PTI:Foresight Ventures：第二代Optimistic Rollup

原文作者:ForesightVentures

0.為什么還需要看OptimisticRollup?

a)OP還是ZK?

盡管Vitalik早在幾年前就認定了zkEVMRollup是未來,同時各家zkEVM(Scroll,zkSync,Hermez,Consensys)也如雨后春筍一般冒出來,但OptimisticRollup仍是目前Rollup生態的絕對主力,擁有80%Layer2的市場占有率以及前十Layer2方案的半壁江山.

zkEVMRollup的終局性擴容方案的存在,會讓OptimisticRollup完全被淘汰嗎?

OptimisticRollup和zkEVMRollup并非水火不容的存在,而是在長期內(甚至永久性的時間內)會是互補的方案.

對于App-rollup來說,Optimistic機制在開發與部署上仍然是最簡潔易用的方案.

b)OP和ZK未成熟

OptimisticRollup的開發進度領先zkEVMRollup兩年左右.但我們OptimisticRollup的標桿Arbitrum與Optimism都沒有在主網完全上線開放的正式版FraudProof.

據Vitalik所說,以太坊基金會PSE的zkEVM電路有34469行代碼.這龐大的代碼量需要非常漫長的開發和持續的測試來進行打磨.我們在幾年內都無法完全依賴ZK系統所帶來的安全性.

c)OPZK

早在半年以前,Optimism的Kelvin就開始在推特上頻繁地討論Optimism結合zkVM的可行性.

Lifeform將與社區管理分析平臺W3W.AI合作進行數據分析，對用戶進行額外獎勵:金色財經報道，DID解決方案提供商Lifeform宣布與社區管理分析平臺W3W.AI達成合作，對其鏈上300萬用戶數據進行深度分析，未來將對優質用戶（基于用戶行為和鏈上活動）進行額外獎勵。

截至3月6日，Lifeform Cartoon Avatar共計3,158,476枚，持有者總計2,918,263人，活動期間Gas費總消耗1,565枚BNB。其中，超過60%的用戶錢包持有Lifeform Cartoon Avatar以外的數字資產，超過55%的用戶在活動之前有過3次以上的歷史交易。[2023/3/8 12:48:59]

他說Optimism的Bedrock不會只是OptimisticRollup的客戶端,而是Rollup客戶端.為了完全保證Rollup的整體安全性,客戶端(或許和Arbitrum最近的收購有關系?)與證明的多樣性(ValidityProof與FraudProof)才是Rollup真正的未來.

Vitalik則完善了Kelvin的方案,認為可以通過(OPZK)Governance的21組合來實現可靠的Rollup.

在zkEVM完全穩定和成熟前,工作流程如下:

發布區塊

等待24小時

a)如果期間沒有欺詐挑戰,發布ZKP,完全Finalize區塊.b)如果有挑戰,則引入Governance通過2of3的模型來裁定最終結果.

在zkEVM穩定與成熟后:

發布區塊

定期發布ZKP.

Stellar推出跨鏈支付解決方案Anchor Platform:10月11日消息，支付網絡Stellar發展基金會Stellar Development Foundation宣布推出開箱即用的跨鏈支付解決方案Anchor Platform，便于企業連接到區塊鏈，同時能夠降低開發成本和開發時間。Anchor Platform目前支持跨境支付，未來幾個月將推出新的支付服務。

Stellar表示，通過一次集成，企業可以將Anchor Platform API插入其現有的技術基礎設施并訪問Stellar的支付軌道，而無需自定義集成。[2022/10/11 10:31:09]

a)如果ZKP在指定期間正常發布,則依其為準.b)如果ZKP并未在期間正常發布(Proverfailure或有bug),則先引入Optimistic機制,直到ZK機制恢復.

這兩種方案都需要Optimistic機制的存在,從而保證整個Rollup系統的liveness和safety.

因此Optimistic機制的發展仍然是Rollup宇宙版圖中的重頭戲.

1.第二代OptimisticRollup

第二代OptimisticRollup一詞源于ArbitrumNitro的白皮書標題.略早與Nitro發布的OptimismBedrock也算是第二代OptimisticRollup.

兩者的整體差異其實不大(如果你讀Arbitrum和Optimism的blog,甚至會覺得是不是一樣的),本質上都是與自己的一個新的majorrelease.第二代與第一代的差別也無外乎是如下優化:

Force DAO官方：攻擊造成約36.7萬美元損失 將進行快照并發布新代幣:DeFi量化對沖基金Force DAO發布博客表示，對此前遭受攻擊負責，并已實施程序以確保將來減輕任何此類事件。此次攻擊共耗盡并清算總計總計價值183 ETH（約36.7萬美元）的FORCE代幣。Force DAO表示會有快照和新代幣。Force DAO已經開始內部重組，并將在未來幾天宣布一項計劃，以彌補受影響的FORCE持有人和LP。[2021/4/5 19:46:06]

開發者體驗:更強的EVM等效性和兼容性,L1互操作性…

用戶體驗:更高的吞吐量,更低的gas…

但是在設計細節上仍然有取舍的不同,我們可以在這些差異上看到Arbitrum與Optimism在構建下一代OptimisticRollup上的推敲.

2.第二代OptimisticRollup設計選型對比

Arbitrum與Optimism的開發人員分別對兩者的架構進行了比較和對比,這里我們就僅討論與用戶或應用開發者有關的點:

a)區塊時間

區塊時間設計的選擇主要是兩種:固定時間或者可變時間.可以理解成PoS和PoW的以太坊的區別.

Optimism:固定時間(2秒).

固定時間可以保證使用區塊(block.number)來作為時間戳的合約的穩定性,比如Sushiswap的Masterchef合約.這些合約不用時間戳可能是考慮到礦工對時間戳有控制權(算是Selfishmining或者MEV?).

第一代的Optimism采用了可變時間1tx/block的設計,因此由于時間計算的問題,Stargate的獎勵發放就出現了一些問題.

Fortnite玩家們爭相在Reddit和Crypto上獲得ETH的獎勵:在Rinkeby測試網上發布的幾天之內，Reddit的以太坊（ETH）的社區積分獎勵系統已經創建了10,000多個地址。超過10,000名Redditor簽署了該平臺基于ETH的獎勵，其中75％是Fortnight玩家。在完成部署的三天內，已有10,000多名用戶注冊獲得了Reddit的社區積分，這是他們在熱門社交平臺上的活動的獎勵。（Cointelegraph）[2020/5/18]

對于1tx/block的老設計,Optimism認為由于區塊頭的存在,存儲鏈的開銷太大了,除此之外狀態根也需要頻繁更新,成本過高.

Arbitrum:可變時間.

可變時間設計主要是為了減小tx確認的延遲.目前一秒最多可以創建4個區塊,如果沒有tx則跳過,因此是可變時間.

對于以block.number進行計時的合約,Arbitrum上block.number會直接返回以太坊的區塊編號,因此不會有穩定性和適配上的問題.除此之外Arbitrum也提供了相應的預編譯來提供L2的區塊編號.

b)Geth的定位

Geth是以太坊的執行客戶端,占據了約80%的節點總量.

Optimism:作為獨立引擎.

將Geth作為獨立執行引擎,而非庫處理.好處就是可以完全重用之前的基礎設施,同時可以無縫切換到其他執行客戶端.

Arbitrum:作為庫.

由于Arbitrum有更多的L2特定狀態,例如L1和L2的gas定價,以及retryableticket,因此將Geth作為庫處理,使用hooks進行調用.

日本記賬軟件軟件Money Forward計劃在今年內開設加密貨幣交易所:日本記賬軟件軟件Money Forward在本周三表示，計劃在今年內開設加密貨幣交易所。此外，還將在夏季開始運營加密貨幣媒體。據日經新聞報道，該交易所將主要進行比特幣和以太坊的交易，并將提供支付，匯款，積分交換等一系列服務，與其他交易所進行差別化。該公司現與2600家以上的金融機関以及積分事業者進行合作，將賬戶余額，信用卡等的交易明細提供給用戶，并表示，會將以上服務延續到加密貨幣中。[2018/5/24]

c)L1-L2消息inclusion延遲

Optimism:~2分鐘.

Bedrock的延遲是幾個L1塊的長度,最壞的情況是延遲十分鐘.

Bedrock的架構更像一個L1,極端情況下可以通過reorg自己來應對L1的reorg.

超過10分鐘沒被L2包含的tx就直接被判定為無效了.

Arbitrum:10分鐘.

Nitro延遲十分鐘處理,如果超過十分鐘,可以通過L1調用來強制包含tx.

Nitro的目標是為了用戶體驗,讓L2永遠不需要reorg.

兩者都是在不同角度對用戶體驗進行了取舍.

d)L1-L2消息重試機制

消息重試機制主要就是為了解決L1-L2跨鏈過程中,L1確認了,L2失敗的問題.

Optimism:合約中實現.

開發者可以參考L1OptimismPortal的實現,或者在合約內定義自己的重試機制.

Arbitrum:節點中實現.

重試機制在ArbOS節點中實現.

e)L2費用算法

L2的gas計算基本上就是L2executiongasL1calldatacost.

Optimism:重用EIP-1559.

好處就是錢包和其他基礎設施可以無縫接入.

Optimism對L2gas的計算基本上是將L2executiongas的成本壓到了最低(99%都是calldatacost).

Arbitrum:使用定制系統.

由于之前提到的可變區塊時間設計,因此gas定價更加復雜,所以沒有采用EIP-1559.

f)L1費用算法

Optimism:

L1gas水平到L2的傳輸幾乎是即時的.目前Sequencer的收益基本完全來源于L1gas費用的乘數,EIP-4844后,它們的收入會來自MEV.

未來會通過L1-L2的消息傳遞來傳輸這部分數據,從而保證安全性(成為協議一部分,且可被挑戰).

Arbitrum:

Arbitrum的L1費用算法通過L1gas的平均值來收取費用,且通過自己的控制系統來從實際支付的費用中來獲取反饋,從而保證L1gas收取和支出的穩定.

整體策略中也包括,為了避免Sequencer過度收費,因此在gas價格低時才發布batch.

除此之外,兩者也探討了很多具體架構和技術細節上的區別,但內容過于domain-specific且與用戶和應用開發者無關,因此大家可以自行觀看.

3.Rollup的未來依然是Optimistic的

最近zkEVMRollup以及整個ZK生態的熱度確實非常高(DevconBogota基本是ZKMEV其他),以至于大多數以太坊研究者或多或少忽視了OptimisticRollup的發展,以及在第二代中這些有趣的設計細節.

Optimistic作為Rollup的領頭部隊,正在L2UX和DX上進行試驗性的開拓和開創性的創新.它們所做的可以為zkEVMRollup鋪好地基.

在未來兩到三年,甚至更長的時間內,zkEVMRollup完全可用之前,Rollup的主導地位仍會是由Optimistic占據,且80%的新Rollup(App-rollup)則會采用更為成熟和可用的Optimistic機制.

即使是在長期zkEVMRollup成熟后,為了Rollup的整體liveness和safety,Optimistic依舊會是整個系統中的重要基石.

Thefutureofrollupis(still)optimistic.

關于ForesightVentures

ForesightVentures押注加密貨幣未來幾十年的創新歷程，旗下管理多支基金：VC基金、二級主動管理基金、多策略FOF、特殊目的S基金「ForesightSecondaryFundl」,總資產管理規模超過4億美元。ForesightVentures堅持“Unique,Independent,Aggressive,Long-term”的理念，通過強大的生態力量為項目提供廣泛的支持。其團隊來自包括紅杉中國，中金公司，谷歌，比特大陸等頂級金融和技術公司的資深人士。

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0:

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1:

https://github.com/OffchainLabs/nitro/blob/master/docs/Nitro-whitepaper.pdf

https://medium.com/offchainlabs/arbitrum-nitro-one-small-step-for-l2-one-giant-leap-for-ethereum-bc9108047450

https://dev.optimism.io/introducing-optimism-bedrock/

2:

https://twitter.com/PlasmaPower0/status/1578804117027184641

https://norswap.com/bedrock-vs-nitro/

https://twitter.com/yaish_aviv/status/1555445520646250496

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