Explique cómo Rollup logra la expansión de Ethereum en un lenguaje no técnico

Rollup es el "papel borrador" para cálculos complejos en Ethereum.

Empecemos con una analogía.

Imagina que estamos de nuevo en la clase de matemáticas de la escuela secundaria. Nuestro maestro, tan cruel como lo fue su maestro de matemáticas de secundaria, nos dio una lista de cien problemas de división larga, cada uno con números muy grandes. La tarea, nos dijeron, era responder tantas preguntas como fuera posible. ¡Pero hay un problema! Tuvimos que anotar la solución final y cada paso de cálculo en una hoja de respuestas. Minutos después, con un nudo en el estómago, intuimos la absurda imposibilidad de la tarea. Solo se pueden escribir unas pocas respuestas completas en una página.

¿Qué tiene que ver esta historia kafkiana con los Rollups?

En esta metáfora, la hoja de respuestas representa un bloque de Ethereum y el problema matemático es la transacción del contrato inteligente. Ethereum está muy concurrido en este momento. Hay demasiadas transacciones que deben incluirse en cada bloque. Para empeorar las cosas, la mayoría de estas transacciones son computacionalmente intensivas, como préstamos flash o transacciones enrutadas a través de agregadores. La era anterior a DeFi, donde solo había transferencias y pagos simples, se ha convertido en algo del pasado.

Ese es el quid de la cuestión. Así como el profesor de matemáticas en la metáfora nos pidió que metiéramos cada línea de nuestra difícil solución de división larga en una hoja de papel, Ethereum debe procesar y registrar cada línea de cálculo para cada transacción.

La solución Rollups ha cambiado eso.

Los rollups mueven el cálculo fuera de la cadena mientras almacenan la menor cantidad posible de datos de transacciones en la cadena. En este sentido fundamental, son el borrador de cálculo de Ethereum. Los rollups manejan todo el procesamiento de datos desordenado, lo que permite agregar lotes exponenciales de transacciones de contratos inteligentes dentro de un solo bloque Ethereum.

Esta metáfora puede ayudar a describir el problema que Rollups pretende resolver ("congestión de la red debido a una sobrecarga computacional"). Incluso nos da una vaga idea de lo que se requiere exactamente para una solución de Rollups ("la computación móvil se mueve fuera de la cadena"). Pero en cuanto a cómo funcionan realmente los resúmenes, cómo se ven y por qué entusiasman tanto a personas como yo, debemos profundizar más.

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Rollup es esencialmente una cadena de bloques separada con algunas modificaciones. Al igual que Ethereum, el protocolo Rollups tiene una "máquina virtual" (EVM) que ejecuta código de contrato inteligente. Las máquinas virtuales acumuladas funcionan independientemente de las propias máquinas virtuales de Ethereum, pero son administradas por contratos inteligentes de Ethereum. Esta conexión permite que Rollups y Ethereum se comuniquen. Los rollups ejecutan transacciones y procesan datos, y Ethereum recibe y almacena los resultados.

A nivel técnico, la diferencia clave entre las cadenas Rollup y otras cadenas de bloques más tradicionales es la forma en que se producen los nuevos bloques.

Por lo general, una cadena de bloques es mantenida por una red distribuida de partes ("mineros" o "validadores", según el tipo de cadena). Estas partes relevantes producen bloques de manera conjunta a través del consenso. En términos simples, las partes interesadas votan sobre qué hacer con un conjunto de transacciones o cómo construir el siguiente bloque. Los bloques con apoyo mayoritario se escriben permanentemente en la cadena.

En cambio, las cadenas Rollup no funcionan por regla de la mayoría. En cambio, una parte que monitorea el estado de un Rollup puede enviar una llamada "afirmación" a Ethereum indicando cómo se debe procesar la transacción. Es importante destacar que Ethereum puede aceptar o rechazar esta afirmación independientemente de si cuenta con el apoyo de la mayoría del resto del Rollup. En la práctica, esto suele significar que a una determinada parte del Rollup se le asigna la tarea de procesar transacciones y generar bloques.

La red de prueba Phala Network del proyecto de privacidad de Polkadot tiene más de 700 nodos de privacidad: el 15 de diciembre, había más de 730 nodos de privacidad (nodos de trabajo TEE) en la tercera versión de la red Vendetta de la red de prueba Phala, con una potencia informática total de 280 000 puntos, y se activaron Clasificación Liquidez Airdrop Firedrop. Esto significa que casi 4000 núcleos de CPU están cumpliendo tareas de privacidad de blockchain en tiempo real, superando protocolos similares como Oasis Labs y Secret Network. Phala Network se ha convertido en una de las redes informáticas de privacidad descentralizadas más grandes. [2020/12/15 15:17:33]

La naturaleza centralizada de la producción de bloques de Rollup es parte de la razón por la que Rollup puede procesar transacciones de manera tan eficiente. Pero también plantea una pregunta obvia y preocupante: ¿cómo garantiza Rollup que la producción de bloques sea correcta sin el consenso de la mayoría? ¿Qué sucede si el productor de bloques es malicioso?

Esta naturaleza centralizada confunde a los usuarios acostumbrados al cifrado de blockchain basado en el consenso. De hecho, si la historia terminara aquí, podríamos (erróneamente) concluir, como tuiteó recientemente el cofundador de Avalanche, Kevin Seqniqi, que los Rollups son solo "bases de datos replicadas por una sola parte".

De hecho, como veremos, la acusación de la llamada centralización es menos falsa que lógicamente engañosa. Por lo general, las cadenas de bloques centralizadas sin un mecanismo de consenso sólido son vulnerables a la corrupción y las adquisiciones hostiles. Sin embargo, en el caso único de Rollup, la falta de descentralización en realidad no crea problemas de seguridad e integridad. Para entender por qué este es el caso, necesitamos profundizar un poco más.

Piense en el acertijo de la tarea de matemáticas que mencionamos al principio. Nuestro salvavidas es un papel borrador que se puede usar para los cálculos, de modo que solo necesitamos escribir las preguntas y sus respuestas en la hoja de respuestas. Los rollups son como papel borrador, decimos que "mueven el cálculo de contratos inteligentes fuera de la cadena mientras solo almacenan la menor cantidad posible de datos de transacciones en la cadena".

De hecho, el último eslabón, el almacenamiento de datos de transacciones en cadena, es fundamental para la forma en que funciona Rollup. En Rollup, solo el cálculo (procesamiento de datos) está fuera de la cadena. Cada transacción procesada por Rollup todavía tiene sus datos de entrada (oficialmente llamados "datos de llamada") almacenados en Ethereum.

¿Cuál es la importancia de mantener los datos de las transacciones en la cadena? En la analogía de la tarea de matemáticas, la última hoja de respuestas que le entregamos al maestro contiene el problema de división larga y su respuesta. Nuestros profesores pueden verificar nuestros resultados después, incluso si los pasos de cálculo individuales no se incluyeron en la hoja de respuestas. Del mismo modo, la disponibilidad continua de datos en cadena significa que la capa subyacente de Ethereum puede repetir cualquier cálculo en Rollup.

En resumen, la disponibilidad de datos en cadena de Rollups significa que puede haber un proceso de revisión integrado. Ethereum puede "revisar" la integridad de las transacciones procesadas en la cadena Rollup antes de escribirlas de forma permanente en el libro mayor, al igual que el poder de revisión judicial de la Corte Suprema de EE. UU.

Por lo tanto, el contenido de oro clave de Rollup es que es limitado. Los rollups solo envían transacciones a la capa subyacente; no se pueden aplicar porque Ethereum puede anular cualquier transacción de rollup si es necesario. Debido a que están sujetas a este proceso de revisión, las transacciones acumulativas no son realmente definitivas.

Dada la naturaleza restringida de Rollup, podemos volver a las acusaciones de centralización sin resolver. Los productores de bloques individuales de Rollup pueden intentar procesar transacciones maliciosamente. Pero si es así, Ethereum simplemente rechazará el lote después de que se complete el proceso de revisión, y el productor del bloque será penalizado.

Ahora, exactamente cómo funciona el "proceso de investigación" depende de si el Rollup es un mecanismo optimista o un mecanismo de conocimiento cero (haga clic aquí para obtener más información). Pero para ambos, el proceso de revisión sería exponencialmente más eficiente que Ethereum sin que Rollup procese las transacciones por sí solo.

En resumen, el sistema Rollup garantiza que Ethereum siga siendo una cadena soberana basada en el principio de "controles y equilibrios"; el propio consenso de Ethereum es el árbitro final de la verdad. Pero lo más importante es que esto es diferente de las soluciones de cadena lateral. Al carecer del mismo proceso de revisión, las cadenas laterales procesan las transacciones a través de sus propios mecanismos de consenso completamente independientes. Las transacciones de cadena lateral son "finales", mientras que las transacciones de resumen no lo son (la finalidad no se establece hasta que se confirman en Ethereum). Como tal, las cadenas laterales requieren una suposición de mayor confianza, ya que no pueden beneficiarse de los propios mecanismos de seguridad descentralizados de Ethereum. De hecho, creo que las cadenas laterales son más parecidas a las soluciones de capa 1 compatibles con EVM que a los paquetes acumulativos.

En pocas palabras: la solución de Rollups es mover el cálculo fuera de la cadena para liberar más espacio en la cadena. La disponibilidad de datos en la cadena es fundamental porque significa que Ethereum puede verificar dos veces la integridad de las transacciones acumuladas. A su vez, este proceso de revisión sirve como "verificación" para la producción de bloques de Rollup, por lo que Rollup no requiere un mecanismo de consenso.

Los rollups finalmente podrían permitir que Ethereum tenga un mercado (pastel) lo suficientemente grande como para comérselo: liberan exponencialmente más capacidad en la cadena sin socavar la seguridad descentralizada de la red. Al menos en mi opinión, esta es una solución de escalado tan elegante como esperábamos.

Gracias a t11s y Hasu por sus útiles comentarios y sugerencias.

Enlace fuente: www.mechanism.capital

Escrito por: Benjamin Simon, investigador de Mechanism Capital

Compilación: Perry Wang

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