OPTI:Foresight Ventures：第二代Optimistic Rollup

原文作者:ForesightVentures

0.为什么还需要看OptimisticRollup?

a)OP还是ZK?

尽管Vitalik早在几年前就认定了zkEVMRollup是未来,同时各家zkEVM(Scroll,zkSync,Hermez,Consensys)也如雨后春笋一般冒出来,但OptimisticRollup仍是目前Rollup生态的绝对主力,拥有80%Layer2的市场占有率以及前十Layer2方案的半壁江山.

zkEVMRollup的终局性扩容方案的存在,会让OptimisticRollup完全被淘汰吗?

OptimisticRollup和zkEVMRollup并非水火不容的存在,而是在长期内(甚至永久性的时间内)会是互补的方案.

对于App-rollup来说,Optimistic机制在开发与部署上仍然是最简洁易用的方案.

b)OP和ZK未成熟

OptimisticRollup的开发进度领先zkEVMRollup两年左右.但我们OptimisticRollup的标杆Arbitrum与Optimism都没有在主网完全上线开放的正式版FraudProof.

据Vitalik所说,以太坊基金会PSE的zkEVM电路有34469行代码.这庞大的代码量需要非常漫长的开发和持续的测试来进行打磨.我们在几年内都无法完全依赖ZK系统所带来的安全性.

c)OPZK

早在半年以前,Optimism的Kelvin就开始在推特上频繁地讨论Optimism结合zkVM的可行性.

媒体公司Semafor已筹集1900万美元以回购SBF对其投资:5月25日消息，媒体公司Semafor已经从雅虎联合创始人杨致远和KKR&Co联合创始人Henry Kravis等投资者那里筹集了1900万美元，以回购FTX前首席执行官Sam Bankman-Fried（SBF）对其的投资。[2023/5/25 10:38:32]

他说Optimism的Bedrock不会只是OptimisticRollup的客户端,而是Rollup客户端.为了完全保证Rollup的整体安全性,客户端(或许和Arbitrum最近的收购有关系?)与证明的多样性(ValidityProof与FraudProof)才是Rollup真正的未来.

Vitalik则完善了Kelvin的方案,认为可以通过(OPZK)Governance的21组合来实现可靠的Rollup.

在zkEVM完全稳定和成熟前,工作流程如下:

发布区块

等待24小时

a)如果期间没有欺诈挑战,发布ZKP,完全Finalize区块.b)如果有挑战,则引入Governance通过2of3的模型来裁定最终结果.

在zkEVM稳定与成熟后:

发布区块

定期发布ZKP.

a)如果ZKP在指定期间正常发布,则依其为准.b)如果ZKP并未在期间正常发布(Proverfailure或有bug),则先引入Optimistic机制,直到ZK机制恢复.

这两种方案都需要Optimistic机制的存在,从而保证整个Rollup系统的liveness和safety.

NFT游戏协议Aavegotchi新提案AGIP 61通过，拟进行“Forge”升级改善可穿戴装备市场:金色财经报道，Aavegotchi DAO 的社区成员本周一（2月13日）已完成投票，宣布推出“Aavegotchi Forge”，这是对该加密藏品游戏的最新升级，旨在改善Aavegotchi的可穿戴装备市场。作为一种“开源、社区拥有的 NFT 游戏协议” ，Aavegotchis 链上藏品 NFT具有三个属性（质押、特征和可穿戴装备）并尤其决定NFT价值和稀有性。本次提案提案集中在可穿戴装备上，这是 Aavegotchi 协议的一项基础资产，为每个NFT提供了时尚装束，并能在游戏中表现更好。（雅虎财经）[2023/2/14 12:04:54]

因此Optimistic机制的发展仍然是Rollup宇宙版图中的重头戏.

1.第二代OptimisticRollup

第二代OptimisticRollup一词源于ArbitrumNitro的白皮书标题.略早与Nitro发布的OptimismBedrock也算是第二代OptimisticRollup.

两者的整体差异其实不大(如果你读Arbitrum和Optimism的blog,甚至会觉得是不是一样的),本质上都是与自己的一个新的majorrelease.第二代与第一代的差别也无外乎是如下优化:

开发者体验:更强的EVM等效性和兼容性,L1互操作性…

用户体验:更高的吞吐量,更低的gas…

但是在设计细节上仍然有取舍的不同,我们可以在这些差异上看到Arbitrum与Optimism在构建下一代OptimisticRollup上的推敲.

加密数据公司CryptoSlam和加密媒体Forkast.News合并成立Web3媒体公司Forkast Labs:1月17日消息，加密数据提供商 CryptoSlam 和加密新闻网站 Forkast.News 宣布合并成为 Forkast Labs，新公司将成为专注于 Web3 的媒体公司。前彭博社主播兼 Forkast.News 创始人 Angie Lau 和 CryptoSlam 创始人 Randy Wasinger 将担任 Forkast Labs 的联合首席执行官。Forkast.News 的联合创始人 Sarah Chang 将担任合并后实体的首席运营官。

据报道，Animoca Brands 为两家公司的投资人，此次合并由 Animoca Brands 创始人 Yat Siu 推动策划，目前合并交易细节暂未披露。[2023/1/17 11:16:39]

2.第二代OptimisticRollup设计选型对比

Arbitrum与Optimism的开发人员分别对两者的架构进行了比较和对比,这里我们就仅讨论与用户或应用开发者有关的点:

a)区块时间

区块时间设计的选择主要是两种:固定时间或者可变时间.可以理解成PoS和PoW的以太坊的区别.

Optimism:固定时间(2秒).

固定时间可以保证使用区块(block.number)来作为时间戳的合约的稳定性,比如Sushiswap的Masterchef合约.这些合约不用时间戳可能是考虑到矿工对时间戳有控制权(算是Selfishmining或者MEV?).

第一代的Optimism采用了可变时间1tx/block的设计,因此由于时间计算的问题,Stargate的奖励发放就出现了一些问题.

以太坊第一个主网影子分叉（shadow fork）上线:金色财经消息，随着以太坊逐渐向权益证明 (PoS) 机制过渡，以太坊的第一个主网影子分叉（shadow fork）周一正式上线。

以太坊基金会开发人员Parithosh Jayanthi表示，影子分叉是“对关于同步和状态增长的假设进行压力测试”的一种方式，它还将提供“一种方法来检查我们的假设是否适用于现有的测试网和/或主网”。Jayanthi警告说，影子分叉将与以太坊主网络共享一些数据，因此一些交易可能会出现在两条链上。以太坊开发人员 Tim Beiko 表示，影子分叉的结果是确定最终合并时间的关键。

根据开发商Marius Van Der Wijden分享的区块浏览器数据 ，截至发稿时，影子分叉已经处理了1,166,016笔交易，平均出块时间为14.8秒。

此前4月11日晚间消息，以太坊开发者称，正在以太坊上测试PoS，并将进行首次主网影子分叉。（CoinDesk）[2022/4/12 14:18:37]

对于1tx/block的老设计,Optimism认为由于区块头的存在,存储链的开销太大了,除此之外状态根也需要频繁更新,成本过高.

Arbitrum:可变时间.

可变时间设计主要是为了减小tx确认的延迟.目前一秒最多可以创建4个区块,如果没有tx则跳过,因此是可变时间.

对于以block.number进行计时的合约,Arbitrum上block.number会直接返回以太坊的区块编号,因此不会有稳定性和适配上的问题.除此之外Arbitrum也提供了相应的预编译来提供L2的区块编号.

dForce与UPRETS合作尝试链上实体资产融资:10月13日消息，借贷与合成资产协议dForce与实体资产数字化平台UPRETS达成合作，双方将共同推动链上的实体资产融资。dForce将提供免信任、透明、高效的去中心化金融基础设施，UPRETS会协助合规实体资产数字化并上链流通。

目前，UPRETS正在协助MakerDAO完成首笔太阳能农场为底层资产的借贷融资。本次合作将为dForce生态引入实体资产，而不再仅局限于DeFi领域的资产。[2021/10/13 20:25:59]

b)Geth的定位

Geth是以太坊的执行客户端,占据了约80%的节点总量.

Optimism:作为独立引擎.

将Geth作为独立执行引擎,而非库处理.好处就是可以完全重用之前的基础设施,同时可以无缝切换到其他执行客户端.

Arbitrum:作为库.

由于Arbitrum有更多的L2特定状态,例如L1和L2的gas定价,以及retryableticket,因此将Geth作为库处理,使用hooks进行调用.

c)L1-L2消息inclusion延迟

Optimism:~2分钟.

Bedrock的延迟是几个L1块的长度,最坏的情况是延迟十分钟.

Bedrock的架构更像一个L1,极端情况下可以通过reorg自己来应对L1的reorg.

超过10分钟没被L2包含的tx就直接被判定为无效了.

Arbitrum:10分钟.

Nitro延迟十分钟处理,如果超过十分钟,可以通过L1调用来强制包含tx.

Nitro的目标是为了用户体验,让L2永远不需要reorg.

两者都是在不同角度对用户体验进行了取舍.

d)L1-L2消息重试机制

消息重试机制主要就是为了解决L1-L2跨链过程中,L1确认了,L2失败的问题.

Optimism:合约中实现.

开发者可以参考L1OptimismPortal的实现,或者在合约内定义自己的重试机制.

Arbitrum:节点中实现.

重试机制在ArbOS节点中实现.

e)L2费用算法

L2的gas计算基本上就是L2executiongasL1calldatacost.

Optimism:重用EIP-1559.

好处就是钱包和其他基础设施可以无缝接入.

Optimism对L2gas的计算基本上是将L2executiongas的成本压到了最低(99%都是calldatacost).

Arbitrum:使用定制系统.

由于之前提到的可变区块时间设计,因此gas定价更加复杂,所以没有采用EIP-1559.

f)L1费用算法

Optimism:

L1gas水平到L2的传输几乎是即时的.目前Sequencer的收益基本完全来源于L1gas费用的乘数,EIP-4844后,它们的收入会来自MEV.

未来会通过L1-L2的消息传递来传输这部分数据,从而保证安全性(成为协议一部分,且可被挑战).

Arbitrum:

Arbitrum的L1费用算法通过L1gas的平均值来收取费用,且通过自己的控制系统来从实际支付的费用中来获取反馈,从而保证L1gas收取和支出的稳定.

整体策略中也包括,为了避免Sequencer过度收费,因此在gas价格低时才发布batch.

除此之外,两者也探讨了很多具体架构和技术细节上的区别,但内容过于domain-specific且与用户和应用开发者无关,因此大家可以自行观看.

3.Rollup的未来依然是Optimistic的

最近zkEVMRollup以及整个ZK生态的热度确实非常高(DevconBogota基本是ZKMEV其他),以至于大多数以太坊研究者或多或少忽视了OptimisticRollup的发展,以及在第二代中这些有趣的设计细节.

Optimistic作为Rollup的领头部队,正在L2UX和DX上进行试验性的开拓和开创性的创新.它们所做的可以为zkEVMRollup铺好地基.

在未来两到三年,甚至更长的时间内,zkEVMRollup完全可用之前,Rollup的主导地位仍会是由Optimistic占据,且80%的新Rollup(App-rollup)则会采用更为成熟和可用的Optimistic机制.

即使是在长期zkEVMRollup成熟后,为了Rollup的整体liveness和safety,Optimistic依旧会是整个系统中的重要基石.

Thefutureofrollupis(still)optimistic.

关于ForesightVentures

ForesightVentures押注加密货币未来几十年的创新历程，旗下管理多支基金：VC基金、二级主动管理基金、多策略FOF、特殊目的S基金「ForesightSecondaryFundl」,总资产管理规模超过4亿美元。ForesightVentures坚持“Unique,Independent,Aggressive,Long-term”的理念，通过强大的生态力量为项目提供广泛的支持。其团队来自包括红杉中国，中金公司，谷歌，比特大陆等顶级金融和技术公司的资深人士。

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0:

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https://hackmd.io/@vbuterin/zk_slides_20221010#/7

1:

https://github.com/OffchainLabs/nitro/blob/master/docs/Nitro-whitepaper.pdf

https://medium.com/offchainlabs/arbitrum-nitro-one-small-step-for-l2-one-giant-leap-for-ethereum-bc9108047450

https://dev.optimism.io/introducing-optimism-bedrock/

2:

https://twitter.com/PlasmaPower0/status/1578804117027184641

https://norswap.com/bedrock-vs-nitro/

https://twitter.com/yaish_aviv/status/1555445520646250496

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