Optimistic Rollup 的鼓舞机制
Layer 2 可扩展性计划根据这样一个现实,即,咱们企图尽或许削减链上执行的业务的数量。咱们运用诈骗证明来撤销已产生的无效状况转换。由于诈骗证明是链上业务,咱们想尽或许削减在以太坊上发布的诈骗证明的数量。在理想情况下,诈骗永远不会产生,也就不会有诈骗证明发布。
咱们经过引入诚信确保金(fidelity bond)来反鼓舞诈骗行为。想要成为排序者的用户必须首先在以太坊上存入一笔确保金。假如他们的诈骗行为被证明,就会失去确保金。为了鼓舞用户活跃发现诈骗行为,排序者的确保金会被奖赏给验证者。
诚信确保金和争议期
在诈骗证明鼓舞机制的规划中,有两个参数需求规划:
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诚信确保金金额:排序者所缴纳的确保金便是验证者所能获得的奖赏。金额越高,对验证者的鼓舞越大,对排序者作恶的鼓舞就越小。
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争议期持续时间:能够发布诈骗证明的时间窗口。一旦过了这个时间窗口,L2 业务就会在 L1 上敲定。假如争议期较长,就会进步安全性,更好地抵挡审查进犯。假如争议期较短,用户在将 L2 上的资金取出到 L1 时就能享有更好的用户体会,由于他无需等候很长时间就能在 L1 上运用这笔资金。
我以为,这两个参数都没有所谓正确的静态值。或许 10 ETH 的确保金和 1 天的争议期就足够了。真正的答案是,这取决于成为验证者的鼓舞(运转验证者软件的本钱),以及发布诈骗证明的难度(L1 上的拥堵程度)。这些都是能够手动或主动调整的。例如,EIP 1559 在以太坊上引入了 BASEFEE 操作码。这个操作码能够用来预测链上拥堵程度,让争议期的长度也变成可编程的。
正确地实施这一赏罚机制很重要,不然就有或许在实际操作中被利用。例如,这里有一个不可行的原生实现:
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Alice 缴纳 1 ETH 的确保金,成为了排序者
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Alice 发布了一个虚伪状况更新
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Bob 发现了,并提出争议。假如成功,Alice 的 1 ETH 确保金就会奖赏给 Bob,虚伪状况更新也会被撤销。
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Alice 发现该争议,也提出争议(挑战她自己!)
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Alice 拿回了自己的 1 ETH,成功逃避了原本会因作恶遭到的赏罚。
Alice 能够经过 “抢跑业务” 来发起这一进犯,即, 播送一个跟 Bob 相同的业务,可是支付更高的 gas 价格,让自己的业务抢在 Bob 的前面执行。这意味着,Alice 能够一向以极低的本钱作恶。
处理这个问题很简单:不要将作恶者的全部确保金奖赏给提出争议者,而是将其间 X% 毁掉。在上述比如中,假如咱们将确保金的 50% 毁掉,Alice 只能经过抢跑业务拿回 0.5 ETH,这就足以吓阻 Alice 在上述第 2 步中作恶。当然了,确保金毁掉机制也会削弱人们运转验证者软件的鼓舞(由于成功提出争议所能获得的奖赏会削减),因而毁掉后剩余的部分要足以鼓舞验证者才行。
对 Optimistic Rollup 批判的回应
咱们现已了解了 Optimistic Rollup 的规划。现在,让咱们来听听人们对 Optimistic Rollup 的批判,并做出回应。
较长的取款/争议期不利于选用和可组合性
咱们在上文说到,较长的争议期有助于进步安全性。这里面似乎有一个内在权衡联系:较长的争议期不利于 OR 选用,由于任何想要从 OR 中取出资金的用户都需求等候好久(如 7 天)。较短的争议期会带来较好的用户体会,可是这会进步未能及时对诈骗提出争议的风险。
咱们不以为这是个问题。由于取款推迟较长,咱们预期将有做市商供给快速取款服务。这是有或许的,由于验证 L2 状况的人能够正确判别取款是否存在诈骗性,从而以略低一些的价格买下这笔取款。例如:
参加方:
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Alice:在 L2 上有 5 ETH
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Bob:在 L1 上的 “做市商” 智能合约中有 4.95 ETH,是 L2 的验证者
步骤:
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Alice 告诉 Bob 说她想要快速取款,并向他支付 0.05 ETH 的费用
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Alice 向 Bob 的 “做市商” 智能合约发起一笔取款业务
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或许会产生两种情况:
(1)Bob 在 L2 上验证这笔取款是有效的,并同意 Alice 的快速取款请求。做市商合约中的 4.95 ETH 当即发送至 Alice 在 L1 的地址。等争议期完毕,Bob 就能获得 5 ETH,获得一笔不菲的赢利。
(2)Bob 在验证时发现这笔取款是无效的。Bob 对这笔业务的状况转换提出争议,撤销该状况转换,并得到了企图作恶的排序者的确保金作为奖赏。
假如 Alice 是诚笃的,就能当即完结取款;假如她想要做恶,就会遭到赏罚。咱们预期,假如真的存在对快速业务服务的需求,支付给做市商的服务费会逐步下降,终究让用户完全感触不到这一进程。
快速业务服务带来的最重要影响是,能够实现与 L1 合约的可组合性,无需等候整个争议期完毕。
注:该技能初次出现于《简单的快速业务》一文。
矿工会受贿审查取款业务,损坏 OR 的安全性
《Optimistic Rollup 上简直零本钱的进犯场景》指出,排序者能够轻而易举地贿赂以太坊矿工来审查争议业务。对于 Optimistic Rollup 体系来说,这会是致命的,由于整个体系的安全性源自争议机制。
咱们不认同这个观念。咱们以为诚笃一方会出与歹意一方相同甚至更多钱的来贿赂矿工。此外,矿工每次助纣为虐时都会产生额定的本钱。这会影响以太坊的价值,从而影响矿工本身的利益。
现实上,现已有学术文献研究过这一场景,成果证明 “这种反击的威胁会产生一种子博弈精粹纳什均衡,因而进犯从一开端就不会产生”。
感谢 Hasu 向咱们引荐了这篇文章。
验证者的两难窘境会带来反向鼓舞,下降 OR 的安全性
关于验证者的两难窘境,Ed Felten 现已在他的雄文中剖析过了,并提出了处理计划。咱们总结如下:
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假如体系的鼓舞机制如预期般运转,没人会做恶
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假如没人作恶,运转验证者软件就没有意义,由于无法带来收益
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假如没人运转验证者软件,排序者就会有机会做恶
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假如排序者做恶,体系就不会再如预期般运转
这个问题看起来很重要,并且似乎是一个悖论!假定总的奖赏金额是固定的,验证者人数越多,每个验证者的预期收益越低。别的,假如验证者人数增多,总的奖赏金额有或许削减,由于诈骗行为会削减,导致验证者的收益更低。在接下来的剖析中,Felten 提出了如何处理验证者两难窘境的办法。
我要提出对立意见,我以为验证者两难窘境不像批判者说的那么严峻。实际上,验证者靠的不是经济鼓舞。假定你在 rollup 上构建了一个大型使用,或者你是持币者。假如这个体系被损坏,你的使用就无法运作,你的代币就会丧失价值。此外,对快速取款的需求会催生做市商服务(正如咱们上文说到的那样),这与是否存在诈骗行为无关。举个现实的比如,比特币就没有经过经济鼓舞的办法来鼓舞节点运营者存储完好的区块链业务史,或将本地数据供给给对等节点,可是人们仍是会无私地做这些事情。
即便不为运转验证者供给经济鼓舞是鼓舞不兼容的(not incentive compatible),可是它能够保障体系的安全性,这对于出资该体系的实体来说是很重要的。因而,咱们以为,Optimistic Layer2 体系不需求经过规划机制来处理验证者两难窘境问题。
总结
就像文章标题说的那样,咱们剖析了 2021 年对以太坊来说最重要的技能之一:Optimistic Rollup。
OR 的优点包含:它是对以太坊的扩展,集成了以太坊的安全性和可组合性,以及开发者优势。与此同时,它还能进步以太坊的功能,并且简直不会增加以太坊用户的本钱或信赖需求。咱们探究了让 OR 可行的鼓舞机制,并对常见的批判观念提出了辩驳。
咱们想要强调的是,OR 的功能上限是 L1 上能够承载的数据量。因而,咱们最好能做到两点:1)尽或许压缩你在 L1 上发布的数据(例,经过 BLS 签名聚合),2)拥有一个大且低本钱的数据层(例,ETH 2.0)。
如需弥补阅览,咱们引荐 Vitalik 的《Rollup 不完全攻略》(中文译著)和《信赖的模式》(中文译著)。咱们还主张你了解一下另一个 rollup 计划 ZK Rollup。咱们的朋友 StarkWare 正在构建 ZK Rollup 计划。最后,还有其它办法能够实现去中心化可扩展性,如,分片和状况通道。它们都有各自的优缺点。
视野开拓
“美德”和“运气”相互缠绕,为这个星球造就了20世纪最了不起的知识分子之一:一个花了一生的时间去思考选择和抓住时机在人类事务中的作用的人。-《入世哲学家》