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Opside 是一個去中心化的ZK-RaaS (ZK-Rollup as a Service)網(wǎng)絡(luò)?;谀K化區(qū)塊鏈的理念,Opside設(shè)計了三層的區(qū)塊鏈架構(gòu),采用PoS & PoW 混合共識,為Web3開發(fā)者提供了一鍵生成應(yīng)用zkEVM鏈的功能。
在擴(kuò)容領(lǐng)域,L2 的概念并不陌生。但L2不能很好地統(tǒng)籌各種類型的硬件資源,例如數(shù)據(jù)可用性、ZKP算力、打包節(jié)點等,因此出現(xiàn)了模塊化區(qū)塊鏈的概念。Opside的3-layer架構(gòu),在L2的基礎(chǔ)上進(jìn)一步升級,在內(nèi)部統(tǒng)籌了不同的模塊,對外提供了ZK-RaaS的平臺。
?L1,Public Chain:Ethereum、BNB Chain、Polygon 等公鏈。
?L2,Opside Chain:提供大規(guī)模去中心化的共識、數(shù)據(jù)可用性以及ZKP算力,所有產(chǎn)生的交易和數(shù)據(jù)將在L2 驗證打包上鏈和存儲。交易速度快,手續(xù)費低。
?L3,Rollup Layer:Rollup 將昂貴的計算過程從鏈上移到鏈下,從而實現(xiàn)可擴(kuò)展性。Opside提供了不同種類的ZK-Rollup SDK,尤其是zkEVM,包括Polygon Hermez、Scroll、Taiko、zkSync 等。開發(fā)者可根據(jù)SDK 一鍵在Opside L3 上部署屬于自己的ZK-Rollups 項目,并且所有的硬件資源都由Opside去中心化網(wǎng)絡(luò)來提供。
各個Layers 之間通過不同類型的跨鏈橋進(jìn)行連接,可以從L1 直接將資產(chǎn)轉(zhuǎn)移到L2 或是L3。
ZK-RaaS (ZK-Rollup as a Service) 即提供一鍵生成ZK-Rollup服務(wù)。
Opside 提供通用的ZK-Rollups SDK(軟件開發(fā)工具包),開發(fā)者根據(jù)SDK 便可輕松的在Opside L3 上部署ZK-Rollups 項目。
Opside L3的ZK-Rollups由系統(tǒng)合約來管理,包括注冊、中止與退出等。開發(fā)者花費一定數(shù)量的IDE(Opside token)租賃一個Rollup slot,即可擁有一個ZK-Rollup。這個概念類似于波卡插槽,但Opside L2 和L3 共享了同一個共識和數(shù)據(jù)可用層,安全性更高,更加去中心化,維護(hù)成本也更低。
開發(fā)者租賃了一個Rollup slot后,即擁有獨立的運(yùn)行環(huán)境,例如,開發(fā)者可以單獨擁有一條zkEVM鏈。開發(fā)者對ZK-Rollup擁有主權(quán),可以自定義rollup經(jīng)濟(jì)模型,包括選擇gas token。開發(fā)者可以自由調(diào)整gas費用,甚至是0,這樣用戶不需要支付任何費用。此外,L3中的各個ZK-Rollups 項目之間可實現(xiàn)原生的跨rollup 通信。
開發(fā)者不需要承擔(dān)任何硬件成本。所有的硬件資源,包括數(shù)據(jù)可用性、sequencer、ZKP算力等,皆由下面的PoS & PoW混合共識來去中心化地提供。
ZK-Rollup 和OP-Rollup 相比,有很多優(yōu)點,包括更安全、無需信任以及更快的提款速度。同時技術(shù)上也有一個非常大的不同,就是ZK-Rollup額外需要有一個強(qiáng)大的ZKP算力來支撐零知識證明的生成。
在Opside網(wǎng)絡(luò)中,未來可能有成百上千個ZK-Rollups共同組成Rollup Layer,這將帶來極大的ZKP算力需求。因此,我們需要激勵礦工加入這個生態(tài)來做出貢獻(xiàn)。從以太坊PoW 轉(zhuǎn)向PoS 以后,有很多以太坊礦機(jī)失去了應(yīng)用場景,從資金規(guī)模上來講,礦機(jī)的價值就有120 億美元,目前很多都處于閑置的狀態(tài)。隨著ZK-Rollup技術(shù)的成熟,ZKP的生成需要大量的FPGA、GPU 等硬件和礦機(jī)來提供計算能力。Opside的PoS 和PoW 的混合共識,除了使用PoS 機(jī)制來激勵Validator 提供數(shù)據(jù)可用性以外,也使用PoW 機(jī)制來激勵Miner 提供ZKP 算力,從而為ZK-Rollup 提供完整的硬件設(shè)施。這也是Opside 核心思想之一。所有角色,包括用戶、開發(fā)者、節(jié)點運(yùn)營商、礦工,都能夠在這個Opside 經(jīng)濟(jì)模型當(dāng)中獲得利益。
Opside 除了讓ZK-Rollup 繼承上一層的安全性以外,也要讓ZK-Rollup 繼承上一層的去中心化程度。以太坊現(xiàn)在是全球最大規(guī)模的去中心化網(wǎng)絡(luò),有超過50 多萬個節(jié)點。這些節(jié)點不但提供了大規(guī)模的去中心化,在未來,得益于數(shù)據(jù)分片技術(shù),這50多萬個節(jié)點也提供了海量的數(shù)據(jù)可用性。這也是Opside 選擇基于ETH 2.0 的PoS 共識來改進(jìn)的原因之一。
我們預(yù)期Opside 上將擁有超過10萬多個節(jié)點。那么如何讓Rollup 的去中心化程度也達(dá)到這個級別,而不是由一個單節(jié)點去完成中心化的打包?一個很好的做法是讓Opside Chain 的區(qū)塊提議者同時提議Rollup Layer 的區(qū)塊。對于Rollup Layer 來說,實際上就是完成了builder 與proposer 的分離:builder 是無需許可地由一個P2P 網(wǎng)絡(luò)來支持,proposer 則沿用了L2 的區(qū)塊proposer,這樣避免了單節(jié)點帶來的可用性風(fēng)險,同時也具有一定的抗MEV 性和抗審查性。
下面是PoS & PoW 混合共識的分工:
Layer 2(L2)
?PoS:Opside 將采用以太坊2.0 的PoS 算法,并對其進(jìn)行必要的改進(jìn)。因此,Opside 的共識層將擁有超過10萬個validator。任何人都可以持有IDE 代幣并成為validator。此外,Opside 的PoS 是可證明的,validator 將定期向L1 提交PoS 證明。validator 可以在L2 中獲得區(qū)塊獎勵和gas 費用。
Layer 3(L3)
?PoS (Sequencer):validator 不僅提議L2 區(qū)塊,還提議L3 區(qū)塊(即data batch)。因此validator 同時也是L3 中rollup 的sequencer。sequencer 可以從L3 交易中的交易費中賺取gas 費用。
?PoW (Prover):任何人都可以成為L3 中rollup 的prover,只要它具有足夠的計算能力進(jìn)行ZKP 計算。prover為L3 中的每個本地rollup 生成零知識證明。根據(jù)PoW 規(guī)則,prover 根據(jù)sequencer 提交的L3 區(qū)塊生成zk 證明。
一個ZK-Rollup 就類似于一臺電腦。電腦是有兩個核心組件,一個是硬盤,一個是CPU。PoS 提供的數(shù)據(jù)可用性就相當(dāng)于是硬盤,PoW 提供的算力就相當(dāng)于是CPU。Opside 需要做的是在PoS 與PoW 當(dāng)中找到一個平衡,從而讓每一個角色都能充分發(fā)揮價值并從中受益,讓大規(guī)模的ZK-Rollups 網(wǎng)絡(luò)有更好的性能和體驗。
Opside 代幣(IDE)分配細(xì)則如下:鑄造上限為100億枚IDE。其中,10%分配給早期融資,14%分配給Opside 團(tuán)隊以及貢獻(xiàn)者,15%分配給社區(qū),包括測試網(wǎng)早期參與者、生態(tài)項目方以及未來可能的空投。28%分配給基金會,將被用作生態(tài)發(fā)展,后續(xù)融資以及其他用途。其余的33%作為PoS & PoW 混合共識的獎勵,分別被分配給Validator 和Miner,用于提供數(shù)據(jù)存儲服務(wù)、生成零知識證明、維護(hù)區(qū)塊鏈、運(yùn)行合約等。
代幣分配餅圖如下:
根據(jù)PoS & PoW 混合共識,區(qū)塊獎勵分為PoS 和PoW 兩部分,分別對應(yīng)Validator 和Miner。在Pre-Alpha 測試網(wǎng)階段,PoS 與PoW 的區(qū)塊獎勵比例暫時固定為1:2,即11%的IDE 被分配給Validator,22%的獎勵被分配給Miner。在未來,這兩者的比例會隨著整個網(wǎng)絡(luò)的ZKP 算力供需關(guān)系動態(tài)調(diào)整。
如上所言,Opside 采用了基于ETH 2.0 改進(jìn)的PoS 共識。5月2日,Opside 已宣布開放測試網(wǎng)驗證者節(jié)點申請。要作為Validator 參與,用戶必須將一定量的IDE 存入存款合約,并運(yùn)行三個獨立的軟件:執(zhí)行客戶端、共識客戶端和Validator。這些Validators 負(fù)責(zé)檢查通過網(wǎng)絡(luò)傳播的新塊是否有效,并偶爾自己創(chuàng)建和傳播新塊。如果Validator 行為不誠實或懶惰,那么抵押的IDE 將作為抵押品被銷毀。
在PoS 下,Opside 的出塊速度是固定的,時間分為slot(12 秒)和epoch(32 個slots)。在每個slot 中隨機(jī)選擇一個驗證者作為區(qū)塊提議者。該Validator 負(fù)責(zé)創(chuàng)建新塊并將其發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點。同樣在每個slot中,隨機(jī)選擇一個Validator 委員會,其投票用于確定所提議區(qū)塊的有效性。具體機(jī)制請參考ETH PoS。
Opside 預(yù)期在Alpha 測試網(wǎng)支持EIP-4844,數(shù)據(jù)可用性抽樣(DAS)將用于確保ZK-Rollup 在執(zhí)行后提供其交易數(shù)據(jù),同時不會對任何單個節(jié)點造成太大壓力。每個Validator 隨機(jī)抽取blob 中提供的交易數(shù)據(jù),以確保所有數(shù)據(jù)都存在。同樣的技術(shù)也可以用來確保區(qū)塊生產(chǎn)者將他們所有的數(shù)據(jù)提供給安全的輕客戶端。同樣,在提議者-構(gòu)建者分離(PBS)下,只需要區(qū)塊構(gòu)建者來處理整個區(qū)塊——其他驗證者將使用數(shù)據(jù)可用性抽樣進(jìn)行驗證。
在一些具體參數(shù)上,Opside將有所不同,讀者可以在代碼庫里找到最新的值。
總的來說,Staking 使個人更容易參與保護(hù)網(wǎng)絡(luò),促進(jìn)去中心化。Validator 節(jié)點可以在普通筆記本電腦上運(yùn)行。一些代理質(zhì)押池甚至允許用戶在沒有足夠IDE 的情況下進(jìn)行質(zhì)押。
在Opside 的L3,也就是Rollup Layer 上,每一個Web3 應(yīng)用都可以擁有一個專屬的ZK-Rollup。為了支撐數(shù)量眾多的ZK-Rollups 帶來的海量硬件資源的需求,除了上面提到的Validator 提供數(shù)據(jù)可用性以外,Opside 還提供了一個統(tǒng)一的ZKP 算力市場,鼓勵miner(也就是prover)來為這些ZK-Rollups 生成ZKP。這就是Opside 的PoW 機(jī)制。
在Pre-Alpha階段,一個L2區(qū)塊內(nèi),每個Rollup只能提交一個sequence(可以包含該Rollup的多個區(qū)塊)。所有sequence根據(jù)當(dāng)前Rollup slots注冊數(shù)量均分當(dāng)前區(qū)塊的PoW獎勵。這也就意味著,如果當(dāng)前總共有64個注冊的rollup slots,那么在L2的一個區(qū)塊中,PoW獎勵被均分為64份,每一個sequence獲得的獎勵為區(qū)塊PoW獎勵的1/64。當(dāng)然,可能某些rollup在某些區(qū)塊沒有提交sequence,因此PoW實際的通脹會低于預(yù)期。
在未來,各個sequence將根據(jù)對應(yīng)的ZK-Rollup類型、所包含的Rollup交易數(shù)量、gas使用量等進(jìn)行工作量預(yù)估,從而對不同sequence進(jìn)行不同的定價。
一個sequence獲得的PoW獎勵份額,會按照一定規(guī)則分配給有效ZKP的提交者,也就是礦工。Rollup的智能合約驗證ZKP的時候,需要原始proof數(shù)據(jù),這就可能引發(fā)鏈上攻擊行為。例如某一個prover計算出ZKP之后,交易廣播到交易池中,攻擊者就可以看到原始proof數(shù)據(jù),攻擊者可以設(shè)置一個更高的gas費來發(fā)交易,從而優(yōu)先打包到區(qū)塊中,來獲取PoW獎勵。為了防止惡意攻擊行為,Opside提出了一個兩步提交的ZKP驗證機(jī)制。
1.提交hash
?對于某個sequence,prover計算出ZKP之后,計算(proof / address)的hash,并向合約提交hash和address,其中proof是某一個sequence的proof,address是prover的地址,該地址必須提前質(zhì)押。
?假設(shè)在第1個prover在第T個區(qū)塊提交了hash,則在第T+10區(qū)塊以內(nèi),還可以接受其他prover提交hash,沒有數(shù)量限制。第T+11區(qū)塊及之后,不再接受新的prover提交hash。
2.提交ZKP
?第T+11區(qū)塊及之后,允許任何prover提交zkp。只要有一個zkp通過驗證,那么就對所有提交過的hash進(jìn)行校驗。校驗通過的prover都可以得到PoW獎勵,獎勵金額按照礦工質(zhì)押量的比例來分配。
?如果在第T+20區(qū)塊之前,都沒有ZKP通過驗證,則所有提交過hash的prover都罰沒1000 IDE。此時該sequence重新開放,允許提交新的hash
舉一個例子,假設(shè)Opside中每個L2區(qū)塊的PoW獎勵是128 IDE,當(dāng)前總共有64個Rollup slots,那么每一個Rollup sequence分配到的PoW獎勵是2 IDE。如果先后有A, B, C 3個礦工為一個sequence提交了正確的ZKP,且A, B, C 3個礦工的礦工質(zhì)押量(IDE)分別為200K,500K,300K。那么,A, B, C可以獲得的PoW獎勵分別為0.4 IDE,1 IDE,0.6 IDE。
為了避免針對prover的惡意行為,prover需要在一個特殊的系統(tǒng)合約中注冊,并質(zhì)押至少100000 IDE。如果當(dāng)前質(zhì)押數(shù)量小于閾值,則不允許提交hash和ZKP。prover提交ZKP獲得的獎勵也將依據(jù)質(zhì)押量比例來分配,從而避免prover多次提交ZKP的惡意行為。
當(dāng)prover出現(xiàn)以下行為,會進(jìn)行不同程度的懲罰
?如果prover提交了錯誤的hash,則罰沒10000 IDE
?對于某個sequence,如果沒有對應(yīng)的ZKP通過驗證,則所有提交過hash的prover都將被罰沒1000 IDE,罰沒的IDE將被燒毀。
關(guān)于ZKP的兩步提交機(jī)制更多的細(xì)節(jié)與考量,請讀者參閱官方文檔。prover質(zhì)押以及懲罰的具體數(shù)字在未來可能會改動。
Opside為開發(fā)者提供了ZK-Rollup launch base,開發(fā)者可一鍵注冊一個Rollup slot,從而擁有屬于自己的ZK-Rollup。該ZK-Rollup所有的硬件資源都由Opside去中心化網(wǎng)絡(luò)來提供。開發(fā)者需要向Opside網(wǎng)絡(luò)支付Rollup slot的租金,這部分租金將直接燒毀。
除了一個固定金額的租金以外,開發(fā)者還可以為自己的ZK-Rollup提供額外ZKP補(bǔ)貼,以激勵礦工提供算力。這部分將在Alpha測試網(wǎng)推出。
具體的租金與補(bǔ)貼規(guī)則與參數(shù),讀者可以在官方文檔或者代碼庫里找到。
Opside網(wǎng)絡(luò)的功能和性能將隨著時間的推移而不斷發(fā)展,以下為幾個優(yōu)先級更高的示例:
?根據(jù)整個網(wǎng)絡(luò)的ZKP算力供需關(guān)系,動態(tài)調(diào)整PoS與PoW的獎勵分配比例
?Validator的數(shù)據(jù)分片與數(shù)據(jù)可用性抽樣,將為整個Rollup Layer提供更加豐裕的存儲空間,從而容納更多的ZK-Rollup生態(tài)
?Rollup的提議者與構(gòu)建者分離,使得L3共用L2的validator作為區(qū)塊提議者,繼承上一層的去中心化
?礦工的質(zhì)押與slash機(jī)制的優(yōu)化,鼓勵礦工提供持續(xù)而穩(wěn)定的ZKP算力
?開發(fā)者對所屬Rollup的ZKP生成進(jìn)行補(bǔ)貼,以激勵礦工提供算力
?根據(jù)ZK-Rollup類型、Rollup交易數(shù)量、gas使用量等進(jìn)行工作量預(yù)估,建立Rollup batch的個性化定價機(jī)制
這些改進(jìn)將顯著提高Opside的網(wǎng)絡(luò)效用,從而促進(jìn)ZK-Rollup as a Service的長期發(fā)展以及繁榮。
Opside主網(wǎng)啟動后,建立一個Opside DAO,包含合理的流程和機(jī)制來共同決定網(wǎng)絡(luò)的未來。Opside主網(wǎng)的所有參數(shù)和機(jī)制的更新將通過Opside DAO來確定。需要強(qiáng)調(diào)的是,Opside是一個合作共建的經(jīng)濟(jì)體,并隨著時間推移而不斷發(fā)展演化。未來的改進(jìn)會以DAO提案的形式詳細(xì)地解釋這些方案是如何給Opside經(jīng)濟(jì)的長期利益和每個參與者類別帶來好處。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,打造一個無需大量工具和補(bǔ)貼亦可以獨立且穩(wěn)健運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要。
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