Évolution de la pile OP: OP Succincy déverrouille le potentiel de rouleau ZK

Auteur: Researteur de capital YBB AC-Core

TLDR

La principale caractéristique de l’OP Succincy est d’intégrer ZKP dans l’architecture modulaire de la pile OP, convertissant les rouleaux de pile OP en rouleaux ZK entièrement éprouvés.
Si la future solution de mise à l’échelle d’Ethereum consiste à convertir tous les rouleaux en rouleaux ZK, OP Succinct vise à déployer ZKEVM de type 1 dans la pile OP avec Rust et SP1 (entièrement équivalent à Ethereum).
Le proposant succinct OP met en œuvre la génération d’épreuve, ainsi que l’agrégation et la vérification de la preuve.
Le système OP Stack existant repose sur la « fenêtre de prévention de la fraude à 7 jours » et entraînera des retards de transaction en cas de litige.L’OP succinct réduit le temps d’achèvement des transactions en utilisant ZK Proof, éliminant la nécessité d’étendre la fenêtre de prévention de la fraude.
OP succinct peut réduire considérablement les coûts de transaction.

1. Revue récente: mise à jour OP MainNet et relation entre OP Stack et OP Labs

Source de l’image: Blocscout

1.1 Progrès clés sur OP MainNet

Le 30 mars 2024, OP Labs a annoncé la publication de « Certificat of Fault » sur le réseau de test OP Sepolia, qui a été officiellement lancé sur le réseau principal OP le 11 juin 2024.Cela marque la première étape de la décentralisation, permettant aux utilisateurs d’extraire les jetons ETH et ERC-20 de l’OP MainNet sans avoir besoin d’un tiers de confiance.Ce mécanisme permet aux utilisateurs de contester et de révoquer les retraits non valides (y compris la base, le métal, le mode et Zora).

Pour garantir la sécurité et la confiance des actifs des utilisateurs, l’optimisme utilise la preuve d’échec pour vérifier la précision et l’efficacité des transactions en chaîne et prévenir les comportements malveillants.Les principes clés comprennent:

Disponibilité des données: la preuve de défaillance garantit que toutes les données sur la couche 2 sont accessibles et vérifiées par la couche 1.
Période de défi: Au cours d’une période de défi spécifique, n’importe qui peut s’opposer aux données à 2 niveaux.

Si les données de la couche 2 et de la couche 1 sont incohérentes, la partie contestée peut relever un défi.Les opérateurs de niveau 2 doivent soumettre des preuves pour réfuter la contestation et vérifier l’exactitude des données.

Finalité: Si aucun défi efficace ne se produit pendant la période de défi ou que l’opérateur de niveau 2 réfute avec succès le défi, la transaction sera finalisée et considérée comme valide.

1.2 La relation et la différence entre OP Stack et OP Labs

OP Labs est l’équipe ou l’organisation qui développe des solutions d’optimisme, et OP Stack est le cadre technique pour la construction et la mise à l’échelle des réseaux Ethereum Layer 2.La relation entre OP Labs et OP Stack peut être comprise comme la relation entre les développeurs et les outils de développement.

OP Labs: OP Labs est un contributeur principal du projet Optimism, responsable du développement et du maintien des solutions Optimism Layer 2.Il s’agit d’une équipe ou d’une organisation dédiée à la création et à l’amélioration des outils techniques tels que des rouleaux optimistes liés aux extensions Ethereum.L’objectif principal d’OP Labs est de réduire la charge sur le réseau principal Ethereum, de réduire les coûts de transaction et d’augmenter la vitesse de transaction.OP Labs travaille également avec d’autres projets tels que succinct Labs pour faire avancer les technologies de mise à l’échelle Ethereum, telles que OP succinct en se concentrant sur l’optimisation des preuves de connaissances zéro.

OP Labs est la principale équipe ou organisation chargée de développer et de maintenir le réseau d’optimisme.Leur objectif est de créer des solutions de mise à l’échelle efficaces pour Ethereum, en se concentrant sur la réduction des frais de transaction et l’augmentation des vitesses de transaction.Ils développent non seulement des rouleaux optimistes, mais favorisent également de nouvelles technologies liées à des preuves de connaissances zéro, telles que l’OP succinct développé en partenariat avec les laboratoires succincts.

OP Stack: OP Stack est une architecture modulaire ou une pile de technologie utilisée pour construire et développer les réseaux Ethereum Layer 2.Il se compose de plusieurs composants personnalisables, permettant aux développeurs de construire leurs propres chaînes de deux couches en fonction de besoins spécifiques.Il fournit aux développeurs un moyen standardisé de configurer rapidement un réseau à deux échelles de couche qui convient aux conditions spécifiques.

OP Stack développé par OP Labs fournit un cadre modulaire qui fournit l’infrastructure pour construire la couche deux réseaux.Les développeurs peuvent utiliser la pile OP pour créer rapidement différents réseaux évolutifs.La conception modulaire permet aux utilisateurs de choisir de manière flexible différents mécanismes de vérification (tels que des rouleaux optimistes ou des rouleaux ZK) pour répondre aux besoins de divers projets.

En substance, OP Labs peut être considéré comme le développeur d’OP Stack, qui est un outil technique fourni par OP Labs pour aider les développeurs à construire et à étendre les réseaux Ethereum Layer 2.

Avant de creuser dans OP succinct, il est nécessaire d’introduire les quatre composantes principales de chaque pile OP:

1. OP-GETH: Collectez les transactions auprès des utilisateurs et générez et exécutez des blocs en fonction de ces transactions.

2. OP-Batcher: transactions utilisateur par lots et les soumettre à la couche 1.

3. OP-Node: Lisez les données du lot de la couche 1 et conduisez OP-Geth en mode non plus court pour la conversion d’état.

4. OP-ProSper: publiez régulièrement la racine de sortie à la couche 1, capturez l’état à 2 couches et favorisez les retraits.

2. Succincy Labs coopère avec OP Labs pour introduire des éléments ZK dans la pile OP

Source de l’image: blog succinct

2.1 Composants d’architecture succinct OP

OP Succincy est construit sur le composant de pile OP décrit dans la section 1.2 et est une mise à niveau légère vers la pile OP, permettant à la chaîne d’utiliser des blocs vérifiés ZK tout en conservant d’autres composants (op-geth, op-bar et-noeud op) .OP succinct se compose des quatre composantes principales suivantes:

Programme de plage: un programme qui traite les blocs de lots, écrit en rouille, conçu pour s’exécuter dans ZKVM.
Programme d’agrégation: les preuves agrégées des programmes de gamme pour réduire les coûts de vérification sur la chaîne, également écrits en rouille et conçus pour fonctionner dans ZKVM.
OP Succinct L2 Oracle Oracle: un contrat intelligent Solidity contenant un tableau de sortie de l’état L2, chaque sortie est soumise à l’état de la chaîne L2.Ce contrat existe dans le système d’optimisme d’origine, mais a été modifié pour utiliser la preuve de validation comme mécanisme d’authentification.
OP ProSper succinct: Observez les lots de transaction publiés sur L1 et gérez la génération d’épreuves de programmes de portée et d’agrégation.

2.2 Comment OP succinct s’intègre-t-il dans le récit d’extension Ethereum?

La construction de Rollups ZKEVM a été difficile en raison de la grande quantité d’expertise en cryptographie requise.Lorsque OP Labs développe une pile OP modulaire, ils s’attendent à prendre en charge divers mécanismes de preuve.À cette fin, ils opensent le développement de Kona, ont implémenté STFS de rouleaux de pile OP en utilisant Rust et ont finalement généré des preuves de connaissances zéro (ZKP) pour les programmes OP à OP via Kona et SP1.Cela signifie que, en théorie, toute chaîne de pile OP peut être mise à niveau pour utiliser ZKP.

L’objectif de SP1 (Processeur succinct 1) est de permettre aux développeurs d’intégrer de manière transparente le Rollup ZKEVM de type 1 en utilisant le code de rouille standard.Avec OP succinct, le processus de mise à niveau de toute chaîne de pile OP existante vers le RALUP ZKEVM de type 1 peut être achevé en une heure, avec les avantages suivants:

Confirmation rapide du ZKP: Réduisez le délai de preuve à quelques minutes, en remplaçant la fenêtre de conteste de prévention de la fraude de 7 jours.
Capacité: le coût moyen de transaction est réduit à quelques cents.
Switch OP Stack à ZK: En déploiement des contrats intelligents, en lançant le service de proposition succinct léger OP, et des preuves peuvent être générées via des appels API (y compris le lot / séquenceur, le noeud op, l’indexeur, etc.).
TYPE 1 ZKEVM: Tous les outils compatibles et les contrats intelligents de la pile OP sont compatibles avec les rouleaux succincts OP.
Évolutivité améliorée: un rollup succinct personnalisable peut ajouter de nouvelles précompilations et modifier la logique de rouleau selon les besoins.

Selon la documentation officielle de GitHub, le processus ne nécessite que l’installation de Rust, Foundry et Docker pour mettre à niveau tout rollup de pile OP existant en Rollup ZKEVM de type 1.Le processus simplifié implique deux étapes:

Déployez le contrat ZK L2Outputoracle.Sol.
Démarrez le service de proposition succinct OP (voir la liaison d’extension GitHub 2 pour les étapes détaillées).

Source de l’image: Blog succinct – Mettez à niveau le rollup de pile OP vers ZK Proods

2.3 Build Type-1 ZKEVM Utilisation de SP1 Reth

Succinct croit que l’avenir des rouleaux EVM réside dans Zkevm écrit dans la langue de la rouille, ce qui le rend plus maintenable.Actuellement, OP Rollups est confronté à trois défis majeurs: une longue fenêtre de prévention de la fraude de 7 jours, une interopérabilité complexe et, dans certains cas, reposant sur plusieurs ensembles de mécanismes de données plutôt que sur des preuves de prévention de la fraude.Le développement de ZKEVM est un effort à long terme, donc SP1 a été créé pour résoudre ces défis.

SP1 est un ZKVM à haute performance et entièrement personnalisable, 100% open source, et peut vérifier l’exécution de tout programme Rust (ou LLVM compilé).Selon les données publiques, OP Succincy Stack a été exécuté avec succès sur les chaînes OP MainNet, OP Sepolia et Base, les coûts de preuve de transaction allant de 0,01 $ à 0,02 $ (voir le lien étendu 3).À l’avenir, toutes les infrastructures de blockchain, y compris les rouleaux, les ponts et les coprocesseurs, seront probablement écrites en rouille (ou autre langue compilée LLVM) et exploiter le ZKP.

Selon le blog succinct et le contenu GitHub open source, les avantages de performance de SP1 par rapport aux autres ZKVMS découlent de plusieurs facteurs clés:

Architecture centrée sur la précompilation: SP1 prend en charge les systèmes de précompilation flexibles, accélérant considérablement les opérations telles que la vérification de signature SECP256K1 et ED25519, le hachage SHA256 et Keccak256 et réduisant le nombre de cycles RISC-V pour de nombreux programmes par 5 à 10 fois.Il est conçu pour fournir des performances comparables aux circuits ZK tout en maintenant la flexibilité du ZKVM et une excellente expérience de développeur.
Entièrement open source: SP1 est 100% open source, permettant aux équipes telles que l’argument et défilent pour implémenter une précompilation personnalisée, réduisant le nombre de boucles et accélérant le temps de génération de preuve.
Norme de l’industrie: Depuis son lancement, l’idée de précompir en interne dans le ZKVM est devenue une norme de l’industrie, affectant des projets tels que RISC0, Valida, Nexus et Jolt.SP1 est le seul ZKVM disponible pour la production, soutenant un large éventail d’opérations de chiffrement critiques.
Lecture et écriture de mémoire efficaces: SP1 adopte une méthode innovante de preuve de mémoire qui peut réaliser une mémoire cohérente sur plusieurs preuves avec un seul défi, en évitant les frais généraux de la mémoire merkléisée.
Optimisation de l’efficacité de base: SP1 améliore l’efficacité de l’utilisation des zones de suivi avec des facteurs d’amplification plus faibles et des paramètres de recherche de nouvelle génération tels que les dérivés basés sur le logarithme tels que LogUp et les variantes FRI dans Plonky3.

Source de l’image: blog succinct

3. OP Succincy peut-il devenir le Trump Card de la pile OP contre ZK Stack?

Source de l’image: @jtguibas

Si le plan d’expansion d’Ethereum est OP à court terme et ZK à long terme, alors le succès potentiel de l’OP succinct peut marquer une étape importante dans le chemin de développement d’Ethereum.OP SucCINCE fournit un chemin modernisable pour les rouleaux d’ETH pour passer de la vérification optimiste à la preuve de connaissances zéro (ZKP).Cette transformation réduit non seulement les coûts de transaction, mais augmente également la vitesse de transaction, tout en conservant les propriétés de sécurité et de confidentialité des Rollups ZK, ouvrant de nouvelles possibilités pour l’expansion future de la couche d’application.

Parmi les quatre solutions de couche 2 reconnues, il semble que la pile OP soit légèrement meilleure que la pile ZK dans la construction écologique. .

Cependant, à partir de la logique opérationnelle proposée actuelle, une question clé émerge: comment les développeurs garantissent-ils que les risques à l’échelle du système résultant de la modification des fonctions de transition d’état (STF) ou de l’ajout de nouvelles vulnérabilités inconnues précompilées?Il s’agit d’un domaine digne d’une attention à long terme.