原文：《ForesightVentures:第二代OptimisticRollup》撰文：msfew@ForesightVentures
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。
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。
PeckShield征求建议以确定如何发出黑客攻击警报，大多数用户支持其标记受影响的协议和交易:8月10日消息，PeckShield称其检测到黑客攻击时发布警报可能会引起人们对黑客的关注并暴露受影响的协议，因此可能会引起争议，发布投票向社区征求建议，以确定检测到黑客攻击时应如何发出警报。当前投票已结束，66.8%的用户选择“标记受影响的协议+tx”、18.4%的用户选择“Alert TG seal 911 bot”、9.9%的用户选择“公开黑客+tx”、4.9%的用户选择“仅Xeet匿名黑客”。[2023/8/10 16:18:10]
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。
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。
美联储理事布雷纳德：央行数字货币将如何影响货币政策是一个悬而未决的问题:美联储理事布雷纳德：央行数字货币将如何影响货币政策是一个悬而未决的问题；数字货币可以鼓励零售支付创新，数字货币如何影响货币政策是个开放性问题。 （金十）[2021/5/24 22:39:29]
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。
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。
在zkEVM完全稳定和成熟前,工作流程如下:
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:
声音 | 矿海学院创始人Andy：如何利用金融工具锁定利润是新时代矿工必须补的一门课:在今日TokenInsight对话首席第20期《比特币挖矿，你真的懂吗？》的直播中，针对“是否在未来会出现更加智能的丰枯水期预测工具以辅助矿工进行决策？的提问，矿海学院创始人Andy指出：枯水期来临，电力资源减少，势必会淘汰小算力的机器，受影响的将是这部分矿工群体。2019年四川沣水期延迟，这让很多矿工机器停放在矿场无电可挖，如果有准确的沣枯水期预测工具，相信会为矿工提供更好的决策参考。现在大部分矿工考虑的是如何能够找到低价合规稳定的电力资源，然后大部分矿工应该都希望比特币的价格可以涨起来，早期矿工依靠囤币就可以赚钱，这在币价上涨行情下可行，可是2018年持续下行，如何利用金融工具锁定利润是新时代矿工必须补的一门课。[2019/9/6]
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。
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
动态 | Cryptopia清算跟进：总资产为170万美元 清算人需向法院咨询如何支付欠款:据rnz消息，Cryptopia清算公司Grant Thornton需要就如何现款支付客户欠款向法庭寻求法律咨询，因为世界上还未有任何法律先例。来自Grant Thornton的清算人David Ruscoe和David Ruscoe发布报告称，Cryptopia目前欠款超过400万美元，而总资产为170万美元。本周，法院下达命令，允许他们使用该公司持有的比特币为清算提供资金。 据此前消息，Grant Thornton发布清算报告显示，Cryptopia欠69名无担保债权人债务超过210万美元，有担保债权人的债务超过140万美元。此外，该公司欠员工未付工资、假期工资以及无担保债务近60万美元，预计无担保债权人的数量将会增加。在今年1月份遭黑客入侵损失1600万美元后，Cryptopia目前已申请美国破产保护。[2019/6/1]
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:
声音 | 肖磊：区块链监管如何“去糟粕而留精华”存在挑战:据腾讯科技报道，肖磊发表专栏文章称，虚拟币市场有其特殊性，这可能会给监管带来一定的挑战和困扰。由于虚拟币这个概念，实际上来自于其底层技术“区块链”，如果站在监管层的角度，其中一个考虑是，去糟粕而留精华，把炒作虚拟币这个糟粕去掉，而留下“区块链”这个精华，这个可能会存在很大的挑战。[2018/8/23]
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。
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。
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