В прошлом году в августе мы выпустилиZeth, первый тип 1 zkEVM, созданный с использованием RISC Zero zkVM, который позволил разработчикам утвердить выполнение EVM в ZK. Таким образом, в этом годув мае мы обновили Зетподдерживать оптимистичные роллапы как частьRFP Фонда Оптимизма, что дает разработчикам возможность создавать доказательства правильности, закрепляющие вывод rollup в нулевом знании.

Сегодня мы объявляем Kailua, программный комплекс для модернизации оптимистичных роллапов до гибридных ZK-роллапов, с первой реализацией, поддерживаемой OptimismКонадвижок перехода состояния rollup. Kailua не только прозрачно выполняет Kona в zkVM, но и представляет собой собственную новаторскую игру, которая продвигает современное искусство разрешения споров путем снижения требований к обеспечению и задержек в окончательности!

Кайлуа

Не путать с городом в гавайском районе Кона, Кайлуа - это набор инструментов и контрактов для миграции роллапов из длинных интерактивных систем доказательства ошибок на короткие неинтерактивные ZK доказательства ошибок, генерируемые с использованием RISC Zero zkVM. Его основные компоненты:

1. Набор контрактов для разрешения споров в ZK, в настоящее время совместим только с OP Stack rollups.
2. Инструмент командной строки для автоматической миграции роллапов на ZK-доказательства неполадок.
3. Агент-инициатор состояния, который продвигает состояние rollup в соответствии с правилами игры ZK.
4. Агент по проверке и доказательству ошибок перехода состояния в ZK.

Примечание: Минимальная требуемая версия стека OP для использования Kailua - V1.4, поскольку он использует контракт DisputeGameFactory вместо устаревшего контракта L2OutputOracle.

Kailua решает основные проблемы Rollup

Игра-спор в Kailua сочетает доказательство нулевого знания с парадигмой оптимистичного роллапа в новой гибридной системе, которая повышает безопасность и производительность, снижая операционные расходы и задержки окончательности! Это кратко изложено в таблице ниже:

Это экономит на расходах на доказательства

В отличие от ZK Rollups, гибридная парадигма Kailua позволяет роллапам не только работать нормально, не беспокоясь о постоянных затратах и времени на проверку, но и освобождать их пользователей от дополнительных затрат на проверку, которые накапливаются и становятся значительными в случаях, когда:

• Роллапы, которые субсидируют комиссии за транзакции для своих пользователей, могут не хотеть дополнительных затрат.
• Роллапы, которые часто сталкиваются с пустыми блоками, могут обнаружить, что дополнительная нагрузка на доказательство становится несустоятельной.
• Rollups с очень низкими временами блоков только усугубили бы обе вышеупомянутые проблемы.
• Роллапы с пользовательскими предварительными компиляционными контрактами требуют дополнительных специализированных инженерных усилий для ускоренного доказательства.

В новом дизайне Кайлуа, расходы на разрешение спора с использованием ZK полностью возлагаются на нечестные стороны, будь то недобросовестные предложители или валидаторы!

Это снижает требования к участию

Rollup, использующий Kailua, может безопасно поддерживать свою безопасность, передавая любую рабочую нагрузку по доказательству! Это происходит потому, что проверяющие Kailua все еще могут выпускать необходимые контрольные транзакции, чтобы обеспечить безопасность своих роллапсов, даже до того, как они вычисляют доказательства для их оправдания. Следовательно, это означает, что вместо беспокойства о настройке потенциально сложной и дорогостоящей доказательственной инфраструктуры, гибридные роллапы Kailua могут полагаться на инфраструктуру децентрализованного рынка доказательств, такую какRISC Zero’s Безграничныйв трудные времена с гарантией безопасности и живости для своих запросов на доказательства!

Это снижает существующие затраты на обеспечение rollup

Снижение операционных расходов по сравнению с ZK Rollups - это здорово, но есть и лучше! Кроме того, Kailua снижает залоговые расходы, необходимые для запуска роллапа, от «линейно в числе предложений/вызовов» до постоянных! Это означает, что даже при длительных периодах окончательности минимальный залог, требуемый честными участниками для поддержания безопасности и живучести системы, может быть снижен на порядки - от десятков тысяч до сотен (в USD)!

ELI5: The Kailua Fault Proof Game

Во-первых, давайте кратко вспомним основной механизм текущих игр по разрешению споров. Бисекционная игра Truebit ввела возможность разрешения споров по результатам длинных детерминированных вычислений через повторяющиеся раунды взаимодействия вызов-ответ. Этот механизм стал основой безопасности в оптимистичных роллапах, которые предоставляют возможность игры со временной зависимостью для обеспечения целостности вторичного уровня учетной книги. Временная зависимость обеспечивает активность роллапа, но несет риск для его безопасности, поскольку честные игроки в бисекционной игре могут не сделать свои ходы вовремя или у них может не хватить средств для игры в стольколько случаев, сколько у нечестных игроков. Тем не менее, его базовые криптографические предположения минимальны, что сделало его очень практичным выбором.

Задержки окончательности

Правила игры в игры, основанные на разделении споров, предусматривают несколько видов периодов «тайм-аут», предоставляемых игрокам для совершения ходов. Наиболее заметными являются два:

1. Тайм-аут до того, как бесспорный результат становится окончательным и больше не может быть поделен.
2. Тайм-аут до того, как открытый спор решится, и игроки больше не могут участвовать.

Эти два таймаута вносят свой вклад в то, что обычно называют «периодом окончательности». В текущих конструкциях злоумышленник может пожертвовать своим собственным залогом, чтобы несколько раз вызвать последний таймаут, потенциально исчерпывая ресурсы защитников. Этот вектор атаки был центральным в обеспечении безопасности роллапов, включая Arbitrum, который в настоящее время принимает новый протокол разбирательства (BoLD) , который стремится доказать, что по тайм-ауту для открытых споров можно установить постоянный верхний предел около 6,3 дней.

Спойлер: Кайлуа сокращает этот таймаут на всего час! И устраняет возможность атак на исчерпание ресурсов!

Введите общего назначения ZK

Нулевые доказательства могут использоваться вместо игры бисекции как неинтерактивный механизм для разрешения любых споров о состоянии роллапа. Этот одноразовый характер означает, что время, выделенное на разрешение споров, может быть существенно сокращено до времени, необходимого для доказательства одного блока!

Гибрид - это лучшее из двух миров

Хотя такое изменение механики может показаться разумным, это все равно не оптимальное введение ZK в оптимистическую игру по разрешению споров! Вместо того чтобы требовать доказательства только для того, чтобы показать, что предложенное состояние rollup недействительно, можно также использовать zk-доказательства для демонстрации действительности, даже в оптимистической ситуации! Учитывая двойственность доказательств, Kailua требует только от оппонентов сигнализировать свои “намерения” оспаривать предложение, предотвращая окончательное утверждение этого предложения до тех пор, пока не будет представлено доказательство недостоверности или действительности для опровержения либо оппонента, либо предлагающего, и удаления их соответственных действий из игры. В результате это позволяет Kailua избавить rollup от беспокойства о том, что времена доказательства могут оказаться не такими короткими, как таймаут.

Меньшие (гораздо меньшие) требования к залогу

Но Kailua не только устраняет длительные задержки завершения из-за интерактивных транзакций «запрос-ответ», но и устраняет большую часть залога, необходимого для поддержания роллапов! Игроки в игре с разделением на две части должны делать ставки на отдельные части залога в каждом экземпляре игры, в которую они играют. В основном это связано с тем, что игрок может проиграть в игре из-за того, что просто не ответил вовремя, что ничего не говорит о его честности в целом. Примечательно, что Кайлуа преодолевает это ограничение с помощью споров ZK! В Каилуа, если игрок оспаривает предложение, и это предложение позже оказывается действительным, то Кайлуа дисквалифицирует этого игрока из-за его доказанной нечестности! Это простое изменение означает, что претендентам теперь нужно только внести залог, чтобы взять на себя роль претендента, а затем выдать столько вызовов, сколько необходимо, вместо того, чтобы вносить отдельный залог для каждого испытания или игры. Примечательно, что то же самое снижение залога безопасно применимо и к тем, кто предлагает, благодаря тем же рассуждениям, не опасаясь атак со стороны богатого офферизатора, который может заспамить систему.

От газа к дыму

Однако редко так много преимуществ приходят бесплатно! По сравнению с оптимистичными роллапами, в этом гибридном дизайне есть дополнительные затраты на публикацию данных, которые необходимы для устранения взаимодействий, требуемых в игре по диссекции. Мы разработали Kailua, чтобы сделать эти DA затраты минимальными по сравнению с затратами на полное доказательство в ZK Rollup, в результате чего накладные расходы на транзакцию в Kailua обратно пропорциональны TPS!

В кейлуа роллапе, где вызов / доказательство относится к последовательности из K блоков роллапа, предложитель кейлуа должен опубликовать не более N/K хэшей в качестве «данных контрольной точки», когда предлагается переход состояния, который продвигает роллап на N блоков. K - это количество непустых блоков, охватываемых каждым вызовом / доказательством, и является настраиваемым параметром, определяющим затраты на споры. Мы говорим «не более N/K», потому что количество требуемых контрольных точек может быть значительно сокращено, если в предложении есть много пустых блоков.

В случае достаточно активной роллапы с очень малым количеством пустых блоков вышеуказанные накладные расходы будут незначительны, так как это будет дополнительная стоимость только для публикации 32/K дополнительных байтов на блок. При K=1, например, для основной сети Optimism это означает публикацию одного блоба каждые 2 часа и 15 минут, что соответствует заданной нормеСуществующая ставка предложений основной сети OPи значительно нижеDA затраты на такой период. При текущем значении TPS и стоимости в $3 за блоб, это менее $0.0001 за транзакцию!

Однако, в случае с роллапом, который испытывает низкую эффективность использования блокового пространства (например, из-за очень маленького времени блока), издержки наивной публикации N/K хешей могут быть непрактичными, но Kailua не наивный! В этом случае условие создания контрольной точки может использовать второй параметр, E, который обозначает максимальное количество пустых блоков, которые может охватывать контрольная точка. Требуется 32-байтовая контрольная точка (хеш блока/состояния) для охвата последовательности блоков, содержащей не более E пустых блоков или K непустых блоков. К счастью, E может быть значительно большим числом, чем K, в зависимости от того, насколько дешево доказывать пустые блоки.

Использование Kailua Сегодня

Kailua в настоящее время проходит быстрое развитие и подходит только для тестовых сред и не для эксплуатации. Мы будем продолжать улучшать и развивать Kailua, добавляя новые функции, оптимизируя затраты и производительность, и возможно поддерживая больше стеков rollup! Kailua - полностью открытый проект, опубликованный под управлением RISC Zero.Github.

Это легко!

Kailua CLI позволяет легко развернуть локальную OP devnet и обновить ее для использования ZK fault proofs всего лишь несколькими командами. После этого вы можете использовать CLI для запуска предложения и валидатора, а также взаимодействовать с вашей локальной devnet, как обычно. Если вас интересует тестирование фактической игры в случае сбоев, вы можете использовать CLI для взаимодействия ненормально, как вы обычно не делали бы, и провоцировать некорректные предложения, а затем наблюдать, как валидатор вызывает вызов и наносит им удар с использованием RISC Zero zkVM!

Это практично

Наконец, это не могло быть постом блога RISC Zero о новом релизе без некоторых цикловых счетчиков! Таблица ниже показывает некоторые показатели производительности OP Mainnet, которые идут с несколькими оговорками.

1. Эти числа отличаются от Zeth, потому что основной процесс исходного кода и выполнения полностью основан на Kona Optimism, который разработан с учетом некоторых высокоуровневых абстракций, которые будут полезны для наших запланированных оптимизаций при адаптации его к RISC Zero zkVM.
2. Каждое доказательство предназначено для получения и выполнения одного блока L2. Объединение доказательств последовательности нескольких блоков позволяет оптимизировать количество циклов на блок, снизив стоимость производства данных, которая относительно значительно больше.
3. У нас есть ряд криптографических ускорителей, которые будут в ближайшее время интегрированы с zkVM, что значительно снизит затраты на циклы Kailua.

Несмотря на почти четырехкратное увеличение числа циклов по сравнению с op-zeth, затраты на доказательство на транзакцию в этой таблице в два-пять раз лучше благодаря улучшениям в доказателе RISC Zero.

Disclaimer：

1. Эта статья перепечатана с [gateРискзеро], Все авторские права принадлежат оригинальному автору [Рами Халил]. Если есть возражения к данному перепечатыванию, пожалуйста, свяжитесь с Gate Learnкоманда, и они обработают это незамедлительно.
2. Ответственность за отказ: Взгляды и мнения, высказанные в этой статье, являются исключительно мнением автора и не составляют инвестиционного совета.
3. Переводы статьи на другие языки выполняются командой Gate Learn. Если не указано иное, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещены.