Optimistic rollups aneb 100násobné zvýšení škálovatelnosti ETH

Ethereum se, jak již určitě dobře víte, v poslední době potýká s velkými problémy způsobenými nedostatečnou škálovatelností. S tím se pojí i opravdu vysoké poplatky za transakce na tomto nejoblíbenějším platformovém blockchainu. CEO Etherea Vitalik Buterin však slíbil, že v nejbližší době přijde update, který zvýší škálovatelnost až více než 100x.

O jaký update se tedy jedná? Minulý týden jsme pro vás připravili článek, který se zaměřoval na layer-2 řešení obecně, kdy určitě doporučujeme jako první mrknout právě na ten. Novinka na Ethereu totiž vychází právě z řešení škálovatelnosti na layer-2, kdy se konkrétně jedná o tzv. Rollups od společnosti Optimism. Ta již v loňském roce získala financování ve výši 25 000 000 USD v Series A vedeným společností AH Capital Management. Ta mimo jiné uvedla, že dlouhou dobu hledala nějaké zajímavé layer-2 řešení a pro svou investici si záměrně vybrala právě Optimism.

Jak fungují Rollups

Rollups představují řešení, které provádí transakce mimo hlavní blockchain (layer-1), ale informace o transakci automaticky zasílají na hlavní blockchain. Transakční data jsou tak plně na layer-1, což umožňuje rollups plně využívat zabezpečení právě z hlavního blockchainu dané kryptoměny (v tomto případě Etherea). Právě udržení bezpečnosti z hlavního chainu je tím, co definuje rollups a zároveň je odlišuje od mnoha dalších řešení škálovatelnosti.

Z dokumentace přímo od Etherea vyplývá, že základem rollups jsou:

1. Vykonání transakce mimo layer-1
2. Data transakce či důkaz o jejím provedení přímo na layer-1
3. Tzv. rollup smart kontrakt na layer-1, který může vynutit správné vykonání transakce s využitím transakčních dat na layer-1

Rollups pak po svých operátorech vyžadují staking určitého množství coinů právě v rollup kontraktu, což motivuje operátory k poctivému verifikování a exekuci transakcí. Tato technologie pak mimo využití bezpečnosti z první vrstvy blockchainu představuje možnost snížení poplatků pro uživatele, které se může účastnit každý, a zároveň výrazné zvýšení škálovatelnosti díky zvýšení/zrychlení propustnosti sítě.

Existují pak dva typy rollups, kdy první z nich nazýváme Zero Knowledge rollups (tzv. ZK-rollups). Těmi, na které však upozorňoval Vitalik Buterin, že se blíží a že vyřeší problém se škálovatelností Etherea, jsou kategorie druhá, tedy tzv. Optimistic rollups. Než se na ně podíváme blíže, tak si uvedeme hlavní rozdíl mezi těmito dvěma přístupy. ZK-rollups provádí výpočty off-chain a na hlavní blockchain vkládají důkaz pravosti (validity proof) o dané transakci. Optimistic rollups naopak předpokládají, že jsou transakce validní a výpočty provádějí pouze v dobu, kdy je jejich pravost rozporována. Pojďme se ale na ně podívat blíže, konkrétně v kontextu s Ethereem.

Optimistic Rollups na Ethereu

Tento typ rollups využívá side chain, který běží paralelně k hlavnímu chainu Etherea. Z důvodu, že samy od sebe neprovádí žádné výpočty, přináší opravdu rapidní zvýšení škálovatelnosti, kdy oficiální dokumentace Etherea uvádí 10-100x a Vitalik Buterin v podcastu Tima Ferrisse uvedl, že očekává 100násobné navýšení škálovatelnosti. Právě výpočty jsou totiž tou nejdražší a nejpomalější částí využívání Etherea. Ještě výrazně vyšší zvýšení škálovatelnosti pak optimistic rollups přinesou v dobu upgradu na Ethereum 2.0, které přinese shard chainy.

Po provedení transakce pak nový stav navrhnou mainnetu, nebo transakci samy na hlavní chain zapíšou (tzv. notarizují – notářsky zapíšou). Před tím také často dají dokupy větší množství transakcí, které zapíšou najednou. Transakce z optimistic rollups – daného sidechainu – jsou pak na hlavní chain Etherea zapsány jako calldata, což je další faktor, který snižuje gas poplatky při jejich provádění.

Problémem zde však oproti ZK-rollups může být právě to, když někdo označí vaši transakci za podvodnou. V takovém případě totiž musí systém veškeré informace okolo vaší transakce ověřit a propočítat, kvůli čemuž může zápis na main chain trvat déle.

Naopak velkou výhodou je zde to, že Optimistics rollups nabízí doslova stejnou funkcionalitu jako samotné Ethereum, kdy jsou kompatibilní s EVM i Solidity. Největší výhodou, která vyplývá už za samostatné podstaty rollups, je tedy bezpečnost a decentralizace, kdy veškerá data transakcí jsou uložena přímo na layer-1 chainu.

Kdy se dočkáme rollups od Optimism?

Ze zmíněného rozhovoru Vitalika Buterina vyplývá, že se rollups dočkáme již nejpozději v nejbližších týdnech. Společnosti Optimism se pak díky zmíněnému financování podařilo obohatit svůj tým o hned několik velice zajímavých jmen a v ohlášení těchto přírůstku dokonce uvedli, že se rollups na mainnetu dočkáme ještě v březnu, tedy v dobu, kdy měly být původně spuštěny teprve na testnetu. A to navíc plně kompatibilní s Ethereum Virtual Machine (EVM). Dalšího ohlášení jsme se však nedočkali, a tak komunita začíná spekulovat spíše nad tím, že rollups přijdou do konce dubna, nejspíše okolo jeho poloviny. I zde ale platí to, že je rozhodně lepší počkat a vydat až plnohodnotný produkt bez jakýchkoliv bugů, a tak týmu krátké zpoždění nevyčítáme. Přesto jsou však poplatky na Ethereu kritickým problémem, který čím dříve se vyřeší, tím lépe pro tento projekt.

Škálovatelnost a Ethereum

Prvním z cílených řešení škálovatelnosti Etherea by se měly stát právě rollups, o kterých pojednává tento článek. Co je ale k rollups důležité je to, že ještě před jejich spuštěním se k jejich využití přihlásily projekty jako Coinbase, Synthetix, Uniswap, Chainlink a další, což je pro úspěch každého layer-2 řešení opravdu kritické. Setkat se tak můžete i s názory, podle kterých právě již přidání Optimistic rollups způsobí problémy pro projekty, které v poslední době těží z vysokých poplatků na Etherea, jako třeba Binance Smart Chain, Solana a další.

K tomu Vitalik Buterin uvedl i to, že počítá s tím, že než bude potřeba ke škálovatelnosti ještě vyšší, projekt přejde na Ethereum 2.0 a s ním související sharding. Ethereum 2.0 je poté posledním stavebním kamenem k zajištění rozumných transakčních poplatků na Ethereu, kterému by ale ještě mohla předcházet implementace návrhu na vylepšení Etherea EIP-1559, o kterém jsme se více rozepsali zde.

A jak se dá vlastně na kryptoměnách vydělat? To zjistíte zde!