Sekilas tentang Ekosistem Rollup: Desain baru apa yang ada selain Optimistic Rollup dan zk Rollup?

Ekologi rollup telah menghasilkan banyak teori desain imajinatif dan evolusi hibrida.

Ditulis oleh: Alex Beckett Disusun oleh: Amber

Rollup telah berjalan jauh sejak konsepsinya pada awal 2019. Sekarang ada dua pesaing utama di pasar, dan berdasarkan ini, banyak teori desain imajinatif dan evolusi hibrida diturunkan. Artikel ini akan membahas status pengembangan ekosistem Rollup pada tahun 2022.

Rollup Optimis

Karena Optimistic Rollup untuk keperluan umum memiliki keunggulan penggerak pertama, ia telah memenangkan sebagian besar aplikasi Rollup, di antaranya Arbitrum dan Optimisme juga dapat disebut "Rollup benchmark".

Diberi peringkat oleh TVL, Arbitrum saat ini menempati peringkat pertama di aplikasi Rollup, dengan jumlah penguncian sebesar $2,4 miliar. Meskipun sudah hidup di mainnet selama lebih dari setahun, masih banyak aspek sistem yang belum teruji. Offchain Labs, badan utama yang saat ini mengembangkan Arbitrum, mengoperasikan pemesan pusat tunggal, dan sementara bukti penipuan interaktif bersifat fleksibel, pemesan pusat adalah satu-satunya entitas yang masuk daftar putih yang dapat mengajukan perselisihan untuk menghasilkan bukti penipuan. Dari sudut pandang pengguna, meskipun desentralisasi bertahap dari seluruh sistem diharapkan, mereka masih perlu memberikan banyak kepercayaan pada sistem.

Pembaruan protokol generasi berikutnya, Nitro, telah diluncurkan di Devnet. Nitro akan sepenuhnya mengubah arsitektur yang ada dan menggantikan mesin virtual Arbitrum yang disesuaikan dengan kombinasi WASM-Geth. Bukti penipuan interaktif Arbitrum akan berjalan di WASM, dan node akan memiliki basis kode yang setara dengan Geth, ditambah beberapa pengoptimalan khusus Rollup. Secara keseluruhan, Nitro akan menghadirkan pengoptimalan yang signifikan, memberikan kompatibilitas EVM yang lebih baik sekaligus meningkatkan kinerja.

Optimisme adalah Rollup Optimis terbesar kedua dan peringkat ketiga di antara semua Rollup oleh TVL, dengan dana terkunci sebesar $469 juta. Optimisme PBC beroperasi mirip dengan Arbitrum, dengan satu penyortir terpusat. Namun, Optimisme PBC telah menemukan cara untuk mendorong pembangunan ekologis dengan menggunakan keuntungan pemesan untuk memberikan imbalan bagi jaringan. Total dana $1 juta dari putaran pertama disumbangkan ke 58 barang publik. Meskipun sulit untuk desain terpusat untuk memiliki dampak positif di dunia "asal terdesentralisasi" dari blockchain, upaya yang dilakukan oleh Optimisme tampaknya telah meringankan masalah ini secara maksimal.

Bukti penipuan saat ini kurang dalam desain Optimisme, meskipun diharapkan desentralisasi progresif dan peningkatan keamanan yang diperlukan. Namun, hampir semua Pembatalan memiliki kemampuan pemutakhiran langsung atau tertunda, sehingga keamanan Pembatalan pada akhirnya bergantung pada kemampuan pemutakhiran desain multisig. Pembaruan Batuan Dasar yang akan datang akan mengubah arsitektur Optimisme menjadi sesuatu yang mirip dengan arsitektur Arbitrium. Mesin virtual Optimism saat ini akan diganti dengan kombinasi MIPS-Geth, di mana nodenya setara dengan node Ethereum Geth normal. Penambahan baru juga mencakup Bukti Penipuan Interaktif, peningkatan dari Bukti Penipuan non-interaktif aslinya. Batuan dasar akan menjadi tonggak lain untuk Optimisme, menambahkan banyak fitur dan peningkatan pada sistem.

Selain itu, Optimisme melakukan lompatan ke depan dengan bereksperimen dengan pemerintahan non-elit. Pengambilan keputusan dibagi menjadi dua bagian, tata kelola token dan tata kelola pengguna. Diantaranya, tata kelola token menggunakan token sebagai sertifikat pemungutan suara, sedangkan tata kelola pengguna adalah sistem satu orang satu suara. Dalam sistem seperti itu, titik tersulit adalah distribusi identitas pemilih, yang perlu meminimalkan serangan palsu. Jika seorang pengguna dapat memperoleh lebih dari satu status pemilih, ia dapat memiliki pengaruh yang lebih besar pada "pemerintah" daripada pengguna biasa. Orang-orang yang optimis menunjukkan bahwa mereka akan menggunakan NFT yang tidak dapat dialihkan untuk mewakili kewarganegaraan, tetapi ancaman individu yang bertukar kunci pribadi untuk mendapatkan lebih banyak hak suara tetap ada.

Bahan bakar adalah pesaing penting lainnya di ruang OptimismRollup, mengambil pendekatan yang sangat berbeda dari Arbitrum dan Optimisme. Fuel Labs sedang membangun mesin virtual khusus untuk Fuel V2, menggunakan bahasa pemrograman berbasis Rust. Sementara rollup yang kompatibel dengan EVM sangat berguna untuk rollup dalam ekosistem pengembangan Ethereum, VM kustom lebih mudah untuk memaksimalkan kinerja karena mereka tidak harus mematuhi banyak standar yang ditetapkan.

Bagian yang paling saya sukai dari Fuel V2 adalah kemampuan pemrosesan transaksi paralel. Setelah volume data mencapai tingkat yang cukup tinggi, Rollup yang menerapkan pemrosesan paralel akan memiliki lebih banyak keuntungan daripada Rollup yang tidak menerapkan pemrosesan paralel. Khususnya, Fuel V1 adalah Optimistic Rollup pertama di jaringan utama Ethereum, dan tetap menjadi satu-satunya Rollup dengan pemesan tanpa izin dan bukti penipuan.

Untuk Bahan Bakar, Optimis Rollup jauh lebih unggul dari zk-Rollups. Salah satunya adalah Optimistic Rollup memiliki kompabilitas yang lengkap dan tidak terbatas: zk-Rollup memiliki kelemahan bawaan dalam menggabungkan kontrak pintar melalui sirkuit zk. Satu-satunya zk-Rollup yang dapat disusun secara universal adalah StarkNet, meskipun saat ini memiliki batasan pada jumlah TVL yang dapat didukung oleh penerapan kontrak cerdas dan jembatan. Semua zk-Rollup lainnya khusus untuk aplikasi, atau hanya melakukan transfer token.

Poin lainnya adalah karena kompatibilitas EVM: sirkuit zk memiliki masalah kompatibilitas yang melekat dengan jenis kriptografi tertentu yang merupakan standar dalam EVM, menjadikan zkEVM tugas yang sangat menantang. Optimistic Rollup telah berjalan di mainnet selama beberapa waktu untuk kompatibilitas EVM, dan pemutakhiran diharapkan untuk mencapai kesetaraan lebih lanjut.

zk-Rollup

Untuk beberapa waktu sekarang, komunitas Ethereum telah mencapai konsensus bahwa zk-Rollup adalah keadaan akhir dari Rollup yang dapat diskalakan. Dengan demikian, tampaknya ada lebih banyak zk-Rollup dalam pengembangan aktif daripada Optimis Rollup, banyak di antaranya dijadwalkan diluncurkan dalam dua tahun ke depan.

StarkNet saat ini adalah satu-satunya zk-Rollup tujuan umum yang dapat disusun di mainnet. Namun, sistem tersebut masih dalam tahap alpha awal dan memiliki berbagai keterbatasan. Ada batas jembatan antara StarkNet dan Ethereum, dan batas atas akan meningkat secara bertahap di masa mendatang. Penyebaran kontrak pintar di StarkNet juga dalam mode daftar putih. Saya pikir ini sebagian besar untuk mengurangi risiko terjadinya bug kontrak pintar, karena kemungkinan tidak akan ada cukup auditor untuk mengaudit semua kontrak yang ingin diterapkan pengembang - masuk akal bagi StarkWare untuk mengambil peran ini untuk saat ini. Auditabilitas adalah salah satu kekurangan umum dari bahasa kustom baru, dan kompleksitas sistem zk hanya membuatnya lebih rumit.

zkSync adalah pesaing utama “zk-Rollup” lainnya, dan peluncuran testnet baru-baru ini menandai peluncuran contoh pertama zkEVM di testnet langsung. Namun, dengan penambahan zkPorter, zkSync 2.0 bukan lagi sekedar peningkatan. Ini akan memungkinkan pengguna untuk memilih antara zkPorter dan Ethereum untuk mempublikasikan data transaksi mereka. Sementara ethereum meningkatkan throughput data melalui danksharding, kemauan adalah jalan tengah yang bagus yang memberi pengguna opsi yang lebih baik.

Sementara sebagian besar zk-Rollups memprioritaskan skalabilitas, privasi adalah aspek penting lain yang dapat dicapai oleh zk-Rollups. Aztec saat ini memimpin dalam ruang privasi dengan transfer koin privasi mereka zk-Rollup (zk.money), dan mereka adalah satu-satunya Ethereum Rollup yang berfokus pada privasi yang saya ketahui. Aztec diperkirakan akan segera meluncurkan iterasi berikutnya, Aztec connect, yang memungkinkan pengguna mengakses Ethereum DeFi secara pribadi. Ini adalah peningkatan besar dibandingkan menggunakan aplikasi seperti Tornado.cash, di mana privasi hanya dapat dicapai dengan mencampur koin dan tidak secara langsung "menyembunyikan" transaksi.

zk-Rollup sudah sangat rumit, dan masalah privasi membuatnya semakin rumit. Ada kemungkinan bahwa zk-Rollups tidak akan pernah mencapai status smart contract yang dapat disusun secara pribadi. Karena itu, privasi dapat muncul melalui rantai aplikasi tertentu, baik melalui zk-Rollup atau Validium di atas zk-Rollup.

Berbagai zk-Rollup lainnya juga bermunculan, termasuk berbagai proyek untuk Scroll dan Polygon. Perbedaan besar antara zk-Rollups adalah perbedaan antara menggunakan mesin virtual khusus atau lingkungan eksekusi zkEVM. Kelebihan dan kekurangannya mirip dengan Optimistic Rollup. Namun, zk-Rollups memiliki kompleksitas yang lebih melekat dalam mengimplementasikan zkEVM. Karena itu, ada kasus yang sangat kuat untuk menempuh jalur mesin virtual khusus dan bahasa seperti StarkNet dan Kairo.

Rollup Berdaulat

Dua kategori Rollup terakhir saat ini hanya teoretis. Rollup Berdaulat berbeda dari Rollup biasa karena memiliki aturan pemilihan fork yang memungkinkannya untuk melakukan fork secara independen dari lapisan dasarnya. Sebaliknya, Rollup normal akan mendelegasikan pilihan forknya ke lapisan penyelesaiannya, karena diperlukan untuk memastikan kebenaran Rollup.

Rollup Berdaulat paling menonjol pada lapisan DA seperti Celestia, di mana kebenaran transaksi Rollup tidak dijamin oleh lapisan DA. Oleh karena itu, transaksi Rollup seperti Celestia adalah transaksi default Sovereign, karena harus dipastikan kebenarannya melalui bukti penipuan/validitas dan fork choice. Hal ini jangan disalahartikan sebagai konsensus, konsensus yang diberikan oleh Celestia adalah kesepakatan pemesanan transaksi.

Untuk Rollup Berdaulat yang optimis, transaksi dianggap benar, sehingga node Rollup hanya perlu mengunduh data blok dari Celestia. zk-Sovereign Rollup memastikan kebenaran melalui bukti validitas, yang akan didistribusikan di antara node Rollup melalui jaringan p2p.

Pentingnya Sovereign Rollups tercermin dalam kemampuannya untuk melakukan fork, yang memungkinkan Rollups benar-benar independen dari lapisan dasarnya.

Rollup Penyelesaian

Lapisan penyelesaian adalah badan Rollup Berdaulat yang dibuat khusus untuk penyelesaian. Yang penting, lapisan penyelesaian adalah blockchain apa pun yang memiliki jembatan dua arah yang diminimalkan kepercayaan ke Rollup. Jembatan ini memungkinkan token untuk ditransfer secara dua arah antara lapisan Rollup dan lapisan penyelesaian. Minimisasi kepercayaan adalah properti jembatan di mana komunikasi hanya mengandalkan asumsi minoritas yang jujur yang dibuktikan dengan verifikasi ketersediaan data dan penipuan/validitas.

Seperti lapisan penyelesaian apa pun, tujuan Batal Penyelesaian adalah untuk menyediakan lingkungan bagi "Pembatalan" untuk memverifikasi bukti, menyelesaikan sengketa, dan menjembatani token. Meskipun, secara teknis, "Rollup" di atas penyelesaian bersifat hibrid karena mereka menggunakan DA off-chain melalui lapisan ketersediaan data tempat rollup penyelesaian aktif, yang menjadikannya lapisan validasi atau lapisan validasi optimis.

Hibrida

validasi

Validium adalah zk-Rollup hybrid, di mana data transaksi diterbitkan secara off-chain, yang berarti ia bergantung pada lingkungan eksternal selain lapisan penyelesaian untuk memvalidasi bukti. StarkEx adalah satu-satunya instance validator yang telah aktif. StarkEx adalah validator khusus aplikasi yang saat ini mendukung tiga aplikasi: Immutable X, Sorare, dan DeversiFi. StarkEx juga mendukung mode zk-Rollup, yang digunakan oleh DyDx, aplikasi Rollup terbesar kedua di TVL.

StarkEx menggunakan Komite Ketersediaan Data (DAC), yang terdiri dari sekelompok pihak tepercaya untuk menyediakan ketersediaan data bagi validator StarkEx. Sementara mendelegasikan ketersediaan data ke komite yang diizinkan mengurangi keamanan, ini memungkinkan validator StarkEx untuk menawarkan transaksi yang lebih murah daripada zk-Rollups. Pengurangan biaya dimungkinkan karena memposting data ke Ethereum mahal, dan ini adalah biaya variabel utama yang berkontribusi pada biaya transaksi Rollup.

Beberapa masalah keamanan Validium dengan DAC dapat dikurangi dengan menggunakan lapisan ketersediaan data eksternal. Peningkatan keamanan utama berasal dari keamanan kriptoekonomi yang disediakan oleh blockchain, di mana node dapat dipenjara dan diretas karena aktivitas tidak jujur. Keefektifan penerapan ini merupakan eksperimen yang menarik dalam trade-off biaya-keamanan dari "Rollup".

Validitas Optimis

Seperti Validium, Validium Optimis adalah Batal Optimis hibrida di mana data transaksi dipublikasikan secara off-chain. Tidak ada konsensus umum tentang apa yang harus disebut hibrida khusus ini.

Metis saat ini adalah satu-satunya instance Validium Optimis. Penting untuk dicatat bahwa Validium Optimis agak lebih lemah daripada rekan Validiumnya, karena ketersediaan data diperlukan untuk menghasilkan bukti penipuan dan berhasil menyelesaikan perselisihan. Jika perselisihan terjadi dan data tentang transisi negara tidak tersedia, bukti penipuan tidak dapat membuktikan penipuan. Karena itu, jika penyedia ketersediaan data off-chain gagal menyediakan data, dana akan dicuri dari Validium Optimis.

Kemauan

Melalui kombinasi zk-Rollup dan Validium juga terdapat hybrid Rollup yaitu Volition. Volition memungkinkan pengguna untuk memilih ketersediaan data on-chain atau off-chain. Pilihan ini dibuat pada tingkat transaksi individual, dengan data off-chain mewakili biaya yang lebih murah dan keamanan yang lebih rendah, sedangkan data on-chain menghasilkan biaya yang lebih tinggi dan keamanan yang lebih baik. Ini memberi pengguna kebebasan memilih yang ditawarkan oleh sistem individual, daripada secara eksplisit mencari tautan yang sesuai dengan preferensi keamanan biaya pengguna.

Saat ini, zkSync 2.0 adalah satu-satunya Volition yang diumumkan secara publik dalam pengembangan. Di zkSync 2.0, data on-chain disediakan oleh Ethereum, sedangkan data off-chain disediakan oleh rantai PoS khusus mereka sendiri yang disebut zkPorter. Namun, karena kurangnya pengungkapan informasi mendetail saat ini, hanya dapat ditebak bahwa StarkWare akan memberikan opsi yang ditentukan pengguna untuk StarkEx atau StarkNet di masa mendatang.

Adamantium

Adamantium adalah Validium di mana setiap orang secara pribadi menyumbangkan data mereka sendiri ke jaringan. Data transaksi individu disimpan (off-chain) oleh individu tersebut, dan mereka harus tetap online untuk membuktikan ketersediaan data untuk setiap blok. Jika pengguna sedang offline, atau gagal membuktikan, maka dana mereka secara otomatis ditarik ke lapisan penyelesaian on-chain. Sementara StarkWare telah membuat desain untuk Adamantium, belum ada tim yang membuat banyak kemajuan. Jika asumsi ini dapat diterapkan dengan sukses di masa mendatang, mungkin akan sangat menarik bagi pengguna atau entitas yang menginginkan kontrol lebih pribadi atas keamanan mereka sendiri.

Rollup yang Diabadikan

Sebuah Rollup yang Diabadikan adalah Rollup yang terdiri dari sebagian dari blockchain yang ada. Sederhananya, ini adalah pecahan eksekusi. Perbedaan antara Enshrined Rollup dan Execute Sharding seperti yang terlihat dalam proposal Ethereum 2.0 dan blockchain sharded serupa lainnya adalah bahwa Enshrined Rollup diusulkan bersifat monolitik. Grup validator global akan dibagi menjadi beberapa komite dan ditugaskan ke shard tertentu sebagai grup validator. Pecahan eksekusi akan bertindak sebagai blockchain independen dengan eksekusi, konsensus, dan ketersediaan datanya sendiri, tetapi itu akan memeriksa kembali ke "rantai suar", mirip dengan bagaimana sidechain memeriksa kembali ke rantai pilihan mereka. Secara teori, rollup Ethereum hanya akan dieksekusi dan menggunakan rantai suar untuk memverifikasi ketersediaan data dan bukti penipuan/validitas.