第二代 Optimistic Rollup 设计选型和未来_TIM:Antimony coin

0.为什么还需要看OptimisticRollup?

a)OP还是ZK?

尽管Vitalik早在几年前就认定了zkEVMRollup是未来,同时各家zkEVM(Scroll,zkSync,Hermez,Consensys)也如雨后春笋一般冒出来,但?OptimisticRollup仍是目前Rollup生态的绝对主力,拥有80%Layer2的市场占有率以及前十Layer2方案的半壁江山.

zkEVMRollup的终局性扩容方案的存在,会让OptimisticRollup完全被淘汰吗?

OptimisticRollup和zkEVMRollup并非水火不容的存在,而是在长期内(甚至永久性的时间内)会是互补的方案.对于App-rollup来说,Optimistic机制在开发与部署上仍然是最简洁易用的方案.b)OP和ZK未成熟

OptimisticRollup的开发进度领先zkEVMRollup两年左右.但我们OptimisticRollup的标杆Arbitrum与Optimism都没有在主网完全上线开放的正式版FraudProof.

数据:BTC非流动性供应量达1520万枚历史新高,尽管面临监管风险但市场需求仍存:金色财经报道,区块链分析公司Glassnode披露数据显示,尽管近期面临监管风险,但市场仍然存在比特币需求。本周,非流动供应量达到了新的历史最高点,达到1520万枚BTC,而交易所余额已经下降到自2018年1月以来的最低水平,为230万枚BTC。持有100枚BTC以下的实体正在显著增加持仓,在过去一个月内吸收了相当于矿工供应的254%(即每日产出900枚BTC的2.54倍,约等于每天2286枚BTC);持有100到1k BTC的实体余额变化转正,吸收了相当于挖矿供应量的36%;持有大约100 BTC的巨鲸实体与矿工一样成为净卖方,释放出的资产相当于挖矿供应量的70%。[2023/6/24 21:57:08]

据Vitalik所说,以太坊基金会PSE的zkEVM电路有34469行代码.这庞大的代码量需要非常漫长的开发和持续的测试来进行打磨.?我们在几年内都无法完全依赖ZK系统所带来的安全性.

c)OP+ZK

早在半年以前,Optimism的Kelvin就开始在推特上频繁地讨论Optimism结合zkVM的可行性.

他说Optimism的Bedrock不会只是OptimisticRollup的客户端,而是Rollup客户端.?为了完全保证Rollup的整体安全性,客户端(或许和Arbitrum最近的收购有关系?)与证明的多样性(ValidityProof与FraudProof)才是Rollup真正的未来.

DeFi预言机Red Stone完成天使轮融资,Aave创始人等参投:5月24日消息,DeFi预言机RedStone Oracles宣布完成天使轮融资,天使投资者包括Aave创始人Stani Kulechov、Polygon联合创始人Sandeep Nailwal、zkSync联合创始人Alex Gluchovski、Avalanche联合创始人Emin GunSirer等。

RedStone Oracles表示,自2021年成立以来,已从Web3 VC那里筹集到了750万美元,新资金将用于设计新功能,并确保严格的安全标准,以及致力于TON实施。此前,Red Stone于2022年8月完成700万美元种子轮融资。[2023/5/24 15:22:37]

Vitalik则完善了Kelvin的方案,认为可以通过(OP+ZK)+Governance的2+1组合来实现可靠的Rollup.

4月17个代币计划解锁,总金额达3.3亿美元:金色财经报道,Token Unlocks数据显示,4月计划解锁代币数量达到17个,将释放价值超过3.3亿美元进入流通市场,其中BIT、APECoin ( APE ) 和 Aptos ( APT ) 预计是本月规模最大的三个解锁项目,BIT 将于 4 月 15 日解锁187,500,000.32 枚代币,按当前价格计算约合9600万美元,APE紧随其后,4 月 17 日将解锁1500 万个代币,占项目总供应量的 1.56%,价值超过 6600 万美元。APT 计划在 4 月 12 日解锁450万枚代币,约合5200万美元。

其他解锁的项目代币包括1inch(1INCH)、Galxe(GAL)、Tornado Cash ( TORN ) 、Moonbeam ( GLMR )、DyDx ( DYDX )、Euler ( EUL )、Sweat Economy ( SWEAT ) 和 NYM ( NYM )、Axie Infinity ( AXIE )、Immutable X ( IMX ) 、Acala ( ACA )、Ronin (RON)、X2Y2 (X2Y2) 和 Yield Guild Games ( YGG )。(cryptoslate)[2023/4/3 13:42:36]

在zkEVM完全稳定和成熟前,工作流程如下:

数字藏品三项周指数均下跌:金色财经报道,2023年2月28日-3月06日数字藏品国际周指数大幅下跌11.7至15.1点,国内周指数下跌27.6点至72.9点,数字藏品综合价值周指数下跌18.1至38.2点。

备注:

· 数字藏品综合价值指数由同伴客数据与链境Labs联合研发,是对国际及国内当月市场热度最高的数字艺术品项目市场总销售规模的综合反映,以2021年11月份销售额的30分之7为基数,指数基值为100。

·国内周指数成分之一的幻核于8月16日发布平台终止运营公告,但销量已于7月10日后归零。为遵循去掉某一成分后指数计算结果无变化的原则,该指数使用幻核7/4-7/10的销售数据进行销售基数调整,并将新的销售基数作为8/14后的指数计算基数。[2023/3/6 12:45:19]

发布区块等待24小时a)如果期间没有欺诈挑战,发布ZKP,完全Finalize区块.b)如果有挑战,则引入Governance通过2of3的模型来裁定最终结果.在zkEVM稳定与成熟后:

发布区块定期发布ZKP.a)如果ZKP在指定期间正常发布,则依其为准.b)如果ZKP并未在期间正常发布(Proverfailure或有bug),则先引入Optimistic机制,直到ZK机制恢复.这两种方案都需要Optimistic机制的存在,从而保证整个Rollup系统的liveness和safety.

比特币基金会创始人:对Jack Dorsey的“比特币行动”感到高兴:金色财经报道,在 Consensus 2022 大会上,比特币基金会创始人 Charlie Shrem 讨论了他对比特币的展望,以及他对 Jack Dorsey 的“Web5”计划的看法,Charlie Shrem 表示自己不是比特币“最大主义者”,但为 Jack Dorsey的“比特币行动”感到高兴,因为 Jack Dorsey 非常强调去中心化和隐私,而隐私是加密行业里每个人都需要的。[2022/6/12 4:20:31]

因此Optimistic机制的发展仍然是Rollup宇宙版图中的重头戏.

1.第二代OptimisticRollup

第二代OptimisticRollup一词源于ArbitrumNitro的白皮书标题.略早与Nitro发布的OptimismBedrock也算是第二代OptimisticRollup.

两者的整体差异其实不大(如果你读Arbitrum和Optimism的blog,甚至会觉得是不是一样的),本质上都是与自己的一个新的majorrelease.第二代与第一代的差别也无外乎是如下优化:

开发者体验:更强的EVM等效性和兼容性,L1互操作性…用户体验:更高的吞吐量,更低的gas…但是在设计细节上仍然有取舍的不同,我们可以在这些差异上看到Arbitrum与Optimism在构建下一代OptimisticRollup上的推敲.

2.第二代OptimisticRollup设计选型对比

Arbitrum与Optimism的开发人员分别对两者的架构进行了比较和对比,这里我们就仅讨论与用户或应用开发者有关的点:

a)区块时间

区块时间设计的选择主要是两种:固定时间或者可变时间.可以理解成PoS和PoW的以太坊的区别.

Optimism:固定时间(2秒).固定时间可以保证使用区块(block.number)来作为时间戳的合约的稳定性,比如Sushiswap的Masterchef合约.这些合约不用时间戳可能是考虑到矿工对时间戳有控制权(算是Selfishmining或者MEV?).

第一代的Optimism采用了可变时间+1tx/block的设计,因此由于时间计算的问题,Stargate的奖励发放就出现了一些问题.

对于1tx/block的老设计,Optimism认为由于区块头的存在,存储链的开销太大了,除此之外状态根也需要频繁更新,成本过高.

Arbitrum:可变时间.可变时间设计主要是为了减小tx确认的延迟.目前一秒最多可以创建4个区块,如果没有tx则跳过,因此是可变时间.

对于以block.number进行计时的合约,Arbitrum上block.number会直接返回以太坊的区块编号,因此不会有稳定性和适配上的问题.除此之外Arbitrum也提供了相应的预编译来提供L2的区块编号.

b)Geth的定位

Geth是以太坊的执行客户端,占据了约80%的节点总量.

Optimism:作为独立引擎.将Geth作为独立执行引擎,而非库处理.好处就是可以完全重用之前的基础设施,同时可以无缝切换到其他执行客户端.

Arbitrum:作为库.由于Arbitrum有更多的L2特定状态,例如L1和L2的gas定价,以及retryableticket,因此将Geth作为库处理,使用hooks进行调用.

c)L1-L2消息inclusion延迟

Optimism:~2分钟.Bedrock的延迟是几个L1块的长度,最坏的情况是延迟十分钟.

Bedrock的架构更像一个L1,极端情况下可以通过reorg自己来应对L1的reorg.

超过10分钟没被L2包含的tx就直接被判定为无效了.

Arbitrum:10分钟.Nitro延迟十分钟处理,如果超过十分钟,可以通过L1调用来强制包含tx.

Nitro的目标是为了用户体验,让L2永远不需要reorg.

两者都是在不同角度对用户体验进行了取舍.

d)L1-L2消息重试机制

消息重试机制主要就是为了解决L1-L2跨链过程中,L1确认了,L2失败的问题.

Optimism:合约中实现.开发者可以参考L1OptimismPortal的实现,或者在合约内定义自己的重试机制.

Arbitrum:节点中实现.重试机制在ArbOS节点中实现.

e)L2费用算法

L2的gas计算基本上就是L2executiongas+L1calldatacost.

Optimism:重用EIP-1559.好处就是钱包和其他基础设施可以无缝接入.

Optimism对L2gas的计算基本上是将L2executiongas的成本压到了最低(99%都是calldatacost).

Arbitrum:使用定制系统.由于之前提到的可变区块时间设计,因此gas定价更加复杂,所以没有采用EIP-1559.

f)L1费用算法

Optimism:L1gas水平到L2的传输几乎是即时的.目前Sequencer的收益基本完全来源于L1gas费用的乘数,EIP-4844后,它们的收入会来自MEV.

未来会通过L1-L2的消息传递来传输这部分数据,从而保证安全性(成为协议一部分,且可被挑战).

Arbitrum:Arbitrum的L1费用算法通过L1gas的平均值来收取费用,且通过自己的控制系统来从实际支付的费用中来获取反馈,从而保证L1gas收取和支出的稳定.

整体策略中也包括,为了避免Sequencer过度收费,因此在gas价格低时才发布batch.

除此之外,两者也探讨了很多具体架构和技术细节上的区别,但内容过于domain-specific且与用户和应用开发者无关,因此大家可以自行观看.

3.Rollup的未来依然是Optimistic的

最近zkEVMRollup以及整个ZK生态的热度确实非常高(DevconBogota基本是ZK+MEV+其他),以至于大多数以太坊研究者或多或少忽视了OptimisticRollup的发展,以及在第二代中这些有趣的设计细节.

Optimistic作为Rollup的领头部队,正在L2UX和DX上进行试验性的开拓和开创性的创新.它们所做的可以为zkEVMRollup铺好地基.

在未来两到三年,甚至更长的时间内,zkEVMRollup完全可用之前,Rollup的主导地位仍会是由Optimistic占据,且80%的新Rollup(App-rollup)则会采用更为成熟和可用的Optimistic机制.

即使是在长期zkEVMRollup成熟后,为了Rollup的整体liveness和safety,Optimistic依旧会是整个系统中的重要基石.

责任编辑:MK

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