Kailua: วิธีการทำงาน

Kailua เป็นชุดซอฟต์แวร์สำหรับการอัพเกรด optimistic rollups เป็น Hybrid ZK rollups โดยการนำไปใช้งานครั้งแรกจะได้รับการสนับสนุนโดย Optimism's Kona rollup state transition engine

ในเดือนสิงหาคมปีที่แล้วเราได้เปิดตัวZeth, ประเภทแรกที่ใช้ zkEVM ที่สร้างขึ้นโดยใช้ RISC Zero zkVM ซึ่งช่วยให้นักพัฒนาสามารถปฏิบัติการ EVM ใน ZK ได้ จากนั้นในปีนี้ในเดือนพฤษภาคมเราอัปเกรด Zethเพื่อรองรับ Optimistic rollups เป็นส่วนหนึ่งของคำขอเสนอของมูลนิธิความหวัง, ทำให้นักพัฒนาสามารถสร้างพิสูจน์ความถูกต้องที่ทำให้การนำมาใช้ rollup ได้ใน zero-knowledge

วันนี้เรากำลังประกาศเกี่ยวกับ Kailua ชุดซอฟต์แวร์สำหรับอัพเกรด optimistic rollups เป็น Hybrid ZK rollups พร้อมกับการนำไปใช้งานครั้งแรกที่มีการสนับสนุนจาก Optimism’sKonaเครื่องเปลี่ยนสถานะ rollup Kailua ไม่เพียงทำงานโปร่งใสในการดำเนินการ Kona ที่ไม่ได้ถูกแก้ไขใน zkVM แต่ยังนำเสนอเกมการป้องกันข้อบกพร่องที่ใหม่ที่เป็นพิสูจน์ว่าเป็นเท็จที่ได้รับการพัฒนาขึ้นมาเพื่อลดความต้องการในการมัดจำและการล่าช้าในเรื่องความสมบูรณ์!

Kailua

ไม่ควรสับสนกับเมืองในเขตฮาวายของโคนา ไคลัวเป็นชุดเครื่องมือและสัญญาเพื่อโยกย้าย rollups จากระบบพิสูจน์ข้อบกพร่องที่ต้องมีปฏิสัมพันธ์อย่างยาว ไปสู่พิสูจน์ข้อบกพร่องที่ไม่ต้องมีปฏิสัมพันธ์แบบ ZK ที่สร้างขึ้นโดยใช้ RISC Zero zkVM ส่วนประกอบหลัก ๆ ประกอบด้วย:

  1. ชุดของสัญญาสำหรับข้อพิพาทใน ZK ที่เข้ากันได้เฉพาะกับ OP Stack rollups เท่านั้นในปัจจุบัน
  2. เครื่องมือ CLI เพื่อโอนย้ายโรลอัพโปรฟูล์ไปยัง ZK fault proofs อัตโนมัติ
  3. เอเจนต์ผู้เสนอรัฐบาลที่เป็นตัวแทนที่เป็นผู้นำสถานะ rollup ภายใต้กฎของเกม ZK
  4. ผู้ตรวจสอบ rollup ที่ท้าทายและพิสูจน์ข้อบกพร่องในการเปลี่ยนสถานะใด ๆ ใน ZK

หมายเหตุ: เวอร์ชันสแต็ก OP ขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการใช้ Kailua คือ V1.4 เนื่องจากมันใช้สัญญา DisputeGameFactory แทนสัญญา L2OutputOracle ที่เลิกใช้อยู่

Kailua แก้ไขปัญหา Core Rollup

เกมทะเลสาบของ Kailua ผสานการพิสูจน์ด้วยความรู้ศัพท์ศูนย์กับรูปแบบ optimistic rollup ในระบบผสมที่ใหม่ที่ปรับปรุงความปลอดภัยและประสิทธิภาพในขณะลดต้นทุนดำเนินการและความล่าช้าสุดท้าย! สรุปไว้ในตารางด้านล่าง:


Optimistic Rollups
ZK Rollups
Hybrid Rollups (Kailua)
เงินหลักประกันสำหรับ N Challenges
N เงินฝาก
N/A
1 ฝาก
หลักประกันสำหรับ N ข้อเสนอ
N การฝาก
N/A
1 ฝาก
ค่าใช้จ่ายในการเสนอบล็อก N
1 ธุรกรรม
1 ธุรกรรม

N block proofs

1 ธุรกรรม

≤ N/K แฮช

ค่าใช้จ่ายสูงสุดในการท้าทายข้อเสนอบล็อก N
D + log(N) ธุรกรรม
D คือความลึกสูงสุดของคอมพิวเตอร์

N/A
3 ธุรกรรม

พิสูจน์บล็อก K

การล่าช้าสุดต่ำสุดสำหรับข้อเสนอ N บล็อก
D + log(N) หมดเวลา

* D คือความลึกสูงสุดของการเปรียบเทียบ

N ครั้งที่พิสูจน์
1 การหมดเวลา

K block proof times

มันช่วยประหยัดค่าพิสูจน์

ไม่เหมือนกับ ZK Rollups แบบลูกบาศก์สองแบบของ Kailua อนุญาตให้ rollups ทำงานได้อย่างปกติโดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับค่าพิสูจน์และเวลาที่ต้องการอย่างต่อเนื่อง และยังช่วยให้ผู้ใช้ของพวกเขาได้รับประโยชน์จากค่าพิสูจน์เพิ่มเติมที่ไม่มีการเพิ่มค่าในกรณีที่:

  • Rollups ที่ให้การสนับสนุนค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมให้กับผู้ใช้ของพวกเขาอาจไม่ต้องการค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม
  • Rollups ที่พบบล็อกที่ว่างเป็นระยะ ๆ อาจพบว่าภาระการพิสูจน์ที่เพิ่มขึ้นนั้นทำให้ไม่ยั่งยืน
  • Rollups ที่มีเวลาบล็อกต่ำมากจะทำให้ปัญหาทั้งสองข้อที่กล่าวถึงมีอาการแย่ลง.
  • การใช้ Rollups พร้อมกับสัญญาก่อนคำนวณที่กำหนดเองต้องใช้ความพยายามในการวิศวกรรมเพิ่มเติมเพื่อให้การพิสูจน์เร็วขึ้น

ในการออกแบบนิยายของ Kailua ค่าใช้จ่ายในการแก้ไขข้อพิพาทโดยใช้ ZK ถูกบรรลุโดยอย่างสมบูรณ์โดยฝ่ายที่ไม่ซื่อสัตย์ ไม่ว่าพวกเขาจะเป็นผู้เสนอข้อเสนอที่มีข้อผิดพลาดหรือผู้ตรวจสอบ!

มันลดความต้องการในการเข้าร่วม

Rollup ที่ใช้ Kailua สามารถรักษาความปลอดภัยได้อย่างปลอดภัยขณะออกแบบงานที่ต้องการพยายาม! สาเหตุที่นี้ก็เพราะว่า Kailua validators ยังสามารถออกธุรกรรมที่ challenging ที่จำเป็นในการรักษาความปลอดภัยของ rollups ของพวกเขาได้ แม้แต่ก่อนที่จะได้คำนวณพิสูจน์เพื่อรับรองความถูกต้องของมัน ด้วยเหตุนี้นั่นหมายความว่า แทนที่จะต้องกังวลเกี่ยวกับการตั้งค่าโครงสร้างการพิสูจน์ที่ซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายได้สูง Kailua Hybrid Rollups สามารถพึ่งพาโครงสร้างตลาดการพิสูจน์แบบกระจายเช่นกันRISC Zero’s Boundlessในช่วงเวลาที่จำเป็นด้วยความปลอดภัยและการรับรองความมีชีวิตชีวาสำหรับคำขอการพิสูจน์ของพวกเขา!

มันลดต้นทุนหลักประกันสำหรับ rollup ที่มีอยู่

การลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินการทำงานเมื่อเปรียบเทียบกับ ZK Rollups ที่ดีมาก แต่มันก็ยิ่งดีขึ้นเรื่อยๆ! Kailua ยังลดค่าหลักประกันที่จำเป็นในการดำเนินการ rollup จากเส้นตรงจากจำนวนข้อเสนอ/ท้าทายลงมาเป็นค่าคงที่! นี่หมายความว่า แม้ในช่วงระยะเวลาที่ยืนยันยาวนาน จำนวนขั้นต่ำของหลักประกันที่ผู้เกี่ยวข้องซื่อสัตย์ต้องใช้เพื่อรักษาความปลอดภัยและการดำเนินงานของระบบสามารถลดลงอย่างมหาศาลจากหลักพันล้านลงมาเป็นร้อยล้าน (ในสกุลเงินสหรัฐฯ)!

ELI5: เกมพิสูจน์ Kailua Fault

ก่อนอื่นเรามาสรุปกลไกหลักที่อยู่เบื้องหลังเกมข้อพิพาทโรลอัพในปัจจุบัน เกม bisection ของ Truebit นําเสนอความสามารถในการแก้ไขข้อพิพาทเกี่ยวกับผลลัพธ์ของการคํานวณที่กําหนดได้นานผ่านการโต้ตอบที่ตอบสนองต่อความท้าทายซ้ํา ๆ กลไกนี้เป็นรากฐานของการรักษาความปลอดภัยในการยกเลิกในแง่ดีซึ่งให้โอกาสที่ไวต่อเวลาสําหรับการเล่นเกมเพื่อให้แน่ใจว่าบัญชีแยกประเภทชั้นสองมีความสมบูรณ์ ความไวต่อเวลาช่วยให้มั่นใจได้ถึงความมีชีวิตชีวาของการสะสม แต่มีความเสี่ยงต่อความปลอดภัยเนื่องจากผู้เล่นที่ซื่อสัตย์ในเกม bisection อาจไม่เคลื่อนไหวตรงเวลาหรืออาจมีเงินทุนไม่เพียงพอที่จะเล่นเกมได้มากเท่าที่ผู้เล่นที่ไม่ซื่อสัตย์ อย่างไรก็ตามสมมติฐานการเข้ารหัสพื้นฐานมีน้อยซึ่งทําให้เป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริง

ความสามารถในการเสร็จสิ้น

กฎของการเล่นเกมที่เกี่ยวกับการแยกส่วนของการโต้แย้งนั้นมีการให้ระยะเวลา “timeout” หลายประเภทที่ให้แก่ผู้เล่นเพื่อทำการเลือกทำท่าทาง ที่สำคัญที่สุดคือสองระยะเวลาที่โดดเด่น

  1. เวลาที่ผ่านไปก่อนผลลัพธ์ที่ไม่มีข้อโต้แย้งเป็นที่สิ้นสุด และไม่สามารถแบ่งเป็นสองได้อีก
  2. การหมดเวลาก่อนที่จะมีการแก้ไขข้อพิพาทเปิด และผู้เล่นจะไม่สามารถเข้าร่วมได้อีก

การหมดเวลาทั้งสองนี้มีส่วนทําให้เกิดสิ่งที่เรียกกันทั่วไปว่า “ระยะเวลาสุดท้าย” ในการออกแบบปัจจุบันผู้โจมตีสามารถเสียสละหลักประกันของตัวเองเพื่อกระตุ้นการหมดเวลาหลังหลายครั้งอาจทําให้ทรัพยากรของกองหลังหมดลง เวกเตอร์การโจมตีนี้เป็นศูนย์กลางของความปลอดภัยของ rollups รวมถึง Arbitrum ซึ่งกําลังใช้โปรโตคอลข้อพิพาทใหม่ (BoLD) ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อตั้งอยู่ในช่วงเวลาที่คงที่ไม่เกิน 6.3 วันสำหรับการชี้ขัดที่เปิดอยู่

Spoiler: Kailua ลดเวลาถอยหลังนี้ได้เป็นเพียงชั่วโมงเดียวแล้ว! และลดความเสี่ยงจากการโจมตีทรัพยากรที่ใช้หมด!

ป้อน ZK ทั่วไป

ศิษย์มีความสามารถที่จะใช้ในการแก้ไขข้อโต้แย้งในสถานะของ rollup ในรูปแบบที่ไม่ต้องโต้ตอบ โดยใช้หลักฉบับที่ไม่ต้องการการตอบสนอง ลักษณะแบบจากหนึ่งครั้งนี้หมายความว่าเวลาที่จะใช้ในการแก้ไขข้อโต้แย้งสามารถลดลงอย่างมากได้เพียงเวลาที่จำเป็นในการพิสูจน์บล็อกเดียว

Hybrid คืออย่างดีที่สุดของสองโลก

แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงกลไกดังกล่าวอาจฟังดูสมเหตุสมผล แต่ก็ยังไม่ใช่การแนะนํา ZK ที่ดีที่สุดในเกมข้อพิพาทในแง่ดี! แทนที่จะต้องการหลักฐานเพียงเพื่อแสดงให้เห็นว่าสถานะการยกเลิกที่เสนอนั้นไม่ถูกต้องเราสามารถใช้ประโยชน์จากการพิสูจน์ zk เพื่อแสดงให้เห็นถึงความถูกต้องแม้ในสภาพแวดล้อมในแง่ดี! ด้วยคู่ของหลักฐานในใจ Kailua เพียงต้องการให้ผู้ท้าชิงส่งสัญญาณ “เจตนา” ของพวกเขาที่จะโต้แย้งข้อเสนอป้องกันการสรุปข้อเสนอนั้นจนกว่าจะมีการส่งหลักฐานความผิดหรือความถูกต้องเพื่อหักล้างผู้ท้าชิงหรือผู้เสนอและลบการกระทําของตนออกจากการเล่น ด้วยเหตุนี้สิ่งนี้จึงช่วยให้ Kailua สามารถบรรเทาการโรลอัพจากความกังวลเกี่ยวกับการพิสูจน์ว่าเวลาอาจไม่สั้นเท่ากับการหมดเวลาหลัง

ความต้องการหลักประกันที่น้อยลง (น้อยมาก)

แต่ Kailua ไม่เพียง แต่กําจัดความล่าช้าขั้นสุดท้ายที่ยาวนานเนื่องจากธุรกรรมการตอบสนองต่อความท้าทายแบบโต้ตอบ แต่ยังช่วยลดหลักประกันส่วนใหญ่ที่จําเป็นสําหรับการรักษา rollups! ผู้เล่นในเกม bisection จะต้องเดิมพันหลักประกันแยกต่างหากในแต่ละอินสแตนซ์ของเกมที่พวกเขาเล่น นี่คือสาเหตุหลักมาจากความจริงที่ว่าผู้เล่นสามารถแพ้ในอินสแตนซ์เกมเนื่องจากไม่ตอบสนองตรงเวลาซึ่งบอกอะไรถึงความซื่อสัตย์ของพวกเขาโดยทั่วไป Kailua เอาชนะข้อ จํากัด นี้ด้วยข้อพิพาท ZK! ใน Kailua หากผู้เล่นท้าทายข้อเสนอและข้อเสนอนั้นได้รับการพิสูจน์ในภายหลังว่าถูกต้อง Kailua จะตัดสิทธิ์ผู้เล่นคนนั้นเนื่องจากความไม่ซื่อสัตย์ที่พิสูจน์แล้ว! การเปลี่ยนแปลงง่ายๆ นี้หมายความว่าตอนนี้ผู้ท้าชิงจะต้องวางหลักประกันเพื่อสวมบทบาทเป็นผู้ท้าชิงแล้วออกความท้าทายให้มากที่สุดเท่าที่ต้องการแทนที่จะวางหลักประกันแยกต่างหากต่อความท้าทายหรือเกม น่าสังเกตว่าการลดหลักประกันแบบเดียวกันนี้ใช้กับผู้เสนอได้อย่างปลอดภัยเช่นกันเนื่องจากเหตุผลเดียวกันโดยไม่ต้องกลัวว่าจะถูกโจมตีโดยผู้เสนอที่ร่ํารวยซึ่งสามารถสแปมระบบได้

จากก๊าซสู่ควัน

อย่างไรก็ตาม นั้นเกิดขึ้นน้อยมากครับ! เมื่อเทียบกับ optimistic rollups มีค่าในการเผยแพร่ข้อมูลที่เพิ่มเติมในออกแบบไฮบริดนี้ ซึ่งจำเป็นต้องลดการมีปฏิสัมพันธ์ที่จำเป็นในเกมการตัดสินหรือไม่ เราออกแบบ Kailua เพื่อทำให้ค่าต้นทุน DA ที่เพิ่มขึ้นนี้ไร้สาระสำหรับค่าใช้จ่ายในการพิสูจน์ทั้งหมดใน ZK Rollup ซึ่งทำให้ค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นต่อธุรกรรมใน Kailua เป็นสัมพันธ์กลับขึ้นอย่างตรงข้ามกับ TPS!

ใน Kailua rollup ที่ challenge/proof เกี่ยวข้องกับลำดับของบล็อก K rollup ผู้เสนอ Kailua จะต้องเผยแพร่ไฮแซชไม่เกิน N/K เป็น “ข้อมูลจุดเช็ค” เมื่อเสนอการเปลี่ยนแปลงสถานะที่ช่วยให้ rollup เดินหน้าไป N บล็อก K คือจำนวนของบล็อกที่ไม่ว่างที่ถูกครอบคลุมโดย challenge/proof และเป็นพารามิเตอร์ที่กำหนดค่าที่กำหนดค่าต้นทุนในการถกเถียง เรากล่าวได้ไม่เกิน N/K เพราะจำนวนจุดเช็คที่ต้องการสามารถลดลงได้มากถ้ามีบล็อกที่ว่างมากในข้อเสนอ

ในกรณีของรูลอัพที่มีความเคลื่อนไหวสูงพอสมควรและมีบล็อกเปล่าน้อยมากข้างต้นจะไม่สำคัญเนื่องจากเป็นค่าเพิ่มของการเผยแพร่เพียง 32/K ไบต์เพิ่มเติมต่อบล็อก ด้วย K=1 เช่น สำหรับ Optimism’s mainnet ตัวอย่างเช่น นี้เท่ากับการเผยแพร่ก้อนเดียวทุก 2 ชั่วโมงและ 15 นาทีซึ่งเท่าเทียมกับอัตราข้อเสนอที่มีอยู่ในเครือข่ายหลัก OP, และต่ำกว่ามากค่าใช้จ่าย DA สำหรับช่วงเวลาดังกล่าว. ใน TPS ปัจจุบันและค่าใช้จ่ายต่อ blob ที่ $3, นั่นคือน้อยกว่า $0.0001 ต่อ tx!

อย่างไรก็ตาม ในกรณีของรอลลัพที่มีการใช้พื้นที่บล็อกต่ำ (เช่น เนื่องจากเวลาบล็อกต่ำมาก) การเผยแพร่แบบไม่มีความรู้แน่ชัดของ N/K แสดงว่าใช้ไม่ได้ แต่ Kailua ไม่ใช่คนโง่! ในกรณีนี้ เงื่อนไขสำหรับการสร้างจุดตรวจสอบสามารถใช้พารามิเตอร์ที่สอง E ซึ่งแสดงถึงจำนวนบล็อกที่ว่างเปล่าสูงสุดที่จุดตรวจสอบสามารถครอบคลุมได้ จึงจำเป็นต้องใช้ checkpoint ขนาด 32 ไบต์ (block/state hash) เพื่อครอบคลุมลำดับของบล็อกที่มีจำนวนบล็อกที่ว่างเปล่าไม่เกิน E หรือบล็อกที่ไม่ว่างไม่เกิน K โชคดีที่ E สามารถเป็นจำนวนที่มีค่าสูงกว่า K อย่างมีนัยสำคัญ ขึ้นอยู่กับความถูกต้องของการพิสูจน์บล็อกว่าง

ใช้ Kailua วันนี้

Kailua กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วในปัจจุบันและเหมาะกับสภาพแวดล้อมทดสอบเท่านั้น และไม่เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมการผลิต เราจะดำเนินการปรับปรุงและพัฒนา Kailua ต่อไปโดยการเพิ่มคุณสมบัติใหม่ ปรับปรุงต้นทุนและประสิทธิภาพ และอาจรองรับชุดคำสั่ง rollup เพิ่มเติม! Kailua เป็นโครงการเปิดตัวอย่างเต็มรูปแบบที่เผยแพร่ภายใต้ RISC Zero’sGithub.

ง่ายมาก!

Kailua CLI ช่วยให้คุณสามารถติดตั้ง local OP devnet และอัพเกรดไปยังการใช้ ZK fault proofs ได้อย่างง่ายดายด้วยไม่กี่คำสั่ง แล้วคุณสามารถใช้ CLI เพื่อเริ่มต้น proposer และ validator และติดต่อกับ devnet ที่มีอยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์ของคุณได้อย่างปกติ หากคุณสนใจทดสอบเกมขัดแย้งจริงๆในกรณีของข้อบกพร่อง คุณสามารถใช้ CLI เพื่อเชื่อมต่อโดยไม่ปกติเหมือนที่คุณไม่ได้ทำและทำให้เกิดข้อเสียง่าย ๆ และดู validator challenge และโจมตีซ้ำเติมด้วย RISC Zero zkVM!

มันเป็นปฏิบัติ

สุดท้ายนี้จะไม่โพสต์บล็อก RISC Zero เกี่ยวกับรุ่นใหม่โดยไม่ต้องนับรอบ! ตารางด้านล่างแสดงเกณฑ์มาตรฐาน OP Mainnet ซึ่งมาพร้อมกับข้อแม้บางประการ

  1. เลขเหล่านี้แตกต่างจาก Zeth เนื่องจากเครื่องย่อยและเครื่องมือการดำเนินการในฐานะ Optimism’s Kona ที่ออกแบบมาโดยคำนึงถึงระดับสูงบางอย่างที่จะเป็นประโยชน์ต่อการปรับแต่งที่วางแผนไว้ของเราในการปรับใช้ใน RISC Zero zkVM
  2. ทุกการพิสูจน์เป็นสำหรับการสืบทอดและดำเนินการของบล็อก L2 เดียว การพิสูจน์เป็นกลุ่มของบล็อกหลายตัวสามารถถูกปรับแต่งเพื่อให้ได้รอบที่มีจำนวนรอบต่อบล็อกน้อยกว่าอย่างมีนัยสำคัญโดยการแบ่งปันต้นทุนในการสืบทอดข้อมูล ซึ่งมีขนาดใหญ่เป็นพิเศษ
  3. เรามีการเบราว์เซอร์ของในตัวที่จะถูกนำมาใช้งานเร็ว ๆ นี้กับ zkVM ซึ่งจะลดค่าใช้จ่ายในรอบของ Kailua ลงอย่างมีนัยสำคัญ

บล็อก
รอบ
การทำธุรกรรม
ต้นไม้โบนไซต์ที่พิสูจน์ค่าใช้จ่าย
126223114
17,121,252,466
108
$22
126223244
16,202,792,886
98
$ 21
126223597
15,194,355,377
85
$20
126229327
14,245,181,555
81
$19
126210813
10,663,051,955
43
$14
126210550
10,596,525,804
37
$14

แม้จะมีการเพิ่มรอบวงจรเกือบ 4 เท่าเมื่อเปรียบเทียบกับ op-zeth ค่าพิสูจน์ต่อธุรกรรมในตารางนี้ดีขึ้นสองถึงห้าเท่าเนื่องจากการปรับปรุงในตัวพิสูจน์ RISC Zero

Disclaimer:

  1. บทความนี้ถูกพิมพ์ซ้ำจาก [ risczero], สิทธิ์ในการคัดลอกทั้งหมดเป็นของผู้เขียนต้นฉบับ [ Rami Khalil]. If there are objections to this reprint, please contact the เกตเรียนทีม และพวกเขาจะดำเนินการด้วยรวดเร็ว
  2. คำปฏิเสธความรับผิด: มุมมองและความคิดเห็นที่แสดงในบทความนี้เป็นเพียงของผู้เขียนเท่านั้นและไม่เกิดเป็นคำแนะนำทางการลงทุนใด ๆ
  3. แปลบทความเป็นภาษาอื่น ๆ โดยทีมผู้เรียน Gate หากไม่ได้กล่าวถึง การคัดลอก การแจกจ่าย หรือการลอกเลียนแบบบทความที่แปลนั้นถือเป็นการละเมิดกฎหมาย

Kailua: วิธีการทำงาน

กลาง11/25/2024, 5:40:59 AM
Kailua เป็นชุดซอฟต์แวร์สำหรับการอัพเกรด optimistic rollups เป็น Hybrid ZK rollups โดยการนำไปใช้งานครั้งแรกจะได้รับการสนับสนุนโดย Optimism's Kona rollup state transition engine

ในเดือนสิงหาคมปีที่แล้วเราได้เปิดตัวZeth, ประเภทแรกที่ใช้ zkEVM ที่สร้างขึ้นโดยใช้ RISC Zero zkVM ซึ่งช่วยให้นักพัฒนาสามารถปฏิบัติการ EVM ใน ZK ได้ จากนั้นในปีนี้ในเดือนพฤษภาคมเราอัปเกรด Zethเพื่อรองรับ Optimistic rollups เป็นส่วนหนึ่งของคำขอเสนอของมูลนิธิความหวัง, ทำให้นักพัฒนาสามารถสร้างพิสูจน์ความถูกต้องที่ทำให้การนำมาใช้ rollup ได้ใน zero-knowledge

วันนี้เรากำลังประกาศเกี่ยวกับ Kailua ชุดซอฟต์แวร์สำหรับอัพเกรด optimistic rollups เป็น Hybrid ZK rollups พร้อมกับการนำไปใช้งานครั้งแรกที่มีการสนับสนุนจาก Optimism’sKonaเครื่องเปลี่ยนสถานะ rollup Kailua ไม่เพียงทำงานโปร่งใสในการดำเนินการ Kona ที่ไม่ได้ถูกแก้ไขใน zkVM แต่ยังนำเสนอเกมการป้องกันข้อบกพร่องที่ใหม่ที่เป็นพิสูจน์ว่าเป็นเท็จที่ได้รับการพัฒนาขึ้นมาเพื่อลดความต้องการในการมัดจำและการล่าช้าในเรื่องความสมบูรณ์!

Kailua

ไม่ควรสับสนกับเมืองในเขตฮาวายของโคนา ไคลัวเป็นชุดเครื่องมือและสัญญาเพื่อโยกย้าย rollups จากระบบพิสูจน์ข้อบกพร่องที่ต้องมีปฏิสัมพันธ์อย่างยาว ไปสู่พิสูจน์ข้อบกพร่องที่ไม่ต้องมีปฏิสัมพันธ์แบบ ZK ที่สร้างขึ้นโดยใช้ RISC Zero zkVM ส่วนประกอบหลัก ๆ ประกอบด้วย:

  1. ชุดของสัญญาสำหรับข้อพิพาทใน ZK ที่เข้ากันได้เฉพาะกับ OP Stack rollups เท่านั้นในปัจจุบัน
  2. เครื่องมือ CLI เพื่อโอนย้ายโรลอัพโปรฟูล์ไปยัง ZK fault proofs อัตโนมัติ
  3. เอเจนต์ผู้เสนอรัฐบาลที่เป็นตัวแทนที่เป็นผู้นำสถานะ rollup ภายใต้กฎของเกม ZK
  4. ผู้ตรวจสอบ rollup ที่ท้าทายและพิสูจน์ข้อบกพร่องในการเปลี่ยนสถานะใด ๆ ใน ZK

หมายเหตุ: เวอร์ชันสแต็ก OP ขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการใช้ Kailua คือ V1.4 เนื่องจากมันใช้สัญญา DisputeGameFactory แทนสัญญา L2OutputOracle ที่เลิกใช้อยู่

Kailua แก้ไขปัญหา Core Rollup

เกมทะเลสาบของ Kailua ผสานการพิสูจน์ด้วยความรู้ศัพท์ศูนย์กับรูปแบบ optimistic rollup ในระบบผสมที่ใหม่ที่ปรับปรุงความปลอดภัยและประสิทธิภาพในขณะลดต้นทุนดำเนินการและความล่าช้าสุดท้าย! สรุปไว้ในตารางด้านล่าง:


Optimistic Rollups
ZK Rollups
Hybrid Rollups (Kailua)
เงินหลักประกันสำหรับ N Challenges
N เงินฝาก
N/A
1 ฝาก
หลักประกันสำหรับ N ข้อเสนอ
N การฝาก
N/A
1 ฝาก
ค่าใช้จ่ายในการเสนอบล็อก N
1 ธุรกรรม
1 ธุรกรรม

N block proofs

1 ธุรกรรม

≤ N/K แฮช

ค่าใช้จ่ายสูงสุดในการท้าทายข้อเสนอบล็อก N
D + log(N) ธุรกรรม
D คือความลึกสูงสุดของคอมพิวเตอร์

N/A
3 ธุรกรรม

พิสูจน์บล็อก K

การล่าช้าสุดต่ำสุดสำหรับข้อเสนอ N บล็อก
D + log(N) หมดเวลา

* D คือความลึกสูงสุดของการเปรียบเทียบ

N ครั้งที่พิสูจน์
1 การหมดเวลา

K block proof times

มันช่วยประหยัดค่าพิสูจน์

ไม่เหมือนกับ ZK Rollups แบบลูกบาศก์สองแบบของ Kailua อนุญาตให้ rollups ทำงานได้อย่างปกติโดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับค่าพิสูจน์และเวลาที่ต้องการอย่างต่อเนื่อง และยังช่วยให้ผู้ใช้ของพวกเขาได้รับประโยชน์จากค่าพิสูจน์เพิ่มเติมที่ไม่มีการเพิ่มค่าในกรณีที่:

  • Rollups ที่ให้การสนับสนุนค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมให้กับผู้ใช้ของพวกเขาอาจไม่ต้องการค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม
  • Rollups ที่พบบล็อกที่ว่างเป็นระยะ ๆ อาจพบว่าภาระการพิสูจน์ที่เพิ่มขึ้นนั้นทำให้ไม่ยั่งยืน
  • Rollups ที่มีเวลาบล็อกต่ำมากจะทำให้ปัญหาทั้งสองข้อที่กล่าวถึงมีอาการแย่ลง.
  • การใช้ Rollups พร้อมกับสัญญาก่อนคำนวณที่กำหนดเองต้องใช้ความพยายามในการวิศวกรรมเพิ่มเติมเพื่อให้การพิสูจน์เร็วขึ้น

ในการออกแบบนิยายของ Kailua ค่าใช้จ่ายในการแก้ไขข้อพิพาทโดยใช้ ZK ถูกบรรลุโดยอย่างสมบูรณ์โดยฝ่ายที่ไม่ซื่อสัตย์ ไม่ว่าพวกเขาจะเป็นผู้เสนอข้อเสนอที่มีข้อผิดพลาดหรือผู้ตรวจสอบ!

มันลดความต้องการในการเข้าร่วม

Rollup ที่ใช้ Kailua สามารถรักษาความปลอดภัยได้อย่างปลอดภัยขณะออกแบบงานที่ต้องการพยายาม! สาเหตุที่นี้ก็เพราะว่า Kailua validators ยังสามารถออกธุรกรรมที่ challenging ที่จำเป็นในการรักษาความปลอดภัยของ rollups ของพวกเขาได้ แม้แต่ก่อนที่จะได้คำนวณพิสูจน์เพื่อรับรองความถูกต้องของมัน ด้วยเหตุนี้นั่นหมายความว่า แทนที่จะต้องกังวลเกี่ยวกับการตั้งค่าโครงสร้างการพิสูจน์ที่ซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายได้สูง Kailua Hybrid Rollups สามารถพึ่งพาโครงสร้างตลาดการพิสูจน์แบบกระจายเช่นกันRISC Zero’s Boundlessในช่วงเวลาที่จำเป็นด้วยความปลอดภัยและการรับรองความมีชีวิตชีวาสำหรับคำขอการพิสูจน์ของพวกเขา!

มันลดต้นทุนหลักประกันสำหรับ rollup ที่มีอยู่

การลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินการทำงานเมื่อเปรียบเทียบกับ ZK Rollups ที่ดีมาก แต่มันก็ยิ่งดีขึ้นเรื่อยๆ! Kailua ยังลดค่าหลักประกันที่จำเป็นในการดำเนินการ rollup จากเส้นตรงจากจำนวนข้อเสนอ/ท้าทายลงมาเป็นค่าคงที่! นี่หมายความว่า แม้ในช่วงระยะเวลาที่ยืนยันยาวนาน จำนวนขั้นต่ำของหลักประกันที่ผู้เกี่ยวข้องซื่อสัตย์ต้องใช้เพื่อรักษาความปลอดภัยและการดำเนินงานของระบบสามารถลดลงอย่างมหาศาลจากหลักพันล้านลงมาเป็นร้อยล้าน (ในสกุลเงินสหรัฐฯ)!

ELI5: เกมพิสูจน์ Kailua Fault

ก่อนอื่นเรามาสรุปกลไกหลักที่อยู่เบื้องหลังเกมข้อพิพาทโรลอัพในปัจจุบัน เกม bisection ของ Truebit นําเสนอความสามารถในการแก้ไขข้อพิพาทเกี่ยวกับผลลัพธ์ของการคํานวณที่กําหนดได้นานผ่านการโต้ตอบที่ตอบสนองต่อความท้าทายซ้ํา ๆ กลไกนี้เป็นรากฐานของการรักษาความปลอดภัยในการยกเลิกในแง่ดีซึ่งให้โอกาสที่ไวต่อเวลาสําหรับการเล่นเกมเพื่อให้แน่ใจว่าบัญชีแยกประเภทชั้นสองมีความสมบูรณ์ ความไวต่อเวลาช่วยให้มั่นใจได้ถึงความมีชีวิตชีวาของการสะสม แต่มีความเสี่ยงต่อความปลอดภัยเนื่องจากผู้เล่นที่ซื่อสัตย์ในเกม bisection อาจไม่เคลื่อนไหวตรงเวลาหรืออาจมีเงินทุนไม่เพียงพอที่จะเล่นเกมได้มากเท่าที่ผู้เล่นที่ไม่ซื่อสัตย์ อย่างไรก็ตามสมมติฐานการเข้ารหัสพื้นฐานมีน้อยซึ่งทําให้เป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริง

ความสามารถในการเสร็จสิ้น

กฎของการเล่นเกมที่เกี่ยวกับการแยกส่วนของการโต้แย้งนั้นมีการให้ระยะเวลา “timeout” หลายประเภทที่ให้แก่ผู้เล่นเพื่อทำการเลือกทำท่าทาง ที่สำคัญที่สุดคือสองระยะเวลาที่โดดเด่น

  1. เวลาที่ผ่านไปก่อนผลลัพธ์ที่ไม่มีข้อโต้แย้งเป็นที่สิ้นสุด และไม่สามารถแบ่งเป็นสองได้อีก
  2. การหมดเวลาก่อนที่จะมีการแก้ไขข้อพิพาทเปิด และผู้เล่นจะไม่สามารถเข้าร่วมได้อีก

การหมดเวลาทั้งสองนี้มีส่วนทําให้เกิดสิ่งที่เรียกกันทั่วไปว่า “ระยะเวลาสุดท้าย” ในการออกแบบปัจจุบันผู้โจมตีสามารถเสียสละหลักประกันของตัวเองเพื่อกระตุ้นการหมดเวลาหลังหลายครั้งอาจทําให้ทรัพยากรของกองหลังหมดลง เวกเตอร์การโจมตีนี้เป็นศูนย์กลางของความปลอดภัยของ rollups รวมถึง Arbitrum ซึ่งกําลังใช้โปรโตคอลข้อพิพาทใหม่ (BoLD) ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อตั้งอยู่ในช่วงเวลาที่คงที่ไม่เกิน 6.3 วันสำหรับการชี้ขัดที่เปิดอยู่

Spoiler: Kailua ลดเวลาถอยหลังนี้ได้เป็นเพียงชั่วโมงเดียวแล้ว! และลดความเสี่ยงจากการโจมตีทรัพยากรที่ใช้หมด!

ป้อน ZK ทั่วไป

ศิษย์มีความสามารถที่จะใช้ในการแก้ไขข้อโต้แย้งในสถานะของ rollup ในรูปแบบที่ไม่ต้องโต้ตอบ โดยใช้หลักฉบับที่ไม่ต้องการการตอบสนอง ลักษณะแบบจากหนึ่งครั้งนี้หมายความว่าเวลาที่จะใช้ในการแก้ไขข้อโต้แย้งสามารถลดลงอย่างมากได้เพียงเวลาที่จำเป็นในการพิสูจน์บล็อกเดียว

Hybrid คืออย่างดีที่สุดของสองโลก

แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงกลไกดังกล่าวอาจฟังดูสมเหตุสมผล แต่ก็ยังไม่ใช่การแนะนํา ZK ที่ดีที่สุดในเกมข้อพิพาทในแง่ดี! แทนที่จะต้องการหลักฐานเพียงเพื่อแสดงให้เห็นว่าสถานะการยกเลิกที่เสนอนั้นไม่ถูกต้องเราสามารถใช้ประโยชน์จากการพิสูจน์ zk เพื่อแสดงให้เห็นถึงความถูกต้องแม้ในสภาพแวดล้อมในแง่ดี! ด้วยคู่ของหลักฐานในใจ Kailua เพียงต้องการให้ผู้ท้าชิงส่งสัญญาณ “เจตนา” ของพวกเขาที่จะโต้แย้งข้อเสนอป้องกันการสรุปข้อเสนอนั้นจนกว่าจะมีการส่งหลักฐานความผิดหรือความถูกต้องเพื่อหักล้างผู้ท้าชิงหรือผู้เสนอและลบการกระทําของตนออกจากการเล่น ด้วยเหตุนี้สิ่งนี้จึงช่วยให้ Kailua สามารถบรรเทาการโรลอัพจากความกังวลเกี่ยวกับการพิสูจน์ว่าเวลาอาจไม่สั้นเท่ากับการหมดเวลาหลัง

ความต้องการหลักประกันที่น้อยลง (น้อยมาก)

แต่ Kailua ไม่เพียง แต่กําจัดความล่าช้าขั้นสุดท้ายที่ยาวนานเนื่องจากธุรกรรมการตอบสนองต่อความท้าทายแบบโต้ตอบ แต่ยังช่วยลดหลักประกันส่วนใหญ่ที่จําเป็นสําหรับการรักษา rollups! ผู้เล่นในเกม bisection จะต้องเดิมพันหลักประกันแยกต่างหากในแต่ละอินสแตนซ์ของเกมที่พวกเขาเล่น นี่คือสาเหตุหลักมาจากความจริงที่ว่าผู้เล่นสามารถแพ้ในอินสแตนซ์เกมเนื่องจากไม่ตอบสนองตรงเวลาซึ่งบอกอะไรถึงความซื่อสัตย์ของพวกเขาโดยทั่วไป Kailua เอาชนะข้อ จํากัด นี้ด้วยข้อพิพาท ZK! ใน Kailua หากผู้เล่นท้าทายข้อเสนอและข้อเสนอนั้นได้รับการพิสูจน์ในภายหลังว่าถูกต้อง Kailua จะตัดสิทธิ์ผู้เล่นคนนั้นเนื่องจากความไม่ซื่อสัตย์ที่พิสูจน์แล้ว! การเปลี่ยนแปลงง่ายๆ นี้หมายความว่าตอนนี้ผู้ท้าชิงจะต้องวางหลักประกันเพื่อสวมบทบาทเป็นผู้ท้าชิงแล้วออกความท้าทายให้มากที่สุดเท่าที่ต้องการแทนที่จะวางหลักประกันแยกต่างหากต่อความท้าทายหรือเกม น่าสังเกตว่าการลดหลักประกันแบบเดียวกันนี้ใช้กับผู้เสนอได้อย่างปลอดภัยเช่นกันเนื่องจากเหตุผลเดียวกันโดยไม่ต้องกลัวว่าจะถูกโจมตีโดยผู้เสนอที่ร่ํารวยซึ่งสามารถสแปมระบบได้

จากก๊าซสู่ควัน

อย่างไรก็ตาม นั้นเกิดขึ้นน้อยมากครับ! เมื่อเทียบกับ optimistic rollups มีค่าในการเผยแพร่ข้อมูลที่เพิ่มเติมในออกแบบไฮบริดนี้ ซึ่งจำเป็นต้องลดการมีปฏิสัมพันธ์ที่จำเป็นในเกมการตัดสินหรือไม่ เราออกแบบ Kailua เพื่อทำให้ค่าต้นทุน DA ที่เพิ่มขึ้นนี้ไร้สาระสำหรับค่าใช้จ่ายในการพิสูจน์ทั้งหมดใน ZK Rollup ซึ่งทำให้ค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นต่อธุรกรรมใน Kailua เป็นสัมพันธ์กลับขึ้นอย่างตรงข้ามกับ TPS!

ใน Kailua rollup ที่ challenge/proof เกี่ยวข้องกับลำดับของบล็อก K rollup ผู้เสนอ Kailua จะต้องเผยแพร่ไฮแซชไม่เกิน N/K เป็น “ข้อมูลจุดเช็ค” เมื่อเสนอการเปลี่ยนแปลงสถานะที่ช่วยให้ rollup เดินหน้าไป N บล็อก K คือจำนวนของบล็อกที่ไม่ว่างที่ถูกครอบคลุมโดย challenge/proof และเป็นพารามิเตอร์ที่กำหนดค่าที่กำหนดค่าต้นทุนในการถกเถียง เรากล่าวได้ไม่เกิน N/K เพราะจำนวนจุดเช็คที่ต้องการสามารถลดลงได้มากถ้ามีบล็อกที่ว่างมากในข้อเสนอ

ในกรณีของรูลอัพที่มีความเคลื่อนไหวสูงพอสมควรและมีบล็อกเปล่าน้อยมากข้างต้นจะไม่สำคัญเนื่องจากเป็นค่าเพิ่มของการเผยแพร่เพียง 32/K ไบต์เพิ่มเติมต่อบล็อก ด้วย K=1 เช่น สำหรับ Optimism’s mainnet ตัวอย่างเช่น นี้เท่ากับการเผยแพร่ก้อนเดียวทุก 2 ชั่วโมงและ 15 นาทีซึ่งเท่าเทียมกับอัตราข้อเสนอที่มีอยู่ในเครือข่ายหลัก OP, และต่ำกว่ามากค่าใช้จ่าย DA สำหรับช่วงเวลาดังกล่าว. ใน TPS ปัจจุบันและค่าใช้จ่ายต่อ blob ที่ $3, นั่นคือน้อยกว่า $0.0001 ต่อ tx!

อย่างไรก็ตาม ในกรณีของรอลลัพที่มีการใช้พื้นที่บล็อกต่ำ (เช่น เนื่องจากเวลาบล็อกต่ำมาก) การเผยแพร่แบบไม่มีความรู้แน่ชัดของ N/K แสดงว่าใช้ไม่ได้ แต่ Kailua ไม่ใช่คนโง่! ในกรณีนี้ เงื่อนไขสำหรับการสร้างจุดตรวจสอบสามารถใช้พารามิเตอร์ที่สอง E ซึ่งแสดงถึงจำนวนบล็อกที่ว่างเปล่าสูงสุดที่จุดตรวจสอบสามารถครอบคลุมได้ จึงจำเป็นต้องใช้ checkpoint ขนาด 32 ไบต์ (block/state hash) เพื่อครอบคลุมลำดับของบล็อกที่มีจำนวนบล็อกที่ว่างเปล่าไม่เกิน E หรือบล็อกที่ไม่ว่างไม่เกิน K โชคดีที่ E สามารถเป็นจำนวนที่มีค่าสูงกว่า K อย่างมีนัยสำคัญ ขึ้นอยู่กับความถูกต้องของการพิสูจน์บล็อกว่าง

ใช้ Kailua วันนี้

Kailua กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วในปัจจุบันและเหมาะกับสภาพแวดล้อมทดสอบเท่านั้น และไม่เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมการผลิต เราจะดำเนินการปรับปรุงและพัฒนา Kailua ต่อไปโดยการเพิ่มคุณสมบัติใหม่ ปรับปรุงต้นทุนและประสิทธิภาพ และอาจรองรับชุดคำสั่ง rollup เพิ่มเติม! Kailua เป็นโครงการเปิดตัวอย่างเต็มรูปแบบที่เผยแพร่ภายใต้ RISC Zero’sGithub.

ง่ายมาก!

Kailua CLI ช่วยให้คุณสามารถติดตั้ง local OP devnet และอัพเกรดไปยังการใช้ ZK fault proofs ได้อย่างง่ายดายด้วยไม่กี่คำสั่ง แล้วคุณสามารถใช้ CLI เพื่อเริ่มต้น proposer และ validator และติดต่อกับ devnet ที่มีอยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์ของคุณได้อย่างปกติ หากคุณสนใจทดสอบเกมขัดแย้งจริงๆในกรณีของข้อบกพร่อง คุณสามารถใช้ CLI เพื่อเชื่อมต่อโดยไม่ปกติเหมือนที่คุณไม่ได้ทำและทำให้เกิดข้อเสียง่าย ๆ และดู validator challenge และโจมตีซ้ำเติมด้วย RISC Zero zkVM!

มันเป็นปฏิบัติ

สุดท้ายนี้จะไม่โพสต์บล็อก RISC Zero เกี่ยวกับรุ่นใหม่โดยไม่ต้องนับรอบ! ตารางด้านล่างแสดงเกณฑ์มาตรฐาน OP Mainnet ซึ่งมาพร้อมกับข้อแม้บางประการ

  1. เลขเหล่านี้แตกต่างจาก Zeth เนื่องจากเครื่องย่อยและเครื่องมือการดำเนินการในฐานะ Optimism’s Kona ที่ออกแบบมาโดยคำนึงถึงระดับสูงบางอย่างที่จะเป็นประโยชน์ต่อการปรับแต่งที่วางแผนไว้ของเราในการปรับใช้ใน RISC Zero zkVM
  2. ทุกการพิสูจน์เป็นสำหรับการสืบทอดและดำเนินการของบล็อก L2 เดียว การพิสูจน์เป็นกลุ่มของบล็อกหลายตัวสามารถถูกปรับแต่งเพื่อให้ได้รอบที่มีจำนวนรอบต่อบล็อกน้อยกว่าอย่างมีนัยสำคัญโดยการแบ่งปันต้นทุนในการสืบทอดข้อมูล ซึ่งมีขนาดใหญ่เป็นพิเศษ
  3. เรามีการเบราว์เซอร์ของในตัวที่จะถูกนำมาใช้งานเร็ว ๆ นี้กับ zkVM ซึ่งจะลดค่าใช้จ่ายในรอบของ Kailua ลงอย่างมีนัยสำคัญ

บล็อก
รอบ
การทำธุรกรรม
ต้นไม้โบนไซต์ที่พิสูจน์ค่าใช้จ่าย
126223114
17,121,252,466
108
$22
126223244
16,202,792,886
98
$ 21
126223597
15,194,355,377
85
$20
126229327
14,245,181,555
81
$19
126210813
10,663,051,955
43
$14
126210550
10,596,525,804
37
$14

แม้จะมีการเพิ่มรอบวงจรเกือบ 4 เท่าเมื่อเปรียบเทียบกับ op-zeth ค่าพิสูจน์ต่อธุรกรรมในตารางนี้ดีขึ้นสองถึงห้าเท่าเนื่องจากการปรับปรุงในตัวพิสูจน์ RISC Zero

Disclaimer:

  1. บทความนี้ถูกพิมพ์ซ้ำจาก [ risczero], สิทธิ์ในการคัดลอกทั้งหมดเป็นของผู้เขียนต้นฉบับ [ Rami Khalil]. If there are objections to this reprint, please contact the เกตเรียนทีม และพวกเขาจะดำเนินการด้วยรวดเร็ว
  2. คำปฏิเสธความรับผิด: มุมมองและความคิดเห็นที่แสดงในบทความนี้เป็นเพียงของผู้เขียนเท่านั้นและไม่เกิดเป็นคำแนะนำทางการลงทุนใด ๆ
  3. แปลบทความเป็นภาษาอื่น ๆ โดยทีมผู้เรียน Gate หากไม่ได้กล่าวถึง การคัดลอก การแจกจ่าย หรือการลอกเลียนแบบบทความที่แปลนั้นถือเป็นการละเมิดกฎหมาย
เริ่มตอนนี้
สมัครและรับรางวัล
$100