PTI:Optimistic Rollup 的兩難困境：資金效率與安全性難全

三句話講完

我們認為，流動性提供者會更喜歡ZKR-Uniswap，而非OR-Uniswap，因為前者的資本效率更高。

若想提高OR的資本效率，需要縮短其挑戰期，從而降低對Layer1發動“欺詐+審查”攻擊的成本。

從根本上來說，這是OR在資本效率和安全性之間的兩難困境：提高資本效率一定會降低安全性。

背景

近幾個月來，以太坊上的gas價格上漲引起了人們對可擴展性解決方案，尤其是Layer2可擴展性方案，的興趣。這類方案大致可分為兩類：有效性證明vs.欺詐證明。我們之前在這篇文章和這篇文章中比較過這兩類方案。

有效性證明類方案包括ZK-Rollups和Validium。以太坊主網上已經部署了類似的系統，包括我們自己的StarkEx。

Optimism第二輪追溯性公共產品募資已開放提名，將分配1000萬枚OP代幣給OP Stack相關公共產品:1月20日消息，以太坊二層擴容方案 Optimism 第二輪追溯性公共產品募資（RetroPGF 2）已開放提名，提名時間將截止至北京時間 2 月 1 日 03:00，投票將從 2 月 21 日截止至 3 月 7 日。RetroPGF 第 2 輪將向支持 OP Stack 開發和使用的公共產品分發 1000 萬枚 OP 代幣。被提名的類別可以包括基礎架構、工具和效用等。[2023/1/20 11:23:04]

欺詐證明類方案包括OptimisticRollups。其中一些方案即將在公共測試網上線。OR是最新一代欺詐證明設計，其前輩是閃電網絡和Plasma。對于那些深受以太坊擁堵之苦的去中心化應用開發者來說，OR是很有吸引力的，因為這類方案能夠保持Solidity代碼不變，并將去中心化應用遷移至成本較低且具有可擴展性的OR上。

多鏈DeFi管理平臺Krystal已支持Optimism網絡:1月19日消息，多鏈DeFi和NFT管理平臺Krystal已支持Optimism網絡。用戶可以在Optimism網絡上管理投資組合、發送和接收資產、代幣兌換、橋接資產、賺取收益。[2023/1/19 11:20:59]

OR背后的基本概念：只將交易數據發送到主鏈上。計算和狀態存儲不再發生在主鏈上，而是轉移Rollup上，由Rollup上的區塊生產者和驗證者來執行計算工作。該方案假設至少有一位用戶會及時發現欺詐并向主鏈報告，從而確保系統的完整性。當一個OP區塊的挑戰期結束以后，該塊也就被公認具有終局性了。

分析

接下來，我們將從流動性提供者和用戶的角度來分析OR。

Optimism推出新去中心化Rollup基礎架構Bedrock:5月20日消息，以太坊二層網絡Optimism宣布推出去中心化Rollup基礎架構Bedrock，該架構盡可能重用了以太坊的代碼、基礎設施和設計模式，并表示“EVM等效”已是過去時，Bedrock帶來的是“以太坊等效”。Optimism表示，Bedrock將作為交互式故障證明系統Cannon的基礎架構進行發布，其優勢包括交易費用降低、最大吞吐量提升、節點同步速度提高。[2022/5/20 3:30:26]

假設有一個與Uniswap一樣大的應用可以輕而易舉地通過移植現有的Solidity代碼來無縫遷移到OR上。讓我們從流動性提供者和用戶的角度來分析OR。

流動性提供者

如上文所述，OR會定義一個挑戰期，以便發現并報告欺詐行為。取款的等待時間必須長于DTD，否則該系統很容易就會因為失竊而失去償債能力。

去中心化交易協議 0x API 現已上線 Optimism:1月12日消息，去中心化交易協議 0x API 現已在 Optimism 上線，并聚合 Uniswap 和 Synapse 的流動性，同時Matcha、DexGuru等平臺已集成 0x API。[2022/1/12 8:42:48]

出于安全的考慮，延長DTD會比較好，從而提高下述這種攻擊的成本：

OR驗證者發現欺詐，并將fraud_detected交易發送至內存池。這時，OR驗證者已經履行了職責：發現并“報告”了欺詐。但是，只有將fraud_detected交易上鏈，這個告狀才是有效的。

假設在DTD期間，攻擊者租用足夠多的算力來挖礦，將包含fraud_detected交易的區塊替換掉。此舉可視為對fraud_detected交易的無聲攻擊。為什么說它是無聲的？因為從無辜旁觀者的角度來看，整個網絡似乎平安無事。如果沒能將包含欺詐證明的交易上鏈，當然不會發生交易回滾。

BlockApps和Optimum合作開發區塊鏈能源使用跟蹤解決方案:BlockApps和Optimum合作，利用STRATO區塊鏈平臺開發能源使用跟蹤解決方案。（Techsutram）[2020/3/28]

為了證明我們的觀點：資本效率和安全性之間存在權衡關系，我們接下來會說明其由來和影響。假設DTD有一周的時間；一些人認為時間過短帶來的風險太高）。根據我們的分析，無論DTD是1天還是兩周，都只是安全性和資本效率之間的權衡曲線上兩個不同的點而已。根據DTD時長的不同，攻擊者需要承擔的成本也在100至1000萬美元之間。攻擊者承擔的成本并不直接取決于其所追求的利益，如果OR持有數十億美元的資產，那么攻擊成本高達數百萬美元也不能阻止他們。

由于流動性提供者的行為，機會成本對去中心化應用的影響很大。這段時間來，我們已經看到流動性從Uniswap流向SushiSwap，又回到Uniswap上。將OR-Uniswap與ZKR-Uniswap進行對比。流動性提供者現在可以選擇將資金放在OR-Uniswap上鎖定一周時間，或放在ZKR-Uniswap上鎖定30分鐘。ZKR-Uniswap有一個基本優勢。從長期來看，代幣經濟或其它激勵機制難以打敗這種優勢。

經常有人問我們：快速取款能解決這一問題嗎？能夠在OR和ZK-Rollup之間創造公平的競爭環境嗎？

不能。快速取款只會通過縮短取款時間來改善用戶體驗，不會提高資本效率：必須在Layer1智能合約中鎖定足夠多的資金來支持整個DTD期間的取款。

另外，快速取款只能用于同質化資產，遇上非同質化資產就沒有用。即使對于同質化資產來說，需求量越大，機會成本越高。事實上，當很多人都想交易供不應求的同質化資產時，機會成本非常高：不妨想象一下，整個DeFi領域的用戶都想交易YFI時，提前鎖定足夠支付一周取款額度的YFI需要多少成本。在這樣收益率暴漲的時候，如果要你鎖定YFI，你希望獲得多少回報？

有些人可能會說，流動性提供者不足為慮，因為整個DeFi領域會集中到同一個OR上，降低用戶的取款頻率和交易成本。

請注意，這一假設的前提是，沒有任何去中心化應用運行在OR以外的地方，包括Layer1和ZK-Rollup等。

我們認為，即使在這一場景下，隨著OR的吞吐量增加，安全性也會下降。為什么？讓我們從用戶的角度來思考。

用戶

信任：Alice可能會相信OR，或者更具體來說，至少有一方會驗證OR的當前狀態。這就意味著，從Alice的角度來說，OR在本質上是一個可信系統。可信系統以驚人的規模運作，通常是高價值企業的基礎。這些企業在努力不辜負信任，因為它們的聲譽越來越好。

不信任：Alice可以親自驗證OR的狀態。遺憾的是，驗證OR的成本與OR的吞吐量成正比：例如，如果OR將以太坊的可擴展性提高20倍，驗證成本也會提高20倍。久而久之，只有少數富人才能負擔得起高吞吐量OR的驗證成本。

就今天來看，這種擔憂也不是杞人憂天：目前，驗證以太坊是一種利他行為。一些人認為，當前以太坊的驗證成本之高，已經到了會損害去中心化的地步：受成本的影響，驗證以太坊完整性的網絡參與者在減少。換言之，去中心化程度降低和安全性降低才是真正的問題。

結論

OR面臨兩難困境：它無法達到ZK-Rollup那樣的資本效率，因為這會降低其安全性。這是OR的固有問題，而非設計細節問題。因此，在選擇是運行在OR還是ZK-Rollup上時，任何應用都會更傾向于后者，因為后者會吸引流動性提供者。

感謝DanRobinson對本文初稿的建議。

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