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Optimistic Rollupとは何か
- 1. Optimistic Rollupとは何か？ 2020/05/28 Shuhei Hiya@Cryptoeconomics Lab L2 Meetup
- 2. Why Scaling Increase Ethereum Capacity Ethereum today About 15 tps
- 4. Scaling Research ● Sharding ● Optimistic Rollup ● zkRollup ● Plasma ● Channel
- 5. EthereumのLayer 2 スケーリング トランザクション圧縮かトランザクションを送信するタイミングを減らす tx1 tx2 tx3 tx4 H 0-0 H 0-1 H 1-0 H 1-1 H 0 H 1 Merkle Root
- 6. What’s Rollup? Data Availabilityを保ちながらスケーリングする技術 トランザクションデータをブロックチェーンにCalldataとして投げるが、Stateとして保存す るのはMerkleRootだけ tx1 tx2 tx3 tx4 Hash(txs) Plasmaはここだけブロックチェー ンに投げる Rollupはこれ全体を Calldataとして投げる
- 7. Data Availabilityがない状態とは？ h = Hash(tx) txの中身がわからない状態 もとのtxを知るために特別な仕組みが必要になってしまい、実現できる ことも少なるなる。これを汎用的に解決できるのがRollup。 ? txが正しいのか不正 なのかがわからない 例）PlasmaのExit Game
- 8. What’s Rollup Data Availabilityを保ちながらスケーリングする技術 Optimistic Rollup 問題が起こった場合のみブロックチェーンでトランザクションの検証を行う ZK Rollup zk-SNARKsにより毎回ブロックチェーンでトランザクションの検証を行う
- 9. トランザクションのCalldataとStateの違い ● 現在のEthereumのStateのサイズは、~45GB ● トランザクションとは異なり、Stateはフルノードで切り落とすことができない。 ● トランザクションを検証するためには、Stateへの多くのランダムアクセスを実行しな ければならないため、StateをRAMに保持する必要がある 要するにStateは高い、トランザクションのCalldataは安い
- 10. ERC20の例 ERC20のトランザクションとstate ● トランザクション: 受け取り手のアドレスと金額(=64bytes) ● ステート: アドレスごとの残高(=32bytes) ● 100アカウントあるとする L1の場合 両方が人数分あるので、100人だと640 bytesのCalldataと320 bytesのState 例えばOptimistic Rollupの場合 トランザクションのみが人数分あるので、100人だと640 bytesのCalldataと32 bytesのState
- 11. Gasコスト削減の観点での比較 Ethereum Transaction cost = State+コンピューテーョン+CallData ZK Rollup Transaction cost = State+コンピューテーョン+CallData Optimistic Rollup Transaction cost = State+コンピューテーョン+CallData Plasma Transaction cost = State+コンピューテーョン+CallData 下線の部分を削減できる
- 12. トランザクションあたりのGas cost比較（概算） 10 txs per block 100 txs per block 1000 txs per block Ethereum 26000 26000 26000 ORU 10642 4664 4000 Plasma 6642 664 66 トランザクションのサイズは、シンプルな送金のケースを想定。 単位 gas
- 13. ZK Rollup & Optimistic Rollup 両方データはオンチェーン zkSnarkによるverification vs optimistic verification
- 14. zkRollup & Optimistic Rollup 両方データはオンチェーン zk-SNARKsによるverification vs optimistic verification トランザクションをethereumに投げる時に全て検証する (pessimistic)か、しない(optimistic)か。
- 16. Why Optimistic Rollup ethereumに対して ● 20x scalingする Plasmaに対して ● トランザクションアグリゲータがパーミッションレスである ○ 誰でもトランザクションのバリデーションができる ● General Smart Contract ○ unipig ● L1の混雑耐性 ○ non-interactive fraud proof
- 20. How Optimistic Rollup works
- 21. How Optimistic Rollup works Aggregator Deposit 10 ETH to Rollup Contract Alice Collateral 10 ETH
- 23. Sending Transaction Aggregator1 OETH to Bob 1.5 OETH to Alice 1 OETH Bob 1.5 OETH Alice Alice Bob Collateral 10 ETH
- 24. Sending Transaction Aggregator 1 OETH Bob 1.5 OETH Alice Alice Bob Collateral 10 ETH
- 25. Invalid Transaction Aggregator 1 OETH Bob 1.5 OETH Alice 2 OETH Aggregator ... Alice Bob Collateral 10 ETH
- 26. Invalid Transaction Aggregator 1 OETH Bob 1.5 OETH Alice 2 OETH Aggregator ... Alice Bob Collateral 10 ETH
- 27. Invalid Transaction Aggregator 1 OETH Bob 1.5 OETH Alice 2 OETH Aggregator ... Alice Bob Full node Collateral 10 ETH Infra ethscan 誰でも検証が可能
- 28. 3 challenge rules Skipped valid block Invalid block Invalid parent
- 29. Products of ORU 名前 特徴 Optimism アカウント型、SolidityでSmart Contractが書 ける FuelCore UTXO型 Interstate Network EVM Optimistic Rollup Arbtrum AVMという独自のVM。二分法的な紛争解決 モデル SKALE BLS signatureを使ったGas cost削減の研究 を行っている
- 30. ORU & OVMをsynthetixに適応した推計値 記事より抜粋 https://medium.com/ethereum-optimism/synthetix-exchange-meets-the-ovm-2de3a572d6df Oracle update latency: - Mainchain Ethereum: >15 seconds - Optimistic Ethereum: ~400ms Oracle update gas costs: - Mainchain Ethereum: 394.2k gas - Optimistic Ethereum: 14.5k gas (calldata usage can be optimized to < 3.5k gas) Exchange gas costs - Mainchain Ethereum: 472.2k gas - Optimistic Ethereum: 3.3k gas Exchange latency - Mainchain Ethereum: >15 seconds - Optimistic Ethereum: ~200ms
- 31. 日本語であまり説明がない難しい単語の説明 OVM ● ORUのためのVirtual Machine ● SolidityでORUのアプリケーションが書ける ● Optimismがtranspilerを提供している OGS ● Fraud Proofによる紛争ゲームの抽象化 ● Layer 2やCross Chain Atomic Swapなどを表現できる
- 32. まとめ Ethereumのスケーリング技術である、Optimistic Rollupについてお話ししました。 ● Optimistic RollupはEthereumに対して、約20倍のスケーリングが期待できます ● 誰でもブロックバリデーションができます ● 汎用的なスマートコントラクトの実行ができます
- 35. Gazelleとは？ ● OGS理論に従ったクライアントとスマートコントラクトの実装 ● その基盤の上にPlasmaを実装 ● Plasma ClientはAPIが生えている ● 先日α versionとして公開しました ただのPlasma実装ではなく、開発フレームワーク！！
- 37. Gazelleの今後 ● α versionのテストネットとウォレットの公開 ● マルチシグやSwapなどのAPIの公開 Gazelleは幅広くL2の仕組みを実装できるポテンシャルを持っています。α versionでは Plasmaを利用することができます。
- 38. Why Gazelle? OGSという抽象化理論の上にPlasmaプロトコルが実装されている。 第１にPlasmaのアプリケーションを汎用言語で状態遷移を記述して表現するのは難しい、しかし fraud proofの合成であればかなり的確にPlasmaでできることを表すことができる。 第２に、この表現方法はfraud proofのmodulabilityがある。例えば「There exists a signature which alice signed for the message」という記述がon-chainでもoff-chainでも、同じ記述で同じ意 味を持って評価できる。そしてこの述語はPlasmaの述語と組み合わせて使うことができるし、将来的 にはOptimistic RollupやChannelなど他のprotocolとも組み合わせられるだろう。 def MultisigPredicate(alice, bob) := OwnershipPredicate(alice) and OwnershipPredicate(bob)