Popular Science: Interpretación de "Rollups" en lengua vernácula

Comencemos este artículo con una metáfora.

Imagina que estuviéramos de regreso en la clase de matemáticas de la escuela secundaria. Nuestro profesor, tan cruel como cualquier otro profesor de matemáticas de secundaria, nos dio una lista de cien problemas de división larga, cada uno con números enormes. Nuestra misión es resolver tantos problemas como sea posible. Pero cuidado, tenemos que escribir la respuesta final y cada paso de cálculo en un papel. En cuestión de minutos, podemos fruncir el ceño y darnos cuenta de que el problema no es simple. Lo que se puede acomodar en una hoja de papel, además de todas las respuestas completamente resueltas, no puede contener ningún paso de cálculo.

¿Cómo se relaciona esta historia kafkiana con los Rollups?

En esta metáfora, la hoja de papel es 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 colmo de males, la mayoría de estas transacciones son computacionalmente intensivas, como préstamos flash o transacciones enrutadas a través de un agregador. Los modelos simples de transferencia y pago de la era anterior a DeFi son cosa del pasado.

Ese es el quid de la cuestión. Al igual que el profesor de matemáticas en la analogía, pidiéndonos que llenemos cada línea de división larga en el espacio de una hoja de papel, Ethereum también debe procesar y registrar cada paso de cada cálculo para cada transacción.

Hasta la aparición de los Rollups.

Los rollups mueven el cálculo fuera de la cadena mientras almacenan datos mínimos de transacciones en la cadena. En este sentido básico, los Rollups son el borrador de Ethereum, que maneja todos los datos desordenados, lo que permite que múltiplos geométricos de transacciones de contratos inteligentes se "acumulen" dentro de un solo bloque de Ethereum.

Esta metáfora ayuda a aclarar el problema que pretende resolver Rollups (“congestión de la red por sobrecarga computacional”). Incluso proporciona una idea aproximada de lo que se requiere para una solución de resumen ("cómputo fuera de la cadena"). Pero en cuanto a cómo funcionan realmente los Rollups, cómo se ven y por qué es tan emocionante para alguien como yo, tenemos que profundizar más.

Rollup es esencialmente una cadena de bloques independiente, pero con modificaciones. Al igual que Ethereum, el protocolo Rollup tiene una "máquina virtual" que ejecuta código de contrato inteligente. La máquina virtual de Rollup se ejecuta independientemente de la máquina virtual de Ethereum (o "EVM"), pero se rige por contratos inteligentes de Ethereum. Esta conexión permite que los Rollups se comuniquen con Ethereum. Rollup ejecuta transacciones y procesa datos, y Ethereum recibe y almacena los resultados.

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Desde una perspectiva técnica, la diferencia clave entre la cadena Rollup y otras cadenas de bloques tradicionales es la forma en que se producen los nuevos bloques.

Por lo general, una cadena de bloques es mantenida por varios participantes en una red distribuida ("mineros" o "validadores"). Estos participantes producen bloques de forma conjunta a través de un mecanismo de consenso. En términos simples, los participantes votan sobre qué hacer con un conjunto de transacciones o cómo construir el siguiente bloque. Los bloques con soporte mayoritario se escriben permanentemente en la cadena de bloques.

En cambio, las cadenas Rollup no funcionan según la regla de la "mayoría". En cambio, una parte que monitorea el estado del Rollup puede enviar las llamadas "afirmaciones" a Ethereum indicando cómo se debe procesar la transacción. Es importante destacar que Ethereum aceptará o rechazará esta afirmación independientemente de si cuenta con el apoyo de la mayoría de los demás participantes del Rollup. En la práctica, esto generalmente significa que una sola parte en un Rollup tiene la tarea de procesar transacciones y producir bloques.

La naturaleza centralizada de la producción de bloques de Rollup es una de las razones por las que puede procesar transacciones de manera tan eficiente. Pero también plantea una pregunta obvia y preocupante: ¿Cómo asegura Rollup la correcta producción de bloques sin un consenso mayoritario? ¿Qué sucede si los productores de bloques son maliciosos?

Esta centralización inevitablemente confunde a los usuarios que están acostumbrados a las cadenas de bloques basadas en el consenso. De hecho, si la historia terminara aquí, podríamos (erróneamente) concluir que los Rollups son solo "bases de datos recreadas por una sola parte", como tuiteó recientemente el cofundador de Avalanche, Kevin Seqniqi.

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De hecho, como veremos, la acusación de centralización no es tanto falsa como lógicamente engañosa. Por lo general, las cadenas de bloques centralizadas con mecanismos de consenso débiles son vulnerables a sobornos y ataques maliciosos. Sin embargo, en el caso especial de los paquetes acumulativos, no estar suficientemente descentralizados no compromete su seguridad e integridad. Para entender por qué, tenemos que ir un paso más allá.

Piense en la tarea de matemáticas con la que comenzamos. El papel borrador para los cálculos es nuestro salvavidas ya que nos permite escribir solo la pregunta y su respuesta en la hoja de respuestas. Al comparar los Rollups con el papel borrador, decimos que "mueve el cálculo del contrato inteligente fuera de la cadena mientras almacena solo datos mínimos de transacciones en la cadena".

De hecho, el almacenamiento de datos de transacciones en cadena es fundamental para el funcionamiento de los Rollups. En Rollups, solo computación, el procesamiento de datos está fuera de la cadena, y cada transacción procesada todavía tiene sus datos de entrada (es decir, "datos de llamada") almacenados en la cadena de bloques de Ethereum.

¿Por qué es importante mantener los datos de las transacciones en la cadena? En la analogía de la tarea de matemáticas, la última hoja de papel que le entregamos a nuestro maestro contiene el problema de división larga y su respuesta. Para que el profesor pueda revisar nuestra tarea después del hecho, incluso si no registramos los pasos de cálculo individuales. Del mismo modo, la disponibilidad constante de datos en cadena significa que la capa base de Ethereum puede repetir cualquier cálculo en Rollups.

En resumen, la disponibilidad de datos en cadena de Rollups permite un proceso de verificación integrado. Ethereum puede verificar dos veces la exactitud de las transacciones procesadas en la cadena de acumulaciones antes de escribirlas permanentemente en el libro mayor, de manera similar al poder de revisión judicial de la Corte Suprema de EE. UU.

Por lo tanto, la característica clave de los Rollups son sus limitaciones. Los resúmenes simplemente empujan las transacciones a la capa base, no hay forma de obligar a la cadena de bloques a aceptarlas, porque Ethereum puede anular cualquier transacción de resúmenes si es necesario. Debido a que están sujetas a este proceso de verificación, se considera que las transacciones en Rollup carecen de verdadera finalidad.

Considerando las limitaciones de los Rollups, podemos volver a su acusación de centralización. Los productores de bloques individuales de Rollup pueden intentar procesar transacciones maliciosamente. Pero si es así, Ethereum rechazará el lote después de que se complete el proceso de verificación y el productor del bloque será penalizado.

Ahora, exactamente cómo funciona el "proceso de verificación" depende de si los Rollups se basan en Optimistic o Zero Knowledge (lea más aquí). Pero para ambos, el proceso de verificación sigue siendo geométricamente más eficiente que Ethereum sin Rollup.

En resumen, el sistema Rollup se basa en "controles y equilibrios" para garantizar que Ethereum siga siendo una cadena soberana; el consenso de la cadena principal de Ethereum es el árbitro final de los hechos. Pero lo más importante, este no es el caso con las cadenas laterales. Al carecer del mismo proceso de verificación, las cadenas laterales procesan transacciones a través de sus mecanismos de consenso completamente independientes. Las transacciones de cadena lateral están "finalizadas", mientras que las transacciones acumuladas no lo están (hasta que se confirmen en Ethereum). Como tal, las cadenas laterales requieren suposiciones de confianza más sólidas, ya que no pueden compartir la seguridad descentralizada de Ethereum. De hecho, creo que las cadenas laterales son más parecidas a la Capa 1 compatible con EVM que a los Rollups.

En pocas palabras: los rollups mueven el cálculo fuera de la cadena para liberar más espacio en la cadena. La disponibilidad de datos en la cadena es fundamental, ya que le permite a Ethereum verificar la exactitud de las transacciones acumulativas. A su vez, este proceso de verificación actúa como un "chequeo" para la producción de bloques Rollup, eliminando la necesidad de un mecanismo de consenso.

Los rollups finalmente permiten que Ethereum obtenga su pastel y bondad: liberan exponencialmente más capacidad en la cadena sin socavar la seguridad descentralizada de la red. Al menos en mi opinión, esta es la solución de escalado más elegante que podríamos esperar.

Nota: Hace poco comencé una serie de resúmenes sobre Deribit Insights, la primera de las cuales exploró algunas de las diferencias entre los resúmenes de conocimiento cero y los resúmenes optimistas. Muchos lectores me preguntan si tengo alguna recomendación para artículos introductorios de resumen no técnicos, ya que mis artículos asumen un conocimiento básico del tema. De hecho, hay muchos resúmenes útiles (ver aquí, aquí y aquí). Pero no he encontrado una introducción completa para principiantes que pase por alto la jerga técnica (al menos en la medida de lo posible). La siguiente introducción pretende llenar este vacío.

Por cierto, esta conexión se mantiene en la cadena a través de algo llamado "raíz del estado", que rastrea el estado interno de los Rollups: saldos de cuentas, transacciones, códigos, etc. Consulte la introducción de Vitalik para obtener más detalles.

De hecho, en un resumen optimista, una de las partes puede (¡correctamente!) procesar una transacción incluso si todos los demás participantes de la red no están de acuerdo. Esta es la suposición del participante honesto "1 de N" para Optimistic Rollup, que exploro con más profundidad en la sección "Consideraciones de seguridad" de este artículo de Deribit.

El rol de productor de bloques tiene diferentes requisitos en Optimistic y Zero-Knowledge Rollup. Consulte la misma sección del artículo de Deribit ("Consideraciones de seguridad") para obtener más información al respecto.

El artículo que invita a la reflexión de Haseeb Qureshi sobre la descentralización. El argumento de Qureshi es que la descentralización no es inherentemente valiosa y, por el contrario, la centralización no es inherentemente mala. Aunque Qureshi no analiza los Rollups en su artículo, su argumento sigue siendo muy relevante.

En Marbury v. Madison (1803), la Corte de Marshall dictaminó que la Corte Suprema tenía el poder de anular la legislación del Congreso que considerara inconstitucional, lo que efectivamente le dio al poder judicial la última palabra en todos los asuntos legislativos.

De hecho, los productores de bloques en ZK Rollups prohíben criptográficamente el fraude, ya que las pruebas de transacciones de conocimiento cero pueden no ser válidas.

Fuente | Mecanismo Capital

Por | Benjamín Simón

Fecha|1 de junio de 2021

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