 và L2, đối với lớp xác minh của L2, việc có nhiều phương thức chứng thực có thể đảm bảo tính bảo mật tối ưu.
Tương tự như các trình xác thực với các khách hàng khác nhau đạt được sự đồng thuận, số lượng chứng thực trên chuỗi có thể cho thấy các xác nhận ở trạng thái L2 đã được xác minh theo nhiều cách khác nhau, giúp giảm đáng kể khả năng xảy ra lỗi dẫn đến thất bại hoàn toàn.
Hiện tại có ba loại bằng chứng phổ biến: chứng thực, bằng chứng lỗi (còn được gọi là bằng chứng gian lận) và bằng chứng xác thực không có kiến thức. Hai cái sau có chung một mẫu ở chỗ chúng biểu thị các chuyển đổi trạng thái L2 ở dạng đồng bộ và chứng minh khả năng thực thi của chúng dựa trên dữ liệu L1 và trạng thái L2 trước đó làm đầu vào.
Cô lập các thành phần của hệ thống chứng minh để đạt được sự đa dạng về bằng chứng
Chứng tỏ rằng hệ thống có thể được phân rã tiếp thành các thành phần độc lập:
Nhiều bằng chứng không có kiến thức ngày nay vẫn kết hợp chặt chẽ các thành phần này, tạo ra ZK-EVM chạy trên một dữ liệu giao dịch L1 duy nhất. Tuy nhiên, ngăn xếp OP tách riêng chúng để tách biệt độ phức tạp và cho phép tính đa dạng của máy khách, khiến tổng thể trở nên mạnh mẽ hơn.
Bằng chứng lỗi tương tác thêm trò chơi chia đôi vào dấu vết máy ảo để xác minh bằng chứng trên chuỗi, trong khi bằng chứng không có kiến thức dựa trên máy ảo sẽ thực hiện số học và thực thi cũng như cung cấp bằng chứng hợp lệ. (Xem các bằng chứng không có kiến thức dựa trên máy ảo mà Risc0 và O(1)-Labs đang thiết kế để đáp ứng với Optimism ZK RFP).
Chương trình xác định quá trình chuyển đổi trạng thái thực tế là "máy khách" và việc thu thập đầu vào (dữ liệu L1 và trạng thái trước L2) là "máy chủ". Chương trình chạy độc lập với máy chủ/máy khách mà không cần máy ảo, giống như nút blockchain thông thường và chia sẻ rất nhiều mã.
Ví dụ: ứng dụng khách chương trình op Go được xây dựng bằng cách nhập nhánh của op-node và EVM từ op-geth, trong khi máy chủ lấy dữ liệu từ RPC Ethereum L1 và L2.
Tổng quan về chức năng của FPVM
Máy ảo chống lỗi (FPVM) là một trong những mô-đun của ngăn xếp chống lỗi trong OP Stack.
VM này không triển khai bất kỳ điều gì cụ thể cho Ethereum hoặc L2 ngoài việc cung cấp các giao diện chính xác (đặc biệt là các giao diện liên quan đến các oracle trước hình ảnh).Ứng dụng khách Chương trình chống lỗi (FPP) chạy trong FPVM là để thể hiện trạng thái L2.
Với sự tách biệt này, máy ảo được giữ ở mức tối giản: những thay đổi đối với giao thức Ethereum (chẳng hạn như việc bổ sung các mã EVM) không ảnh hưởng đến máy ảo.
Thay vào đó, khi giao thức thay đổi, FPP có thể được cập nhật một cách đơn giản để nhập các thành phần chuyển đổi trạng thái mới vào phần mềm nút. Tương tự như chơi phiên bản mới của trò chơi trên cùng một bảng điều khiển trò chơi, hệ thống chứng thực L1 có thể được cập nhật để chứng thực các chương trình khác nhau.
Máy ảo chịu trách nhiệm thực thi các lệnh cấp thấp và cần mô phỏng FPP. Yêu cầu về máy ảo thấp hơn: các chương trình được thực hiện đồng bộ và tất cả đầu vào được tải thông qua cùng một oracle tiền hình ảnh, nhưng tất cả những điều này vẫn phải được chứng minh trên chuỗi L1 EVM.
Để làm được điều này, tại một thời điểm chỉ có thể chứng minh được một lệnh. Trò chơi chia đôi sẽ giảm nhiệm vụ chứng minh dấu vết thực thi hoàn chỉnh xuống chỉ bằng một lệnh.
Bằng chứng hướng dẫn có thể trông khác nhau đối với mỗi FPVM, nhưng thường trông giống với Cannon, chứng minh hướng dẫn như sau:
Cannon, FPVM đầu tiên, đã triển khai máy ảo MIPS theo cách này. Để biết thêm thông tin về máy ảo, hãy xem tài liệu liên quan và thông số kỹ thuật. Giao diện giữa các chương trình FPVM và FP được chuẩn hóa và ghi lại trong thông số kỹ thuật.
Từ FPVM đến ZKVM
Bằng chứng thất bại không phải là loại bằng chứng chuyển đổi trạng thái duy nhất, bằng chứng xác thực ZK là một lựa chọn hấp dẫn vì tiềm năng kết nối chuỗi chéo nhanh chóng (vì bằng chứng xác thực ZK không có trò chơi thử thách trên chuỗi nên không có cửa sổ tranh chấp). Để hỗ trợ ngăn xếp Ethereum nâng cao và lưu trữ các triển khai ứng dụng khách khác nhau, chúng tôi vẫn cần tách rời máy ảo và chương trình.
Đây là phương pháp được dự án ZK RFP thực hiện để chứng minh rằng máy ảo RISC-V (bởi Risc0) hoặc MIPS (bởi O(1) Labs) tối thiểu có thể lưu trữ cùng một chương trình được sử dụng trong bằng chứng lỗi.
Việc hỗ trợ ZK-VM yêu cầu một số điều chỉnh nhỏ để cho phép các oracle trước hình ảnh tải dữ liệu không tương tác, nhưng bằng cách khái quát hóa máy ảo, ZK chứng tỏ khả năng hoạt động tốt hơn trong tương lai khi đối mặt với những thay đổi của OP Stack.
Cơ hội cho những người đóng góp bên ngoài
OP Stack hoan nghênh các tùy chọn chương trình và máy ảo bổ sung, cũng như các hệ thống chứng minh độc lập bổ sung, từ bằng chứng đến bằng chứng không có kiến thức. Cũng giống như sự đa dạng của khách hàng, sự đa dạng của bằng chứng là nỗ lực tập thể.
Các bổ sung cho lớp chứng minh của OP Stack hiện đang được tiến hành bao gồm:
Khi súng thần công, chương trình op, trò chơi chia đôi và khả năng sáng tạo vô biên của cộng đồng nguồn mở phát triển, sẽ có nhiều cơ hội bổ sung để đóng góp cho nhóm thông qua triển khai thử nghiệm và tham gia vào các chương trình tiền thưởng lỗi.