ETH:關于 Optimistic Rollup，你需要知道的一切（下）

干貨|關于OptimisticRollup，你需要知道的一切

OptimisticRollup的激勵機制

Layer2可擴展性方案基于這樣一個事實，即，我們試圖盡可能減少鏈上執行的事務的數量。我們使用欺詐證明來取消已發生的無效狀態轉換。由于欺詐證明是鏈上事務，我們想盡可能減少在以太坊上發布的欺詐證明的數量。在理想情況下，欺詐永遠不會發生，也就不會有欺詐證明發布。

我們通過引入誠信保證金來反激勵欺詐行為。想要成為排序者的用戶必須首先在以太坊上存入一筆保證金。如果他們的欺詐行為被證明，就會失去保證金。為了激勵用戶積極發現欺詐行為，排序者的保證金會被獎勵給驗證者。

誠信保證金和爭議期

在欺詐證明激勵機制的設計中，有兩個參數需要設計：

誠信保證金金額：排序者所繳納的保證金就是驗證者所能獲得的獎勵。金額越高，對驗證者的激勵越大，對排序者作惡的激勵就越小。

爭議期持續時間：可以發布欺詐證明的時間窗口。一旦過了這個時間窗口，L2事務就會在L1上敲定。如果爭議期較長，就會提高安全性，更好地抵御審查攻擊。如果爭議期較短，用戶在將L2上的資金取出到L1時就能享有更好的用戶體驗，因為他無需等待很長時間就能在L1上使用這筆資金。

Meme幣Fuksec Rug Pull并注銷推特，提走92枚ETH:6月8日消息，據推特KOL@BiliSquare，今天在推特上引起討論的以Binance遭SEC起訴為噱頭Meme幣Fuksec上線4分鐘即Rug Pull，撤走45枚ETH，隨后更換合約再次Rug Pull，撤走47枚ETH，目前該項目推特賬號也已經注銷。[2023/6/8 21:24:06]

我認為，這兩個參數都沒有所謂正確的靜態值。或許10ETH的保證金和1天的爭議期就足夠了。真正的答案是，這取決于成為驗證者的激勵，以及發布欺詐證明的難度。這些都是可以手動或自動調整的。例如，EIP1559在以太坊上引入了

BASEFEE

操作碼。這個操作碼可以用來預測鏈上擁堵程度，讓爭議期的長度也變成可編程的。

正確地實施這一懲罰機制很重要，否則就有可能在實際操作中被利用。例如，這里有一個不可行的原生實現：

Alice繳納1ETH的保證金，成為了排序者

Alice發布了一個虛假狀態更新

Bob發現了，并提出爭議。如果成功，Alice的1ETH保證金就會獎勵給Bob，虛假狀態更新也會被取消。

以太坊網絡當前已銷毀332.58萬枚ETH:金色財經報道，據Ultrasound數據顯示，截止目前，以太坊網絡總共銷毀3325862.14 枚ETH。其中，OpenSea銷毀230050.65枚ETH，ETHtransfers銷毀284714.09枚ETH，UniswapV2銷毀178474.36枚。注：自以太坊倫敦升級引入EIP-1559后，以太坊網絡會根據交易需求和區塊大小動態調整每筆交易的BaseFee，而這部分的費用將直接燃燒銷毀。[2023/5/24 15:22:49]

Alice發現該爭議，也提出爭議

Alice拿回了自己的1ETH，成功逃避了原本會因作惡遭到的懲罰。

Alice可以通過“搶跑事務”來發起這一攻擊，即，廣播一個跟Bob一樣的事務，但是支付更高的gas價格，讓自己的事務搶在Bob的前面執行。這意味著，Alice可以一直以極低的成本作惡。

解決這個問題很簡單：不要將作惡者的全部保證金獎勵給提出爭議者，而是將其中X%銷毀。在上述例子中，如果我們將保證金的50%銷毀，Alice只能通過搶跑事務拿回0.5ETH，這就足以嚇阻Alice在上述第2步中作惡。當然了，保證金銷毀機制也會削弱人們運行驗證者軟件的激勵，因此銷毀后剩下的部分要足以激勵驗證者才行。

國家發改委主任鄭柵潔：加快發展數字經濟:3月26日消息，國家發展和改革委員會主任鄭柵潔在中國發展高層論壇2023年年會上表示，積極培育壯大新興產業，推動傳統產業改造提升，加快發展數字經濟。[2023/3/26 13:26:58]

對OptimisticRollup批評的回應

我們已經了解了OptimisticRollup的設計。現在，讓我們來聽聽人們對OptimisticRollup的批評，并做出回應。

較長的取款/爭議期不利于采用和可組合性

我們在上文提到，較長的爭議期有助于提高安全性。這里面似乎有一個內在權衡關系：較長的爭議期不利于OR采用，因為任何想要從OR中取出資金的用戶都需要等待很久。較短的爭議期會帶來較好的用戶體驗，但是這會提高未能及時對欺詐提出爭議的風險。

我們不認為這是個問題。由于取款延遲較長，我們預期將有做市商提供快速取款服務。這是有可能的，因為驗證L2狀態的人能夠正確判斷取款是否存在欺詐性，從而以略低一些的價格買下這筆取款。例如：

參與方：

Alice：在L2上有5ETH

富國銀行：美國9月CPI可能鎖定美聯儲再次加息75個基點:10月14日消息，周四發布的美國通脹數據引發了整個金融市場的劇烈波動。美國9月季調后CPI月率錄得0.4%，再次高于普遍預期，表明通貨膨脹繼續保持強勁勢頭。汽油價格下跌再次給通貨膨脹帶來下行壓力。富國銀行分析師稱，該報告可能會使美聯儲在11月的下次會議上再次加息75個基點。通脹的逐漸放緩以及貨幣政策的日益收緊，應該會給FOMC所需的喘息空間，以減緩當前每次會議75個基點的緊縮步伐。然而，這一過程中可能會出現一些障礙，讓美聯儲在未來幾個月保持警惕。(金十)[2022/10/14 14:27:10]

Bob：在L1上的“做市商”智能合約中有4.95ETH，是L2的驗證者

步驟：

Alice告訴Bob說她想要快速取款，并向他支付0.05ETH的費用

Alice向Bob的“做市商”智能合約發起一筆取款事務

可能會發生兩種情況：

Bob在L2上驗證這筆取款是有效的，并同意Alice的快速取款請求。做市商合約中的4.95ETH立即發送至Alice在L1的地址。等爭議期結束，Bob就能獲得5ETH，獲得一筆不菲的利潤。

比特幣巨鯨今日繼續增持305枚BTC:6月17日消息，Tokenview數據顯示，比特幣巨鯨（1P5ZEDWTKTFGxQjZphgWPQUpe554WKDfHQ）再次開啟增持模式，于6月17日06:17:44繼續增持305枚BTC，本月累計增持1232枚BTC。目前該地址共持有129,105.54BTC，總價值約為2,688,751,976美元。[2022/6/17 4:33:54]

Bob在驗證時發現這筆取款是無效的。Bob對這筆事務的狀態轉換提出爭議，取消該狀態轉換，并得到了試圖作惡的排序者的保證金作為獎勵。

如果Alice是誠實的，就能立即完成取款；如果她想要做惡，就會遭到懲罰。我們預期，如果真的存在對快速事務服務的需求，支付給做市商的服務費會逐漸降低，最終讓用戶完全感受不到這一過程。

快速事務服務帶來的最重要影響是，可以實現與L1合約的可組合性，無需等待整個爭議期結束。

注：該技術首次出現于《簡單的快速事務》一文。

礦工會受賄審查取款事務，破壞OR的安全性

《OptimisticRollup上幾乎零成本的攻擊場景》指出，排序者可以輕而易舉地賄賂以太坊礦工來審查爭議事務。對于OptimisticRollup系統來說，這會是致命的，因為整個系統的安全性源自爭議機制。

我們不認同這個觀點。我們認為誠實一方會出與惡意一方同樣乃至更多錢的來賄賂礦工。此外，礦工每次助紂為虐時都會產生額外的成本。這會影響以太坊的價值，從而影響礦工自身的利益。

事實上，已經有學術文獻研究過這一場景，結果證明“這種反擊的威脅會產生一種子博弈精煉納什均衡，因此攻擊從一開始就不會發生”。

感謝Hasu向我們推薦了這篇文章。

驗證者的兩難困境會帶來反向激勵，降低OR的安全性

關于驗證者的兩難困境，EdFelten已經在他的雄文中分析過了，并提出了解決方案。我們總結如下：

如果系統的激勵機制如預期般運行，沒人會做惡

如果沒人作惡，運行驗證者軟件就沒有意義，因為無法帶來收益

如果沒人運行驗證者軟件，排序者就會有機會做惡

如果排序者做惡，系統就不會再如預期般運行

這個問題看起來很重要，而且似乎是一個悖論！假設總的獎勵金額是固定的，驗證者人數越多，每個驗證者的預期收益越低。另外，如果驗證者人數增多，總的獎勵金額有可能減少，因為欺詐行為會減少，導致驗證者的收益更低。在接下來的分析中，Felten提出了如何解決驗證者兩難困境的方法。

我要提出反對意見，我認為驗證者兩難困境不像批評者說的那么嚴重。實際上，驗證者靠的不是經濟激勵。假設你在rollup上構建了一個大型應用，或者你是持幣者。如果這個系統被破壞，你的應用就無法運作，你的代幣就會喪失價值。此外，對快速取款的需求會催生做市商服務，這與是否存在欺詐行為無關。舉個現實的例子，比特幣就沒有通過經濟激勵的方式來鼓勵節點運營者存儲完整的區塊鏈事務史，或將本地數據提供給對等節點，但是人們還是會無私地做這些事情。

即使不為運行驗證者提供經濟激勵是激勵不兼容的，但是它可以保障系統的安全性，這對于投資該系統的實體來說是很重要的。因此，我們認為，OptimisticLayer2系統不需要通過設計機制來解決驗證者兩難困境問題。

總結

就像文章標題說的那樣，我們分析了2021年對以太坊來說最重要的技術之一：OptimisticRollup。

OR的優點包括：它是對以太坊的擴展，集成了以太坊的安全性和可組合性，以及開發者優勢。與此同時，它還能提高以太坊的性能，而且幾乎不會增加以太坊用戶的成本或信任需求。我們探索了讓OR可行的激勵機制，并對常見的批評觀點提出了反駁。

我們想要強調的是，OR的性能上限是L1上能夠承載的數據量。因此，我們最好能做到兩點：1）盡可能壓縮你在L1上發布的數據，2）擁有一個大且低成本的數據層。

如需補充閱讀，我們推薦Vitalik的《Rollup不完全指南》和《信任的模式》。我們還建議你了解一下另一個rollup方案ZKRollup。我們的朋友StarkWare正在構建ZKRollup方案。最后，還有其它方法可以實現去中心化可擴展性，如，分片和狀態通道。它們都有各自的優缺點。

在下一篇文章中，我們將深入分析由Optimism構建的首個兼容EVM的OR方案的機制和代碼庫。

我們想要感謝Hasu、PatrickMcCorry、LiamHorne、BenJones、KobiGurkan和DaveWhite對本文的寶貴反饋。

來聊聊吧

有問題？有想法？請@gakonst

原文鏈接:

https://research.paradigm.xyz/rollups

作者:GeorgiosKonstantopoulos

翻譯&校對:

閔敏&

阿劍

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