ทำไม Rollups ต้องการชั้นข้อมูล

ปัญหาการขยายขนาดของ Ethereum เป็นเหมือนเรื่องราวที่ไม่จบสิ้น หลังจากหลายปีของการถกเถียง ชุมชนตัดสินใจใช้ Rollups เพื่อแก้ปัญหา blockchain trilemma แต่สิ่งที่สำคัญคือ Rollups ต้องการให้ Ethereum ทำหน้าที่เป็นชั้นข้อมูล (Data Availability - DA) ที่มีความเสถียร

ภาพลวงตาของความสมบูรณ์ในการดำเนินการ

ทั้ง ZK และ optimistic rollups สัญญาว่าจะมีความสมบูรณ์ในการดำเนินการ (execution integrity) แต่ความจริงแล้ว การพิสูจน์การดำเนินการเพียงอย่างเดียวไม่รับประกันว่าคุณจะสามารถถอนเงินได้หากผู้ดำเนินการหลอกลวง เราจึงจำเป็นต้องมีประวัติสถานะครบถ้วนเพื่อให้มั่นใจในความพร้อมของข้อมูล

EIP-4844: การอัปเกรด DA ของ Ethereum

ปัจจุบัน Rollups ใช้ calldata ที่มีราคาแพงสำหรับ DA EIP-4844 นำเสนอ ‘ธุรกรรมแบบ blob’ ซึ่งเป็นหน่วยเก็บข้อมูลราคาถูกที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับ DA ประโยชน์หลัก:

• ประหยัดค่าใช้จ่าย: ข้อมูล blob ถูกลงประมาณ 80% เมื่อเทียบกับ calldata
• ตลาด gas แยกต่างหาก: Blob มีตลาด fee แบบ EIP-1559 ของตัวเอง ช่วยปกป้อง L2 จากความแออัดของ L1
• เตรียมพร้อมสำหรับอนาคต: เป็นโครงสร้างพื้นฐานสำหรับ Danksharding ในอนาคต

แต่ละ blob สามารถเก็บข้อมูลได้ ~125KB โดยกำหนดเป้าหมายที่ 3 blob ต่อบล็อก (รวม 380KB) ยังไม่พอแก้ปัญหาทั้งหมด แต่เป็นก้าวสำคัญ

การนำไปใช้ของ Scroll: เทคนิควงจรสำหรับการยืนยัน blob

ที่ Scroll เราได้สร้าง proof-of-concept สำหรับการยืนยันข้อผูกมัด blob ในวงจร ความท้าทายคือ Ethereum ใช้เส้นโค้ง BLS12-381 สำหรับ blob ในขณะที่วงจรของเราใช้ BN254 วิธีแก้ไข:

1. สุ่มจุดบนพหุนาม blob
2. ยืนยันความสอดคล้องด้วย Schwartz-Zippel lemma
3. ยอมรับค่าใช้จ่ายในการคำนวณของการดำเนินการข้ามเขตข้อมูล (~28M advice cells)

ผลลัพธ์? ประมาณ 139 วินาทีต่อการพิสูจน์บน M1 MacBook - ไม่เลวสำหรับการรับรองความแน่นอนทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับข้อมูลของคุณ

เส้นทางข้างหน้า

แม้ EIP-4844 จะใช้งานได้กับการอัปเกรด Cancun-Deneb แต่การขยายขนาดที่สมบูรณ์ยังต้องการ data availability sampling ของ Danksharding จนกว่าจะถึงตอนนั้น Rollups จะต้องปรับตัวระหว่าง blob และ calldata หรือยอมแลกกับความปลอดภัยด้วยชั้น DA อื่น