Omdat Ethereum (ETH) blijft de schaalbaarheidsuitdagingen onder ogen zien, optimistic rollups zijn naar voren gekomen als een veelbelovende oplossing om netwerkcongestie en hoge transactiekosten aan te pakken. Deze uitgebreide gids verkent hoe optimistic rollups werken en biedt gedetailleerde instructies om ze te benutten voor snellere transacties.

Hoe werkt Optimistic Rollup?

Optimistic rollups functioneren op een vergelijkbare manier als een chequegebaseerd banksysteem. Net zoals banken cheques eerbiedigen tenzij er bezwaar is, beschouwen optimistic rollups alle transacties als geldig tenzij ze worden uitgedaagd met fraudebewijzen. Dit systeem werkt als een Layer-2 schaalbaarheidsoplossing, waarbij de beveiliging behouden blijft door de basislaag van Ethereum terwijl transacties off-chain worden verwerkt.

Belangrijke Componenten

De architectuur van optimistic rollups is afhankelijk van verschillende kritische componenten:

• De Optimistic Virtual Machine (OVM) dient als de runtime-omgeving die zorgt voor deterministische uitvoering van slimme contracten tussen Layer 1 en Layer 2. Deze sandbox-omgeving garandeert consistente statusovergangen tussen lagen.
• Optimistic Geth fungeert als de Layer-2 client, met een enkele sequencer die verantwoordelijk is voor het ordenen en toevoegen van transactiebatches aan het chain-contract op de hoofdchain. Deze sequencer speelt een cruciale rol in het handhaven van de transactievolgorde en statusbeheer.
• Chain Contracts vormen de ruggengraat van het systeem van optimistic rollup en opereren op het Ethereum-hoofdnetwerk. Twee essentiële contracten zijn:
• De OVM_CanonicalTransactionChain (CTC) onderhoudt een alleen-append-log van transacties die worden toegepast op de OVM-status. De sequencer voegt L2-transactiebatches toe aan deze chain terwijl gebruikers ook in staat zijn om L2-transacties in te voeren.
• De OVM_StateCommitmentChain (SCC) slaat voorgestelde statusroots op die overeenkomen met CTC-transacties, waardoor een een-op-een relatie met transacties in de canonieke keten behouden blijft.

Het versnellen van blockchaintransacties met Optimistic Rollups

Depositaproces

Om snellere transacties te initiëren, moeten gebruikers eerst het depositaproces begrijpen. Wanneer activa van Layer 1 naar Layer 2 worden overgemaakt, vindt de volgende reeks plaats:

Gebruikers sturen tokens naar het token bridge-contract op Layer 1. De brug bewaart deze tokens en activeert een bericht via het Messenger-contract, dat gericht is op de overeenkomstige Layer 2-brug met een verzoek om deponering. Deze transactie wordt via een wachtrijfunctie in de CTC opgenomen.

De sequencer moet deze ingeschakelde transactie uitvoeren en de relayMessage-functie in het L2 Messenger-contract aanroepen. Ten slotte instrueert het Messenger-contract de brug om de storting te voltooien door equivalente tokens op Layer 2 te slaan, die vervolgens worden vrijgegeven aan het L2-adres van de gebruiker.

Opnameproces

Het opnameproces weerspiegelt de depositovoering, maar introduceert extra complexiteit vanwege beveiligingsoverwegingen. Bij het opnemen van activa volgt het systeem de volgende stappen:

Gebruikers starten een opname via de L2 Token bridge, die de tokens verbrandt en communiceert met het Messenger-contract. Deze informatie wordt vastgelegd in de L2-statusboom en verschijnt uiteindelijk in de CTC zodra de sequencer deze met de nieuwe transactie batch bijwerkt.

De sequencer publiceert de status naar de SCC en start een verplichte wachttijd waarin de statuswijziging kan worden betwist. Dit venster duurt doorgaans een week, zodat indien nodig fraude-bewijs kan worden voorgelegd.

Nadat de betwistingsperiode is verlopen, kan het bericht worden doorgegeven aan het L1 Messenger-contract, dat het verstreken fraude-bewijsvenster verifieert voordat het de tokenbrug instrueert om tokens aan de gebruiker vrij te geven.

Aanpak van opnamavertragingen

De geschillenperiode van een week vormt een aanzienlijke uitdaging voor gebruikers die snel toegang tot hun fondsen willen. Verschillende strategieën bestaan echter om deze vertraging te verminderen:

Snelle opnames met hulp van Liquidity Providers

Deze innovatieve oplossing introduceert liquidity providers (LP's) om snellere opnames te vergemakkelijken. LP's exploiteren volledige L2-nodes om CTC-transacties te verifiëren en kunnen directe liquiditeit aan gebruikers aanbieden, waarbij kosten in rekening worden gebracht voor deze service.

Het verificatieproces stelt LP's in staat om de geldigheid van transacties te beoordelen voordat de sequencer statusroots publiceert. Wanneer een LP een opnameverzoek accepteert, bieden zij directe liquiditeit aan de gebruiker terwijl ze de vertraagde bruguitgave voor zichzelf claimen, wat een wederzijds voordelige regeling creëert.

Dit systeem biedt verschillende voordelen:

• Gebruikers krijgen onmiddellijk toegang tot hun fondsen zonder te wachten tot de geschillenperiode voorbij is.
• LP's verdienen kosten voor het bieden van liquiditeit, terwijl ze de beveiliging handhaven door middel van transactie verificatie.
• Het proces blijft veilig omdat LP's transacties via de CTC kunnen verifiëren, ongeacht de status root-publicaties van sequencer.

Deze aanpak kent echter enkele beperkingen:

• Tokens met weinig liquiditeit kunnen te maken krijgen met dure liquiditeitskosten.
• Grote opnamagebeurtenissen kunnen liquiditeitstekorten veroorzaken.
• LP's moeten nauwkeurige verificatieprocedures handhaven om financiële verliezen te voorkomen.

Balanceren van snelheid met beveiliging

Optimistic rollups vertegenwoordigen een geavanceerde schaalbaarheidsoplossing die beveiliging en transactiesnelheid in balans brengt. Hoewel de inherente opnamevertraging uitdagingen presenteert, bieden opnames met hulp van liquidity providers een praktische oplossing voor gebruikers die onmiddellijke toegang tot fondsen vereisen. Naarmate het ecosysteem zich verder ontwikkelt, kunnen we verdere verfijningen van deze mechanismen verwachten, die mogelijk nieuwe oplossingen introduceren om transactiesnelheid te verbeteren en tegelijkertijd de robuuste beveiligingsgaranties te behouden die optimistic rollups tot een overtuigende schaalbaarheidsoplossing voor Ethereum maken.