Випущено Opside white paper V2: представлено багатоланцюговий механізм ZK-PoW

Що таке Opside

Opside — це децентралізована платформа ZK-RaaS (ZK-Rollup as a Service) і мережа PoW, яка підтримує майнінг ZKP (Zero-Knowledge Proof). Opside приймає гібридний консенсус PoS і PoW, надаючи розробникам Web3 функцію генерації ланцюжка додатків zkEVM одним клацанням миші. У той же час обчислювальні завдання ZKP, створені великою кількістю ZK-Rollups, також створюють величезний попит на обчислювальну потужність, таким чином забезпечуючи значущий сценарій майнінгу для глобальних майнерів.

У сфері розширення ємності концепція L2 не чужа. Однак L2 не може добре координувати різні типи апаратних ресурсів, такі як доступність даних, обчислювальна потужність ZKP, вузли пакування тощо. Крім того, робота L2, особливо ZK-Rollup, вимагає високих витрат на технічне обслуговування апаратного забезпечення та професійних технічних порогів, тому багато розробників збентежені. У відповідь на ці проблеми Opside вперше запропонував концепцію ZK-RaaS.Розробники можуть запустити власний ланцюжок zkEVM протягом однієї хвилини, не оволодіваючи знаннями ZK або вузлів ланцюга. У той же час Opside також запропонував концепцію ZK-PoW, вводячи роль майнерів для участі в обслуговуванні вузлів zkEVM і розрахунку ZKP.

Метою Opside є зробити ZK-Rollup більш дружнім і популярним, таким чином дозволяючи реалізувати великомасштабні ланцюжки додатків на основі zkEVM.

• ZK-Rollup як послуга: для розробників, розгортання власного ZK-Rollup (zkEVM) одним клацанням миші в кількох мережах
• Opside ZK-PoW Cloud: для майнерів Opside також є багатоланцюговим протоколом PoW, який підтримує ZK-майнінг і генерує докази нульового знання для ZK-Rollup у кількох публічних ланцюгах.

ЗК-РааС

ZK-RaaS (ZK-Rollup як послуга) може надати будь-кому послугу генерації ZK-Rollup одним клацанням миші.

Opside надає загальну базу запуску ZK-Rollups, за допомогою якої розробники можуть легко розгортати різні типи ZK-Rollups у різних базових мережах.

• базовий ланцюг, включаючи Ethereum/Opside chain/BNB chain/Polygon PoS та інші публічні ланцюги.
• Типи ZK-зведення, включаючи zkEVM, такі як zkSync, Polygon zkEVM, Scroll, StarkNet та інші типи ZK-зведення.

У кожному базовому ланцюжку Opside розгорне системний контракт зведеного пакета (Rollup Contracts, RSC) для керування життєвим циклом зведеного пакету в ланцюжку, включаючи такі операції, як реєстрація, призупинення та вихід. Розробники можуть володіти ZK-Rollup, витративши певну кількість IDE (Opside token) на оренду слота Rollup.

Концепція слота Rollup схожа на слот Polkadot або ланцюжок додатків Cosmos, але ланцюг додатків Cosmos повинен підтримувати набір консенсусного рівня та перехресного мосту, що створює великі ризики для безпеки. ZK-Rollup використовує технологію ZK, яка суворо гарантує, що Rollup і базовий ланцюжок мають однаковий консенсус і рівень доступності даних у математичному сенсі, що є більш безпечним, більш децентралізованим і нижчими витратами на обслуговування.

Після того, як розробник орендує слот Rollup, він отримує незалежне робоче середовище, наприклад, розробник може самостійно володіти ланцюжком zkEVM. Розробники мають суверенітет над ZK-Rollup і можуть налаштовувати економічну модель зведення, зокрема вибирати токени газу. Розробники можуть вільно регулювати плату за газ, навіть 0, щоб користувачам не потрібно було платити жодних комісій.

Розробникам не потрібно нести жодних витрат на обладнання. Усі апаратні ресурси, включаючи доступність даних, секвенсор, обчислювальну потужність ZKP тощо, надаються децентралізовано за допомогою наступної хмари Opside ZK-PoW.

Крім того, власний перехресний зв’язок може бути реалізований між ZK-зведеними в одному базовому ланцюзі. Перехресне зведення — це механізм передачі повідомлень. Тобто адреса в одному зведенні може безпосередньо викликати контракт в іншому зведенні. Це суттєво вирішує проблему фрагментації ресурсів користувача та підвищує можливість компонування між програмами.

Opside ZK-PoW Cloud

Порівняно з OP-Rollup, ZK-Rollup має багато переваг, включаючи більш безпечну, надійну та швидшу швидкість виведення коштів. У той же час існує також дуже велика різниця в технології, тобто ZK-Rollup додатково вимагає потужної обчислювальної потужності ZKP для підтримки генерації доказів з нульовим знанням.

Багатоланцюговий механізм ZK-PoW

Opside ZK-PoW Cloud буде розгорнуто в кількох ланцюгах, включаючи, але не обмежуючись, Ethereum, BNB Chain, Polygon PoS і сам Opside Chain. У дизайні Opside розробники можуть розгортати ZK-Rollups на вищезгаданих різних базових ланцюгах. Завдяки поступовому розвитку технології ZK-Rollup у майбутньому можуть з’явитися сотні ZK-Rollup, що призведе до величезного попиту на обчислювальну потужність ZKP. Тому нам потрібно стимулювати шахтарів приєднатися до цієї екології, щоб зробити внесок. Після переходу з PoW на PoS багато машин для майнінгу Ethereum втратили сценарії застосування.З точки зору масштабу капіталу, вартість машин для майнінгу становить 12 мільярдів доларів США, і багато з них зараз простоюють. При широкомасштабному впровадженні ZK-Rollup для створення обчислювальної потужності для створення ZKP потрібна велика кількість CPU, GPU, FPGA та іншого обладнання та машин для майнінгу.

Opside використовує механізм ZK-PoW, щоб мотивувати Майнер надавати обчислювальну потужність ZKP, таким чином забезпечуючи повні апаратні можливості для ZK-Rollup. Це також одна з основних ідей Opside. Усі ролі, включаючи користувачів, розробників і майнерів, можуть отримати вигоду від цієї економічної моделі Opside.

Двоетапний алгоритм подання ЗКП: стандартний децентралізований механізм Prover

• Щоб заохотити більше майнерів брати участь у обчислювальних завданнях ZKP одночасно, Opside запропонував двоетапний механізм перевірки ZKP. Частка винагороди PoW, що відповідає ZKP, буде розподілена між дійсними заявниками ZKP, тобто майнерами, відповідно до певних правил.

1. Надішліть хеш доказу: протягом певного періоду часу кільком майнерам дозволено брати участь у обчисленні доказу нульового знання. Після того, як кожен майнер обчислює доказ, він не подає оригінальний доказ безпосередньо, а обчислює хеш доказу (доказ/адреса) і надсилає хеш доказу до контракту.
2. Надіслати ZKP: після закінчення часового вікна майнер надсилає оригінальне підтвердження та перевіряє його за допомогою попередньо поданого хешу підтвердження. Майнери, які пройшли перевірку, можуть отримати винагороду PoW, а сума винагороди розподіляється відповідно до частки суми, яку майнер заклав.

Для отримання додаткової інформації зверніться до двоетапного алгоритму подання ZKP

Оптимізований алгоритм генерації ZKP: ефективність майнера зросла на 80%

Коли смарт-контракт Rollup перевіряє ZKP, якщо надіслано вихідні дані підтвердження, це може спровокувати атаку на ланцюг. Щоб запобігти зловмисним атакам, ZK-Rollup часто вимагає додаткової роботи, щоб приховати вихідні дані перевірки. Одним із рішень є те, що ZKP, поданий майнером, містить результат агрегації адреси майнера. Двоетапний алгоритм подання ZKP, запропонований Opside, розумно використовує режим першого подання + подальшої перевірки, і більше не потрібно виконувати подібні непотрібні обчислення агрегації для підтвердження та адреси.

Крім того, в деяких відкритих zkEVM розрахунок і подача ЗКП є послідовними. Коли ZK-Rollup надсилає велику кількість послідовностей, майнери не можуть обчислити декілька ZKP одночасно. В Opside двоетапний алгоритм подання ZKP реалізує паралельне обчислення та послідовне подання ZKP, дозволяючи машинам для майнінгу виконувати декілька завдань генерації ZKP одночасно, таким чином значно прискорюючи ефективність генерації ZKP.

Команда Opside також зробила серію оптимізацій алгоритму рекурсивного агрегування ZKP, що повністю покращило використання машинних ресурсів у кластері та ще більше покращило швидкість обчислення ZKP.

У фактичному середовищі перевірки тиску майнер має машинний кластер, що складається з 20 128 ядер ЦП + 1 ТБ оперативної пам’яті, і тестова транзакція стабільна на рівні 27,8 TPS протягом приблизно 40 хвилин. За тих же умов Opside скоротив середній час підтвердження транзакцій приблизно з 5-6 хвилин до приблизно 3 хвилин, а також підвищив ефективність генерації ZKP приблизно на 80%. У майбутньому, з додаванням більшої кількості ZK-Rollups і майнерів, масштаб ринку обчислювальної потужності ZK з боку попиту та пропозиції буде ще більше розширений, а підвищення ефективності, яке забезпечується алгоритмом Opside PoW, стане більш очевидним.

Протилежний ланцюг

Будучи одним із базових ланцюжків, Opside Chain не лише підтримує Opside ZK-PoW Cloud, але також оптимізує ZK-Rollup. Наприклад, використовуйте попередньо скомпільовані контракти для прискореної верифікації ZKP, підтримуйте шардинг даних і приймайте консенсус PoS на основі ETH 2.0. У майбутньому будуть підтримуватися повні схеми шардингу, такі як EIP-4844 і DankSharding, а вартість Gas Rollup буде зменшена до мінімуму, навіть до 0.

Зараз Ethereum є найбільшою у світі децентралізованою мережею з понад 500 000 вузлів. Ці вузли не тільки забезпечують масштабну децентралізацію, але в майбутньому, завдяки технології шардингу даних, ці понад 500 000 вузлів також забезпечуватимуть доступність даних.

Opside Chain натхненний Ethereum, що є однією з причин, чому Opside вирішила покращити базуючись на консенсусі PoS ETH 2.0. Ми очікуємо, що в Opside Chain буде понад 100 000 вузлів.

Для Rollup, як зробити секвенсор більш децентралізованим замість одного вузла для завершення централізованого пакетування? Хороша практика полягає в тому, щоб дозволити пропонантам блоків Opside Chain пропонувати блоки Rollup Layer одночасно. Для Rollup Layer це фактично завершує розділення побудовника та пропонатора: побудовник підтримується мережею P2P без дозволу, а пропонент слідує за блоковим пропонентом ланцюжка Opside, таким чином уникаючи ризику зручності використання, створеного одним вузлом, але також має певний опір МЕВ та антицензурі.

Таким чином, Opside Chain забезпечує стандартизований децентралізований механізм секвенсора, а автори блоків Opside Chain також відповідають за пропозицію блоків Rollup. Opside Chain дозволяє ZK-Rollup не тільки успадкувати безпеку попереднього рівня, але й успадкувати ступінь децентралізації попереднього рівня.

Нижче наведено гібридний консенсус PoS і PoW Opside Chain:

• Зворотний ланцюг

• PoS: Opside прийме алгоритм PoS Ethereum 2.0 і внесе в нього необхідні вдосконалення. Кожен може мати токени Opside і стати валідатором. Валідатор може отримувати винагороди за блоки та комісію за газ у мережі Opside.

• Згорнутий шар

• PoS (Sequencer): валідатор не лише пропонує блоки ланцюга Opside, але також пропонує блоки шару Rollup (тобто пакет даних). Тому валідатор також є секвенсором зведення на рівні зведення. Секвенсор може заробляти комісію за газ із комісії за транзакції в транзакціях шару зведення.
• PoW (Prover): будь-хто може стати перевірячем зведеного пакету на рівні Rollup, якщо він має достатню обчислювальну потужність для розрахунку ZKP. Згідно з правилами PoW, перевірка генерує докази zk на основі блоків рівня Rollup, наданих секвенсором.

ZK-Rollup схожий на комп’ютер. Комп’ютер складається з двох основних компонентів: один — жорсткий диск, а інший — центральний процесор. Доступність даних, яку забезпечує PoS, еквівалентна жорсткому диску, а обчислювальна потужність, яку забезпечує PoW, еквівалентна потужності ЦП. Те, що Opside Chain має зробити, це знайти баланс між PoS і PoW, щоб кожна роль могла повною мірою відобразити свою цінність і отримати від цього вигоду, щоб у великомасштабній мережі ZK-Rollups була краща продуктивність і досвід.

Пропозиція та попит на токени

Токен Opside називається IDE, і IDE буде видано у вигляді винагород PoS і PoW, відповідних Validator і Miner відповідно. На етапі тестової мережі Pre-Alpha співвідношення винагороди за блок між PoS і PoW тимчасово зафіксовано на рівні 1:2. У майбутньому співвідношення цих двох буде динамічно регулюватися з пропозицією та попитом на обчислювальну потужність ZKP усієї мережі.

PoS

Як згадувалося вище, Opside Chain приймає вдосконалений консенсус PoS на основі ETH 2.0. Щоб взяти участь у якості валідатора, користувачі повинні внести певну кількість IDE в депозитний контракт і запустити три окремі частини програмного забезпечення: клієнт виконання, консенсусний клієнт і валідатор. Ці валідатори відповідають за перевірку того, що нові блоки, що розповсюджуються через мережу, дійсні, і час від часу самі створюють і поширюють нові блоки. Якщо валідатор поводитиметься нечесно або ледащо, поставлена IDE буде знищена як застава.

У PoS швидкість виробництва блоків Opside Chain є фіксованою, а час поділяється на слот (12 секунд) і епоху (32 слоти). Валідатор випадковим чином вибирається в кожному слоті як пропонатор блоку. Цей валідатор відповідає за створення нових блоків і їх надсилання на інші вузли в мережі. Крім того, у кожному слоті випадковим чином обирається комітет перевірки, голоси якого використовуються для визначення дійсності запропонованого блоку. Щоб дізнатися про конкретний механізм, зверніться до ETH PoS.

Opside Chain планує підтримувати EIP-4844 у тестовій мережі Alpha, а вибірка доступності даних (DAS) використовуватиметься, щоб гарантувати, що ZK-Rollup надає дані своїх транзакцій після виконання, не спричиняючи надмірного тиску на будь-який окремий вузол. Кожен валідатор випадково відбирає дані транзакції, надані в блобі, щоб переконатися, що всі дані присутні. Цю ж техніку також можна використовувати, щоб гарантувати, що виробники блоків надають усі свої дані для захисту легких клієнтів. Подібним чином, згідно з розділенням пропонента та розробника (PBS), лише розробники блоків повинні обробляти цілі блоки – інші валідатори використовуватимуть вибірку доступності даних для перевірки.

У деяких конкретних параметрах Opside буде відрізнятися, і читачі зможуть знайти останні значення в базі коду.

Загалом стейкинг полегшує окремим особам участь у захисті мережі, сприяючи децентралізації. Вузли перевірки можуть працювати на звичайних ноутбуках. Деякі проксі-пули навіть дозволяють користувачам робити ставки, не маючи достатньо IDE.

ZK-PoW

Базуючись на базі запуску ZK-Rollup, наданій Opside, розробники можуть вибрати ексклюзивний ZK-Rollup на базовій ланцюжку. Щоб підтримати попит на масивні апаратні ресурси, створені великою кількістю ZK-зведених пакетів, Opside надає єдиний ринок обчислювальної потужності ZKP і заохочує майнерів (тобто перевірників) генерувати ZKP для цих ZK-зведених пакетів. Це механізм ZK-PoW від Opside.

• Розрахунок часток винагороди для однієї послідовності зведення

ZK-PoW — це протокол з кількома ланцюжками, що означає, що винагороди PoW будуть видаватися на різних базових ланцюгах, включаючи Etheruem, Opside Chain, BNB Chain і Polygon PoS. Кількість винагород PoW для кожного базового ланцюжка залежить від кількості відповідних реєстрацій слотів Rollup, робочого навантаження ZKP тощо.

Для кожного базового ланцюга в межах блоку кожен зведений пакет може подати лише одну послідовність (можна включити кілька блоків зведеного). Кожна послідовність порівну ділить нагороду PoW поточного блоку. Це означає, що якщо 4 зведені пакети надсилають послідовності в блоці базового ланцюжка, винагороди PoW будуть порівну розділені на 4 частки, а винагороди для кожної послідовності становитимуть 1/4 винагороди PoW блоку. Звичайно, у деяких блоках може не бути жодної послідовності подання Rollup, тому фактичне збільшення PoW може бути нижчим, ніж очікувалося.

У майбутньому кожна послідовність оцінюватиме робоче навантаження на основі відповідного типу ZK-Rollup, кількості зведених транзакцій, обсягу використання газу тощо, тому різні послідовності будуть оцінюватися по-різному.

• Запорука і покарання доказувача

Щоб уникнути зловмисної поведінки, пов’язаної з перевіркою, перевірку потрібно зареєструвати в спеціальному системному контракті та токенах застави. Провер може вільно вибрати участь у видобутку PoW одного або кількох зведених пакетів. Перед тим, як подавати ZKP для зведеного пакету, перевіряльнику потрібно залучити певну кількість IDE (токена Opside) для кожного зведеного пакета для участі в системному контракті. Якщо поточна сума застави менша за порогове значення, ZKP не можна подавати для Зведення. Винагороди, отримані перевіряючим за подання ZKP, також будуть розподілені відповідно до частки заставленої суми, щоб уникнути зловмисної поведінки перевіряючого, який багаторазово подає ZKP.

Якщо перевіряючий має такі поведінки, будуть застосовані різні ступені покарання:

• Якщо перевірка подає неправильний хеш
• Якщо жоден ZKP не пройшов перевірку, усі перевірячі, які подали хеш, будуть покарані

Втрачені токени Opside будуть спалені.

Для отримання додаткової інформації та міркувань щодо механізму двоетапної фіксації ZKP зверніться до офіційної документації. Конкретні цифри зобов’язань і штрафів можуть змінитися в майбутньому.

Розробник орендує слот Rollup

На кожному базовому ланцюжку Opside розгорнула протокол ZK-PoW. Розробники можуть зареєструвати слот Rollup через ZK-Rollup launchbase одним клацанням миші, таким чином запускаючи власний ZK-Rollup. Усі апаратні ресурси ZK-Rollup надаються децентралізованою мережею Opside. Розробники повинні сплачувати оренду слота Rollup мережі Opside, і ця частина орендної плати буде спалена безпосередньо.

Окрім фіксованої суми орендної плати, розробники також можуть надавати додаткові субсидії ZKP для власного ZK-Rollup, щоб мотивувати майнерів надавати обчислювальну потужність.

Читачі можуть знайти конкретні правила та параметри орендної плати та субсидій в офіційних документах або бібліотеках кодів.

Управління та розвиток

Функціональність і продуктивність мережі Opside продовжуватимуть розвиватися з часом, ось кілька прикладів вищих пріоритетів:

• Відповідно до співвідношення попиту та пропозиції обчислювальної потужності ZKP усієї мережі, динамічно регулюйте співвідношення розподілу винагороди PoS та PoW
• Фрагментація даних Validator і вибірка доступності даних забезпечать більший простір для зберігання всього рівня зведених даних, тим самим сприяючи більшій екологічності ZK-Rollup
• Пропонатор зведення відокремлений від конструктора, тому рівень зведення використовує валідатор ланцюжка Opside як пропонатор блоку, успадковуючи децентралізацію попереднього рівня
• Оптимізація механізму застави майнерів і слеша заохочує майнерів забезпечувати постійну та стабільну обчислювальну потужність ZKP
• Розробники додатків субсидують створення ZKP свого Rollup, щоб заохотити майнерів надавати обчислювальну потужність
• Оцініть робоче навантаження на основі типу ZK-Rollup, кількості транзакцій Rollup, використання газу тощо та встановіть персоналізований механізм ціноутворення для партії Rollup

Ці вдосконалення значно підвищать мережеву корисність Opside, тим самим сприяючи довгостроковому розвитку та процвітанню ZK-Rollup як послуги.

Після запуску основної мережі Opside буде створено Opside DAO, включаючи розумні процеси та механізми для спільного визначення майбутнього мережі. Оновлення всіх параметрів і механізмів основної мережі Opside буде визначатися через Opside DAO. Важливо підкреслити, що Opside — це економіка спільної діяльності, яка з часом розвивається. Майбутні вдосконалення будуть у формі пропозицій DAO з детальним поясненням того, як ці рішення приносять користь довгостроковим інтересам економіки Opside і кожної категорії учасників. Оскільки мережа розростається, надзвичайно важливо створити економіку, яка може працювати незалежно та надійно без потреби у значних інструментах та субсидіях.