Optimistic Rollup

Optimistic Rollup چیست و چگونه به مقیاس پذیری اتریوم کمک می‌کند؟

Optimistic Rollup راهکاری مدرن و مهم برای افزایش مقیاس‌پذیری (Scalability) شبکه اتریوم است. این فناوری، تراکنش‌ها را خارج از زنجیره اصلی (Off-chain Computation) پردازش کرده و سپس آن‌ها را به صورت دسته‌ای به اتریوم بازمی‌گرداند.

با فرض اینکه این تراکنش‌ها به صورت خوش‌بینانه (Optimistically) معتبر هستند، به طور قابل توجهی سرعت و کارایی شبکه را بهبود می‌بخشد. برای آن که بدانید، Optimistic Rollup چیست، تا انتهای این بخش با ما همراه باشید.

Optimistic Rollup چیست

مشکل مقیاس-پذیری در اتریوم؛ چرا به لایه ۲ نیاز داریم؟

اتریوم با چالش بزرگ مقیاس‌پذیری مواجه است؛ توان عملیاتی پایین حدود ۱۵-۳۰ تراکنش در ثانیه و کارمزدهای بالای تراکنش‌ها، استفاده گسترده از آن را محدود می‌کند. برای رفع این مشکل بدون به خطر انداختن امنیت و تمرکززدایی، به راهکارهای لایه ۲ نیاز داریم.

این راه‌حل‌ها تراکنش‌ها را خارج از زنجیره اصلی پردازش کرده و به اتریوم کمک می‌کنند تا هزاران تراکنش را با هزینه کمتر و سرعت بالاتر مدیریت کند.

اصول کار Optimistic Rollup

یکی از مواردی که باید در بحث Optimistic Rollup چیست بررسی شود، اصول کار این روش است که در ادامه به شرح آن‌ها می‌پردازیم:

پردازش تراکنش‌ها خارج از زنجیره

هسته اصلی Optimistic Rollup و Boba این است که بیشتر فعالیت‌های پردازش تراکنش را از زنجیره اصلی اتریوم (لایه ۱) به یک لایه جداگانه (لایه ۲) منتقل می‌کند. هزاران تراکنش کوچک خارج از زنجیره جمع‌آوری، فشرده و پردازش می‌شوند. تنها یک خلاصه‌ی فشرده از تراکنش‌های دسته‌بندی شده به همراه یک State Root جدید و Metis به اتریوم ارسال می‌شود. این کار باعث صرفه‌جویی عظیم در فضای بلوک و کارمزدهای گس می‌شود و امکان پردازش صدها یا هزاران تراکنش را با هزینه بسیار پایین‌تر و سرعت بالاتر فراهم می‌کند.

نقش Sequencer، Validator و Bond

Sequencer (ترتیب‌دهنده) تراکنش‌ها را جمع‌آوری، دسته‌بندی و پردازش کرده و خلاصه‌ی نهایی را به لایه ۱ می‌فرستد. Validator (اعتبارسنج/چالش‌گر)، تراکنش‌های ارسال شده توسط Sequencer را نظارت کرده و در صورت تشخیص تقلب، آن را به چالش می‌کشد. هر دو Sequencer و Validator باید مقداری ارز دیجیتال را به عنوان وثیقه (Bond) قفل کنند؛ این وثیقه به عنوان انگیزه‌ای برای رفتار صادقانه عمل می‌کند و در صورت تخلف، جریمه (Slashing) و Gas Fee می‌شوند.

Fraud Proof و مفهوم «بی‌گناه تا اثبات خلاف»

Optimistic Rollupها به طور خوش‌بینانه فرض می‌کنند که تمام تراکنش‌ها صحیح هستند. پس از ارسال تراکنش‌ها به لایه ۱، یک دوره چالش تراکنش (Challenge Period) وجود دارد (معمولاً ۷ روز) که طی آن هر Validator می‌تواند با ارائه یک Fraud Proof (اثبات تقلب)، یک تراکنش نامعتبر را به چالش بکشد.

Fraud Proof

اگر اثبات تقلب معتبر باشد، Sequencer و Withdrawal Delay جریمه و تراکنش ابطال می‌شود. این سیستم امنیتی تضمین می‌کند که حتی با پردازش خارج از زنجیره، امنیت و اعتبار تراکنش‌ها حفظ شود.

تعامل لایه ۲ با اتریوم (پل، نشر calldata، به-روزرسانی وضعیت)

لایه ۲ برای مقیاس‌پذیری، تراکنش‌ها را خارج از زنجیره پردازش می‌کند، اما برای امنیت و اعتبار نهایی به اتریوم متکی است. این تعامل از طریق پل‌های بلاک چین برای انتقال دارایی، نشر Calldata (داده‌های فشرده تراکنش‌ها) و Data Availability روی اتریوم، و به‌روزرسانی دوره‌ای وضعیت شبکه لایه ۲ بر روی زنجیره اصلی صورت می‌گیرد. این مکانیزم تضمین می‌کند که امنیت اتریوم به لایه ۲ منتقل شود.

تجربه کاربر؛ از ارسال تا برداشت

استفاده از Optimistic Rollupها تجربه کاربری را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد، اما همچنان دارای ویژگی‌های خاصی است که کاربران باید از آن‌ها در Market Maker آگاه باشند. این ویژگی‌ها عمدتاً حول محور هزینه‌ها، سرعت و فرآیند برداشت دارایی‌ها می‌چرخند. در ادامه بحث Optimistic Rollup چیست به بررسی این موارد می‌پردازیم.

هزینه گس و فشرده‌سازی

یکی از بزرگترین مزایای Optimistic Rollup و Fidelity Bond (Bond Slash) برای کاربر نهایی، هزینه گس پایین است. این کاهش به دلیل فرآیند فشرده‌سازی و دسته‌بندی هزاران تراکنش خارج از زنجیره و ارسال تنها یک خلاصه‌ی فشرده به اتریوم اتفاق می‌افتد. این امر باعث می‌شود که هزینه هر تراکنش برای کاربر نهایی به کسری از هزینه در لایه ۱ کاهش یابد و تجربه تعامل با برنامه‌های غیرمتمرکز (dApps) و Validium بسیار مقرون‌به‌صرفه‌تر شود.

دوره چالش و تأخیر برداشت

مهم‌ترین جنبه‌ای که کاربران باید از آن آگاه باشند، دوره چالش (Challenge Period) است که معمولاً ۷ روز طول می‌کشد. پس از ارسال تراکنش‌ها از لایه ۲ به لایه ۱، این دوره برای جلوگیری از تقلب و اطمینان از امنیت ضروری است. به همین دلیل، اگر بخواهید دارایی‌های خود را مستقیماً از Optimistic Rollup به اتریوم منتقل کنید، باید تا پایان این دوره صبر کنید، که منجر به تأخیر در برداشت هفت روزه می‌شود.

راه‌حل‌های برداشت سریع (Fast Exit, Liquidity Provider)

برای رفع مشکل تأخیر ۷ روزه، راه‌حل‌های برداشت سریع (Fast Exit) توسعه یافته‌اند. در این روش، ارائه‌دهندگان نقدینگی (Liquidity Providers) در ازای دریافت کارمزد، بلافاصله دارایی‌های معادل شما را در لایه ۱ پرداخت می‌کنند. سپس خود ارائه‌دهنده نقدینگی منتظر می‌ماند تا دوره چالش به پایان برسد و دارایی‌های اصلی از لایه ۲ به لایه ۱ منتقل شود. این راهکار، دسترسی سریع به نقدینگی را فراهم می‌کند اما با هزینه اضافی همراه است.

راه‌حل‌های برداشت سریع

مزایا و معایب Optimistic Rollup

یکی دیگر از مواردی که باید در بحث Optimistic Rollup چیست بررسی شود، مزایا و معایب این راهکار است که عبارتند از:

مزایا

  • TPS بالا (تراکنش در ثانیه): این رول آپ آپتیمیستیک با پردازش دسته‌ای و فشرده‌سازی داده خارج از زنجیره، می‌توانند هزاران تراکنش در ثانیه را مدیریت کنند. این کار به طور چشمگیری توان عملیاتی اتریوم را افزایش داده و هزینه‌های گس را کاهش می‌دهد.
  • امنیت اتریوم: Optimistic Rollupها امنیت نهایی خود را از زنجیره اصلی اتریوم به ارث می‌برند. داده‌های تراکنش‌ها روی لایه ۱ ذخیره می‌شوند و مکانیسم اثبات تقلب، صحت آن‌ها را تضمین می‌کند.
  • سازگاری EVM: اکثر این رولاپ‌ها کاملاً با ماشین مجازی اتریوم EVM Compatibility و Compression سازگارند، به این معنی که توسعه‌دهندگان می‌توانند به راحتی قراردادهای هوشمند و برنامه‌های موجود خود را منتقل کنند.

معایب

  • تأخیر نهایی (زمان برداشت): مهم‌ترین نقطه ضعف، دوره چالش برای برداشت دارایی از لایه ۲ به لایه ۱ است. این تأخیر برای اطمینان از فرصت کافی برای اثبات تقلب ضروری است.
  • ریسک سانسور: در بسیاری از پیاده‌سازی‌های فعلی، ترتیب‌دهنده (Sequencer) و Censorship Resistance می‌تواند متمرکز باشد، که این موضوع نگرانی‌هایی درباره سانسور تراکنش‌ها یا ایجاد گلوگاه در فرآیند را به وجود می‌آورد.
  • مفروضات خوش‌بینی: این رولاپ‌ها بر این فرض خوش‌بینانه بنا شده‌اند که تراکنش‌ها معتبر هستند مگر اینکه خلاف آن ثابت شود. این بدان معناست که امنیت به فرض وجود ناظران هوشیار و ارائه اثبات تقلب وابسته است.

اکوسیستم و پروژه‌های شاخص

Optimistic Rollupها و Smart Contract اکوسیستم زنده‌ای از پروژه‌ها را به وجود آورده‌اند که هر کدام ویژگی‌ها و تمرکزهای خاص خود را دارند. در اینجا به برخی از برجسته‌ترین آن‌ها می‌پردازیم. درک این موارد در بحث Optimistic Rollup چیست، ضروری است.

Arbitrum؛ AVM و ضمانت AnyTrust

آربیتروم (Arbitrum) یکی از پیشگامان و پرکاربردترین Optimistic Rollupها است. این شبکه از ماشین مجازی  TVLآربیتروم استفاده می‌کند که کاملاً با EVM سازگار است و به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد قراردادهای هوشمند اتریوم را بدون تغییرات عمده مستقر کنند.

آربیتروم همچنین مفهومی به نام ضمانت AnyTrust (AnyTrust Guarantee) را معرفی کرده است که نسخه‌های سبک‌تری از Rollup را با مفروضات امنیتی کمی متفاوت ارائه می‌دهد و می‌تواند کارمزدها را حتی بیشتر کاهش دهد.

OP Mainnet؛ OP Stack و اقتصاد توکن OP

او‌پی مِین‌نت (OP Mainnet)، که قبلاً با نام Optimism شناخته می‌شد، یکی دیگر از Optimistic Rollupهای محبوب است. ویژگی برجسته آن، OP Stack است؛ یک چارچوب منبع باز و ماژولار که به هر کسی امکان می‌دهد Rollupهای خاص خود را به راحتی بسازد.

این رویکرد به ایجاد یک اکوسیستم از Rollupهای بهم پیوسته (Superchain) کمک می‌کند. پشته OP و ERC-20، توکن حاکمیتی  Token Incentive این اکوسیستم است و در تصمیم‌گیری‌های مربوط به آینده پروتکل و تخصیص بودجه نقش دارد.

Base، Zora و Mantle؛ تخصص در صرافی، NFT و داده

  1. بیس (Base): توسعه‌یافته توسط صرافی بزرگ کوین‌بیس، Base یک Optimistic Rollup با تمرکز بر جذب کاربران و توسعه‌دهندگان بیشتر به اکوسیستم Web3 است. هدف آن ارائه یک پلتفرم ارزان و مقیاس‌پذیر برای dApps با تکیه بر زیرساخت کوین‌بیس است.
  2. زورا (Zora): این Rollup Bridge برای بازار NFT و خالقان محتوا بهینه‌سازی شده است. Zora با ارائه یک پلتفرم ارزان‌تر و سریع‌تر برای امینت و معامله NFTها، به هنرمندان و سازندگان کمک می‌کند تا با هزینه کمتری آثار خود را به اشتراک بگذارند.
  3. مَنتل (Mantle): Mantle یک مقایسه zk و optimistic است که بر راه‌حل‌های داده‌ای و مقیاس‌پذیری برای dApps متمرکز است. این پروتکل از یک رویکرد ماژولار استفاده می‌کند و تلاش دارد تا زیرساختی با کارایی بالا برای برنامه‌هایی با حجم بالای داده فراهم کند.

مقایسه Optimistic با zk-Rollup و Plasma

راهکارهای لایه ۲ نقش حیاتی در حل مشکل مقیاس‌پذیری اتریوم ایفا می‌کنند. در حالی که Optimistic Rollup یکی از راه‌حل‌های برجسته است، انواع دیگری نیز وجود دارند که هر کدام نقاط قوت و ضعف خاص خود را دارند.

Optimistic Rollup تمام تراکنش‌ها را معتبر فرض می‌کند، مگر اینکه با اثبات تقلب (Fraud Proof) خلاف آن ثابت شود. این روش سازگاری بالایی با ماشین مجازی اتریوم (EVM) دارد و به راحتی می‌تواند برنامه‌های موجود را منتقل کند.

ZK-Rollup (Zero-Knowledge Rollup) از اثبات‌های رمزنگاری پیچیده‌تر، یعنی اثبات دانش صفر (Zero-Knowledge Proofs – ZKP)، برای تأیید اعتبار تراکنش‌ها استفاده می‌کند. این ویژگی به آن امکان می‌دهد که تراکنش‌ها بلافاصله پس از ارسال به لایه ۱ نهایی شوند و نیازی به دوره چالش طولانی ندارد، که مزیت بزرگی در سرعت نهایی شدن است.

Plasma یک چارچوب قدیمی‌تر برای مقیاس‌پذیری بود که تراکنش‌ها را خارج از زنجیره پردازش می‌کرد و خلاصه‌ای از وضعیت را به زنجیره اصلی ارسال می‌کرد. Plasma در پشتیبانی از قراردادهای هوشمند پیچیده محدودیت داشت و فرآیند برداشت امن دارایی‌ها از آن بسیار پیچیده و طولانی بود که باعث شد Rollupها (Optimistic و ZK) به گزینه‌های محبوب‌تری تبدیل شوند.

حریم خصوصی و امنیت؛ چه داده‌هایی روی زنجیره می‌ماند؟

در Optimistic Rollupها، برای حفظ امنیت لایه دوم و پل لایه دو، تمام داده‌های مربوط به تراکنش‌ها (شامل Calldata فشرده) در نهایت روی راهکار مقیاس بندی اتریوم ذخیره می‌شوند. این امر تضمین می‌کند که هر کسی می‌تواند صحت زمان تأیید تراکنش را مشخص کند و در صورت لزوم، تقلب را اثبات نماید، هرچند جزئیات پردازش خارج از زنجیره صورت می‌گیرد.

فرصت‌ها برای توسعه‌دهندگان و کسب‌وکارها

این فناوری‌ها، امکان نوآوری و گسترش کاربردهای بلاک‌چین Cross-chain Interoperability را به شکلی بی‌سابقه فراهم می‌کنند که در ادامه بحث Optimistic Rollup چیست به آن‌ها می‌پردازیم.

فرصت‌ها برای توسعه‌دهندگان و کسب‌وکارها

انتقال بدون دردسر dApp‌-های EVM

یکی از بزرگترین مزایای Optimistic Rollupها برای توسعه‌دهندگان، سازگاری بالای آن‌ها با ماشین مجازی اتریوم (EVM) است. این بدان معناست که توسعه‌دهندگان می‌توانند برنامه‌های غیرمتمرکز (dApps) و Privacy Leakage موجود خود را که روی Ethereum L1 ساخته شده‌اند، به راحتی و با حداقل تغییر در کد، به محیط Rollup و Security Assumptions منتقل کنند.

درآمد Sequencer و مسیر حاکمیت لایه ۲

مکانیسم  Sequencer Downtime در Optimistic Rollupها، فرصت‌های جدیدی برای کسب درآمد و مدل‌های حاکمیتی ایجاد کرده است. Sequencerها با ترتیب‌دهی و ارسال دسته‌ای تراکنش‌ها به لایه ۱، علاوه بر کارمزدهای شبکه، می‌توانند از سود آربیتراژ (MEV) نیز بهره‌مند شوند. این مسئله راه را برای ایجاد پروتکل‌های غیرمتمرکز Sequencer و توزیع این درآمدها بین دارندگان توکن هموار می‌کند.

آینده Optimistic Rollup؛ از Danksharding تا اتحاد لایه ۲ ها

آینده Optimistic Rollupها روشن به نظر می‌رسد و با پیشرفت‌های زیرساختی اتریوم و گرایش به اتحاد لایه ۲ها، کارایی آن‌ها افزایش می‌یابد. Danksharding با فراهم کردن فضای داده بیشتر روی لایه ۱، هزینه‌های Rollup را به شدت کاهش می‌دهد. همچنین، با ظهور OP Stack و Superchain، شاهد همگرایی و همکاری بین لایه ۲ها خواهیم بود که منجر به تجربه‌ای یکپارچه‌تر برای کاربران و توسعه‌دهندگان می‌شود.

پرسش‌های متداول درباره Optimistic Rollup

  1. Optimistic Rollup دقیقاً چقدر سریع‌تر از اتریوم است؟ Optimistic Rollupها می‌توانند هزاران تراکنش در ثانیه (TPS) را پردازش کنند، در حالی که اتریوم لایه ۱ تنها حدود ۱۵ تا ۳۰ TPS را پشتیبانی می‌کند. این افزایش سرعت به لطف پردازش خارج از زنجیره و دسته‌بندی تراکنش‌ها حاصل می‌شود.
  2. آیا استفاده از Optimistic Rollup ایمن است؟ بله، Optimistic Rollupها امنیت نهایی خود را از اتریوم به ارث می‌برند. سیستم اثبات تقلب (Fraud Proof)، Proof-of-Stake و دوره چالش تضمین می‌کند که هرگونه فعالیت نامعتبر توسط Validatorها قابل شناسایی و ابطال است و در صورت تخلف، عامل آن جریمه می‌شود.
  3. منظور از “دوره چالش ۷ روزه” چیست؟ “دوره چالش ۷ روزه” به مدت زمانی اشاره دارد که کاربران برای برداشت دارایی‌های خود از Optimistic Rollup به لایه ۱ اتریوم باید منتظر بمانند. این دوره به Validatorها و BLS Aggregation فرصت می‌دهد تا در صورت بروز هرگونه تقلب، آن را اثبات کنند.

جمع‌بندی و چک‌لیست انتخاب لایه ۲ مناسب پروژه شما

انتخاب راهکار لایه ۲ مناسب، تصمیمی حیاتی برای موفقیت هر پروژه  Web3 است. هیچ لایه ۲ بهتری برای همه موارد وجود ندارد؛ بهترین انتخاب به نیازها، اولویت‌ها و مدل کسب‌وکار خاص شما بستگی دارد. در ادامه چک لیست نهایی را به شما ارائه می‌دهیم.

  1. نوع برنامه غیرمتمرکز (dApp) و نیاز به سرعت: ارزیابی کنید که آیا برنامه شما به نهایی شدن فوری تراکنش‌ها نیاز دارد که ZK-Rollupها ارائه می‌دهند یا تأخیر چند دقیقه‌ای دوره چالش Optimistic Rollupها و L2 Governance قابل قبول است.
  2. اهمیت هزینه‌های تراکنش برای کاربران: همه راهکارهای لایه ۲ کارمزدها را کاهش می‌دهند، اما میزان این کاهش و پایداری آن بسته به پلتفرم و حجم تراکنش‌ها متفاوت است. همواره به دنبال راهکاری باشید که با مدل هزینه کاربران شما همخوانی دارد.
  3. پیچیدگی قراردادهای هوشمند و سازگاری با EVM: اگر برنامه شما از قراردادهای هوشمند پیچیده و موجود روی اتریوم استفاده می‌کند، سازگاری کامل با EVM مانند Optimistic Rollupها و برخی ZK-Rollupهای جدید اهمیت بالایی دارد.
  4. جامعه کاربری و اکوسیستم هدف: اکوسیستم‌های فعال و بزرگ مانند Arbitrum و OP Mainnet پایگاه کاربری وسیعی دارند؛ در حالی که برخی لایه ۲ها ممکن است بر حوزه‌های تخصصی (مانند NFT یا بازی) تمرکز بیشتری داشته باشند.
  5. امنیت و ریسک‌های خاص لایه ۲: ریسک‌هایی مانند دوره چالش در Optimistic Rollup و همچنین ریسک‌های متمرکزسازی احتمالی مانند Sequencer را در نظر بگیرید.
  6. چشم‌انداز آینده و ارتقاءهای اتریوم: اطمینان حاصل کنید که لایه ۲ انتخابی شما از ارتقاءهای آینده اتریوم، به ویژه Danksharding، بهره‌مند خواهد شد. این ارتقاها می‌توانند به طور قابل توجهی هزینه‌ها را کاهش داده و کارایی را افزایش دهند.

5/5 - (1 امتیاز)

مهدی ریاحی
مهدی ریاحی

عاشق دنیای صفر و یک و در حال تست باکس...

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *