Второй уровень и Роллапсы

Заметка

Это сравнение содержит общую информацию о двух широко распространенных механизмах сворачивания, которые используются для масштабирования (обычно основанных на EVM) блокчейнов, а также сравнивается и противопоставляется то, как Bitzal достигает масштабируемость.

Сети второго уровня (L2) популярны как путь к масштабируемости блокчейна за счет перекладывая большей части вычислений на сети первого уровня (L1). Решения L2 используют сеть L1 безопасность и функциональность сетей L1 для создания дополнительного уровня, который часто работает быстрее, снижает и решает другие проблемы, связанные с конкретной платформой. Во многих случаях решения L2 направлены на использование эффективного и экономичного использования пространства блоков на конкретном блокчейне.

Роллапы представляют собой решение для масштабирования L2. На самом базовом уровне, решение для сворачивания L2 отвечает за за "сворачивания" транзакции путем их пакетной обработки перед публикацией в цепочке L1, обычно через сеть секвенсора. Этот механизм может включать тысячи транзакций в одно сворачивание.

Bitzal реализует эту функциональность на собственном уровне (т.е. без использования решений масштабирования L2 решений), обеспечивая общую безопасность и масштабируемость ретрансляционной цепочки и соответствующих синочейнов. Общая безопасность - это концепция, которая имеет схожие цели с оптимистичным и сворачиванием с нулевым знанием. Однако вместо того, чтобы быть реализованной в качестве вторичного уровня, Bitzal гарантирует собственную безопасность и масштабируемость для каждого из своих синочейнов через Протокол Синочейнов. Bitzal занимается координацией данных из синочейнов в агрегированное, репрезентативное состояние, что в некоторой степени похоже на сворачивание L2.

Оптимистичные сворачивания

Оптимистичное сворачивание - это интерактивный метод масштабирования для блокчейн L1. Они предполагают оптимистическое положение где каждая предлагаемая сделка по умолчанию является действительной.

В случае смягчения потенциально недействительных транзакций оптимистичное сворачивание вводит период испытаний во время которого участники могут оспорить подозрительное сворачивание. Схема доказательства мошенничества предусматривает несколько признаков мошенничества для представления. Эти доказательства могут сделать сворачивание действительным или недействительным. В течение периода оспаривания изменения состояния могут быть оспорены, разрешены или включены если не представлено никаких возражений (и имеются необходимые доказательства).

Хотя оптимистичные сворачивания обеспечивают масштабируемость, они имеют как преимущества, так и недостатки.:

Преимущества:

• Они не ограничены типом изменения состояния - можно включить любое изменение состояния, а значит существующим приложениям не нужно их учитывать.
• Они могут быть распараллелены для масштабирования.
• Значительный объем данных может уместиться в одном сворачивании (например, в случае с Ethereum, десятки тысяч транзакций за один переход состояния).

Недостатки:

• Цензура транзакций и централизация вызывают озабоченность, поскольку секвенсоры/L2-узлы могут быть скомпрометированы.
• Периоды испытаний могут занимать значительное время, что увеличивает время сворачивания на окончательную обработку в сети L1.
• Из-за своей универсальной природы, включающей любое изменение состояния родительской сети, оптимистичные сворачивания могут столкнуться с ограничениями по газу или вызвать перегрузку сети в случае Ethereum.

Оптимистичное сворачивание часто используется в экосистеме Ethereum. Примеры оптимистичного сворачивания на основе EVM включают:

• Optimism
• Arbitrum
• Unipig

сворачивания с нулевым знанием

Свёртывание с нулевым знанием (часто называемое сворачиванием ZK) - это неинтерактивный метод, использующий доказательства нулевого знания для вычисления достоверности определенного набора изменений состояния. В то время как оптимистичные сворачивания опирались на доказательства мошенничества, то сворачивания ZK опираются на криптографическую проверку в виде доказательств ZK.

Свертывание с нулевым знанием происходит значительно быстрее, так как криптографическое доказательство достоверности справляется со всеми нюансами, связанными с обеспечением валидности сворачивания. Однако сворачивание ZK часто страдает от производительности из-за их сложности и трудностей реализации в средах с ограниченными ресурсами. Поскольку полнота по Тьюрингу также труднодостижима из-за этих вычислительных и накладных расходов, их способность к обобщению (в терминах блочного пространства) снижается. Тем не менее, они имеют многообещающее будущее в решении некоторых проблем оптимистического сворачивания и обеспечении безопасности масштабируемости.

Преимущества:

• Они требуют лишь небольшого количества доступных данных. Зачастую доказательства достаточно, чтобы обеспечить достоверность.
• Им можно доверять.
• Поскольку доказательство можно получить немедленно, окончательный результат также наступает мгновенно.
• В целом у них многообещающее будущее, поскольку они еще не достигли зрелости..

Недостатки:

• Они страдают от тех же проблем, что и другие решения L2, связанных с централизацией операторов L2.
• Они требуют больших вычислительных затрат, а схемы ZK трудно реализовать.
• Потенциал перегруженности все еще остается фактором, так как объем данных все еще может быть проблематичным.

Bitzal - Нативная общая безопасность

В то время как сворачивание считается решением для протоколов L2, Bitzal включает эту функциональность через свой Протокол Синочейнов, с помощью которого Bitzal работает с сетями шардирование предназначено для достижения совокупных целей Обеспечения безопасности, масштабируемости и доступности.

С его помощью синочейны могут проверять свое коллективное состояние и общаться друг с другом. Синочейны имеют сходство с аспектами оптимистического и ZK сворачивания, что отражается в том, как Bitzal обрабатывает достоверность и доступность состояния синочейнов. Асссаторы, ключевая часть архитектуры Bitzal, в принципе похожи на секвенсоры, так как ассаторы передают данные с функцией доказательства валидности (PoV) для проверки актуальности и связи с цепочкой ретрансляторов.

Каждый шард, или синочейн, оснащен уникальной функцией перехода в состояние (STF). Эта функция гарантирует, что связь с ретрансляционной цепочкой остается действительной. Каждая STF, называемая runtime, записывается на языке Wasm. Любая функция перехода в состояние действительна, если она компилируется в Wasm и подчиняется Протоколу Синочейнов.

Каждая STF выполняет доказательство достоверности. Доказательство (Протокола Утверждения) является интерактивным, в отличие от сворачиваний ZK, которые являются неинтерактивными. Кроме того, в отличие от сворачиваний ZK, здесь нет никаких трудностей в создании синочейнов с Тьюринг-полной логикой. Каждый синочейн также представляет собой полноценную машину состояний (обычно в виде блокчейна). Аналогично оптимистичному сворачиванию, в Протоколе синочейнов также возможны случаи, когда споры и разрешения потенциально опасных пары блоков (блоков, представляющих синочейн), и в этом случае валидаторы, поручившиеся за за этот пароблок штрафуются если он признан плохим.

Преимущества:

• Шард на уровне протокола, общая безопасность и совместимость.
• Каждый шард имеет низкий барьер для разработки, поскольку все, что компилируется в Wasm является подходящей целью.
• Быстрое завершение (обычно меньше минуты на Bitzal).
• Доступность данных обеспечивается с помощью валидаторов и таких механизмов, как стирающее кодирование.
• Отсутствие L2 подразумевает меньший риск возникновения проблем с централизацией для секвенсоров или других операторов L2.

Недостатки:

• Выполнение кода в Wasm может стать слабым местом в производительности, так как это медленнее, чем выполнение нативных вызовов.
• Релейная цепочка устанавливает жёсткий предел на размер и вес блоков PoV (Proof of Validity), содержащих данные о состоянии синочейна и данные о переходе.

Несмотря на эти недостатки, Bitzal остается доступным для модернизации с помощью бесформенных обновлений, что позволяет протоколу быть легко обновляемым, чтобы оставаться в соответствии с будущими технологическими достижениями.