Optimistic Rollups và vai trò của nó trên mạng lưới Boba

Optimistic Rollups là cơ chế mở rộng mà Boba Network sử dụng để giảm nguy cơ tắc nghẽn trên Ethereum và các blockchain Layer-1 khác. Trong việc xử lý giao dịch truyền thống trên Layer-1, mỗi giao dịch đều cần được xử lý từng cái một, trong khi Optimistic Rollups sẽ tổng hợp nhiều giao dịch và xử lý ở dưới chuỗi, sau đó gửi kết quả dưới dạng lô lượng lên Layer-1 blockchain. Phương pháp này giảm đáng kể tải trọng mạng chính, nâng cao hiệu suất xử lý mạng.

Nguyên tắc cốt lõi của Optimistic Rollups là giả định tất cả các giao dịch đều hợp lệ, trừ khi có bằng chứng chứng minh là không hợp lệ. Điều này khác với các phương pháp xác thực khác (như ZK-Rollups), sau đó sẽ xác thực từng giao dịch trước. Mặc dù cơ chế này có vẻ hơi ngược lại với trực giác, nhưng thông qua giả định giao dịch hợp lệ, Optimistic Rollups giới thiệu một giai đoạn thách thức, trong đó những người tham gia có thể tranh luận bất kỳ giao dịch gian lận tiềm năng nào thông qua một quá trình gọi là chứng minh gian lận (fraud-proofing). Thông thường, giai đoạn thách thức này kéo dài trong 7 ngày, nó giảm bớt chi phí tài nguyên cần thiết cho việc xác thực liên tục, đồng thời đảm bảo niềm tin và an toàn của hệ thống.

Boba Network sử dụng mô hình này để xử lý tính toán ngoại chuỗi và tăng khả năng xử lý giao dịch, tạo ra một môi trường có thể mở rộng cao cho ứng dụng phi tập trung (dApp). So với Layer-1, chi phí giao dịch của Boba có thể giảm tối đa 100 lần và tốc độ xử lý giao dịch nhanh hơn.

Optimistic Rollups cũng tương thích với hợp đồng thông minh hiện có trên Ethereum, nhà phát triển chỉ cần thực hiện một số thay đổi nhỏ để chuyển ứng dụng của họ từ Ethereum sang Layer-2 của Boba để chạy.

Boba Network's off-chain computing and transaction batch processing

Một trong những tính năng chính của các giải pháp lớp 2 (như Boba Network) là khả năng tính toán ngoại so với chuỗi. Bằng cách chuyển một phần công việc tính toán sang việc thực hiện ngoại so với chuỗi, có thể giảm bớt tải trọng cho mạng chính Ethereum một cách hiệu quả. Tính năng này là một trong những lý do chính mà Boba và các mạng sử dụng các công nghệ này có thể giảm chi phí Gas đáng kể và tăng tốc độ giao dịch.

Sau khi giao dịch được xử lý theo lô ngoài chuỗi, Boba sẽ gửi kết quả dưới dạng lô lên mạng chính Ethereum. Điều này không chỉ giảm nhu cầu xử lý trực tiếp từng giao dịch trên Layer-1, mà còn cải thiện đáng kể hiệu suất mạng toàn cầu. Chính nhờ những cơ chế này, Boba có thể cung cấp giải pháp hiệu quả và kinh tế hơn cho ứng dụng phi tập trung (dApp).

Nguyên lý công nghệ của Mạng Boba

• Xử lý ngoại chuỗi: Trên Boba Network, hầu hết các giao dịch được xử lý ngoại chuỗi. Việc xác minh chữ ký, cập nhật biến trạng thái và xử lý logic giao dịch không diễn ra trên blockchain chính mà được thực hiện ngoại chuỗi. Kết quả tính toán này sẽ được tổng hợp và cuối cùng được gửi lên Ethereum để mở rộng mạng và đồng thời giữ chi phí thấp.
• Cơ chế xử lý hàng loạt: Boba sử dụng cơ chế xử lý hàng loạt để cải thiện hiệu suất gửi giao dịch. Khác với việc gửi từng giao dịch lên Ethereum, Boba sẽ tổng hợp nhiều giao dịch và xử lý ở ngoại tuyến trước khi gửi kết quả xử lý hàng loạt lên Ethereum. Phương pháp này giúp giảm phí Gas và tăng số lượng giao dịch có thể xử lý mỗi giây.
• Tạo và xác minh gốc trạng thái: Khi kết quả hàng loạt được gửi đến Ethereum, một gốc sau trạng thái được tạo, là giá trị băm mật mã, đại diện cho trạng thái mới của hệ thống sau khi lô giao dịch được xử lý. Trình xác thực trên Ethereum có thể xác nhận rằng tất cả các giao dịch trong lô đã được xử lý chính xác bằng cách xác minh gốc trạng thái này. Nếu người xác thực tìm thấy vấn đề, họ có thể thách thức nó thông qua cơ chế chống gian lận để đảm bảo tính chính xác của giao dịch và tính bảo mật của hệ thống.

HybridCompute™

HybridCompute là một công nghệ đổi mới của Boba Network, nó mở rộng khái niệm tính toán ngoài chuỗi (off-chain computation), cho phép hợp đồng thông minh tương tác với dữ liệu và API ngoài chuỗi. Tính năng này hỗ trợ các ứng dụng phức tạp hơn, ví dụ như chạy thuật toán học máy ngoài chuỗi đồng thời được kích hoạt bởi sự kiện trên chuỗi. Ví dụ, một ứng dụng DeFi có thể lấy giá cổ phiếu thời gian thực hoặc dữ liệu tài chính khác từ API bên ngoài, thực hiện tính toán phức tạp ngoài chuỗi và trả kết quả trở lại chuỗi.

Trong chế độ HybridCompute, dApp triển khai trên BOBA có thể gửi yêu cầu, dữ liệu cần thiết được xử lý bởi máy chủ ngoại chuỗi và trả kết quả dưới định dạng tương thích với Ethereum. Kết quả này sau đó được truyền lại vào hợp đồng thông minh để thực hiện tính toán cao cấp, đồng thời tránh gánh nặng cho blockchain.

Khả năng này là duy nhất của Mạng Boba, cung cấp tính linh hoạt tính toán không phổ biến trong các giải pháp Layer-2 khác, mở rộng tiềm năng phát triển ứng dụng phi tập trung một cách đáng kể.

Vai trò của Sequencers và cơ chế chứng minh gian lận trong bảo mật

Mạng Boba có Sequencer chịu trách nhiệm sắp xếp các giao dịch để đảm bảo chúng được xử lý theo đúng thứ tự và cung cấp xác nhận giao dịch nhanh chóng. Sequencer về bản chất là một dịch vụ tập trung, nhưng vẫn phải tuân theo các quy tắc và giao thức của hệ thống Layer-2. Mặc dù hiện tại đang sử dụng cơ chế tập trung, nhưng đây chỉ là tạm thời vì thiết kế của hệ thống đã xem xét đến mô hình quản trị trong tương lai, Sequencer sẽ cuối cùng được quản lý bởi cơ chế phi tập trung.

Kiến trúc này đáp ứng được cả nhu cầu hiệu suất hiện tại và mục tiêu phi tập trung trong tương lai. Ngay cả khi Sequencer tập trung vẫn tồn tại, Boba Network vẫn đảm bảo tính an toàn của giao dịch thông qua cơ chế chứng minh gian lận. Nếu phát hiện bất kỳ giao dịch nào không hợp lệ hoặc có lỗi, người xác minh có thể khởi tạo chứng minh gian lận, nghi ngờ kết quả xử lý của Sequencer để bảo vệ sự an toàn và tin cậy của hệ thống.

Nguyên lý hoạt động của Sequencer:

1. Nhận và xử lý giao dịch:
   Sequencer nhận giao dịch ngoại quan từ người dùng và nhóm chúng thành các lô. Sequencer đảm bảo rằng các giao dịch này được sắp xếp đúng theo thời gian nhận.

2. Gửi đến Ethereum và đảm bảo tính cuối cùng:
   Sau khi sắp xếp hoàn thành, Sequencer sẽ gửi lô giao dịch đến Layer-1 của Ethereum để đảm bảo tính cuối cùng của giao dịch. Tính cuối cùng có nghĩa là giao dịch được coi là không thể thay đổi trừ khi bị thu hồi thông qua một hard fork.

3. Thời gian chống gian lận:
   Sau khi giao dịch được xác nhận, thường có một giai đoạn chứng minh gian lận trong vòng bảy ngày, bất kỳ ai cũng có thể nghi ngờ tính hợp lệ của giao dịch trong thời gian này.

4. Nếu một giao dịch độc hại hoặc không hợp lệ được phát hiện, người thách thức có thể gửi bằng chứng gian lận.

5. Chứng minh gian lận bằng cách thực hiện lại giao dịch gây tranh cãi trên mạng chính Ethereum để xác minh xem kết quả có khớp với kết quả được nộp bởi Sequencer hay không.
6. Nếu kết quả không khớp, giao dịch không hợp lệ sẽ được quay trở lại và hệ thống sẽ phục hồi lại trạng thái hợp lệ trước đó.
7. Rollback and Recovery:
   Nếu chứng minh gian lận thành công, hệ thống sẽ quay trở lại giao dịch không hợp lệ và khôi phục trạng thái hợp lệ trước đó.

Cơ chế rút tiền của Mạng Boba: Cầu ra tiêu chuẩn và cầu ra nhanh

Trong các giải pháp Layer-2, một thách thức chính là triển khai cơ chế rút tiền hiệu quả để người dùng có thể chuyển tiền từ Layer-2 trở lại Layer-1. Boba Network xử lý quá trình này thông qua hai phương pháp chính: rút tiêu chuẩn và cầu nối rút nhanh (fast-exit bridge).

Thoát tiêu chuẩn (Standard Exit)

Trong quá trình rút tiêu chuẩn, khi người dùng muốn rút tài sản từ Boba trở lại Ethereum, họ cần gửi yêu cầu rút tiền. Tuy nhiên, do thời gian chứng minh gian lận trong vòng 7 ngày, người dùng phải chờ đến cuối chu kỳ để tài sản được chuyển trở lại Layer-1. Thời gian chờ này đảm bảo đủ thời gian để phát hiện và giải quyết bất kỳ hành vi gian lận nào trong lô giao dịch.

Chú ý:Phương thức rút tiền này là phương pháp mặc định của hầu hết các hệ thống Optimistic Rollup. Mặc dù nó có thể đảm bảo tính an toàn của giao dịch, nhưng có thể gây bất tiện cho người dùng cần lấy ngay tiền.

Cầu Thoát Nhanh (Fast-Exit Bridge)

Để giải quyết vấn đề chậm trễ trong việc rút tiêu chuẩn, Boba đã giới thiệu cầu nối thoát nhanh (fast-exit bridge), cho phép người dùng nhận được tiền một cách tức thì thông qua nhà cung cấp thanh khoản mà không cần chờ đợi bảy ngày.

Nguyên lý hoạt động:

• Nhà cung cấp thanh khoản cho phép người dùng tiếp cận tài sản của họ trước, giúp họ rút tiền từ Layer-2 ngay lập tức.
• 作为回报，流动性提供者会收取一笔小额费用，并在欺诈证明期结束、提现在 Layer-1 最终确认后获得偿还。
• Trong thời gian này, nhà cung cấp thanh khoản chịu một số rủi ro, nếu phát hiện giao dịch gian lận có thể dẫn đến vấn đề về tiền gửi trước của họ.
  Phương pháp này cải thiện đáng kể trải nghiệm người dùng, cung cấp cho người dùng truy cập vào tài chính gần như ngay lập tức trong khi đảm bảo tính an toàn và hiệu quả của hệ thống.

ZK-Rollups và các chuỗi phụ (Sidechains)
Mặc dù Optimistic Rollups là công nghệ cốt lõi trong kiến trúc của Boba Network, nhưng việc so sánh với các giải pháp Layer-2 khác (như Zero-Knowledge Rollups và Sidechains) cũng rất quan trọng.

ZK-Rollups
ZK-Rollups và Optimistic Rollups có sự khác biệt cơ bản về cách xác minh giao dịch. ZK-Rollups không giả định tất cả các giao dịch đều hợp lệ, mà thay vào đó xác minh tính hợp lệ của từng giao dịch bằng cách tạo ra chứng minh không biết (zero-knowledge proofs) và hoàn thành việc xác minh trước khi gửi đến Layer-1. Phương pháp này loại bỏ nhu cầu cho chu kỳ chứng minh gian lận (fraud-proof), giúp giao dịch được xác nhận nhanh hơn. Tuy nhiên, ZK-Rollups đòi hỏi chi phí tính toán cao hơn vì việc tạo ra các chứng minh mật mã này đòi hỏi khả năng xử lý lớn.

Mặc dù có những lợi thế của ZK-Rollups về quyền riêng tư và tốc độ xác nhận giao dịch, chúng thường phức tạp hơn và kém linh hoạt hơn so với Optimistic Rollups, đặc biệt là đối với các nhà phát triển muốn di chuyển Ethereum dApps của họ sang Lớp 2.

Sidechain
Sidechains là các mạng hoạt động như các blockchain độc lập, chạy song song với các mạng Lớp 1 như Ethereum. Không giống như Rollups, sidechains sử dụng cơ chế đồng thuận và trình xác thực của riêng chúng, có nghĩa là chúng không kế thừa bảo mật của Ethereum. Mặc dù sidechains có thể cung cấp thông lượng cao và chi phí giao dịch thấp, nhưng cũng có những đánh đổi bảo mật đáng kể. Nếu bộ trình xác thực của sidechain bị tấn công, toàn bộ sidechain sẽ gặp rủi ro; Mặt khác, các rollups như Boba dựa vào tính cuối cùng của Ethereum và bằng chứng gian lận để bảo mật.

Boba Network đã triển khai giải pháp mở rộng quy mô Lớp 2 được thiết kế tốt với Optimistic Rollups. Nó làm giảm gánh nặng tính toán của Ethereum bằng cách giả định rằng các giao dịch là hợp lệ trong khi vẫn phi tập trung và an toàn.

Điểm nổi bật

• Xử lý giao dịch: Optimistic Rollups xử lý nhiều giao dịch ở ngoài chuỗi, sau đó đóng gói chúng và nộp chúng lên Layer-1 để giảm tải cho Ethereum.
• Giả thuyết về tính hiệu lực: Hệ thống giả định rằng giao dịch là hợp lệ, trừ khi chứng minh là không hợp lệ, điều này khác với cách thức của ZK-Rollups cần phải tiến hành xác minh trước cho mỗi giao dịch.
• Cơ chế chứng minh gian lận: Thời gian chứng minh gian lận bảy ngày cho phép các bên tham gia nêu ra thắc mắc về giao dịch đáng ngờ, đảm bảo tính an toàn và giảm bớt gánh nặng xác minh.
• Tính năng HybridCompute: HybridCompute của Boba cho phép dApp sử dụng dữ liệu off-chain và API để thực hiện tính toán phức tạp mà không gây tải cho blockchain.
• Cơ chế rút tiền: Boba cung cấp tùy chọn rút tiêu chuẩn và nhanh chóng, giúp người dùng rút tài sản từ Layer-2 về Layer-1 một cách dễ dàng, nâng cao tính thanh khoản và tối ưu hóa trải nghiệm người dùng.