TIM:為什么說第二代Optimistic?Rollup是Layer2的未來？_LifeTime

原文標題：《ForesightVentures:第二代OptimisticRollup》

原文作者：msfew，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。

3月Polygon鏈上NFT銷售額超3600萬美元，創2022年5月以來新高:金色財經報道，據Cryptoslam最新數據顯示，3月Polygon鏈上NFT銷售額達到約36,180,316.42美元，創下自2022年5月以來的最高交易記錄。此外，3月Polygon鏈上NFT交易量達到1,125,049筆，創下迄今為止單月交易量最高記錄，其中鏈上獨立買家157,855個，獨立賣家124,293個。[2023/4/1 13:38:58]

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)OP+ZK

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。

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(OP+ZK)+Governance的2+1組合來實現可靠的Rollup。

BitMart將接入Cobo場外托管和清算網絡SuperLoop:2月9日消息，數字資產交易平臺BitMart宣布與數字資產托管平臺Cobo達成合作，將接入Cobo即將發布的交易所場外托管與結算網絡SuperLoop，使BitMart機構用戶能夠在其平臺交易的同時，使用基于多方計算（MPC）技術的協同托管功能來實現對資產的完全掌控。

本次合作將使BitMart的機構客戶能夠利用先進的多方計算（MPC）技術，門限簽名算法TSS（Threshold Signature Scheme）來確保其資產的安全。在該方案中，Cobo和客戶獨立持有各自的私鑰分片，雙方無需分享各自私鑰分片，也無需完整私鑰，就能完成交易簽名。[2023/2/9 11:57:05]

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.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。

以太坊分叉項目EthereumPow：分叉后將廢除EIP-1559:8月10日消息，據以太坊分叉項目EthereumPow官方聲明，分叉后的PoW以太坊不會繼承目前基于每筆交易支付Base Fee的以太坊銷毀機制EIP-1559。在合并更新升級之后，EthereumPow將與PoS鏈區分開來，目標是變得完全自治和自我維持且沒有任何治理實體，該目標將在未來三年內實現。[2022/8/10 12:16:25]

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:

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…

Matter Labs發布下半年路線圖，宣布將在100天內發布zkSync2.0到主網:金色財經消息，zkSync的開發組織Matter Labs發布今年剩余時間的路線圖，宣布將在100天內發布zkSync2.0到主網。

zkSync2.0的功能功能包括，zkSync與EVM和Web3兼容，支持Solidity和Vyper，99%的工具開箱即用等。[2022/7/21 2:27:05]

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?).

Twitter：已正式起訴馬斯克:金色財經報道，由于Telsa首席執行官埃隆·馬斯克宣布打算退出以440億美元收購Twitter的交易，這家社交媒體巨頭已經聘請了公司律師事務所Wachtell,Lipton,Rosen&Katz，并向特拉華州衡平法院（Delaware Court of Chancery）提起訴訟，目前尚不清楚潛在的訴訟最終是否會導致馬斯克以先前商定的價格、重新協商的價格或根本不購買該平臺。

上周，Twitter董事長布雷特·泰勒（BretTaylor）承諾會對馬斯克試圖退出交易采取法律行動，他當時稱Twitter董事會將致力于按照之前的協議完成交易，并計劃采取法律行動“執行合并協議”。（cointelegraph）[2022/7/11 2:04:44]

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.

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.

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L2executiongas+L1calldatacost.

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ZK+MEV+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。

Rollup的未來仍然樂觀。

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