1. Sistem Bukti dan Bukti Optimis

Mari kembali ke dasar-dasar blockchain. Blockchain pada dasarnya adalah mesin keadaan. Keadaannya berubah oleh transaksi, dan keadaan bersama yang diubah ini digunakan oleh peserta. Penting untuk memastikan bahwa semua peserta setuju pada keadaan bersama. Untuk memperkuat kesepakatan yang lebih baik dan menghilangkan kebutuhan kepercayaan pada pihak tertentu, blockchain berfokus pada desentralisasi. Namun, desentralisasi ini dapat membatasi skalabilitas, sehingga sulit untuk menampung lebih banyak transaksi. Masalah-masalah ini membentuk trilema blockchain.

Ethereum, sebagai salah satu blockchain kontrak pintar pertama, memimpin penciptaan rollups. Dalam model rollup ini, eksekusi dipisahkan dari Ethereum, tetapi tetap ada sistem untuk memeriksa validitas dan menghukum aktivitas jahat. Pendekatan untuk membangun sistem ini adalah dua kali lipat. Metode pertama adalah optimis, di mana keadaan berikutnya sudah dikonfirmasi sebelumnya dan difinalisasi dengan buffer untuk periode tantangan. Metode kedua adalah dengan memanfaatkan bukti validitas dengan zk, di mana perubahan keadaan dapat diverifikasi dengan bukti zk on-chain dalam proses verifikasi berbiaya rendah. Sementara sidechains merupakan pilihan lain, saya mengecualikannya karena ketergantungan rendah mereka pada Ethereum untuk penyelesaian.

Karena kesederhanaan implementasinya, bukti optimis (alias bukti penipuan, bukti kesalahan) digunakan dalam produksi sebagai metode dominan untuk penyelesaian perubahan status rollup.

1.1 Status Sistem Bukti - ZK dan OP

Dahulu dipercayai bahwa sistem bukti zk akan segera menjadi dominan, dengan sistem bukti optimis kehilangan popularitas. Sistem bukti zk umumnya diharapkan dapat menawarkan biaya lebih rendah dan penyelesaian lebih cepat untuk rollups. Kemajuan signifikan telah terlihat dalam hal pembangkitan bukti, dengan eksperimen yang dilakukan pada konstruksi zkVM serbaguna berdasarkan MIPS, RISC-V, dan Wasm. Ini termasuk proyek-proyek seperti ZKM, RiscZero, Succint Labs, dan Fluent. Meskipun manfaat jelas dari zk rollups, tantangan dalam mengembangkan versi yang hemat biaya dan aman sangat besar. Memperbarui VM seperti EVM juga menimbulkan tantangan, karena sulit untuk menggabungkan fitur-fitur baru tanpa menyebabkan perubahan yang merusak.

Karena tantangan-tantangan ini, sistem bukti optimis saat ini menjadi yang paling umum dalam ekosistem rollup, memegang mayoritas TVLs.sekitar 75% dari total L2 TVLMasih belum pasti apakah dominasi ini akan berlanjut di masa depan. Namun, ada banyak perkembangan untuk peningkatan, dengan banyak inisiatif yang bertujuan untuk meningkatkan sistem bukti.

Sumber: Blockchain (L2) | Pasar | Terminal Token

1.2 Apa yang Menanti Sistem Bukti Optimistik ke Depan?

Penelitian dan pengembangan aktif sedang dilakukan untuk meningkatkan sistem bukti optimis dan ini dilakukan dalam tiga poin utama seperti di bawah ini:

1. Menurunkan biaya
2. Mendekentralisasi proses pengurutan, menantang, dan menyelesaikan
3. Mengurangi finalitas lunak dan keras

Upaya signifikan telah dilakukan di ketiga domain, beberapa contohnya adalah upgrade Dencun terbaru yang menggabungkan EIP-4844, kompresi data yang ditingkatkan, dan pengembangan sistem bukti interaktif. Arbitrum memiliki baru

Sebelum menjelajahi kemajuan terbaru dalam "Bagian 4" secara terperinci, sangat penting untuk memiliki pemahaman yang mendalam tentang konsep-konsep yang sudah mapan dan lanskap saat ini. Untuk memulai, kita harus melihat evolusi bidang dalam "2. Pengembangan - Sejarah Sistem Bukti Optimis," dan menjelajahi lanskap saat ini dari proyek-proyek bukti optimis dalam "3. Lanskap Saat Ini."

2. Pengembangan - Sejarah Sistem Bukti Optimis

Sistem bukti optimis tidak dikembangkan dalam semalam. Banyak peneliti dan pengembang berkontribusi dalam membangun sistem bukti yang tangguh untuk memastikan operasinya lancar dalam produksi, saat ini mengamankan sekitar $18 MiliarMari kita tinjau pencapaian-pencapaian yang sudah dicapai di masa lalu.

2.1 Masa Lalu - Kembali ke Sejarah

Rollup optimis pertama kali diusulkan oleh peneliti Ethereum John Adler pada 2019sebagai solusi penskalaan lapisan 2 untuk Ethereum. Ide inti di balik optimistic rollups adalah memindahkan komputasi dan penyimpanan data dari Ethereum mainnet ke rantai lapisan 2 terpisah, sambil tetap mewarisi jaminan keamanan Ethereum. Motivasi utama pengembangan Optimistic Rollups adalah kemacetan dan biaya transaksi tinggi di Ethereum mainnet. Dengan adopsi yang semakin meningkat dari protokol DeFi, dan NFT, Ethereum menghadapi masalah skalabilitas yang menghambat pengalaman pengguna dan efisiensi ekonomi.

Optimistic rollups mulai diuji coba dan dikembangkan terutama oleh dua tim, Arbitrum dan Optimism. Rollups ini bertujuan untuk menyediakan skalabilitas untuk Ethereum dengan memproses transaksi di luar rantai dan memposting data transaksi yang terkompresi dan root output di Ethereum mainnet. Karena mereka menyediakan biaya lebih rendah baik untuk pengguna maupun dapps, komunitas Ethereum dengan cepat mengadopsinya. (Dokumen awal tentang Arbitrum dapat ditemukan di tautan ini.)

Sumber: TVL dari Arbitrum dalam USD

Karakteristik kunci dari optimistic rollups adalah pendekatan mereka yang “optimistik” - setelah pemeriksaan keabsahan transaksi yang sederhana, mereka mengasumsikan semua transaksi valid secara default, dan mereka mengandalkan mekanisme pembuktian penipuan di mana penantang dapat menantang keabsahan transaksi dalam periode waktu tertentu (biasanya 7 hari). Jika transaksi curang terdeteksi, bukti penipuan dilaksanakan onchain untuk memproses ulang transaksi dengan benar. Pendekatan optimistik ini memungkinkan optimistic rollups mencapai peningkatan skalabilitas yang signifikan dibandingkan dengan Ethereum mainnet.

Ada banyak tantangan di masa lalu. Awalnya, proyek-proyek seperti Optimism menggunakan EVM yang dimodifikasi sendiri yang disebut OVM, yang membatasi kompatibilitasnya dengan EVM. Analisis rinci tentang modifikasi dapat ditemukan di artikel yang informatif inioleh Georgios Konstantopoulos dari Paradigm. Proyek-proyek ini juga memiliki, dan terus memiliki, pendekatan terpusat untuk menyelesaikan mekanisme reversion dan challenge. Metode ini menimbulkan kompromi keamanan, karena transaksi tidak langsung final dan dapat dibalik jika sejumlah peserta terbatas mendeteksi kecurangan dalam jendela challenge.

2.2 Saat Ini - Membaik namun Menghadapi Tantangan

Perkembangan terbaru dalam sistem bukti optimis telah signifikan meningkatkan efisiensi dan skalabilitas solusi Layer 2 Ethereum, seperti Arbitrum dan Optimism. Selain upgrade Dencun Ethereum, optimisasi lain dalam rollups optimis telah berkontribusi pada efisiensinya. Sebagai contoh, Arbitrum telah fokus pada penyempurnaan sistem tahan kesalahan untuk memastikan integritas data dan keamanan.

Optimisme juga telah membuat kemajuan substansial melalui strategi Superchain-nya, yang bertujuan untuk menciptakan ekosistem yang selaras dari beberapa L2 menggunakan OP Stack. Superchain ini memanfaatkan solusi DA kustom dan alternatif, pesan lintas rantai, dan urutan bersama untuk memfasilitasi interoperabilitas yang lancar dan skalabilitas yang ditingkatkan.

Peningkatan terbaru dalam ekosistem Optimistic Rollup telah melihat pergeseran dari bukti penipuan non-interaktif menjadi interaktif. Bukti interaktif melibatkan dialog bolak-balik untuk secara efisien mengidentifikasi dan memperbaiki transaksi yang bermasalah. Perubahan ini bertujuan untuk mengurangi biaya komputasi dan kompleksitas verifikasi onchain.

3. Lanskap Saat Ini

Mari kita periksa status saat ini dari rollups, berfokus pada proyek-proyek yang beroperasi di bawah sistem bukti optimis dan perkembangan mereka.

Saat ini, dua entitas - Arbitrum dan Optimism - terutama bekerja pada meningkatkan sistem bukti optimis. Proyek lain, seperti Initia, Dymension, dan Rollkit, sedang mengembangkan kerangka kerja untuk ekosistem rollup mereka.

Arbitrum dan Optimism sedang berusaha untuk meningkatkan aspek teknologi bukti penipuan, sementara proyek-proyek lain juga sedang menerapkan pendekatan-pendekatan menarik. Mari kita secara singkat tinjau aktivitas dan pengembangan mereka saat ini.

3.1 Arbitrum - Bukti Multi-Round dan BoLD

3.1.1 Bukti Multi-Round

Sistem bukti Arbitrum menggunakan metode "bukti penipuan multi-putaran" untuk memverifikasi transaksi. Proses ini terjadi terutama off-chain, dengan keadaan akhir dicatat pada blockchain Ethereum untuk transparansi.

Fitur utama dari sistem ini adalah “pohon asersi.” Validator, yang memposting obligasi menggunakan Ether, membuat klaim (atau “asersi”) tentang keadaan Arbitrum. Asersi ini membentuk rantai, di mana setiap asersi membangun dari yang sebelumnya. Namun, ketika asersi yang bertentangan muncul, pohon tersebut bercabang, menandakan adanya kemungkinan kecurangan.

Penyelesaian perselisihan ini melibatkan teknik pembuktian interaktif yang disebut 'dissection.' Para validator yang terlibat dalam perselisihan secara sistematis mempersempit perbedaan pendapat mereka hingga hanya satu operasi yang tersisa. Operasi ini kemudian dijalankan pada Layer 1 Ethereum untuk menentukan kevalidannya.

Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:

1. Dua validator memiliki perbedaan pendapat tentang status Arbitrum.
2. Mereka secara bertahap mengurangi perselisihan mereka hanya menjadi satu langkah komputasi.
3. Langkah ini kemudian dijalankan di Layer 1 Ethereum untuk memverifikasi validator mana yang benar.

Pendekatan Arbitrum bersinar dalam efisiensinya. Dengan mengisolasi dan memeriksa hanya komputasi yang dipertentangkan, ini menghindari proses yang lebih mahal dari menjalankan ulang seluruh transaksi di Ethereum, seperti yang dilakukan dalam bukti penipuan satu putaran di Optimism. Karena bukti penipuan satu putaran memerlukan seluruh komputasi pada rantai L1.

3.1.2 Arbitrum BoLD

Sumber: Sebuah pengantar yang ringan: BOLD | Dokumentasi Arbitrum

BoLD (Bounded Liquidity Delay) dirancang sebagai protokol resolusi sengketa baru yang dikhususkan untuk Optimistic Rollups pada rantai Arbitrum, dengan tujuan memfasilitasi validasi tanpa izin. Mekanisme ini mengurangi risiko yang terkait dengan serangan keterlambatan dengan memastikan sengketa diselesaikan dalam jendela waktu yang telah ditentukan.

BoLD menyajikan beberapa fitur kunci yang sangat penting untuk fungsinya. Pertama, itu memperkenalkan validasi tanpa izin, memungkinkan pihak yang jujur untuk memvalidasi dan mengikat dana mereka untuk memposting pernyataan status L2 yang benar. Fitur ini memungkinkan validator jujur untuk menantang dan memenangkan sengketa melawan pelaku jahat. Kedua, BoLD menjamin bahwa sengketa akan diselesaikan dalam jendela waktu tetap, saat ini diatur satu periode tantangan (sekitar 6,4 hari) untuk Arbitrum One dan Nova. Selain itu, waktu maksimum total untuk menyelesaikan sengketa mencakup hingga dua periode tantangan ditambah periode toleransi dua hari untuk intervensi Dewan Keamanan potensial. Terakhir, BoLD mendukung kemajuan Arbitrum ke rollup Tahap 2, memastikan bahwa siapa pun dapat memvalidasi status L2 dan mengirimkan bukti penipuan ke Ethereum, yang memperkuat desentralisasi dan keamanan platform.

Secara krusial, BoLD mendorong partisipasi tanpa izin, mendorong setiap pihak yang jujur untuk terlibat dalam proses validasi. Inklusivitas ini bertujuan untuk mempromosikan ketahanan yang lebih besar dalam jaringan dengan mendiversifikasi partisipasi dan mengurangi titik-titik kegagalan pusat. Saat ini, BoLD berada dalam fase rilis alpha dan diimplementasikan pada testnet publik. Ini juga telah diaudit dua kali (Laporan oleh Trailofbits, Code4rena).

3.2 Optimisme - Cannon, Fault Proof VM

Sumber: VM yang Bebas Kesalahan - Meriam | Dokumen Optimisme

Sistem bukti kesalahan di OP-Stack dirancang untuk menantang dan mengurangi aktivitas jahat dalam jaringan. VM Bukti Kesalahan yang akan datang akan menjadi peningkatan utama. Sistem ini terdiri dari tiga komponen utama: Program Bukti Kesalahan (FPP), Mesin Virtual Bukti Kesalahan (FPVM), dan protokol permainan sengketa. FPP memeriksa transisi keadaan rollup untuk memverifikasi output L2 dari input L1, menyelesaikan sengketa atas output pada L1. Arsitektur modular ini memungkinkan pengembangan dan implementasi independen dari berbagai sistem bukti dan permainan sengketa unik, secara signifikan meningkatkan fleksibilitas dan keamanan sistem.

FPVM, unit minimal dan dapat disusun dalam arsitektur ini, menjalankan siklus instruksi untuk membuktikan transaksi sambil tetap tidak terpengaruh oleh perubahan dalam protokol Ethereum, berkat pemisahannya dari FPP. Protokol permainan sengketa mengatur mekanisme tantangan dengan membelah transisi keadaan untuk mempersempit sengketa menjadi verifikasi instruksi tunggal, dengan demikian memungkinkan pembuktian yang efisien pada L1 EVM. Sistem ini mempromosikan masa depan multi-bukti yang inklusif dengan berbagai metodologi bukti seperti bukti ZK dan sistem bukti agregat.

3.3 Initia - Ditetapkan OP-Stack, OPinit

Sumber: OPinit Stack | Dokumen Initia

Initia adalah blockchain Comsos L1, di mana ia sedang membangun ekosistem rollup yang terpadu dan saling terkait. Ini sangat mirip dengan ekosistem rollup di Ethereum, tetapi dirancang dari awal untuk rollups. Validator dari initia L1 menjalankan sequencer untuk rollups dan penyelesaian berbasis bukti optimis tertanam dalam blockchain L1. Mari kita lihat bagaimana rollups bekerja, yang dibangun oleh OPinit Stack yang mendukung EVM, WasmVM, MoveVM dengan interoperabilitas asli melalui IBC.

OPinit Stack adalah kerangka kerja yang dirancang untuk meluncurkan Minitia L2 di atas blockchain Initia L1. Tumpukan ini khusus dibangun menggunakan CosmosSDK, yang membantu dalam membangun Optimistic Rollups yang agnostik terhadap vm, dan secara ketat dimodelkan pada antarmuka Bedrock Optimism. Dengan memanfaatkan model tata kelola Initia L1, itu menangani perselisihan bukti penipuan dengan efisien, memastikan validasi transaksi yang dapat diandalkan dan penyelesaian perselisihan. Tantangannya terjadi seperti sistem tantangan di Bedrock, penantang berizin dapat menghapus output yang belum final. Juga, melalui proposal L1, pengirim output dapat diubah.

Penting untuk OPinit Stack adalah dua modul utamanya: OPHost dan OPChild:

1. Modul OPHost dirancang untuk operasi Layer 1 dalam ekosistem Initia, memanfaatkan fungsionalitas Cosmos SDK. Ini mencakup berbagai jenis pesan dan metode penanganan RPC untuk memfasilitasi aktivitas inti seperti pengiriman batch, pembuatan jembatan, proposal data output, dan penghapusan output.
2. Modul OPChild berfokus pada operasi Layer 2, menyediakan mekanisme untuk mendukung transfer token, dan administrasi kolam biaya. Ini juga mencakup jenis pesan khusus dan penangan RPC untuk menjalankan pesan, menyelesaikan deposit token, dan menginisiasi penarikan token dari L2 ke L1, memastikan fungsionalitas L2 yang lebih efisien dalam arsitektur Initia.

3.4 Taiko - Sistem Multi-proof

Sumber: Gambaran Protokol Taiko - Laboratorium Taiko

Taiko adalah rollup optimis secara default, melalui sistem multi-proof. Sistem ini menggabungkan pendekatan optimis dengan penggunaan ZK-proofs.

Proses dimulai dengan Para Pembuat Usulan, yang membangun blok rollup dari transaksi L2 dan menyarankannya ke kontrak Taiko L1 di Ethereum. Blok yang diajukan ini ditambahkan ke kontrak L1 tanpa persyaratan awal dari bukti keabsahan apa pun. Para Pembuktikan kemudian memiliki kesempatan untuk menantang keabsahan blok yang diajukan dengan menyediakan ikatan, yang melibatkan penumpukan token TAIKO. Jika blok tidak ditantang dalam periode tantangan, blok tersebut dianggap valid dan diselesaikan di L1, dengan ikatan Pembuktikan dikembalikan. Dalam kasus di mana blok ditantang, bukti ZK menjadi penting untuk mengkonfirmasi keabsahan blok tersebut. Pembuktikan yang benar, apakah itu Pembuktikan awal atau Penantang, menerima kembali ikatannya ditambah hadiah. Sementara itu, ikatan pihak yang salah dipotong, menyebabkan pembakaran sebagian.

Menariknya, Taiko memperkirakan sekitar 1% blok akan memerlukan bukti ZK, membantu mengurangi beban komputasi sambil tetap menawarkan jaminan validitas. Untuk meningkatkan ketahanannya, Taiko mendukung berbagai bukti belakang seperti PLONK, Halo2, dan SGX untuk melindungi dari bug atau kerentanan potensial. Pendekatan ini memungkinkan dApps untuk menetapkan asumsi kepercayaan dan tingkat keamanan mereka sendiri, menunjukkan kontribusi Taiko terhadap skalabilitas dan keamanan blockchain.

3.5 Lainnya - Dymension dan Rollkit

3.5.1 Dymension

Bukti kecurangan adalah bagian integral dari ekosistem Dymension, yang dirancang untuk memastikan integritas transisi status blockchain. Ketika pengurutan RollApp (Rollup di Dymension L1) menerbitkan root state, node penuh RollApp memantau transisi tersebut. Jika transisi status yang tidak valid terdeteksi, node-node ini menghasilkan transaksi bukti kecurangan unik dengan mengumpulkan daftar semua transisi status dalam blok hingga transisi yang curang.

Transaksi yang dirangkai ini, yang mencakup detail seperti tinggi blok, indeks transaksi, saham blob, bukti inklusi blob, dan saksi negara, kemudian dikirim ke Dymension untuk validasi. Setelah dikirim, node penuh Dymension memverifikasi data dan menghitung kembali transisi negara. Jika transisi yang dihitung menghasilkan Akar Negara Sementara (ISR) yang berbeda dari yang dipublikasikan, bukti kecurangan divalidasi, menyebabkan pembalikan status yang dipertentangkan dan pemotongan sekuen yang bertanggung jawab.

Periode sengketa saat ini pada mainnet Dymension diatur sekitar 120.000 blok. Karena blok saat ini diproduksi setiap 6 detik, finalitasnya sekitar 8 hari.

3.5.2 Rollkit

Sumber: rollkit/specs/lazy-adr/adr-009-state-fraud-proofs.md di main · rollkit/rollkit

Bukti Kecurangan State Fraud Rollkit membantu mengurangi masalah kepercayaan dalam jaringan blockchain dengan mengidentifikasi transaksi curang. Mereka digunakan ketika ada ketidakcocokan antara akar negara yang dihasilkan oleh node penuh dan pengurutan. Node penuh membuat bukti yang dibagikan di seluruh jaringan untuk verifikasi. Jika ketidakcocokan dikonfirmasi, itu memicu kebutuhan tindakan korektif, meningkatkan keamanan dan penyebaran pengawasan.

4. Pengembangan Mendatang: Masalah dan Solusi

Banyak orang dahulu melihat optimistic rollups sebagai yang lebih rendah dibandingkan dengan zk rollups. Saat zk rollups menjadi lebih siap produksi, membanggakan kekuatan seperti interoperabilitas yang aman dan finalitas yang lebih cepat, orang bertanya-tanya apakah sistem bukti optimis akan kehilangan posisinya. Saya tidak percaya demikian, karena ada banyak pengembangan aktif yang bertujuan untuk menyelesaikan isu-isu utama dalam sistem bukti optimis.

Dalam bagian ini, mari kita periksa beberapa masalah utama ini dan solusi potensial:

1. Pusat operasi
2. Biaya operasional tinggi
3. Penyelesaian lambat

4.1 Desentralisasi - Validasi Tanpa Izin

Pusatnya pengurut dalam proyek Optimistic Rollup adalah isu penting, karena melibatkan titik kontrol dan kepercayaan yang terkonsentrasi dalam sistem yang seharusnya terdesentralisasi. Dalam Optimistic Rollup, pengurut bertanggung jawab untuk mengurutkan transaksi, menggabungkannya di luar rantai, dan mengkomitmennya ke Ethereum. Peran pusat ini memberikan kekuasaan dan kontrol yang signifikan kepada pengurut, yang dapat memperkenalkan beberapa risiko terkait sentralisasi.

Sebagian besar rollups saat ini menggunakan sequencer terpusat. Dalam konfigurasi ini, satu entitas atau organisasi biasanya menjalankan sequencer, yang dapat menyebabkan beberapa masalah potensial. Sebagian besar rollups saat ini termasuk OP-Mainnet dan Arbitrum tidak memiliki sistem yang sepenuhnya terdesentralisasi. Mereka bergantung pada beberapa entitas terpusat baik dalam mengirimkan batch transaksi maupun berpartisipasi dalam sistem tantangan penipuan. Namun, Arbitrum memiliki cara bawaan untuk pengguna melewati sequencer jika sequencer tersebut offline atau bertindak dengan jahat.

Kontroversi terbaru, Insiden pengembalian rollback Blast, berfungsi sebagai contoh yang sangat baik untuk memahami manfaat dan kerugian dari sentralisasi. Insiden ini menekankan risiko solusi lapisan 2 terpusat tanpa strategi keluar yang memadai bagi pengguna. Hal ini terlihat ketika Blast dihentikan, dan transaksi terkait hack dihapus. Entitas sentral yang mengoperasikan rollup dapat berdampak pada ekosistem secara keseluruhan, tetapi dalam kasus ini, itu membantu memulihkan $62,5Jt. Juga, artikel inioleh Charles Yu di Galaxy adalah sumber daya yang hebat untuk memahami proses desentralisasi Arbitrum dan Optimism.

4.1.2 Solusi1. Validasi Tanpa Izin

Pembangun Kerangka Optimistic Rollup terkemuka, Arbitrum dan Optimism kini sedang mempertimbangkan validasi tanpa izin sebagai langkah berikutnya untuk membuat rollup lebih terdesentralisasi. Keduanya siap untuk merilis pembaruan tahun ini, membuat proses validasi menjadi tanpa izin.

• Arbitrum:Arbitrum sedang berusaha untuk mencapai validasi tanpa izin melalui protokol validasi baru bernama BoLD (Bounded Liquidity Delay). BOLD dirancang khusus untuk membuat validasi rantai Arbitrum secara aman tanpa izin, Protokol ini memungkinkan pihak jujur apa pun untuk berpartisipasi dalam proses validasi dengan mengikat dana mereka untuk memposting asersi keadaan Layer 2 (L2) yang benar. Ini menghilangkan kebutuhan akan otoritas terpusat untuk mengelola validator dan memungkinkan perselisihan diselesaikan berdasarkan kebenaran keadaan daripada identitas validator. Penjelasan lebih detail dapat ditemukan di “Bagian 3.1 Arbitrum.”
• Optimisme:Optimisme adalahbertujuan untuk mencapai validasi tanpa izindengan beralih ke sistem yang tidak dapat disalahkan terdesentralisasi. Awalnya, Optimism bergantung pada dompet multisig yang dikelola oleh Dewan Keamanan Optimism dan Yayasan Optimism. Untuk lebih mendesentralisasi, Optimism memperkenalkan Cannon, suatu sistem tidak dapat disalahkan di luar rantai yang saat ini diterapkan pada OP Sepolia untuk pengujian. Dengan menggunakan Cannon, Optimism mencoba beralih dari sistem yang memerlukan izin eksplisit menjadi sistem di mana setiap peserta dapat terlibat dalam verifikasi transaksi dan penyelesaian konflik. Sistem ini memungkinkan siapa pun untuk berpartisipasi dalam proses validasi dengan mengajukan klaim penarikan yang didukung oleh obligasi.Ini sekarang aktif di mainnet.)

4.1.3 Solusi2. Desentralisasi Sequencer

Sifat terpusat dari pemrogram mereka, yang bertanggung jawab untuk membangun dan mengajukan blok, menimbulkan kekhawatiran akan sentralisasi. Untuk mengatasi tantangan ini, rollups bertujuan untuk beralih dari model pemrogram tunggal ke konfigurasi multi-pemrogram, dengan demikian mendistribusikan tanggung jawab validasi blok dan pengajuan di beberapa entitas independen. Berikut adalah beberapa pendekatan yang dapat diambil untuk mendesentralisasi pemrogram.

1. Sequencer Bersama: Menyewakan sekuensing ke layanan pihak ketiga seperti Espresso dan Radius.
2. Teknologi Pengurut Terdistribusi (DST): Dengan memanfaatkan sekelompok mesin yang mendistribusikan tugas pengurut, menawarkan toleransi kesalahan yang tinggi. Ini dapat dianggap mirip dengan solusi DVT seperti jaringan Obol yang sedang dibangun untuk validator PoS.

Rollup yang berbeda mungkin memprioritaskan berbagai aspek seperti desentralisasi maksimum, fleksibilitas, atau distribusi geografis berdasarkan pada kasus penggunaan khusus mereka masing-masing. Sebagai contoh, rollups tujuan umum seperti Optimism mungkin mengadopsi pendekatan yang lebih terdesentralisasi tetapi dengan set sekuenser yang didedikasikan seperti DST, sementara rollups khusus aplikasi, seperti yang dirancang untuk permainan, mungkin cenderung ke model terpusat tetapi menggunakan Sekuenser Bersama untuk memastikan keandalan dan mengurangi waktu tidak aktif. Bidang ini masih berada dalam tahap pengembangan awal.

Sumber: Teknologi Pengurut Terdistribusi — Sebuah Jalan Menuju Pengurutan Terdesentralisasi | oleh Figment Capital | Medium

4.2 Biaya Lebih Rendah - DA dan Sistem Bukti Interaktif

Optimistic rollups memerlukan penyimpanan transaksi untuk membangun kembali status untuk proses tantangan. Hal ini dapat mengakibatkan biaya penyimpanan data yang tinggi, yang mencakup sebagian besar biaya operasional optimistic rollups. Namun, masalah ini sedang diteliti secara aktif, dengan solusi seperti menerapkan lebih banyak teknik kompresi atau menggunakan DAs alternatif. Selain itu, sistem bukti interaktif telah berkontribusi dalam mengurangi biaya tantangan, karena komputasi tantangan berkurang secara signifikan.

4.2.1 Solusi1. DA yang Lebih Murah

Optimistic rollups efektifnya memanfaatkan blob Ethereum dan solusi Data Availability (DA) alternatif seperti Celestia untuk mengatasi biaya tinggi yang terkait dengan penerbitan data batch transaksi.

Dalam konteks Ethereum, optimistic rollups digunakan untuk memposting data transaksi ke mainnet sebagai calldata, yang merupakan biaya yang signifikan. Namun, dengan upgrade Dencun, mereka kini menggunakan format penyimpanan data baru yang disebut blobs, mengurangi biaya keseluruhan lebih dari 90%.

Sumber: Optimisme: Rantai OP (Superchain) - Aktivitas L2, Ekonomi Rantai, Biaya DA L1

Selain memanfaatkan kemajuan Ethereum sendiri, optimistic rollups juga mengintegrasikan solusi DA alternatif seperti Avail dan Celestia. Dengan memindahkan data batch transaksi ke Celestia, optimistic rollups dapat mengurangi ketergantungan mereka pada penyimpanan Ethereum yang lebih mahal, sehingga lebih mengurangi biaya yang terkait dengan publikasi data. Integrasi ini memungkinkan rollups untuk mempertahankan tingkat throughput dan kecepatan transaksi yang tinggi sambil menjaga biaya tetap terkendali.

Lanskap DA alternatif ini kini semakin mendapat daya tarik, karena semakin banyak rollups yang diluncurkan dengan sistem bukti optimis. Semakin banyak rollups yang siap diluncurkan, akan ada lebih banyak peningkatan di ruang DA alternatif juga. Saat ini, DA bukanlah bottleneck dari biaya operasional dan skalabilitas.

4.2.2 Solusi2. Sistem Bukti Interaktif

Dalam rollup optimis, jika transaksi diduga curang, penantang di jaringan dapat menantang validitas root output. Selama periode tantangan, bukti penipuan harus disediakan untuk menunjukkan ketidakbenaran transaksi. Jika transaksi terbukti curang, bukti tersebut diverifikasi on-chain, menyebabkan transaksi menjadi tidak valid. Metode ini memastikan bahwa hanya transaksi yang dipertentangkan yang tunduk pada verifikasi on-chain, sehingga menjaga sebagian besar transaksi off-chain.

Sistem bukti interaktif mengundang peserta untuk menghasilkan dan mengirimkan bukti kecurangan jika mereka mencurigai adanya kecurangan. Kontrak pintar yang mengelola rollup mengevaluasi bukti-bukti ini terhadap akar status yang diserahkan oleh pengurut. Jika ditemukan ketidaksesuaian, status yang salah akan dibuang, dan sistem akan kembali ke status yang valid sebelumnya. Pendekatan ini memastikan verifikasi yang efisien tanpa membebani jaringan Ethereum dengan perhitungan yang tidak perlu. Saat ini, perhitungan ini dilakukan on-chain, yang bisa mahal. Untuk Arbitrum, perhitungan yang diperlukan dalam tantangan dilakukan off-chain dengan hasil akhir diposting on-chain. Namun, biaya ini mungkin kecil karena tantangan di rollup optimis saat ini sedikit. Satu-satunya kasus yang diketahui telah dilakukan oleh Kromapada April 2024.

4.3 Penyelesaian Lambat - Eksekusi Lebih Cepat dan Sistem Bukti Hibrida

Optimistic rollups memiliki dua jenis finalisasi - finalitas lembut dan finalitas cepat. Finalitas lembut mengacu pada kondisi awal ketika sekuenser mengeksekusi transisi keadaan, bersamaan dengan memiliki sekelompok transaksi yang dipublikasikan di Ethereum. Pada titik ini, transaksi dianggap "final secara lembut" dan dapat diandalkan dengan aman oleh pengguna dan aplikasi di rollup. Namun, ada periode tantangan (biasanya sekitar 7 hari) di mana siapa pun dapat mengirimkan "bukti penipuan" untuk memperdebatkan validitas transaksi dalam paket tersebut. Jika tidak ada bukti penipuan yang diajukan dalam periode tantangan, paket transaksi mencapai finalitas yang keras dan tidak dapat lagi dibalik atau dipertanyakan. Biasanya, jembatan asli memerlukan finalitas yang keras untuk transfer aset.

Penyelesaian lambat dalam kedua finalitas lunak dan keras dapat menyebabkan masalah saat membangun jembatan atau multichain dapps. Masalah ini sedang diatasi melalui eksekusi yang lebih cepat dan sistem bukti hibrid.

4.3.1 Solusi1. Eksekusi Lebih Cepat

Dalam hal finalitas lunak, prosesnya sedang menjalankan transisi status dan menyimpan paket transaksi di Ethereum. Proses pelaksanaan telah mengalami keterbatasan karena spesifikasi EVM yang tidak mendukung eksekusi paralel maupun optimisasi basis data. Namun, ada proyek seperti MegaETHdanHeikoyang sedang membangun lingkungan eksekusi paralel, dengan sistem bukti optimis.

Selain itu, rollups mencoba menyimpan paket transaksi lebih cepat dengan memiliki waktu blok yang lebih singkat. Untuk Arbitrun, dengan menghasilkan blok setiap 250 milidetik, atau serendah 100 milidetik pada rantai Orbit yang dapat dikonfigurasi, Arbitrum memastikan konfirmasi transaksi yang cepat. Selain itu, desain Arbitrum memanfaatkan model "pengurutan" yang unik alih-alih pendekatan "pembuatan blok" konvensional, memungkinkan pemrosesan lebih cepat dengan menghilangkan kebutuhan transaksi untuk menunggu di mempool. Ini juga dapat menghapus MEV yang buruk.

4.3.2 Solusi2. Sistem Bukti Hibrid

Sistem bukti hibrida, khususnya yang memanfaatkan bukti ZK yang terintegrasi dengan optimistic rollups, secara signifikan meningkatkan finalitas transaksi blockchain dengan mengurangi waktu yang diperlukan untuk verifikasi konklusif mereka. Optimistic rollups, seperti yang digunakan dalam Optimism’s OP Stack, secara inheren bergantung pada asumsi bahwa transaksi valid kecuali ditantang. Hal ini menyebabkan kebutuhan akan jendela sengketa atau tantangan, di mana transaksi yang mungkin tidak valid dapat dipertanyakan. Namun, periode tantangan ini memperkenalkan keterlambatan dalam finalitas transaksi karena harus cukup lama untuk memastikan verifikasi yang kuat dan memungkinkan adanya tantangan potensial.

Zeth, pembuktian blok ZK yang dibangun di atas RISC Zero zkVM, memungkinkan pemeriksaan validitas transaksi secara langsung dengan menyediakan bukti kriptografis bahwa blok transaksi benar tanpa mengungkapkan spesifik transaksi itu sendiri. Hal ini mengurangi ketergantungan pada jendela sengketa yang diperpanjang yang diperlukan untuk optimistic rollups dan secara signifikan mempersingkat waktu finalitas.

Alat seperti Zeth memastikan bahwa urutan transaksi dan mekanisme ketersediaan data dipelihara secara dapat diandalkan, dan dengan mengurangi periode tantangan dari potensial berhari-hari menjadi jam atau bahkan menit, efisiensi solusi lapisan-2, seperti Optimism, ditingkatkan. Proyek seperti ZKM juga telah dikembangkan @benjaminsistem bukti hibrid untuk Metis.

Sumber: Tweet oleh zerokn0ledge

5. Melihat ke Depan - Apakah Optimistic Rollup Akan Digantikan?

Menurut pendapat saya, rollup optimis tidak akan segera digantikan. Ada banyak peningkatan yang dilakukan padanya, dan kemudahannya kemungkinan besar akan diadopsi di ekosistem lain juga. Di artikel mendatang, saya akan mencoba untuk menyelami 'State of ZK Proof System,' membahas perkembangan terkini dan rilis mendatang serta membandingkannya dengan rollup optimis. Namun, adopsi kerangka kerja seperti Arbitrum Orbit dan OP-Stack semakin cepat, dan saya berharap ada koordinasi yang lebih baik untuk infrastruktur dan alat yang lebih baik di setiap ekosistem.

Salah satu masalah yang saya lihat dalam ruang rollup adalah skalabilitas. Proyek Layer1 seperti Sei, Sui, dan Solana sedang mengembangkan infrastruktur untuk memungkinkan eksekusi transaksi paralel yang kuat dan optimisasi database, bertujuan untuk membuat blockchain lebih mudah diakses oleh massa. (Periksa artikel Four Pillars kami tentang eksekusi paralel dariSeidanSUI)Rollups saat ini mungkin tidak dapat menangani sebanyak transaksi dan mencapai finalitas yang cepat seperti Sui. Namun, dengan proyek-proyek seperti Jaringan Bahan Bakar, MegaETHdanHeikodengan membuat eksekusi paralel menjadi mungkin, kami dapat mengharapkan peningkatan kinerja dalam waktu yang singkat.

Disclaimer：

1. Artikel ini dicetak ulang dari [4pillars]. Semua hak cipta milik penulis asli [4pillar]. Jika ada keberatan terhadap cetakan ulang ini, silakan hubungi Gate Belajartim, dan mereka akan menanganinya dengan cepat.
2. Penolakan Tanggung Jawab Kewajiban: Pandangan dan opini yang tertuang dalam artikel ini semata-mata merupakan milik penulis dan tidak merupakan saran investasi apa pun.
3. Terjemahan artikel ke dalam bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang.