Optimistic Rollup Là Gì? Tổng Quan Về Optimistic Rollup

Optimistic Rollup là gì? Optimistic Rollup là một giải pháp Layer 2 đưa các giao dịch ra ngoài chuỗi để thực thi. Từ đó giúp giải quyết vấn đề mở rộng đang diễn ra trên Ethereum. Có rất nhiều các dự án sử dụng Optimistic Rollup nhưng các hướng vận hành và phát triển lại có những đặc điểm khác nhau.

Trước khi đọc bài viết này bạn nên đọc lại một số bài viết dưới đây để có 1 góc nhìn tổng quan:

Layer 2 là gì? Tổng quan về các giải pháp Layer 2

ZK Rollup là gì? Tổng quan về giải pháp ZK Rollup

Sự khác biệt giữa Optimistic Rollup và ZK Rollup

Tổng Quan Về Optimistic Rollup

Optimistic Rollup là gì?

Optimistic Rollup (ORU) là một trong những cách tiếp cận để giải quyết bài toán mở rộng trên Ethereum bằng cách di chuyển việc tính toán và lưu trữ trạng thái ra off-chain. Các giải pháp Optimistic Rollup sẽ thực thi các giao dịch bên ngoài Ethereum (Mainnet) nhưng sau đó sẽ đăng tải dữ liệu giao dịch lên Ethereum dưới dạng calldata.

Những Sequencer trên Optimistic Rollup sẽ đưa hàng trăm các giao dịch lại thành một Batch và sử dụng mỗ kỹ thuật nén Batch này dưới dạng calldata sau đó sẽ đăng lên Ethereum. Điều này giúp các giải pháp Optimistic Rollup có thể mở rộng từ 10 - 100 lần so với chuỗi gốc.

Tuy nhiên tại vì sao lại gọi là Optimistic tạm dịch là "lạc quan" bởi vì các Optimistic Rollup sẽ mặc định rằng các giao dịch diễn ra ngoài chuỗi là hợp lệ và sẽ không gửit bằng chứng về tính hợp lệ này lên mainnet. Điều này tạo ra sự khác biệt giữa Optimistic Rollup và ZK Rollup, khi mà các nền tảng ZK Rollup sẽ liên tục tạo bằng chứng cho mỗi dữ liệu được đăng tải lên mainnet.

Sau khi State Root (trạng thái mạng) được gửi lên Ethereum sẽ có một khoảng thời gian thử thách (Challenge Time). Trong khoảng thời gian này bất kì ai cũng có thể phản đối kết quả được đăng lên Ethereum bằng một Fraud Proof (Bằng chứng gian lận). Trong trường hợp này sẽ xảy ra 2 nhánh sau:

Nếu bằng chứng gian lận được gửi lên là đúng đắn thì nền tảng Optimistic Rollup sẽ phải thực hiệu lại các giao dịch và cập nhật lại trạng thái. Từ việc xác định được gian lận sẽ tìm được Sequencer chịu trách nhiệm và sẽ bị chịu phạt.
Nếu Batch được gửi lên Ethereum không bị thách thức sau khoảng Challenge Time thì trạng thái mạng mới sẽ được mặc định là hợp lệ và được chấp nhận trên Ethereum.

Tuy nhiên trong thời gian Challenge Time thì giao dịch trên Optimistic Rollup hoàn toàn có thể bị đảo ngược. Challenge Time thường là 7 ngày, điều này dẫn tới lí do vì sao thời gian rút tiền từ các giải pháp Optimistic Rollup về Ethereum mất đến 7 ngày.

Một số những vai trò chính trên Layer 2 bao gồm:

Sequencer: Đóng vai trò là thực thi, tổng hợp và đóng gói giao dịch thành những batch (lô) sau đó nén lại dưới calldata và đăng lên Ethereum.
Proposer: Đóng vai trò cập nhật trạng thái mạng Layer 2 lên Ethereum.

Một số mạng lưới Layer 2 thì gộp chung Sequencer và Proposer lại thành 1 đơn vị duy nhất. Khái niệm Operator là một khái niệm chung chỉ những người vận hành mạng lưới Layer 2.

Sự tương tác với Optimistic Rollup & Ethereum

Yếu tố cấu tạo nên Optimistic Rollup

Cấu trúc cấu tạo nên một nền tảng Optimistic Rollup bao gồm:

On-chain contracts: Hoạt động của các nền tảng Optimistic Rollup được kiểm soát bởi các Smart Contracts chạy trên Ethereum. Điều này bao gồm các Contracts lưu trữ các block từ ORU chuyển xuống, theo dõi cập nhật trạng thái của các ORU hay theo dõi việc chuyển tiền.
Off-chain virtual machine (VM): Các ORU thực hiện tính toán và lưu trữ trạng thái trên một máy ảo tách biệt với máy ảo Ethereum (EVM). VM ngoài chuỗi là nơi các Protocol, DApp trên ORU hoạt động chính thức.

Chính vì hai yếu tố trên dẫn tới các nền tảng ORU thừa hưởng được tính bảo mật và phi tập trung trên Ethereum thông qua việc đăng tải, đồng thuận và lưu trữ trên Ethereum. Ngoài ra, mỗi ORU sẽ có một VM khác nhau với mức độ tương thích với EVM khác nhau, nên chúng ta có Arbitrum với AVM hay Optimism với OVM.

Data Availability - Tính khả dụng dữ liệu

Các nền tảng Optimistic Rollup sẽ đăng tải các dữ liệu giao dịch lên Ethereum dưới dạng calldata. Calldata đóng vai trò quan trọng với các ORU bên cạnh việc giải quyết bài toán về khả năng mở rộng thì nó cũng được công khai giúp ORU có thể bảo mật mạng lưới của mình.

Việc các calldata là hoàn toàn mở giúp bất kì ai cũng có thể tìm thông tin về nó từ đó đưa ra các bằng chứng gian lận (Fraud Proof). Điều này giúp cho ORU trở nên bảo mật hơn và các Sequencer trên ORU cũng sẽ nghiêm túc hơn và ít có những hành vi không tốt, gian lận đối với mạng lưới.

Censorship Resitance

Censorship Resitance tạm dịch là chống kiểm duyệt, là khả năng của một hệ thống Blockchain không bị kiểm soát bởi bất kỳ cá nhân hoặc tổ chức nào. Điều này có nghĩa là không có ai có thể ngăn chặn việc tạo ra, xác thực hoặc ghi lại các giao dịch trên Blockchain. ORU có thể bị điều phối bởi một số Operator tập trung chịu trách nhiệm xử lý các giao dịch và gửi các khối lên Ethereum. Ví dụ như:

Operator chuyển sang chế độ off-line để từ chối tạo Batch và trong Batch đó có một số giao dịch nhất định.
Operator có thể ngăn cản người dùng rút tiền từ ORU về Layer 1 bằng các che giấu trạng thái mạng (State Root) của ORU.

Để giải quyết vấn đề này thì các nền tảng ORU bắt buộc những Operator phải công bố các dữ liệu liên quan đến cập nhật trạng thái trên Ethereum.

Settlement

Ethereum còn đóng vai trò là lớp giải quyết tất cả những tranh chấp xảy ra khi có bất kì một ai gửi Fraud Proof chứng mình rằng State Root mới được đăng lên mainnet có những vấn đề về gian lận. Ethereum sẽ đíng vai trò là xác minh bằng chứng gian lận (Fraud Proof) và giải quyết tranh chấp. Cuối cùng, các giao dịch sau khi gửi lên Ethereum chỉ được coi là hoàn thành sau khoảng thời gian 7 ngày không tranh chấp.

Sau đó, thì sẽ không thể thay đổi hay khôi phục.

Cơ Chế Hoạt Động Của Optimistic Rollup

Tổng quan về cơ chế hoạt động của Optimistic Rollup

Cơ chế hoạt động và tương tác với Ethereum thông qua một số hoạt động dưới đây:

Thực thi và tổng hợp các giao dịch.
Gửi giao dịch về Layer 1.
State Commitments.
Chứng minh gian lận (Fraud Proof) và xử lý tranh chấp.

Thực thi và tổng hợp các giao dịch

Người dùng sẽ thực thi các lệnh trên mạng lưới của Layer 2 như Swap, Lending, Borrowing, Farming, Staking,... Toàn bộ các giao dịch sẽ được gửi đến Operator - là người chịu trách nhiệm xử lý các giao dịch trên mạng lưới Optimistic Rollup.

Operator sẽ phụ trách thực thi, nén các giao dịch và đóng các giao dịch thành 1 Batch để gửi về chuỗi chính (main chain) là Etherreum. Operator tương tự như Validator ở những Blockchain Layer 1 khác. Tất nhiên, bất cứ ai cũng có thể trở thành Operator trên mạng lưới của Optimistic Rollup nhưng họ bắt buộc phải đặt cược tài sản của mình nếu họ cố tình đẩy những Batch với thông tin bị sai để trục lợi thì tài sản sẽ bị tịch thu và không được duy trì xác thực mạng lưới nữa.

Gửi về Layer 1

Operator sau khi gộp các giao dịch trên Layer 2 sẽ gửi nó xuống Ethereum để đồng thuận và lưu trữ (giải quyết tranh chấp nếu có). Loại dữ liệu được đăng lên Ethereum bởi những Operator được gọi là calldata. Lưu ý rằng, calldata là không thể thay đổi và sửa đổi sau khi được gửi lên Ethereum. Calldata sẽ được lưu trữ vĩnh viễn trên Ethereum và được coi là một phần của mạng lưới Ethereum.

State Commitments

State commitments tạm dịch là cam kết trạng thái, là một kỹ thuật được sử dụng để xác minh rằng dữ liệu trạng thái của một hệ thống blockchain đã không bị thay đổi. State root của ORU bao gồm tài khoản, mãi hợp động, số dư,...

Song song với việc gửi Batch xuống Ethereum thì các Operator cũng sẽ phải gửi cả trạng thái cũ của ORU và trạng thái mới của ORU lên Ethereum. Nếu trạng thái cũ trên ORU khớp với trạng thái mới nhất trước đó được quản lý bởi các Smart Contract trên Ethereum thì sẽ được coi là hợp lệ và trạng thái cũ trên Smart Contract sẽ được thay thế bằng một trạng thái mới.

Chứng minh gian lận & Xử lý tranh chấp

Như có nói ở trên các Operator sẽ đăng tải State Root lên trên Ethereum trong vòng 7 ngày nếu không có bất kì động thái gì thì State Root đó được coi là hợp lệ. Tuy nhiên, trong bối cảnh nếu có 1 Frau Proof được gửi tới chứng minh State Root có những sai phạm thì quy trình xử lý tranh chấp sẽ được diễn ra.

Chứng minh tương tác nhiều vòng là sự tương tác giữa Operator tạo State Root, đăng State Root lên Ethereum và người thách thức sẽ được một Verifier Contract Layer 1 nhằm xác minh bên nào nói dối. Tranh chấp sẽ được chia nhỏ sau đó trở thành một tranh chấp rất nhỏ, từ tranh chấp rất nhỏ đó mà Verifier Contract Layer 1 có thể xác định được ai đúng ai sai.

Phí Của Các Nền Tảng Optimistic Rollup Hoạt Động Như Thế Nào?

Các nền tảng Optimistic Rollup sử dụng một sơ đồ phí gấp tương tự như Ethereum để hiển thị số tiền người dùng trả cho mỗi giao dịch của họ. Phí giao dịch trên ORU phụ thuộc vào một số yếu tố dưới đây:

State Write: Các ORU cần phải thiết lập các dữ liệu giao dịch bao gồm nhiều thông tin (state root, batch root hay thông tin của khối trước đó) trước khi được đăng lên Ethereum dưới dạng calldata.
Calldata: Chi phí này phụ thuộc vào kích thức của calldata khi được đăng lên Ethereum. Kích thước càng lớn thì phí giao dịch sẽ càng cai và ngược lại. Trong Cancun Upgrade, đội ngũ phát triển Ethereum giới thiệu Blobdata được cho là tối ưu hơn Calldata giúp các Layer 2 giảm từ 10 - 100 lần phí giao dịch.
Phí vận hành Layer 2: Đây là phí giao dịch mà người dùng trả cho các Rollup Node để thực hiện các tính toán của mình. Tuy nhiên, phí của các Rollup Node thấp hơn nhiều so với phí dành cho các Validator trên mạng lưới Ethereum.

Ưu Điểm & Nhược Điểm Của Optimistic Rollup Là Gì?

ƯU ĐIỂM	NHƯỢC ĐIỂM
Cung cấp khả năng mở rộng lớn nhưng vẫn nhận được bảo mật từ chuỗi gốc (Ethereum)	Hiện tại số lượng Operator khá ít nên mạng lưới Layer khá là tập trung
Toàn bộ thông tin giao dịch được đồng thuận và lưu trữ tại chuỗi gốc	Rủi ro liên quan đến các Operator độc hại làm thời gian xác nhận giao dịch lâu khi có nhiều thách thức
Bằng chứng Praud Proof giúp dễ dàng chứng mình toàn bộ các giao dịch trong Batch. Thay vì phải lật lại và chứng minh từng giao dịch	Người dùng cần phải chờ đợi thời gian đến 7 ngày để có thể rút tiền từ Layer 2 về Layer 1
Tương thích EVM: Giúp các dự án, DApp trên Ethereum dễ dàng triển khai trên Optimistic Rollup Chain	Nếu số lượng Prover ít cũng có nguy cơ ảnh hưởng đến tính phi tập trung của mạng lưới
Dễ dàng chuyển tài sản giữa Layer 1 và Layer 2 thông qua các cây cầu	Bởi vì toàn bộ data được lưu trữ trên Layer 1 nên chi phí sẽ cao hơn so với Valadium, Plasma

Một Số Các Giải Pháp Optimistic Rollup Nổi Bật

Một số các giải pháp Optimistic Rollup nổi bật như Arbitrum, Optimism, Boba Network, Metis,... Nhưng về mặt tinh chỉnh bên trong các hoạt động cũng như lộ trình, tầm nhìn phát triển là khác nhau.

Arbitrum

Arbitrum là một bộ giải pháp Layer 2 bao gồm Arbitrum Nitro, Arbitrum Anytrust Chain và Arbitrum Anytrust Channel được xây dựng bởi đội ngũ của Off Chain Labs.

Hiện tại, Arbitrum Nitro được coi là sản phẩm mũi nhóm và chiến lược của Off Chain Labs. Arbitrum Nitro sử dụng công nghệ Optimistic Rollup để giải quyết vấn đề mở rộng trên Ethereum. Tới nay Arbitrum Nitro đã trải qua một bản cập nhật lớn từ Arbitrum One lên Arbitrum Nitro do đội ngũ Off Chain Labs mong muốn cải thiện mạng lưới giúp giảm chi phí giao dịch và tăng tốc độ.

Bạn có thể đọc bài phân tích chi tiết về Arbitrum: Arbitrum Là Gì? Tổng Quan Về Tiền Điện Tử Arbitrum

Optimism

Tương tự Arbitrum thì Optimism cũng là một Optimistic Rollup Chain nhưng không tập trung xây dựng quá nhiều sản phẩm. Trong thời gian sắp tới, Optimism sẽ có bản nâng cấp BedRock. Với bản cập nhật BedRock thì Optimism sẽ có một số cải thiện và nâng cấp tích cực như:

Thời gian chuyển tiền từ Layer 2 về Layer 1 giảm đi hơn 4 lần.
Tối ưu call data gửi về Layer 1 từ đó giảm khoảng 30% phí giao dịch.
Cung cấp cơ sở hạ tầng để các bên thứ 3 dễ dàng tích hợp công nghệ của Optimism chỉ khoảng 500 dòng code vô cùng ngắn gọn, thuận tiện và đơn giản.
Có thể áp dụng dễ dàng mọi bằng chứng giao dịch kể cả bằng chứng giao dịch Validity Proof của công nghệ Zero-Knowledge.

Ngoài ra điểm mà Optimism tập trung nhiều hơn không phải về số lượng sản phẩm như Arbitrum mà chính là OVM (Máy áo Ethereum). Không phải cứ gọi EVM thì mức độ tương thích sẽ như nhau mà mỗi loại EVM sẽ có các mức độ tương thích khác nhau. Hiện tại về độ tương thích EVM thì Optimism cũng có sự nhỉnh hơn so với Arbitrum.

Để hiểu hơn về Optimism bạn có thể đọc: Optimism (OP) Là Gì? Tổng Quan Về Tiền Điện Tử Optimism

Boba Network

Boba Network cũng là một Optimistic Rollup được xây dựng dựa trên mã nguồn mở của Optimism được xây dựng và phát triển bởi đội ngũ Enya và Boba Team. Dựa trên những cập nhật mới của mình so với Optimism thì Boba Network cho ra một số các ưu điểm như sau:

Tương tự như các Layer 2 khác, điều đầu tiên Boba Network mang lại cho người dùng chính là một chi phí rẻ và tốc độ giao dịch nhanh chóng cái thiện các vấn đề hiện hữu trên Ethereum.
Mặc dù được xây dựng trên mã nguồn mở của Optimism nhưng Boba Network đã cải thiện thành công thời gian rút tiền từ 7 - 10 ngày xuống thời gian chỉ còn vài phút. Từ đó, giúp người dùng không bỏ lỡ các cơ hội đầu tư tại Layer 1.
Boba Network hỗ trợ việc mint, di chuyển các NFT giữa Layer 2 và Layer 1 một cách dễ dàng, thuận tiện và nhanh chóng.
Kế thừa từ Optimism thì Boba Network mang lại khả năng tương thích với EVM giúp các dự án trên Ethereum hay các EVM Blockchain dễ dàng mở rộng mạng lưới sang với Boba Network.
Ngoài ra, như các Optimistic Rollup khác thì Boba Network được kế thừa bảo mật từ chuỗi gốc của nó là Ethereum.

Tổng Kết

Optimistic Rollup là một trong các giái pháp ngắn và trung hạn cho Ethereum là chia sẻ đến từ Vitalik Buterin. Khi mà Ethereum 2.0 còn rất nhiều thời gian để hoàn thiện, khi mà các giải pháp Zk Rollup vẫn đang cần thời gian để phát triển và các giải pháp Layer 2 khác như Plasma, State Channel, Validium còn chưa có sự phù hợp thì Optimistic là cứu cánh duy nhất của toàn bộ Ethereum nói chung và Layer 2 nói riêng.

Và kết quả đã thể hiện điều đó khi 2 Layer 2 có TVL cao nhất ở thời điểm hiện tại đó chính là Optimism và Arbitrum. Nhưng trước sự bùng nổ của Zk Rollup trong thời gian sắp tới rất có thể vị thế của các giải pháp Optimistic Rollup sẽ bị lung lay.