OPTIMISTIC Rollup چیست؟

فناوری بلاکچین به دلیل وعده عدم تمرکز، امنیت و شفافیت، محبوبیت زیادی به دست آورده است. ویژگی‌های ذاتی بلاکچین، از جمله تغییر ناپذیری و اجماع غیرمتمرکز، آن را به انتخابی قوی برای کاربردهای مختلف تبدیل می‌کند. با این حال، همین ویژگی‌ها منجر به نگرانی‌های مقیاس پذیری می‌شود. همان طور که کاربران بیشتری در شبکه‌های بلاکچین فعالیت می‌کنند، حجم تراکنش‌ها می‌تواند سیستم را تحت الشعاع قرار دهد. بلاکچین‌های محبوبی مانند اتریوم با ازدحام و هزینه‌های بالای فی تراکنش مواجه شده اند که مانع از عملکرد یکپارچه برنامه‌های غیرمتمرکز (dApps) شده است.

اما امروز در این مقاله، با مفهوم Optimistic Rollup، اصول زیربنایی آن‌ها و چگونگی ایجاد انقلاب در فضای بلاکچین را بررسی می‌کنیم. همچنین در مورد مزایا، موارد استفاده بالقوه و پیچیدگی‌های فنی که آن‌ها را به یک پیشرفت شگفت انگیز در دنیای فناوری بلاکچین تبدیل می‌کند، صحبت خواهیم کرد.

همچنین اگر علاقه مند به مطالعه بیشتر هستید، می‌توانید به مقاله‌های zk-Rollup و مقایسه OPTIMISTIC Rollup و ZK ROLLUP ها دسترسی داشته باشید.

بررسی ویدیویی OPTIMISTIC Rollup

(قسمت اول)

(قسمت دوم)

آشنایی با مفهوم OPTIMISTIC Rollup

Optimistic Rollup یک راه حل لایه دومی برای افزایش مقیاس پذیری و کارایی اتریوم و سایر بلاکچین‌ها طراحی شده است. این مفهوم بر اساس اصل «خوش‌بینی» عمل می‌کند، با این فرض که اکثر کاربران در شبکه صادقانه رفتار می‌کنند، بنابراین محاسبات گران قیمت و ذخیره‌سازی داده‌ها برای تأیید اعتبار در هر تراکنش لازم نیست.

به بیان ساده، دسته ای از تراکنش‌ها برای پردازش به لایه دوم فرستاده می‌شوند. این تراکنش‌ها خارج از زنجیره اتریوم در لایه دوم به صورت آفچین و با فرض خوش بینی بررسی و تایید می‌شوند و سپس نتیجه و چکیده ای از آن‌ها به لایه اول برای ثبت نهایی فرستاده می‌شود. خوب است بدانید از آن جا که این تراکنش‌ها با فرض خوش بینی بررسی می‌شوند، اعضای شبکه می‌توانند صحت این تراکنش‌ها را به چالش بکشند و اگر تقلبی کشف شود، فرد خاطی جریمه می‌شود و کاربری که این تقلب را گزارش داده پاداش دریافت می‌کند.

در نظر داشته باشید که حضانت دارایی کاربران و تامین امنیت دارایی کاربران بر عهده شبکه اتریوم است. به بیان ساده، دارایی کاربران در شبکه اتریوم نگهداری می‌شود و اگر لایه دوم هک شود، دارایی‌های کاربران همچنان تحت محافظت و کنترل شبکه اتریوم (لایه 1) قرار دارند و امنیت دارایی‌ها تا رفع اختلال تضمین می‌شود.

اما اجازه بدید برای درک بهتر عملکرد آپتیمیستیک رول آپ‌ها فرآیند پردازش یک تراکنش را بررسی کنیم:

• مرحله 1: ارسال تراکنش

کاربر یک تراکنش در لایه 2 (Optimistic Rollup) ایجاد و آن تراکنش را امضا می‌کند.

تراکنش به لایه 2 ارسال می‌شود و منتظر اجرا می‌ماند.

• مرحله 2: اجرای تراکنش در لایه 2

سرورهای لایه 2 تراکنش را اجرا می‌کنند. این اجرا خارج از زنجیره اتفاق می‌افتد و برای کاربران مقرون به صرفه است.

نتیجه اجرای تراکنش شامل تغییرات وضعیت تراکنش و وضعیت قرارداد در لایه 2 ایجاد می‌شود.

• مرحله 3: ارائه داده به لایه 1

اطلاعات مربوط به تراکنش، مانند وضعیت تراکنش و داده‌های مربوطه، معمولاً به صورت خلاصه به لایه 1 (لایه اصلی) ارسال می‌شود. این ارسال به لایه 1 معمولاً از طریق نود‌های شبکه انجام می‌شود.

• مرحله 4: چالش و تأیید در لایه 1

کاربران یا اعضای دیگر می‌توانند تراکنش‌ها را به چالش بکشند. زیرا اگر تراکنش نادرست باشد یا مشکوک به تقلب باشد، اجرای آن در لایه 2 می‌تواند توسط اپراتورهای لایه 2 متوقف شود.

برای اثبات صحت تراکنش مورد اعتراض، رقبا باید شواهد مناسب (اثبات تقلب) ارائه دهند که نشان دهد معامله به اشتباه انجام شده است.

• مرحله 5: تصمیم گیری

در صورت چالش تراکنش، اپراتورها و کاربران لایه 2 زمانی برای ارائه شواهد و حل اختلاف دارند.

اگر با مدارک ارائه شده صحت و اعتبار تراکنش ثابت شود، در لایه 1 تایید شده و به حالت نهایی می‌رسد. اگر چالش بی اساس یا ناموفق باشد، معامله معتبر تلقی می‌شود.

• مرحله 6: تایید نهایی

در نهایت تراکنش در لایه اول ثبت و نهایی می‌شود.

ارتباط بین اتریوم (لایه اول) و لایه دوم OPTIMISTIC Rollup چگونه است؟

رابطه بین اتریوم (لایه 1) و لایه‌های OPTIMISTIC Rollup  شامل مجموعه خاصی از قراردادها و پروتکل‌های هوشمند است که آن‌ها را عنوان می‌کنیم:

• قراردادهای هوشمند در لایه 1 اتریوم:

در زنجیره اصلی اتریوم (لایه 1)، قراردادهای هوشمند خاصی وجود دارد که برای مدیریت تعاملات با لایه‌های آپتیمیستیک طراحی شده‌اند. این قراردادها در درجه اول مسئول حل اختلاف و تضمین امنیت و صحت تراکنش‌های لایه 2 هستند.

• تراکنش‌های لایه 2:

کاربران تراکنش‌ها را در لایه 2 (مجموعه خوش بینانه) برای پردازش، ایجاد و ارسال می‌کنند. این تراکنش‌ها در ماشین مجازی لایه 2 اجرا می‌شوند.

• state commitment:

نتیجه اجرای تراکنش در لایه 2 خلاصه می‌شود و این خلاصه به لایه 1 اتریوم ارسال می‌شود. این خلاصه به عنوان  calldata commitment شناخته می‌شود.

• در دسترس بودن داده‌ها:

داده‌های مرتبط با تراکنش‌های لایه ۲، از جمله جزئیات کامل تراکنش‌های اجرا شده، معمولاً در لایه ۱ ذخیره نمی‌شوند. در عوض، این داده‌ها توسط اعتبارسنجی‌ها یا ترتیب‌دهنده‌های لایه ۲ نگهداری می‌شوند و در دسترس قرار می‌گیرند. در دسترس بودن داده‌ها برای امنیت و صحت تراکنش‌های لایه 2 بسیار مهم است.

• چالش‌ها:

اگر کاربران یا اشخاص ثالث مشکوک به تقلب، اشتباه یا اجرای نامعتبر باشند، می‌توانند چالش‌هایی را علیه تراکنش‌های لایه 2 مطرح کنند. این چالش‌ها به لایه 1 ارسال می‌شود.

• حل اختلاف (اثبات تقلب):

قراردادهای هوشمند لایه 1 زمانی وارد عمل می‌شوند که چالشی مطرح شود. طرف مناقشه کننده باید شواهدی ارائه دهد که اغلب به عنوان “اثبات تقلب” نامیده می‌شود که نشان دهنده بی اعتباری معامله مورد نظر باشد. این اثبات تقلب برای حل و فصل اختلافات و اطمینان از اینکه فقط تراکنش‌های معتبر تایید می‌شوند استفاده می‌شود.

• تائیدیه:

اگر چالش نتواند یک اثبات تقلب معتبر ارائه کند یا اگر تراکنش معتبر باشد، در لایه 1 تأیید می‌شود. این تأیید نهایی بودن تراکنش و تأثیر آن بر وضعیت لایه 1 را نشان می‌دهد.

حفظ حریم خصوصی و اطلاعات کاربران در OPTIMISTIC Rollup  ها

حریم خصوصی و حفاظت از داده‌های کاربر در Optimistic Rollups جنبه‌های بسیار مهمی هستند. در این بخش مروری بر نحوه حفظ حریم خصوصی داریم:

• در دسترس بودن داده‌ها:

در  Optimistic Rollups، داده‌های تراکنش و جزئیات آن‌ها خارج از زنجیره در لایه 2 نگهداری می‌شوند. این بدان معناست که بخش عمده‌ای از داده‌های کاربر در لایه 1 عمومی اتریوم نمایش داده نمی‌شوند. این طراحی ذاتا به حفظ حریم خصوصی کاربر کمک می‌کند.

• زنجیره‌های جمع آوری:

داده‌ها در زنجیره‌های جمع آوری لایه 2 پردازش و تأیید می‌شوند. زنجیره‌های جمع‌آوری، چندین تراکنش را در یک واحد قبل از ارسال آن به لایه 1 تجمیع می‌کنند. این تعهد تضمین می‌کند که جزئیات تراکنش فردی در زنجیره اصلی فاش نمی‌شوند.

• فاش کردن اطلاعات:

Optimistic Rollup فرض می‌کند که اکثر تراکنش‌ها معتبر هستند و این تراکنش‌ها را به روشی نسبتاً خصوصی در لایه 2 اجرا می‌کند. فقط در صورت اختلاف، جزئیات تراکنش در لایه 1 آشکار می‌شود.

• حل اختلاف و اثبات تقلب:

وقتی اختلافی پیش می‌آید، یک “اثبات تقلب” در لایه 1 ارائه می‌شود. این شواهد برای نشان دادن نامعتبر بودن یک تراکنش خاص طراحی شده‌اند. شواهد معمولاً جزئیات تراکنش را آشکار می‌کنند و تضمین می‌کنند که فرآیند اختلاف امنیت شبکه را حفظ می‌کند.

• حریم خصوصی داده‌های تراکنش:

در حالی که Rollup های خوش بینانه بر مقیاس بندی اتریوم تمرکز می‌کنند، آنها ذاتا حریم خصوصی داده تراکنش قوی را ارائه نمی‌دهند. ویژگی‌های حریم خصوصی مانند تراکنش‌های محرمانه یا دارایی‌های محرمانه نیاز به راه‌حل‌های اضافی دارند و ممکن است جزء مستقیم طرح‌های Optimistic Rollup نباشند.

دوستان در نظر داشته باشید که Optimistic Rollup می‌توانند سطحی از حریم خصوصی را با حفظ بیشتر داده‌ها خارج از زنجیره فراهم کنند، اما برای حفظ حریم خصوصی کامل، مانند بلاکچین‌هایی که تمرکزشان بر حریم خصوصی یا راه حل‌های لایه 2 طراحی نشده اند. کاربران باید توجه داشته باشند که در صورت بروز اختلاف، جزئیات تراکنش فاش می‌شود و راه‌حل‌های حفظ حریم خصوصی ممکن است برای موارد استفاده بسیار محرمانه ضروری باشد. در نتیجه می‌توان گفت حفظ حریم خصوصی اولیت Optimistic Rollup ها نمی‌باشد.

معایب و مزایای OPTIMISTIC Rollup

در این بخش به معایب و مزایای Optimistic Rollup ها می‌پردازیم:

• مزایا:

مقیاس پذیری: مجموعه‌های Optimistic Rollup پیشرفت‌های قابل توجهی در مقیاس پذیری ایجاد می‌کنند و به تعداد زیادی از تراکنش‌ها اجازه می‌دهند خارج از زنجیره پردازش شوند.

کارمزد تراکنش‌ها: آنها می‌توانند کارمزد تراکنش‌ها را در مقایسه با استفاده از شبکه اصلی اتریوم کاهش دهند و دسترسی به دنیای  DeFi و سایر برنامه‌ها را راحت تر کنند.

سازگاری  EVM: آنها کاملاً با ماشین مجازی اتریوم (EVM) سازگار هستند و امکان انتقال آسان برنامه‌های مبتنی بر اتریوم را فراهم می‌کنند.

امنیت: در حالی که به فرض خوش بینانه تکیه می‌کنند، سطح بالایی از امنیت را حفظ می‌کنند و آنها را به یک راه حل مقرون به صرفه تبدیل می‌کند.

در دسترس بودن داده‌ها: مجموعه‌های خوش بینانه در دسترس بودن داده‌ها را برای همه تراکنش‌ها را تضمین می‌کند و شفافیت را افزایش می‌دهد.

انعطاف‌پذیری: توسعه‌دهندگان این انعطاف‌پذیری را دارند که طیف گسترده‌ای از قراردادها و برنامه‌های هوشمند را در زنجیره‌های Optimistic Rollup به کار گیرند.

تجربه کاربری: کاربران زمان تایید سریع و هزینه‌های کمتر را در تراکنش‌ها تجربه می‌کنند که DApp ها را جذاب تر می‌کند.

انگیزه‌های اقتصادی: اجرای Optimistic Rollup بسیار ساده تر از zk rollup ها هستند و همچنین نیاز به سیستم‌های مختلف برای اجرای توان محاسباتی مسائل پیچیده ریاضی نیست. در نتیجه اجرای Optimistic Rollup ها بسیار ارزان تر هستند.

تمرکز زدایی: مجموعه‌های خوش بینانه تمرکززدایی را حفظ می‌کنند، زیرا هر کسی می‌تواند یک اپراتور شود و تراکنش‌ها را تأیید کند.

• معایب:

دوره چالش: زنجیره‌های جمع‌آوری یک دوره چالش دارند که در طی آن اختلافات ممکن است رخ دهد و روند نهایی شدن تراکنش‌ها را کند می‌کند.

مفروضات امنیتی: Optimistic Rollup  بر مفروضات خوش بینانه تکیه می‌کنند و به طور بالقوه آنها را در برابر حمله آسیب پذیر می‌کند.

ارسال داده‌ها: آنها نیاز به ارسال داده‌های بیشتری به شبکه اصلی اتریوم دارند که می‌تواند ازدحام و هزینه‌ها را افزایش دهد.

انتقال دارایی: خروج از زنجیره لایه دوم به شبکه اصلی اتریوم ممکن است با تاخیر هفت روزه و هزینه‌های مرتبط همراه باشد.

قراردادهای هوشمند محدود: اجرای قراردادهای هوشمند پیچیده می‌تواند چالش برانگیز باشد و عملکرد آنها را محدود کند.

مشکلات در دسترس بودن داده‌ها: اگر داده‌ها برای چالش‌ها، اختلافات، یا اثبات تقلب در دسترس نباشد، می‌تواند امنیت را به خطر بیندازد.

ریسک‌های عملیاتی: اپراتورها می‌توانند با خطرات عملیاتی مواجه شوند که بر عملکرد شبکه تأثیر می‌گذارد.

بررسی آینده  پیش روی OPTIMISTIC Rollup

OPTIMISTIC Rollup ها به عنوان راه حل لایه دومی برای اتریوم توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در حالی که آن‌ها مزایای قابل توجهی مانند مقیاس پذیری، کاهش هزینه‌ها و سازگاری با ماشین مجازی اتریوم (EVM) ارائه می‌دهند، اما با چالش‌های خاصی نیز روبرو هستند. در ادامه کمی به آینده این مفهوم و همچنین ابهامات در مورد آن می‌پردازیم:

• چشم انداز آینده:

امنیت پیشرفته: با رشد فناوری، انتظار می‌رود که مجموعه‌های خوش‌بینانه مکانیسم‌های امنیتی خود را افزایش دهند و خطرات مرتبط با مفروضات خوش‌بینانه را کاهش دهند.

پذیرش گسترده: OPTIMISTIC Rollup این پتانسیل را دارند که به یک راه‌حل اصلی برای مقیاس‌بندی اتریوم تبدیل شوند، به خصوص که پروژه‌ها و پلتفرم‌های DeFi بیشتری از این فناوری استقبال می‌کنند.

انگیزه‌های اقتصادی: مشوق‌های اقتصادی برای اپراتورها و کاربران احتمالاً بهبود می‌یابد و امنیت و یکپارچگی شبکه‌های Optimistic Rollup را تضمین می‌کند.

یکپارچه‌سازی زنجیره‌ای متقابل: آنها ممکن است با سایر بلاکچین‌ها ادغام شوند و به دارایی‌ها اجازه می‌دهند به طور یکپارچه در چندین شبکه حرکت کنند و قابلیت همکاری را افزایش دهند.

قابلیت‌های قرارداد هوشمند: از توسعه‌دهندگان انتظار می‌رود راه‌های نوآورانه‌ای برای استقرار قراردادهای هوشمند پیچیده‌تر و غنی‌تر درOptimistic Rollup بیابند.

تجربه کاربر: با پیشرفت فناوری، کاربران از زمان تأیید تراکنش سریع‌تر و کاهش هزینه‌ها لذت خواهند برد و برنامه‌های مبتنی بر اتریوم را در دسترس‌تر و کاربر پسندتر می‌کنند.

• چالش‌ها و خطرات:

تضمین امنیت: تضمین امنیت طولانی مدت این شبکه‌ها بسیار مهم است، زیرا آن‌ها بر فرضیات مربوط به حل اختلاف تکیه می‌کنند.

در دسترس بودن داده‌ها:Optimistic Rollup باید به مسائل احتمالی در دسترس بودن داده‌ها رسیدگی کنند و از در دسترس بودن اطلاعات ضروری برای حل اختلاف اطمینان حاصل کنند.

نگرانی‌های نظارتی: چشم‌انداز نظارتی در حال تحول ممکن است چالش‌های انطباق را برای راه‌حل‌های لایه ۲ مانند Optimistic Rollup ایجاد کند.

رقابت: سایر راه حل‌های لایه 2، مانند  zk-Rollups، در رقابت با Optimistic Rollups برای سهم بازار رقابت می‌کنند.

قابلیت همکاری: اطمینان از قابلیت همکاری بین راه حل‌های مختلف لایه 2 با شبکه اصلی اتریوم برای موفقیت کلی Optimistic Rollups ضروری است.

پذیرش و آموزش: پذیرش و درک گسترده این فناوری‌ها ممکن است زمان ببرد و نیازمند تلاش‌های آموزشی در جامعه بلاکچین باشد.

به طور خلاصه، آینده Optimistic Rollups با پتانسیل بهبود امنیت، پذیرش جریان اصلی و اکوسیستم لایه 2 قوی تر، امیدوارکننده به نظر می‌رسد. با این حال، پرداختن به چالش‌های مربوط به امنیت، در دسترس بودن داده‌ها، انطباق با مقررات و رقابت برای موفقیت بلند مدت آن‌ها بسیار مهم است. این راه حل‌های مقیاس بندی احتمالا نقش مهمی در تکامل اتریوم و سایر شبکه‌های بلاکچین ایفا خواهند کرد.

پروژه‌های فعال OPTIMISTIC Rollup

همان طور که مطلع هستید دو پروژه موفق وجود دارد که از مفهوم Optimistic Rollup استفاده می‌کنند که آن‌ها را به شما معرفی می‌کنیم:

Optimism : Optimism یکی از پروژه‌های معتبر در زمینه OPTIMISTIC Rollup است. این تیم تلاش می‌کند تا قابلیت‌های پروتکل اتریوم را بهبود بخشیده و تراکنش‌ها را ارزان‌تر و سریع‌تر انجام دهد. آنها با استفاده از L2 یک ترکیب از معاملات را ارسال و اصلی‌ترین مزیت‌های OPTIMISTIC Rollup را ارائه می‌دهند.

Arbitrum: Arbitrum از پروتکل Rollup برای بهبود سرعت و هزینه تراکنش‌ها در شبکه اتریوم استفاده می‌کند. این پروژه توسط Offchain Labs توسعه داده شده است و با اجرای smart contract های اتریوم از مزایای اصلی OPTIMISTIC Rollup بهره می‌برد.