Todo lo que necesita saber sobre Optimistic Rollup (Parte 2)

Los esquemas de escalabilidad de la capa 2 se basan en el hecho de que intentamos minimizar la cantidad de transacciones realizadas en la cadena tanto como sea posible. Usamos pruebas de fraude para cancelar las transiciones de estado inválidas que han ocurrido. Dado que las pruebas de fraude son transacciones en cadena, queremos minimizar la cantidad de pruebas de fraude emitidas en Ethereum. Idealmente, el fraude nunca ocurriría y no se emitirían pruebas de fraude.

Desincentivamos el fraude introduciendo una fianza de fidelidad. Los usuarios que quieran convertirse en clasificadores primero deben depositar un depósito de seguridad en Ethereum. Si se demuestra que son fraudulentos, pierden su depósito de seguridad. Para incentivar a los usuarios a detectar activamente el fraude, el depósito del ordenante se recompensa al verificador.

En el diseño del mecanismo de incentivos a prueba de fraude, hay dos parámetros que deben diseñarse:

Monto del depósito de integridad: El depósito pagado por el clasificador es la recompensa que puede obtener el verificador. Cuanto mayor sea la cantidad, mayor será el incentivo para el verificador y menor el incentivo para que el clasificador haga el mal.

Duración del período de disputa: la ventana de tiempo en la que se pueden emitir pruebas de fraude. Una vez que ha pasado esta ventana de tiempo, las transacciones L2 se finalizan en L1. Si el período de disputa es más largo, mejorará la seguridad y resistirá mejor los ataques de censura. Si el período de disputa es más corto, el usuario disfruta de una mejor experiencia de usuario al retirar fondos en L2 a L1, porque no tiene que esperar mucho tiempo para gastar los fondos en L1.

En mi opinión, no existe el llamado valor estático correcto para estos dos parámetros. Tal vez un bono de 10 ETH y un período de disputa de 1 día serían suficientes. La verdadera respuesta es que depende del incentivo para ser un validador (el costo de ejecutar el software del validador) y la dificultad de emitir pruebas de fraude (el nivel de congestión en L1). Estos se pueden ajustar de forma manual o automática. Por ejemplo, EIP 1559 introdujo el código de operación BASEFEE en Ethereum. Este código de operación se puede usar para predecir el nivel de congestión en la cadena, lo que hace que la duración del período de disputa sea programable.

Es importante implementar correctamente este mecanismo de sanción, de lo contrario corre el riesgo de ser explotado en la práctica. Por ejemplo, aquí hay una implementación nativa que no funciona:

Alice deposita 1 ETH y se convierte en clasificadora

Alice publica una actualización de estado falsa

Bob se entera y plantea una disputa. Si tiene éxito, el depósito de 1 ETH de Alice se recompensa a Bob y se cancela la actualización de estado falsa.

Alicia descubre la polémica, también la plantea (¡desafíate a ella misma!)

Alice recuperó su 1 ETH y escapó con éxito del castigo que habría recibido por hacer el mal.

El País Vasco de España crea una ley de criptoimpuestos: Jinse Finance informa que las tres principales provincias occidentales del País Vasco de España (Guipúzcoa, Vizcaya y Álava) intentarán imponer "mercados no regulados" para las criptomonedas "Estableciendo un tope fiscal". El primero en hacerlo fue el Gobierno de Vizcaya, que aprobó un "anteproyecto" de un proyecto de ley local que obligaría a las empresas que ofrecen "servicios de compraventa de criptomonedas" a prestar "servicios de criptomonedas" a Hacienda y Hacienda del Estado de Vizcaya. "Saldos de criptomonedas y monedas fiduciarias en manos de propietarios de monedas virtuales". Esto puede aplicarse a los propietarios de criptomonedas que residen en Vizcaya, y los intercambios también están obligados a entregar datos sobre "operaciones en dicha moneda", es decir, datos de transacciones. Las Cortes de Bizkaia votarán la propuesta de ley. Si se acepta, entrará en vigor el 1 de enero de 2023. Pronto Gipuzcoa y Álava desarrollaron propuestas similares. (criptonoticias) [2022/5/22 3:33:18]

Alice puede lanzar este ataque "ejecutando la transacción", es decir, transmitiendo una transacción que es igual a la de Bob, pero pagando un precio de gasolina más alto para permitir que su transacción se ejecute antes que Bob. Esto significa que Alice siempre puede hacer el mal a un costo muy bajo.

La solución a este problema es simple: en lugar de otorgar la totalidad del depósito del perpetrador al concursante, queme el X% del mismo. En el ejemplo anterior, si destruimos el 50% del depósito de seguridad, Alice solo puede recuperar 0.5 ETH acelerando la transacción, lo cual es suficiente para disuadir a Alice de hacer el mal en el paso 2 anterior. Por supuesto, el mecanismo de quema de bonos también reduce el incentivo para que las personas ejecuten el software de validación (porque se reducirá la recompensa por presentar una disputa con éxito), por lo que la parte restante después de la quema debe ser suficiente para incentivar al validador.

Hemos visto el diseño de Optimistic Rollup. Ahora, escuchemos y respondamos las críticas de Optimistic Rollup.

Mencionamos anteriormente que un período de disputa más largo ayuda con la seguridad. Parece haber una compensación inherente aquí: un largo período de disputa es perjudicial para la adopción de OR porque cualquier usuario que desee retirar fondos de OR tendrá que esperar mucho tiempo (por ejemplo, 7 días). Un período de disputa más corto da como resultado una mejor experiencia de usuario, pero aumenta el riesgo de no disputar el fraude de manera oportuna.

No creemos que esto sea un problema. Debido a la larga demora en el retiro, esperamos que haya creadores de mercado que ofrezcan servicios de retiro rápido. Esto es posible porque alguien que valida el estado L2 puede determinar correctamente si un retiro es fraudulento y, por lo tanto, comprarlo por un precio ligeramente más bajo. Por ejemplo:

Participantes:

Alicia: 5 ETH en L2

Bob: tiene 4,95 ETH en el contrato inteligente "creador de mercado" en L1 y es un validador en L2

Pasos:

Alice le dice a Bob que quiere un retiro rápido y le paga 0.05 ETH

Alice inicia una transacción de retiro para el contrato inteligente "creador de mercado" de Bob

Pueden pasar dos cosas:

(1) Bob verifica que el retiro es válido en L2 y acepta la solicitud de retiro rápido de Alice. Los 4,95 ETH del contrato de creador de mercado se envían inmediatamente a la dirección de Alice en L1. Cuando termina el período de disputa, Bob puede obtener 5 ETH, lo cual es una buena ganancia.

(2) Bob descubre que el retiro no es válido durante la verificación. Bob disputa la transición de estado de esta transacción, cancela la transición de estado y es recompensado con un depósito del autor del pedido malvado.

Si Alice es honesta, la retirada se puede completar de inmediato; si trata de hacer el mal, será castigada. Esperamos que si hay una demanda real de servicios de transacciones rápidas, las tarifas de servicio pagadas a los creadores de mercado disminuirán gradualmente y, finalmente, los usuarios no sentirán este proceso en absoluto.

El impacto más importante del servicio de transacciones rápidas es que la componibilidad con los contratos L1 se puede lograr sin esperar a que finalice todo el período de disputa.

Nota: Esta técnica apareció por primera vez en el artículo "Transacciones simples y rápidas".

El "Escenario de ataque de costo casi cero en el paquete acumulativo optimista" señala que los ordenantes pueden sobornar fácilmente a los mineros de Ethereum para censurar las transacciones en disputa. Para un sistema Optimistic Rollup, esto puede ser fatal, porque la seguridad de todo el sistema proviene del mecanismo de disputa.

No estamos de acuerdo con esta opinión. Creemos que la parte honesta pagará el mismo o más dinero para sobornar a los mineros que la parte maliciosa. Además, los mineros incurren en costos adicionales cada vez que contribuyen. Esto afectará el valor de Ethereum, afectando así los intereses de los propios mineros.

De hecho, este escenario ha sido estudiado en la literatura académica, y resulta que "la amenaza de tal contraataque produce un equilibrio de Nash perfecto en subjuegos, de modo que el ataque nunca ocurre en primer lugar".

Gracias a Hasu por recomendarnos este artículo.

En cuanto al dilema del validador, Ed Felten lo ha analizado en su excelente artículo y ha propuesto una solución. Resumimos de la siguiente manera:

Si los incentivos del sistema funcionan según lo previsto, nadie hará el mal

Si nadie está haciendo el mal, no tiene sentido ejecutar un software de validación, porque no hay ningún beneficio.

Si nadie está ejecutando el software de validación, el ordenante tiene la oportunidad de hacer el mal.

Si el clasificador hace algo mal, el sistema ya no se comportará como se esperaba

¡Esta pregunta parece importante, y parece una paradoja! Suponiendo que el monto total de la recompensa sea fijo, cuanto mayor sea el número de validadores, menor será el ingreso esperado de cada validador. Además, si aumenta el número de verificadores, el monto total de la recompensa puede disminuir, ya que se reducirá el comportamiento fraudulento, lo que resultará en menores retornos para los verificadores. En el análisis que sigue, Felten propone cómo resolver el dilema del validador.

Voy a objetar que no creo que el dilema del validador sea tan serio como lo pintan los críticos. De hecho, los validadores no dependen de incentivos económicos. Suponga que crea una aplicación grande en resumen, o es un titular de token. Si este sistema se ve comprometido, su aplicación no funcionará y sus tokens perderán valor. Además, la necesidad de retiros rápidos lleva a los servicios de creación de mercado (como mencionamos anteriormente), independientemente de si hay fraude o no. Para dar un ejemplo realista, Bitcoin no brinda incentivos económicos para que los operadores de nodos almacenen el historial completo de transacciones de la cadena de bloques o proporcionen datos locales a los nodos pares, pero la gente seguirá haciendo estas cosas de manera altruista.

Aunque no proporcionar un incentivo económico para ejecutar validadores no es compatible con incentivos, garantiza la seguridad del sistema, lo cual es importante para las entidades que invierten en el sistema. Por lo tanto, creemos que los sistemas Optimistic Layer 2 no necesitan resolver el dilema del verificador a través de mecanismos de diseño.

Como dice el título del artículo, analizamos una de las tecnologías más importantes para Ethereum en 2021: Optimistic Rollup.

Las ventajas de OR incluyen: es una extensión de Ethereum, integrando la seguridad y componibilidad de Ethereum, así como ventajas para desarrolladores. Al mismo tiempo, mejora el rendimiento de Ethereum con poco o ningún costo o requisitos de confianza para los usuarios de Ethereum. Exploramos los incentivos que hacen que la IO sea viable y brindamos refutaciones a las críticas comunes.

Queremos enfatizar que el límite superior de rendimiento de OR es la cantidad de datos que se pueden transportar en L1. Por lo tanto, lo mejor para nosotros es hacer dos cosas: 1) comprimir los datos que publica en L1 tanto como sea posible (p. ej., a través de la agregación firmada BLS) y 2) tener una capa de datos grande y de bajo costo (p. ej., ETH 2.0).

Para lectura adicional, recomendamos la Guía incompleta de resumen de Vitalik (traducción al chino) y Models of Trust (traducción al chino). También le recomendamos que eche un vistazo a otra solución de resumen, ZK Rollup. Nuestros amigos de StarkWare están construyendo una solución ZK Rollup. Por último, existen otras formas de lograr la escalabilidad descentralizada, como la fragmentación y los canales estatales. Todos tienen sus pros y sus contras.

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