فناوری بلاکچین به دلیل وعده عدم تمرکز، امنیت و شفافیت، محبوبیت زیادی به دست آورده است. ویژگی های ذاتی بلاکچین، از جمله تغییر ناپذیری و اجماع غیرمتمرکز، آن را به انتخابی قوی برای کاربردهای مختلف تبدیل می کند. با این حال، همین ویژگی ها منجر به نگرانی های مقیاس پذیری می شود. همان طور که کاربران بیشتری در شبکه های بلاکچین فعالیت می کنند، حجم تراکنش ها می تواند سیستم را تحت الشعاع قرار دهد. بلاکچین های محبوبی مانند اتریوم با ازدحام و هزینه های بالای فی تراکنش مواجه شده اند که مانع از عملکرد یکپارچه برنامه های غیرمتمرکز (dApps) شده است.
اما امروز در این مقاله، با مفهوم Optimistic Rollup، اصول زیربنایی آن ها و چگونگی ایجاد انقلاب در فضای بلاکچین را بررسی می کنیم. همچنین در مورد مزایا، موارد استفاده بالقوه و پیچیدگی های فنی که آن ها را به یک پیشرفت شگفت انگیز در دنیای فناوری بلاکچین تبدیل می کند، صحبت خواهیم کرد.
همچنین اگر علاقه مند به مطالعه بیشتر هستید، می توانید به مقاله های zk-Rollup و مقایسه OPTIMISTIC Rollup و ZK ROLLUP ها دسترسی داشته باشید.
لیست عناوینی که در این مقاله برای شما زوم ارزی عزیز آماده کرده ایم:
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 بلاکچین ها طراحی شده است. این مفهوم بر اساس اصل «خوش بینی» عمل می کند، با این فرض که اکثر کاربران در شبکه صادقانه رفتار می کنند، بنابراین محاسبات گران قیمت و ذخیره سازی داده ها برای تأیید اعتبار در هر تراکنش لازم نیست.
به بیان ساده، دسته ای از تراکنش ها برای پردازش به لایه دوم فرستاده می شوند. این تراکنش ها خارج از زنجیره اتریوم در لایه دوم به صورت آفچین و با فرض خوش بینی بررسی و تایید می شوند و سپس نتیجه و چکیده ای از آن ها به لایه اول برای ثبت نهایی فرستاده می شود. خوب است بدانید از آن جا که این تراکنش ها با فرض خوش بینی بررسی می شوند، اعضای شبکه می توانند صحت این تراکنش ها را به چالش بکشند و اگر تقلبی کشف شود، فرد خاطی جریمه می شود و کاربری که این تقلب را گزارش داده پاداش دریافت می کند.
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 می شود و اگر لایه دوم هک شود، دارایی های کاربران همچنان تحت محافظت و کنترل شبکه اتریوم (لایه ۱) قرار دارند و امنیت دارایی ها تا رفع اختلال تضمین می شود.
اما اجازه بدید برای درک بهتر عملکرد آپتیمیستیک رول آپ ها فرآیند پردازش یک تراکنش را بررسی کنیم:
- مرحله ۱: ارسال تراکنش
کاربر یک تراکنش در لایه ۲ (Optimistic Rollup) ایجاد و آن تراکنش را امضا می کند.
تراکنش به لایه ۲ ارسال می شود و منتظر اجرا می ماند.
- مرحله ۲: اجرای تراکنش در لایه ۲
سرورهای لایه ۲ تراکنش را اجرا می کنند. این اجرا خارج از زنجیره اتفاق می افتد و برای کاربران مقرون به صرفه است.
نتیجه اجرای تراکنش شامل تغییرات وضعیت تراکنش و وضعیت قرارداد در لایه ۲ ایجاد می شود.
- مرحله ۳: ارائه داده به لایه ۱
اطلاعات مربوط به تراکنش، مانند وضعیت تراکنش و داده های مربوطه، معمولاً به صورت خلاصه به لایه ۱ (لایه اصلی) ارسال می شود. این ارسال به لایه ۱ معمولاً از طریق نود های شبکه انجام می شود.
- مرحله ۴: چالش و تأیید در لایه ۱
کاربران یا اعضای دیگر می توانند تراکنش ها را به چالش بکشند. زیرا اگر تراکنش نادرست باشد یا مشکوک به تقلب باشد، اجرای آن در لایه ۲ می تواند توسط اپراتورهای لایه ۲ 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 ۵: تصمیم گیری
در صورت چالش تراکنش، اپراتورها و کاربران لایه ۲ زمانی برای ارائه شواهد و حل اختلاف دارند.
اگر با مدارک ارائه شده صحت و اعتبار تراکنش ثابت شود، در لایه ۱ تایید شده و به حالت نهایی می رسد. اگر چالش بی اساس یا ناموفق باشد، معامله معتبر تلقی می شود.
- مرحله ۶: تایید نهایی
در نهایت تراکنش در لایه اول ثبت و نهایی می شود.
ارتباط بین اتریوم (لایه اول) و لایه دوم OPTIMISTIC Rollup چگونه است؟
رابطه بین اتریوم (لایه ۱) و لایه های OPTIMISTIC Rollup شامل مجموعه خاصی از قراردادها و پروتکل های هوشمند است که آن ها را عنوان می کنیم:
- قراردادهای هوشمند در لایه ۱ اتریوم:
در زنجیره اصلی اتریوم (لایه ۱)، قراردادهای هوشمند خاصی وجود دارد که برای مدیریت تعاملات با لایه های آپتیمیستیک طراحی شده اند. این قراردادها در درجه اول مسئول حل اختلاف و تضمین امنیت و صحت تراکنش های لایه ۲ هستند.
- تراکنش های لایه ۲:
کاربران تراکنش ها را در لایه ۲ (مجموعه خوش بینانه) برای پردازش، ایجاد و ارسال می کنند. این تراکنش ها در ماشین مجازی لایه ۲ اجرا می شوند.
- state commitment:
نتیجه اجرای تراکنش در لایه ۲ خلاصه می شود و این خلاصه به لایه ۱ اتریوم ارسال می شود. این خلاصه به عنوان calldata commitment شناخته می شود.
- در دسترس بودن داده ها:
داده های مرتبط با تراکنش های لایه ۲، از جمله جزئیات کامل تراکنش های اجرا شده، معمولاً در لایه ۱ ذخیره نمی شوند. در عوض، این داده ها توسط اعتبارسنجی ها یا ترتیب دهنده های لایه ۲ نگهداری می شوند و در دسترس قرار می گیرند. در دسترس بودن داده ها برای امنیت و صحت تراکنش های لایه ۲ بسیار مهم است.
- چالش ها:
اگر کاربران یا اشخاص ثالث مشکوک به تقلب، اشتباه یا اجرای نامعتبر باشند، می توانند چالش هایی را علیه تراکنش های لایه ۲ مطرح کنند. این چالش ها به لایه ۱ ارسال می شود.
- حل اختلاف (اثبات تقلب):
قراردادهای هوشمند لایه ۱ زمانی وارد عمل می شوند که چالشی مطرح شود. طرف مناقشه کننده باید شواهدی ارائه دهد که اغلب به عنوان “اثبات تقلب” نامیده می شود که نشان دهنده بی اعتباری معامله مورد نظر باشد. این اثبات تقلب برای حل و فصل اختلافات و اطمینان از اینکه فقط تراکنش های معتبر تایید می شوند استفاده می شود.
- تائیدیه:
اگر چالش نتواند یک اثبات تقلب معتبر ارائه کند یا اگر تراکنش معتبر باشد، در لایه ۱ تأیید می شود. این تأیید نهایی بودن تراکنش و تأثیر آن بر وضعیت لایه ۱ را نشان می دهد.
حفظ حریم خصوصی و اطلاعات کاربران در OPTIMISTIC Rollup ها
حریم خصوصی و حفاظت از داده های کاربر در Optimistic Rollups جنبه های بسیار مهمی هستند. در این بخش مروری بر نحوه حفظ حریم خصوصی داریم:
- در دسترس بودن داده ها:
در Optimistic Rollups، داده های تراکنش و جزئیات آن ها خارج از زنجیره در لایه ۲ نگهداری می شوند. این بدان معناست که بخش عمده ای از داده های کاربر در لایه ۱ عمومی اتریوم نمایش داده نمی شوند. این طراحی ذاتا به حفظ حریم خصوصی کاربر کمک می کند.
- زنجیره های جمع آوری:
داده ها در زنجیره های جمع آوری لایه ۲ پردازش و تأیید می شوند. زنجیره های جمع آوری، چندین تراکنش را در یک واحد قبل از ارسال آن به لایه ۱ تجمیع می کنند. این تعهد تضمین می کند که جزئیات تراکنش فردی در زنجیره اصلی فاش نمی شوند.
- فاش کردن اطلاعات:
Optimistic Rollup فرض می کند که اکثر تراکنش ها معتبر هستند و این تراکنش ها را به روشی نسبتاً خصوصی در لایه ۲ اجرا می کند. فقط در صورت اختلاف، جزئیات تراکنش در لایه ۱ آشکار می شود.
- حل اختلاف و اثبات تقلب:
وقتی اختلافی پیش می آید، یک “اثبات تقلب” در لایه ۱ ارائه می شود. این شواهد برای نشان دادن نامعتبر بودن یک تراکنش خاص طراحی شده اند. شواهد معمولاً جزئیات تراکنش را آشکار می کنند و تضمین می کنند که فرآیند اختلاف امنیت شبکه را حفظ می کند.
- حریم خصوصی داده های تراکنش:
در حالی که Rollup های خوش بینانه بر مقیاس بندی اتریوم تمرکز می کنند، آنها ذاتا حریم خصوصی داده تراکنش قوی را ارائه نمی دهند. ویژگی های حریم خصوصی مانند تراکنش های محرمانه یا دارایی های محرمانه نیاز به راه حل های اضافی دارند و ممکن است جزء مستقیم طرح های Optimistic Rollup نباشند.
دوستان در نظر داشته باشید که Optimistic Rollup می توانند سطحی از حریم خصوصی را با حفظ بیشتر داده ها خارج از زنجیره فراهم کنند، اما برای حفظ حریم خصوصی کامل، مانند بلاکچین هایی که تمرکزشان بر حریم خصوصی یا راه حل های لایه ۲ طراحی نشده اند. کاربران باید توجه داشته باشند که در صورت بروز اختلاف، جزئیات تراکنش فاش می شود و راه حل های حفظ حریم خصوصی ممکن است برای موارد استفاده بسیار محرمانه ضروری باشد. در نتیجه می توان گفت حفظ حریم خصوصی اولیت Optimistic Rollup ها نمی باشد.
معایب و مزایای OPTIMISTIC Rollup
در این بخش به معایب و مزایای Optimistic Rollup ها می پردازیم:
- مزایا:
مقیاس پذیری: مجموعه های Optimistic Rollup پیشرفت های قابل توجهی در مقیاس پذیری ایجاد می کنند و به تعداد زیادی از تراکنش ها اجازه می دهند خارج از زنجیره پردازش شوند.
کارمزد تراکنش ها: آنها می توانند کارمزد تراکنش ها را در مقایسه با استفاده از شبکه اصلی اتریوم کاهش دهند و دسترسی به دنیای DeFi و سایر برنامه ها را راحت تر کنند.
سازگاری EVM: آنها کاملاً با ماشین مجازی اتریوم (EVM) سازگار هستند و امکان انتقال آسان برنامه های مبتنی بر اتریوم را فراهم می کنند.
امنیت: در حالی که به فرض خوش بینانه تکیه می کنند، سطح بالایی از امنیت را حفظ می کنند و آنها را به یک راه حل مقرون به صرفه تبدیل می کند.
در دسترس بودن داده ها: مجموعه های خوش بینانه در دسترس بودن داده ها را برای همه تراکنش ها را تضمین می کند و شفافیت را افزایش می دهد.
انعطاف پذیری: توسعه دهندگان این انعطاف پذیری را دارند که طیف گسترده ای از قراردادها و برنامه های هوشمند را در زنجیره‌های Optimistic Rollup به کار گیرند.
تجربه کاربری: کاربران زمان تایید سریع و هزینه های کمتر را در تراکنش ها تجربه می کنند که DApp ها را جذاب تر می کند.
انگیزه های اقتصادی: اجرای Optimistic Rollup بسیار ساده تر از zk rollup ها هستند و همچنین نیاز به سیستم های مختلف برای اجرای توان محاسباتی مسائل پیچیده ریاضی نیست. در نتیجه اجرای Optimistic Rollup ها بسیار ارزان تر هستند.
تمرکز زدایی: مجموعه های خوش بینانه تمرکززدایی را حفظ می کنند، زیرا هر کسی می تواند یک اپراتور شود و تراکنش ها را تأیید کند.
- معایب:
دوره چالش: زنجیره های جمع آوری یک دوره چالش دارند که در طی آن اختلافات ممکن است رخ دهد و روند نهایی شدن تراکنش ها را کند می کند.
مفروضات امنیتی: Optimistic Rollup بر مفروضات خوش بینانه تکیه می کنند و به طور بالقوه آنها را در برابر حمله آسیب پذیر می کند.
ارسال داده ها: آنها نیاز به ارسال داده های بیشتری به شبکه اصلی اتریوم دارند که می تواند ازدحام و هزینه ها را افزایش دهد.
انتقال دارایی: خروج از زنجیره لایه دوم به شبکه اصلی اتریوم ممکن است با تاخیر هفت روزه و هزینه های مرتبط همراه باشد.
قراردادهای هوشمند محدود: اجرای قراردادهای هوشمند پیچیده می تواند چالش برانگیز باشد و عملکرد آنها را محدود کند.
مشکلات در دسترس بودن داده ها: اگر داده ها برای چالش ها، اختلافات، یا اثبات تقلب در دسترس نباشد، می تواند امنیت را به خطر بیندازد.
ریسک های عملیاتی: اپراتورها می توانند با خطرات عملیاتی مواجه شوند که بر عملکرد شبکه تأثیر می گذارد.
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 آن ها مزایای قابل توجهی مانند مقیاس پذیری، کاهش هزینه ها و سازگاری با ماشین مجازی اتریوم (EVM) ارائه می دهند، اما با چالش های خاصی نیز روبرو هستند. در ادامه کمی به آینده این مفهوم و همچنین ابهامات در مورد آن می پردازیم:
- چشم انداز آینده:
امنیت پیشرفته: با رشد فناوری، انتظار می رود که مجموعه های خوش بینانه مکانیسم های امنیتی خود را افزایش دهند و خطرات مرتبط با مفروضات خوش بینانه را کاهش دهند.
پذیرش گسترده: OPTIMISTIC Rollup این پتانسیل را دارند که به یک راه حل اصلی برای مقیاس بندی اتریوم تبدیل شوند، به خصوص که پروژه ها و پلتفرم های DeFi بیشتری از این فناوری استقبال می کنند.
انگیزه های اقتصادی: مشوق های اقتصادی برای اپراتورها و کاربران احتمالاً بهبود می یابد و امنیت و یکپارچگی شبکه های Optimistic Rollup را تضمین می کند.
یکپارچه سازی زنجیره ای متقابل: آنها ممکن است با سایر بلاکچین ها ادغام شوند و به دارایی ها اجازه می دهند به طور یکپارچه در چندین شبکه حرکت کنند و قابلیت همکاری را افزایش دهند.
قابلیت های قرارداد هوشمند: از توسعه دهندگان انتظار می رود راه های نوآورانه ای برای استقرار قراردادهای هوشمند پیچیده تر و غنی تر درOptimistic Rollup بیابند.
تجربه کاربر: با پیشرفت فناوری، کاربران از زمان تأیید تراکنش سریع تر و کاهش هزینه ها لذت خواهند برد و برنامه های مبتنی بر اتریوم را در دسترس تر و کاربر پسندتر می کنند.
- چالش ها و خطرات:
تضمین امنیت: تضمین امنیت طولانی مدت این شبکه ها بسیار مهم است، زیرا آن ها بر فرضیات مربوط به حل اختلاف تکیه می کنند.
در دسترس بودن داده ها:Optimistic Rollup باید به مسائل احتمالی در دسترس بودن داده ها رسیدگی کنند و از در دسترس بودن اطلاعات ضروری برای حل اختلاف اطمینان حاصل کنند.
نگرانی های نظارتی: چشم انداز نظارتی در حال تحول ممکن است چالش های انطباق را برای راه حل های لایه ۲ مانند Optimistic Rollup ایجاد کند.
رقابت: سایر راه حل های لایه ۲، مانند zk-Rollups، در رقابت با Optimistic Rollups برای سهم بازار رقابت می کنند.
قابلیت همکاری: اطمینان از قابلیت همکاری بین راه حل های مختلف لایه ۲ با شبکه اصلی اتریوم برای موفقیت کلی Optimistic Rollups ضروری است.
پذیرش و آموزش: پذیرش و درک گسترده این فناوری ها ممکن است زمان ببرد و نیازمند تلاش های آموزشی در جامعه بلاکچین باشد.
به طور خلاصه، آینده Optimistic Rollups با پتانسیل بهبود امنیت، پذیرش جریان اصلی و اکوسیستم لایه ۲ قوی تر، امیدوارکننده به نظر می رسد. با این حال، پرداختن به چالش های مربوط به امنیت، در دسترس بودن داده ها، انطباق با مقررات و رقابت برای موفقیت بلند مدت آن ها بسیار مهم است. این راه حل های مقیاس بندی احتمالا نقش مهمی در تکامل اتریوم و سایر شبکه های بلاکچین ایفا خواهند کرد.
پروژه های فعال OPTIMISTIC Rollup
همان طور که مطلع هستید دو پروژه موفق وجود دارد که از مفهوم Optimistic Rollup استفاده می کنند که آن ها را به شما معرفی می کنیم:
Optimism : Optimism یکی از پروژه های معتبر در زمینه OPTIMISTIC Rollup است. این تیم تلاش می کند تا قابلیت های پروتکل اتریوم را بهبود بخشیده و تراکنش ها را ارزان تر و سریع تر انجام دهد. آنها با استفاده از L2 یک ترکیب از معاملات را ارسال و اصلی ترین مزیت های OPTIMISTIC Rollup را ارائه می دهند.
Arbitrum: Arbitrum از پروتکل Rollup برای بهبود سرعت و هزینه تراکنش ها در شبکه اتریوم استفاده می کند. این پروژه توسط Offchain Labs توسعه داده شده است و با اجرای smart contract های اتریوم از مزایای اصلی OPTIMISTIC Rollup بهره می برد.
