Розвиток OP Stack: OP Succinct розкриває потенціал ZK Rollup

Автор: дослідник YBB Capital Ac-Core

TLDR

• Основною функцією OP Succinct є інтеграція ZKP в модульну архітектуру OP Stack, перетворення OP Stack Rollups в повністю перевірені ZK Rollups.
• Якщо майбутнє розширення Ethereum полягатиме в тому, що всі роллапи будуть перетворені на ZK роллапи, то OP Succinct має на меті використовувати Rust і SP1 для розгортання Type-1 zkEVM на OP Stack (повністю еквівалентний ETH-розширенню).
• OP Succinct Proposer паралельна реалізація генерації доведень, агрегації та перевірки.
• Існуюча система OP Stack залежить від “7-денного вікна проти шахрайства”, що може призвести до затримки у вирішенні спорів. OP Succinct скорочує час завершення транзакції, використовуючи ZK-докази, тому не потрібно продовжувати вікно проти шахрайства.
• OP Succinct може значно знизити вартість транзакції.

1. Огляд останніх подій: оновлення Основної мережі OP та взаємозв’язок між OP Stack та OP Labs

Джерело зображення: Blockscout

1.1 OP Основна мережа的关键进展

30 березня 2024 року OP Labs оголошує про випуск «підтвердження помилок» на тестовій мережі OP Sepolia, яка офіційно запуститься 11 червня 2024 року на основній мережі OP Основна мережа. Це означає перший крок у децентралізації, що дозволяє користувачам вилучати ETH та ERC-20 Токен з основної мережі OP безпосередньо, без необхідності надійних посередників. Цей механізм дозволяє користувачам викликати та скасувати недійсні виводи (включаючи Base, Metal, Mode та Zora).

Для забезпечення безпеки та довіри до активів користувачів Optimism використовує докази недійсності для перевірки точності та ефективності у блокчейні та запобігання злочинним діям. Ключові принципи включають:

• Доступність даних: доказ помилки забезпечує доступ до всіх даних на рівні 2 та може бути перевірений на рівні 1.
• Викликовий період: протягом визначеного періоду виклику будь-хто може висловити зауваження до даних на другому рівні.

Якщо виявлено, що дані на 2-му та 1-му рівнях не узгоджуються, сторона, що порушує, може висунути виклик. Оператор 2-го рівня повинен представити докази для спростування виклику та підтвердження коректності даних.

• Остаточність: якщо протягом терміну виклику не відбудеться ефективного виклику або другорядний оператор успішно заперечить виклик, то угода буде остаточно підтверджена та вважатиметься дійсною.

1.2 Відносини та відмінності між OP Stack та OP Labs

OP Labs - це команда або організація, що розробляє рішення Optimism, OP Stack - це технічний фреймворк для побудови та розширення мережі другого рівня ETH. Відношення між OP Labs та OP Stack можна розуміти як відношення між розробниками та розробницькими інструментами.

• OP Labs: OP Labs є основним учасником проекту Optimism і відповідає за розробку та підтримку рішення Optimism рівня 2. Це команда або організація, що працює над створенням та вдосконаленням технічних інструментів, пов’язаних з розширенням Ethereum, таких як Optimistic Rollups. Основна мета OP Labs - зниження навантаження на основну мережу Ethereum, зниження вартості транзакцій та покращення швидкості проведення операцій. OP Labs також співпрацює з іншими проектами, такими як Succinct Labs, для просування технології розширення Ethereum, такої як OP Succinct, яка фокусується на оптимізації нуль-розголошеного доведення.

OP Labs - це основна команда або організація, що відповідає за розробку та підтримку мережі Optimism. Їх метою є створення ефективного рішення для масштабування для Ethereum, з фокусом на зниженні комісії за транзакцію та підвищенні швидкості транзакцій. Вони не тільки розробляють Optimistic Rollups, але також просувають нові технології, пов’язані з доказами з нульовим розголошенням, наприклад, OP Succinct, який розробляється спільно з Succinct Labs.

• OP Stack: OP Stack - це модульна архітектура або технічний стек для будівництва та розширення двошарової мережі ETH. Вона складається з кількох налаштовуваних компонентів, що дозволяють розробникам будувати свої власні двошарові ланцюги з урахуванням конкретних потреб. Вона надає розробникам стандартизований підхід, що дозволяє швидко налаштувати розширену мережу, що відповідає конкретним умовам.

OP Stack, розроблений OP Lab, надає модульний фреймворк для побудови мереж другого рівня, який надає базову інфраструктуру. Розробники можуть швидко створювати різні розширені мережі за допомогою OP Stack. Модульний дизайн дозволяє користувачам гнучко вибирати різні механізми перевірки (наприклад, оптимістичні роллапи або ZK роллапи), щоб задовольнити потреби різних проектів.

Зазвичай OP Labs можна розглядати як розробників OP Stack, а OP Stack - як технічні інструменти, які надає OP Labs для допомоги розробникам у побудові та розширенні технічних засобів мережі ETH 2-го рівня.

Перш ніж глибоко досліджувати OP Succinct, важливо ознайомитися з чотирма основними компонентами кожного OP Stack:

1. op-geth: збирання транзакцій від користувачів та генерація та виконання Блок на основі цих транзакцій.

2. op-batcher: пакує операції користувачів та надсилає до 1-го рівня.

3. op-вузол: зчитує партію даних з рівня 1 і приводить op-geth в режимі без сортування для зміни стану.

4、op-proposer：регулярно виводить кореневий вузол на 1 рівень, захоплює стан на 2 рівні та сприяє зняттю коштів.

2. Succinct Labs та OP Labs співпрацюють щодо введення ZK елементів в OP Stack

Джерело зображення: Succinct Blog

2.1 Компоненти архітектури OP Succinct

OP Succinct є легким оновленням OP Stack, побудованим на основі компонента OP Stack, описаного в розділі 1.2. Воно дозволяє ланці використовувати Блок, що підтверджується за допомогою ZK, і при цьому залишає інші компоненти (op-geth, op-batcher і op-node) без змін. OP Succinct складається з наступних чотирьох основних компонентів:

• Програма Range: програма для обробки блоків пакетної обробки, написана на Rust, призначена для виконання в середовищі zkVM.
• Програма агрегування: агрегує докази від програми Range для перевірки вартості у блокчейні, також написана мовою Rust, призначена для виконання в zkVM.
• OP Succinct L2 виведення Оракул-машина: Solidity смарт-контракт, який містить масив виведення стану L2, кожен з яких є станом, який був зареєстрований на L2 ланці. Цей контракт існує в оригінальній системі Optimism, але був змінений для використання підтверджень як механізму перевірки автентичності.
• OP Пропозиція щодо Op Succinct: спостереження за пакетами угод, що публікуються на рівні L1, та управління генерацією доказів діапазону та агрегації процесів.

2.2 OP Як Succinct вписується в розширену історію Ethereum?

У зв’язку з необхідністю великої кількості криптографічних знань побудова zkEVM роллапів завжди була складною. Коли OP Labs розробляли модульний стек OP, вони очікували підтримку різних механізмів доведення. З цією метою, вони Відкритий вихідний код розробку Kona, використовуючи Rust для реалізації STF роллапів OP Stack, нарешті, за допомогою програм Kona та SP1, забезпечили створення Доказ із нульовим розголошенням (ZKP) для стеку OP. Це означає, що в теорії будь-який ланцюг стеку OP може бути оновлений для використання ZKP.

Метою SP1 (Succinct Processor 1) є забезпечити можливість розробникам безшовно інтегрувати Type-1 zkEVM rollup за допомогою стандартного коду Rust. За допомогою OP Succinct будь-який існуючий ланцюг OP Stack може оновлюватися до Type-1 zkEVM rollup протягом однієї години з наступними перевагами:

• Швидке підтвердження ZKP: зменшення затримки на кілька хвилин, замість 7-денного вікна спорів щодо шахрайства.
• 成本效率：平均Вартість транзакціїПадіння至仅几美分。
• Переключення стеку OP на ZK: шляхом розгортання смартконтракту, запуск легкого сервісу зрізного OP Succinct, що дозволяє генерувати підтвердження через API (включаючи пакетну обробку / послідовник, op-node, індексатор тощо).
• Тип-1 zkEVM: всі інструменти та смарт-контракти, які сумісні з OP Stack Rollups, також сумісні з OP Succinct Rollups.
• Підвищено масштабованість: налаштовувана OP Succinct Rollup може додавати нові попередньо скомпільовані файли та змінювати логіку Rollup залежно від потреб.

Згідно з офіційною документацією GitHub, для цього процесу достатньо встановити Rust, Foundry та Docker, щоб оновити будь-який існуючий OP Stack rollup до Type-1 zkEVM rollup. Спрощений процес включає два кроки:

• Розгорнути контракт ZK L2OutputOracle.sol.
• Запустіть послугу OP Succinct (див. деталі у розширенні GitHub за посиланням 2).

Джерело зображень: блог Succinct - оновлює OP Stack Rollup до ZK Proofs

2.3 Використання SP1 Reth для побудови Type-1 zkEVM

Succinct вважає, що майбутнє EVM Rollups полягає в застосуванні zkEVM, написаного мовою Rust, що забезпечить кращу підтримку. Наразі OP Rollups стикаються з трьома великими викликами: довгий 7-денний вікно запобігання шахрайству, складність взаємодії та в певних випадках залежність від багатьох наборів даних замість доказу шахрайства. Розробка zkEVM - це довгострокова робота, тому SP1 був створений для вирішення цих викликів.

SP1 - це високопродуктивний, повністю налаштовуваний zkVM, 100% Відкритий вихідний код, який може перевіряти виконання будь-якої програми на Rust (або LLVM компіляції). Згідно з загальнодоступними даними, OP Succinct Stack вже успішно запущений на OP Mainnet, OP Sepolia та Base у блокчейні, вартість доказу операцій варіюється від 0.01 до 0.02 долара (див. розширене посилання 3). У майбутньому всі блокчейн-інфраструктури, включаючи роллапи, мости та копроцесори, можуть бути написані мовою Rust (або іншими мовами компіляції LLVM) та використовувати ZKP.

Згідно з підсумками блогу Succinct та вмісту репозиторію GitHub з відкритим вихідним кодом, переваги продуктивності SP1 в порівнянні з іншими zkVM випливають з декількох ключових факторів:

• Архітектура, що спирається на попередньо компіляцію: SP1 підтримує гнучку систему попередньої компіляції, що значно прискорює перевірку підпису secp256k1 та ed25519, операції хешування sha256 та keccak256, а також зменшує кількість циклів RISC-V для багатьох програм в 5-10 разів. Вона має на меті надати продуктивність, що еквівалентна ZK-схемам, забезпечуючи при цьому гнучкість zkVM та чудовий досвід розробників.
• Повністю Відкритий вихідний код: SP1 є 100% відкритим вихідним кодом, що дозволяє командам Argument і Scroll налаштовувати попередню компіляцію, зменшувати кількість циклів і прискорювати генерацію доказів часу.
• Галузевий стандарт: з моменту свого запуску ідея внутрішнього попереднього компілятора zkVM стала галузевим стандартом, що вплинув на такі проекти, як RISC0, Valida, Nexus і Jolt. SP1 - єдиний zkVM, який доступний для виробництва, підтримує широкий спектр ключових шифрування операцій.
• Ефективне читання та запис в пам’ять: SP1 використовує інноваційний метод підтвердження пам’яті, який дозволяє досягти консистентної пам’яті через декілька підтверджень, уникнувши витрат на Merkleized пам’ять.
• Базова оптимізація ефективності: SP1 підвищує ефективність використання ділянки відстеження за рахунок використання менших масштабних факторів і наступного покоління параметрів пошуку (наприклад, заснованих на логарифмічних похідних, таких як LogUp), а також варіанту FRI в Plonky3.

Джерело зображення: блог Succinct

3、OP Succinct може стати тузом в боротьбі OP Stack проти ZK Stack?

Джерело зображень: @jtguibas

Якщо швидко подивитися на шкалу розширення Ethereum, то це OP, а в довгостроковій перспективі це ZK, тоді можливий успіх OP Succinct може стати важливою віхою на шляху розвитку Ethereum. OP Succinct надає можливість оновлення для ETH Rollups з оптимістичною перевіркою до ZKP. Цей перехід не лише Падіння Вартість транзакції, але й збільшує швидкість транзакцій, одночасно зберігаючи безпеку та конфіденційність ZK Rollups, відкриваючи нові можливості для майбутніх рівнів застосування.

Серед визнаних чотирьох Рівень 2 рішень, OP Stack, на перший погляд, переважає над ZK Stack у розвитку екосистеми. Можливо, у майбутньому матричний ефект стане ще більш очевидним, а приєднання OP Succinct може забрати частину трафіку та потенціалу від ZK Stack. Якщо OP Succinct буде успішним, він навіть може скласти виклик для традиційних Rollups, які базуються на zkEVM.

Однак з погляду поточної логіки операцій, виникає ключове питання: як розробникам забезпечити своєчасну виявлення системних ризиків, що виникають від зміни функції переходу стану (STF) або додавання нових вразливостей на етапі попередньої компіляції? Це цілкомпідписатися варте довгострокової уваги галузь.