Evolución de OP Stack: OP Bucinta desbloquea el potencial de rollada de ZK

Autor: Investigador de Capital de YBB AC-Core

TLDR

La característica principal de OP sucinto es integrar ZKP en la arquitectura modular de OP Stack, convirtiendo los rollups de la pila OP a los encierros de ZK completamente probados.
Si la solución de escala futura de Ethereum es convertir todos los rollups en rollups ZK, OP Bucin tiene un objetivo de implementar ZKEVM Type-1 en OP Stack con Rust y SP1 (completamente equivalente a Ethereum).
OP El proponente sucinto implementa la generación de prueba, así como la agregación y verificación de prueba.
El sistema OP Stack existente se basa en la «ventana de prevención de fraude de 7 días» y causará retrasos en la transacción si ocurren disputas.OP Bucinco reduce el tiempo de finalización de la transacción utilizando la prueba de ZK, eliminando la necesidad de extender la ventana de prevención de fraude.
OP sucinto puede reducir en gran medida los costos de transacción.

1. Revisión reciente: actualización de OP Mainnet y la relación entre OP Stack y OP Labs

Fuente de la imagen: blockscout

1.1 Progreso clave en OP Mainnet

El 30 de marzo de 2024, OP Labs anunció el lanzamiento del «Certificado de fallas» en la Red de Pruebas Op Sepolia, que se lanzó oficialmente en la red principal de OP el 11 de junio de 2024.Esto marca el primer paso en la descentralización, lo que permite a los usuarios extraer tokens ETH y ERC-20 de la OP MainNet sin la necesidad de un tercero confiable.Este mecanismo permite a los usuarios desafiar y revocar los retiros no válidos (incluidos la base, el metal, el modo y la zora).

Para garantizar la seguridad y la confianza de los activos del usuario, el optimismo utiliza una prueba de falla para verificar la precisión y efectividad de las transacciones en la cadena y prevenir el comportamiento malicioso.Los principios clave incluyen:

Disponibilidad de datos: la prueba de falla asegura que todos los datos en la capa 2 sean accesibles y verificados por la capa 1.
Período de desafío: durante un período de desafío específico, cualquiera puede objetar los datos de 2 niveles.

Si los datos de la capa 2 y la capa 1 son inconsistentes, la parte disputada puede plantear un desafío.Los operadores de nivel 2 deben presentar evidencia para refutar el desafío y verificar la corrección de los datos.

Finalidad: si no se produce un desafío efectivo durante el período de desafío o el operador de nivel 2 refuta con éxito el desafío, la transacción se finalizará y se considerará válida.

1.2 La relación y la diferencia entre OP Stack y OP Labs

OP Labs es el equipo u organización que desarrolla soluciones de optimismo, y OP Stack es el marco técnico para construir y escalar redes Ethereum Layer 2.La relación entre OP Labs y OP Stack puede entenderse como la relación entre los desarrolladores y las herramientas de desarrollo.

OP Labs: OP Labs es un contribuyente central al proyecto de optimismo, responsable del desarrollo y mantenimiento de soluciones de optimismo de capa 2.Es un equipo u organización dedicada a crear y mejorar herramientas técnicas, como rollups optimistas relacionados con las extensiones de Ethereum.El objetivo principal de OP Labs es reducir la carga en la red principal de Ethereum, reducir los costos de transacción y aumentar la velocidad de transacción.OP Labs también está trabajando con otros proyectos como los laboratorios sucintos para avanzar en las tecnologías de escala Ethereum, como OP sucinta centrada en optimizar las pruebas de conocimiento cero.

OP Labs es el equipo u organización principal responsable de desarrollar y mantener la red de optimismo.Su objetivo es crear soluciones de escala eficientes para Ethereum, centrándose en reducir las tarifas de transacción y aumentar las velocidades de transacción.No solo están desarrollando rollups optimistas, sino también promoviendo nuevas tecnologías relacionadas con pruebas de conocimiento cero, como OP sucinto desarrollado en asociación con los laboratorios sucintos.

OP Stack: OP Stack es una arquitectura modular o una pila de tecnología utilizada para construir y expandir las redes Ethereum Layer 2.Consiste en múltiples componentes personalizables, lo que permite a los desarrolladores construir sus propias cadenas de dos capas basadas en necesidades específicas.Proporciona a los desarrolladores una forma estandarizada de configurar rápidamente una red de dos escalas de capa que se adapte a condiciones específicas.

OP Stack desarrollado por OP Labs proporciona un marco modular que proporciona la infraestructura para la capa de construcción de dos redes.Los desarrolladores pueden usar OP Stack para crear rápidamente diferentes redes escalables.El diseño modular permite a los usuarios elegir de manera flexible diferentes mecanismos de verificación (como rollups optimistas o rollups de ZK) para satisfacer las necesidades de varios proyectos.

En esencia, OP Labs puede considerarse como el desarrollador de OP Stack, que es una herramienta técnica proporcionada por OP Labs para ayudar a los desarrolladores a construir y expandir las redes Ethereum Layer 2.

Antes de profundizar en OP sucinto, es necesario introducir los cuatro componentes principales de cada pila OP:

1. OP-Geth: recopile transacciones de los usuarios y genere y ejecute bloques basados en estas transacciones.

2. OP-Batcher: Transacciones de usuario por lotes y envíelas a la capa 1.

4. OP-Proposer: publique regularmente la raíz de salida a la capa 1, capture el estado de 2 capas y promueva los retiros.

2. Los laboratorios sucintos cooperan con OP Labs para introducir elementos ZK en OP Stack

Fuente de la imagen: Blog sucinto

2.1 Op Componentes de arquitectura sucinta

OP Succin se basa en el componente OP Stack descrito en la Sección 1.2 y es una actualización ligera a OP Stack, lo que permite que la cadena use bloques verificados con ZK mientras se mantiene constante de otros componentes (OP-Geth, OP-Batcher y OP-nodo) .OP sucinto consiste en los siguientes cuatro componentes principales:

Programa de rango: un programa que procesa bloques de lotes, escritos en óxido, diseñado para ejecutarse dentro de ZKVM.
Programa de agregación: pruebas agregadas de los programas de rango para reducir los costos de verificación en la cadena, también escritos en óxido y diseñados para funcionar en ZKVM.
OP Succinto L2 Salida Oracle: un contrato inteligente de solidez que contiene una matriz de salida de estado L2, cada salida se somete al estado de la cadena L2.Este contrato existe en el sistema de optimismo original, pero se ha modificado para utilizar la prueba de validación como mecanismo de autenticación.
OP PROPOSADOR EXCINTO: Observe lotes de transacción publicados en L1 y administre la generación de la prueba de programas de rango y agregación.

2.2 ¿Cómo se integran OP sucinta en la narrativa de extensión de Ethereum?

La construcción de rollups Zkevm ha sido un desafío debido a la gran cantidad de experiencia en criptografía requerida.Cuando OP Labs desarrolla una pila OP modular, esperan apoyar varios mecanismos de prueba.Con este fin, abren el desarrollo de Kona, implementaron STF de OP Stack Rollups usando Rust y finalmente generaron pruebas de conocimiento cero (ZKP) para los programas OP Stack a través de los programas Kona y SP1.Esto significa que, en teoría, cualquier cadena de pila OP se puede actualizar para usar ZKP.

El objetivo de SP1 (procesador sucinto 1) es permitir a los desarrolladores integrar sin problemas el rollup de ZKEVM Tipo-1 utilizando el código de óxido estándar.Con OP sucinto, el proceso de actualización de cualquier cadena de pila OP existente a Tipo-1 ZKEVM Rollup se puede completar en una hora, con las siguientes ventajas:

Confirmación rápida de ZKP: reduzca el retraso de prueba a unos minutos, reemplazando la ventana de disputa de prevención de fraude de 7 días.
Eficiencia de rentabilidad: el costo promedio de transacción se reduce a solo unos pocos centavos.
Cambiar la pila de operaciones a ZK: al implementar contratos inteligentes, iniciar el servicio de propuestas sucintas ligeras, puede generar pruebas (incluyendo lotes/secuenciador, nodo operativo, indexador, etc.) a través de llamadas API.
Tipo-1 ZKEVM: todas las herramientas y contratos inteligentes compatibles con OP Stack son compatibles con OP sucintos.
Escalabilidad mejorada: OP Customable OP Succinto puede agregar nuevas precompilaciones y modificar la lógica de rollup según sea necesario.

Según la documentación oficial de GitHub, el proceso requiere solo la instalación de Rust, Foundry y Docker para actualizar cualquier acurrucado OP Stack existente al Tipo-1 ZKEVM Rollup.El proceso simplificado implica dos pasos:

Implemente el contrato ZK L2Outputoracle.sol.
Inicie el servicio de propuesta sucinta de OP (consulte el enlace de extensión de GitHub 2 para pasos detallados).

Fuente de la imagen: Blog sucinto – Actualización de OP Stack Rollup a ZK Pruebas

2.3 Build Type-1 Zkevm usando SP1 Reth

Cucinto cree que el futuro de los rollups EVM radica en Zkevm escrito en el lenguaje de la óxido, lo que lo hace más mantenible.Actualmente, OP Rollups enfrenta tres desafíos principales: una larga ventana de prevención de fraude de 7 días, interoperabilidad compleja y, en algunos casos, depender de múltiples conjuntos de mecanismos de datos en lugar de pruebas de prevención de fraude.El desarrollo de ZKEVM es un esfuerzo a largo plazo, por lo que SP1 fue creado para resolver estos desafíos.

SP1 es un ZKVM de alto rendimiento y totalmente personalizable, código abierto 100% y puede verificar la ejecución de cualquier programa de óxido (o compilado LLVM).Según los datos públicos, OP Succinto Stack se ha ejecutado con éxito en OP MainNet, OP Sepolia y cadenas base, con los costos de prueba de transacciones que van desde $ 0.01 a $ 0.02 (ver el enlace extendido 3).En el futuro, todas las infraestructuras de blockchain, incluidos los rollups, puentes y coprocesadores, probablemente se escribirán en Rust (u otro lenguaje compilado LLVM) y aprovecharán ZKP.

Según el blog sucinto y el contenido de GitHub de código abierto, las ventajas de rendimiento de SP1 sobre otros ZKVM se derivan de varios factores clave:

Arquitectura centrada en precompilación: SP1 admite sistemas de precompilación flexibles, acelerando significativamente las operaciones como el hashing SECP256K1 y ED25519, el hash de la firma SHA256 y KECCAK256, y reduciendo el número de ciclos RISC-V para muchos programas por 5-10 veces.Está diseñado para proporcionar un rendimiento comparable a los circuitos ZK mientras se mantiene la flexibilidad de ZKVM y una excelente experiencia de desarrollador.
Correcto completamente abierto: SP1 es de código abierto al 100%, lo que permite que los equipos como el argumento y el desplazamiento implementen la precompilación personalizada, reduciendo el número de bucles y acelerando el tiempo de generación de pruebas.
Estándar de la industria: desde su lanzamiento, la idea de precompilar internamente en ZKVM se ha convertido en un estándar de la industria, que afecta proyectos como RISC0, Vtailda, Nexus y Jolt.SP1 es el único ZKVM disponible para la producción, lo que respalda una amplia gama de operaciones críticas de cifrado.
Lectura y escritura de memoria eficientes: SP1 adopta un método innovador a prueba de memoria que puede lograr una memoria consistente en múltiples pruebas con solo un desafío, evitando la sobrecarga de la memoria merkleized.
Optimización de eficiencia básica: SP1 mejora la eficiencia de utilización del área de seguimiento con factores de amplificación más bajos y parámetros de búsqueda de próxima generación, como derivados basados en logaritmos, como logup y variantes de FRI en Plonky3.

Fuente de la imagen: Blog sucinto

3. ¿Puede OP sucinto convertirse en la tarjeta Trump de OP Stack contra ZK Stack?

Fuente de la imagen: @jtguibas

Si el plan de expansión de Ethereum es OP a corto plazo y ZK a largo plazo, entonces el éxito potencial de OP sucinto puede marcar un hito importante en la ruta de desarrollo de Ethereum.OP sucinto proporciona una ruta actualizable para que los rollups ETH para la transición de la verificación optimista a la prueba de conocimiento cero (ZKP).Esta transformación no solo reduce los costos de transacción, sino que también aumenta la velocidad de transacción, al tiempo que conserva las propiedades de seguridad y privacidad de los rollups de ZK, abriendo nuevas posibilidades para futuras expansión de la capa de aplicación.

Entre las cuatro soluciones reconocidas de la capa 2, parece que OP Stack es ligeramente mejor que ZK Stack en la construcción ecológica. .

Sin embargo, a partir de la lógica operativa propuesta actual, surge una pregunta clave: ¿cómo se aseguran los desarrolladores que los riesgos de todo el sistema derivan de modificar las funciones de transición de estado (STF) o agregar nuevas vulnerabilidades desconocidas precompiladas?Esta es un área digna de atención a largo plazo.