Tranh cãi cộng đồng: Sidechain có được tính là L2 không?

Vào ngày 16 tháng 5, giá trị thị trường của giải pháp mở rộng Ethereum Polygon được xếp hạng trong top 20 về giá trị thị trường tiền điện tử, và sau đó, người đồng sáng lập StarkWare, Uri Kolodny đã gửi lại lời chúc mừng, nhưng đồng thời ông nhấn mạnh: "Polygon là một chuỗi phụ, không phải Lớp 2. L2 Tính bảo mật của chuỗi bên phụ thuộc vào Ethereum và tính bảo mật của chuỗi bên không liên quan (hoặc thậm chí thấp hơn) so với Ethereum”. không.

Đáp lại bình luận của Uri Kolodny, Mihailo Bjelic đã trả lời như sau [1]:

Trước hết, Polygon không phải là một side chain, nó là một tập hợp các giải pháp mở rộng. Thứ hai (và quan trọng nhất), hoàn toàn sai lầm khi cho rằng L2 an toàn hơn chuỗi bên PoS (của chúng tôi là chuỗi cam kết) theo mặc định. Để giải thích lý do tại sao, tôi sẽ so sánh ngắn gọn chuỗi PoS của Polygon với zkRollup hoặc Validium của StarkWare.

Chuỗi PoS của chúng tôi có bộ trình xác nhận riêng, nhưng nó hoàn toàn không được phép và có 2,8 tỷ đô la tiền đặt cược. Ngoài ra, việc triển khai đã được thử nghiệm trong trận chiến (14 triệu khối không có sự cố).

Tuy nhiên, StarkWare Rollup chỉ có một toán tử PoA. Nhà điều hành này có thể gặp sự cố, bỏ chạy, xem xét các giao dịch của người dùng, v.v. Và, nó được bảo mật bởi STARK, một loại mật mã hoàn toàn mới, chưa được chứng minh. Đối với Validium, tình hình thậm chí còn đáng lo ngại hơn. Lược đồ Validium được sử dụng bởi DeversiFi cũng dựa trên một tập hợp nhỏ các nút khả dụng dữ liệu PoA. Các nút này có thể âm mưu ngăn chặn bất kỳ hoặc tất cả người dùng rút tiền bằng cách từ chối quyền truy cập vào dữ liệu.

Xem xét những điều trên, tôi nghĩ ý kiến ​​cho rằng L2 mặc định an toàn hơn sidechains/commitchains là sai.

Đáp lại câu trả lời của Mihailo Bjelic, cộng đồng đã thảo luận từ ba khía cạnh: 1) sự khác biệt giữa Lớp 2 và chuỗi bên về mặt bảo mật; 2) liệu Lớp 2 có thể đạt được mức bảo mật giống như Lớp 1 hay không; 3) Sự khác biệt giữa Eth2 và chuỗi bên về mặt bảo mật. Đối với sự nhầm lẫn trong cộng đồng, Dankrad Feist, một nhà phát triển của Ethereum Foundation, đã xuất bản bài báo "Mọi người đã sai gì về các cuộc tấn công 51%" [2] (xem bên dưới), về cơ bản đề cập đến các vấn đề được thảo luận ở trên và câu trả lời.

1. Trước hết, về câu hỏi đầu tiên, Dankrad Feist không đồng ý, ông nói rằng L2 thực sự an toàn hơn, bởi vì là L2, nó phải cung cấp bảo mật giống như lớp cơ sở. Trong khi các sidechain PoS có tính bảo mật của một chuỗi yếu hơn (thường là một sidechain). [3]

James Prestwich cũng tham gia thảo luận [4]: ​​"So với chuỗi bên, L2 yêu cầu ít giả định bảo mật mới hơn, nhưng tính bảo mật của nó không hoàn toàn giống với mạng chính." Ông chỉ ra rằng L2 có những điểm khác biệt sau so với với đặc sản chuỗi bên:

• Dựa vào việc không kiểm duyệt (bằng chứng gian lận)

• Dựa vào mật mã mới và cài đặt đáng tin cậy (bằng chứng hợp lệ) Ngoài ra, Starks không cần phải dựa vào cài đặt đáng tin cậy

• Yêu cầu phần cứng và băng thông cao hơn

Sau đây, Dankrad Feist chỉ ra rằng "sidechain không xác minh tính hợp lệ, chỉ xác minh phần lớn các điều kiện đồng thuận và nó không kiểm tra tính khả dụng của dữ liệu." Về các vấn đề bảo mật của sidechains, hãy xem bài viết "Làm thế nào để sidechains công việc?” Phần đó.

2. Về việc liệu L2 có thể đạt được mức độ bảo mật giống như L1 hay không. Theo Patrick McCorry [5], mục tiêu của L2 là càng gần mức an toàn của L1 càng tốt, nhưng muốn giống hệt nhau là điều không thể:

• Bằng chứng gian lận không phải là viên đạn bạc, đặc biệt là khi phí phát hành chúng quá cao, khiến chúng thậm chí còn kém an toàn hơn

• Tương tự, bằng chứng không có kiến ​​thức không phải là thuốc chữa bách bệnh và sẽ có những trường hợp bộ sắp xếp chuyển sang chế độ ngoại tuyến và L1 không thể xử lý các lần thoát quy mô lớn

Ông cũng đề cập rằng các giải pháp L2 có thể rút gọn thành bốn điểm sau:

• Tính khả dụng của dữ liệu (ủy ban/tổng ​​số/v.v.)

• Tính toàn vẹn của quá trình chuyển đổi trạng thái (Bằng chứng không kiến ​​thức/Bằng chứng gian lận)

• Rút tiền toàn vẹn (Đảm bảo thoát)

• Sự sống động của giao thức (sự lựa chọn của người đặt hàng)

Sơ đồ kết hợp này khó đạt được bảo mật L1 đầy đủ.

Quay lại bài viết dưới đây, Dankrad Feist giải thích "Mô hình bảo mật của chuỗi khối" để làm nổi bật lý do tại sao bảo mật L1 lại khó đạt được như vậy.

3. Vậy chuỗi PoS của Polygon so với cơ chế PoS của Eth2 như thế nào? Trong cuộc thảo luận, Dankrad Feist đã chỉ ra [5] rằng về lâu dài, chuỗi bên PoS sẽ là một mối nguy hiểm tiềm ẩn lớn. Trong Eth2, chúng tôi cố gắng loại bỏ hầu hết các giả định về tính trung thực, tuy nhiên bắc cầu PoS không thể làm được điều đó.

tiêu đề phụ

Điều mọi người đang hiểu sai về các cuộc tấn công 51%

Xin thứ lỗi cho sự khiêu khích trong tiêu đề. Rõ ràng, không phải ai cũng hiểu sai về các cuộc tấn công 51%, nhưng một số lượng đáng kể vẫn không hiểu, vì vậy sẽ không hại gì khi viết một bài báo về chúng.

Có lẽ có một huyền thoại trong giới chuỗi khối: miễn là ai đó kiểm soát hơn 50% sức mạnh tính toán của Bitcoin, Ethereum hoặc các chuỗi khối khác, thì chúng ta có thể làm bất cứ điều gì với mạng. Trong cơ chế PoS (Proof of Stake), miễn là ai đó thu thập được 2/3 tổng số tiền cam kết, chúng ta cũng có thể làm bất cứ điều gì với mạng. ta có thể chuyển tài sản của người khác, phát hành mã thông báo theo ý muốn, v.v.

Suy nghĩ này là sai lầm. Đây là những gì một cuộc tấn công 51% có thể làm:

• Kẻ tấn công có thể ngăn người dùng sử dụng chuỗi khối, tức là chặn bất kỳ giao dịch nào mà họ không thích. Điều này được gọi là kiểm duyệt.

• Họ có thể khôi phục các giao dịch của chuỗi khối, nghĩa là hoàn tác một số khối nhất định và thay đổi thứ tự giao dịch trong đó.

Những gì họ không thể làm: thay đổi các quy tắc của hệ thống. điều này có nghĩa là:

• Họ không thể đơn giản phát hành mã thông báo mới ngoài các quy tắc của hệ thống chuỗi khối; ví dụ: Bitcoin hiện là 6,25 BTC cho mỗi nhà sản xuất khối mới; họ không thể biến con số đó thành 1 triệu Bitcoin

• Nếu họ không có khóa riêng cho một địa chỉ, họ không thể sử dụng mã thông báo của địa chỉ đó
  

• Các khối họ tạo ra không thể lớn hơn các quy tắc đồng thuận quy định

Điều đó không có nghĩa là một cuộc tấn công 51% không tệ, nó vẫn là một cuộc tấn công khá khó chịu. Sắp xếp lại các giao dịch có thể gây ra chi tiêu gấp đôi, đây là một vấn đề rất nghiêm trọng. Nhưng vẫn có giới hạn cho những gì họ có thể làm.

tiêu đề phụ

Mô hình bảo mật chuỗi khối

Đôi khi mọi người cho rằng chuỗi dài nhất là chuỗi Bitcoin hoặc Ethereum hợp lệ. Tuyên bố này không đầy đủ. Định nghĩa chính xác của đầu chuỗi hiện tại là

Chuỗi hợp lệ có tổng độ khó cao nhất.

Do đó, trước khi khách hàng chấp nhận điều kiện rằng chuỗi khối nên được sử dụng để ghi lại dữ liệu lịch sử hiện tại, họ cần xác minh hai thuộc tính:

• Chuỗi khối phải hợp lệ. Điều này có nghĩa là, tất cả các chuyển đổi trạng thái đều hợp lệ. Ví dụ: trên Bitcoin, tất cả các giao dịch chỉ chi tiêu các đầu ra giao dịch chưa được chi tiêu trước đó, coinbase chỉ nhận phí giao dịch và phần thưởng khối, v.v.

• Nó phải là chuỗi khó khăn nhất. Theo thuật ngữ thông thường, đây là chuỗi dài nhất, nhưng "dài nhất" không được đo bằng số lượng khối, mà bằng lượng năng lượng khai thác đã được sử dụng cho chuỗi này.

Điều này nghe có vẻ hơi trừu tượng. Chúng tôi có lý do để đặt câu hỏi, ai sẽ xác minh điều kiện đầu tiên ở trên, nghĩa là ai sẽ xác minh rằng tất cả các khối trên chuỗi khối phải hợp lệ? Bởi vì nếu những người khai thác vẫn xác minh rằng chuỗi hợp lệ, thì đó chỉ là công việc trùng lặp và chúng tôi không thực sự thu được gì từ nó.

Nhưng chuỗi khối thì khác. Hãy phân tích lý do tại sao, bắt đầu với kiến ​​trúc cơ sở dữ liệu máy khách/máy chủ phổ biến:

Lưu ý rằng với một cơ sở dữ liệu điển hình, người dùng tin tưởng vào máy chủ cơ sở dữ liệu. Họ không kiểm tra xem phản hồi có chính xác hay không; khách hàng đảm bảo rằng nó được định dạng hợp lệ theo giao thức, vậy thôi. Máy khách (được biểu thị ở đây bằng một hình vuông trống) là "câm": nó không thể xác minh bất cứ điều gì.

Nhưng trong kiến ​​trúc của chuỗi khối, nó là như thế này:

Trước tiên hãy để tôi tóm tắt các thành phần có trong sơ đồ trên. Những người khai thác đầu tiên (hoặc những người đặt cược) tạo ra chuỗi khối. Mạng P2P (ngang hàng) đảm bảo rằng mọi người đều có thể sử dụng chuỗi hợp lệ bất chấp sự hiện diện của một số nút không trung thực (bạn cần được kết nối với ít nhất một nút P2P trung thực và được kết nối tốt để đảm bảo rằng bạn luôn đồng bộ hóa với chuỗi hợp lệ). Cuối cùng, khách hàng gửi giao dịch đến mạng P2P và nhận bản cập nhật chuỗi mới nhất (hoặc toàn bộ chuỗi, nếu chúng đang đồng bộ hóa) từ các nút khác trong mạng. Khách hàng thực sự là một phần của mạng, họ cũng sẽ đóng góp bằng cách chuyển tiếp các khối và giao dịch, nhưng không quá quan trọng ở đây.

Phần quan trọng là người dùng đang chạy một nút đầy đủ, được biểu thị bằng các thanh trong ứng dụng khách trong hình trên. Bất cứ khi nào một máy khách nhận được một khối mới, giống như bất kỳ nút nào khác, cho dù đó là công cụ khai thác hay nút trong mạng P2P, những máy khách này sẽ xác minh rằng khối đó là một chuyển đổi trạng thái hợp lệ.

Nếu đây không phải là quá trình chuyển đổi trạng thái hợp lệ, khối sẽ bị bỏ qua. Đây là lý do tại sao những người khai thác trong mạng cố gắng khai thác các chuyển đổi trạng thái không hợp lệ là vô nghĩa. Mọi người chỉ cần bỏ qua nó.

tiêu đề phụ

Ví dụ: tam quyền phân lập

Nó giống như sự phân chia quyền lực trong một nền dân chủ - có nhiều nhánh chính quyền khác nhau và chỉ vì bạn chiếm đa số trong một nhánh (như cơ quan lập pháp) không có nghĩa là bạn có thể làm bất cứ điều gì mình thích và bất chấp mọi luật lệ. Tương tự như vậy, những người khai thác hoặc người đặt cược có quyền đặt hàng các giao dịch trong chuỗi khối; họ không có quyền dễ dàng áp đặt các quy tắc mới đối với cộng đồng.

Nhưng có phải tất cả các chuỗi khối đều hoạt động như thế này không?Nhưng có phải tất cả các chuỗi khối đều hoạt động như thế này không?

Đó là một câu hỏi hay. Một điều quan trọng cần lưu ý là mô hình được mô tả ở trên sẽ chỉ hoạt động nếu các nút đầy đủ dễ chạy. Là một người dùng bình thường, nếu bạn phải bỏ ra 5000 đô la để mua một máy tính khác để chạy một nút đầy đủ và bạn luôn cần kết nối mạng 1 GBit/s, thì bạn sẽ không chọn chạy một nút đầy đủ nào cả. Mặc dù ta có thể đáp ứng yêu cầu mạng này ở một số nơi, nhưng có lẽ không thuận tiện để duy trì vĩnh viễn nó để chạy nút chuỗi khối của riêng nó. Trong trường hợp này, rất có khả năng người dùng bình thường sẽ không chọn tự chạy nút (trừ khi giao dịch của anh ta rất có giá trị), điều đó có nghĩa là anh ta sẽ tin tưởng người khác thực hiện thao tác này cho mình.

Giả sử có một chuỗi tốn kém để chạy đến mức chỉ những người đặt cược và trao đổi mới chạy các nút đầy đủ. Bạn vừa thay đổi mô hình ủy thác, và sau đó phần lớn những người đặt cược và sàn giao dịch có thể tập hợp lại với nhau và thay đổi các quy tắc đồng thuận. Người dùng không có tranh chấp về điều này - nếu người dùng hoàn toàn không có quyền kiểm soát chuỗi, thì họ không thể bắt đầu phân nhánh. Tuy nhiên, họ có thể tuân theo các quy tắc cũ, trừ khi họ bắt đầu chạy các nút đầy đủ, họ sẽ không biết liệu các yêu cầu của họ có được trả lời trên chuỗi mà họ muốn hay không (chuỗi đáp ứng các yêu cầu đồng thuận của họ).

tiêu đề phụ

Ứng dụng khách nhẹ hoạt động như thế nào?

Nhưng nếu người dùng chỉ muốn thanh toán cà phê bằng tiền điện tử thì sao? Ta có cần chạy full node trên điện thoại không?

Tất nhiên, không ai muốn phải làm điều này và người dùng cũng vậy. Sau đó, đây là lúc ứng dụng khách nhẹ phát huy tác dụng. Ứng dụng khách nhẹ là ứng dụng khách đơn giản hơn không cần xác minh toàn bộ chuỗi - chúng chỉ xác minh sự đồng thuận, độ khó tổng thể hoặc số tiền đặt cược đã được bình chọn.

Nói cách khác, các light client bị lừa đi theo một chuỗi chứa các khối không hợp lệ. Có các biện pháp khắc phục cho vấn đề này, chẳng hạn như kiểm tra tính khả dụng của dữ liệu và bằng chứng gian lận. Theo như tôi biết, chưa có chuỗi nào thực hiện điều này, nhưng ít nhất Ethereum sẽ làm như vậy trong tương lai.

tiêu đề phụ

Sidechains hoạt động như thế nào?

Sidechains là một chủ đề nóng ngay bây giờ. Chúng dường như cung cấp giải pháp mở rộng quy mô đơn giản, không phức tạp như tổng số. Nói ngắn gọn:

• Tạo chuỗi PoS mới

• Tạo cầu nối hai chiều giữa chính nó và Ethereum

• …

• tập trung! Lưu ý rằng tính bảo mật của sidechains phụ thuộc gần như hoàn toàn vào bắc cầu — một cấu trúc cho phép một chuỗi đọc trạng thái của chuỗi khác. Rốt cuộc, nếu kẻ tấn công có thể lừa cầu nối trên chuỗi chính để sở hữu tất cả tài sản trên chuỗi cầu nối, ngay cả khi nút đầy đủ trên chuỗi PoS đưa ra phản đối, thì không có cách nào. Vì vậy, mọi thứ đều phụ thuộc vào cây cầu.

Thật không may, trạng thái của cây cầu cũng giống như trạng thái của ứng dụng khách nhẹ. Họ không xác minh tính hợp lệ, chỉ phần lớn các điều kiện đồng thuận. Tuy nhiên, sidechains kém hơn light client theo hai cách:

• Cầu được sử dụng cho các giao dịch có giá trị rất cao, nơi hầu hết người dùng sẽ chọn nút đầy đủ nếu họ có thể
  

• Thật không may, chúng tôi không có cách nào để làm cứng cây cầu, trong khi chúng tôi có thể làm điều này với các khách hàng nhẹ - lý do là họ không thể xác thực kiểm tra tính khả dụng của dữ liệu

Điểm thứ hai rất tinh tế và có thể được giải thích trong một hoặc hai bài báo. Nhưng nói một cách đơn giản, bridge không thể thực hiện kiểm tra tính khả dụng của dữ liệu và nếu không có kiểm tra tính khả dụng của dữ liệu, bằng chứng gian lận sẽ trở nên vô dụng. Và nếu bạn sử dụng bằng chứng không có kiến ​​​​thức, bạn có thể yêu cầu cây cầu đóng gói bằng chứng của tất cả các khối hợp lệ, để cải thiện vấn đề này - thật không may, điều này vẫn có thể bị tấn công bởi tính sẵn có của dữ liệu, nhưng đó cũng là một cải tiến.

tiêu đề phụ

Tất cả những vấn đề này có cần được giải quyết bằng sharding không?

tiêu đề phụ

Nhưng nếu ai đó thu hồi tất cả dữ liệu lịch sử thì sao? Sau đó, ta vẫn có thể đánh cắp tất cả bitcoin/ETH/v.v.

Về mặt lý thuyết, trên chuỗi PoW không có điểm kiểm tra, bitcoin có thể bị đánh cắp bằng cách khôi phục tất cả các giao dịch. Vâng, bạn không thể phát hành một nghìn tỷ bitcoin, nhưng bạn vẫn có thể đánh cắp tất cả bitcoin đang tồn tại, điều đó cũng tốt, phải không?

Tôi nghĩ rằng điều này là rất lý thuyết. Cơ hội mà cộng đồng sẽ chấp nhận một đợt rẽ nhánh sửa đổi dữ liệu của họ trong vài năm (hoặc thậm chí chỉ vài giờ) gần như bằng không. Trong tất cả các đợt fork có thể xảy ra, sẽ có những cuộc tranh giành lớn sẽ nhanh chóng đi đến kết luận và từ chối đợt fork, chỉ đồng ý rằng chuỗi hợp lệ là chuỗi tồn tại.

Với PoS và quá trình hoàn thiện, cơ chế này được chính thức hóa - một khách hàng không bao giờ có thể khôi phục một khối đã hoàn thiện.

[1] https://twitter.com/MihailoBjelic/status/1393686451255226368

[2] https://dankradfeist.de/ethereum/2021/05/20/what-everyone-gets-wrong-about-51percent-attacks.html

[3] https://twitter.com/dankrad/status/1393721324300865537?s=20

[4] https://twitter.com/_prestwich/status/1393730794238005253

[5] https://twitter.com/stonecoldpat0/status/1393869662572748801