تفاوت آربیتروم و آپتیمیزم

 در حالی که شبکه اتریوم هر روز میزبان پروژه‌های خلاقانه جدیدی است، تقاضا برای فضای بلوک افزایش چشمگیری پیدا کرده و هزینه تراکنش سر به فلک کشیده است. از این رو در چند ماه گذشته راهکارهای مقیاس‌پذیری توانستند با ارائه هزینه تراکنشی اندک نسبت به مین‌نت، اقبال خوبی در جذب کاربران و سرمایه داشته باشند.

تفاوت رول‌آپ‌ها در چیست؟
به طور کلی رول‌آپ‌ها (Rollups) به دو دسته تقسیم می‌شوند؛ راهکاری بی‌نیاز از دانش (zk-Rollup) و راهکار‌های خوش‌بین (Optimisitic Rollup). تفاوت این دو رویکرد را می‌توان در نوع نگرش این راه‌حل به مساله دانست. راهکار‌های خوش‌بین همان‌طور که از نام آن‌ها بر می‌آید به اصل «بی‌گناهی تا پیش از اثبات جرم» اعتقاد دارند در حالی که راهکارهای بی‌نیاز از دانش به اصل «سفت چسبیدن مال و دزد نکردن همسایه» التزام دارند.

در رول‌آپ‌های آپتمیستیک، اپراتورهای شبکه به شکل خارج از زنجیره‌ اقدام به تجمیع و تایید تراکنش‌ها کرده و سپس به همراه بخشی از داده‌ها، نتیجه نهایی را در شبکه اصلی ثبت می‌نمایند. این اپراتورها مبلغی را به عنوان وثیقه گرو می‌گذارند تا در صورت عدم حسن انجام، ضبط شود. هر یک از اعضای شبکه (لازم نیست که اپراتور باشند) در صورتی که شواهدی مبنی بر نادرستی تراکنشی داشته باشد، می‌تواند با ارائه آن (به همراه مبلغی برای ثبت درخواست جهت جلوگیری از ارسال پیام‌های اسپم)، اپراتورها را به چالش بکشد و در صورت درستی ادعا، از جریمه اپراتور سود ببرد. بنابراین امنیت این راهکار بیش از آن که مبتنی بر کد، قوانین سفت و سخت یا حتی قدرتی متمرکز باشد، مبتنی بر نظریه بازی و قرار دادن منافع شخصی اعضای شبکه همسو با منفعت شبکه است. از آن جا که برای به چالش کشیدن نیاز به زمان است، معمولا تسویه نهایی تراکنش‌ها از لایه دو به لایه یک، در این گونه از راهکارها نیازمند زمان (بین یک هفته تا دو هفته) است.

از سوی دیگر در رول‌آپ‌های بی‌نیاز از دانش، اپراتورهای شبکه به کمک ریاضیات، گواهی مبنی بر صحت تراکنش‌ها بدون نیاز به افشای اطلاعات بیشتر تولید و ارائه می‌کنند. بدین ترتیب تضمین امنیتی این گونه از رول‌آپ‌ها تقریبا به اندازه لایه یک است. سوالی که پیش می‌آید این است که با موارد گفته شده، به نظر می‌رسد که راهکارهای بی‌نیاز از دانش (ZK) برتر از راهکارهای خوش‌بین باشند، به خصوص آن که نیازمند زمانی اضافه برای نهایی شدن نیستند؛ پس چرا از میان پنج راهکار برتر مقیاس‌پذیری از نظر سرمایه قفل شده، سه عدد از راهکار خوش‌بین استفاده می‌کنند؟ جواب این سوال در محدودیت فعلی راه‌حل بی‌نیاز از دانش برای ایجاد و شبیه‌سازی ماشین مجازی اتریوم (EVM) است که کار را برای استقرار قراردادهای هوشمند پیچیده مشکل می سازد.

تفاوت آربیتروم و آپتیمیزم
جهت مقایسه آربیتروم و آپتیمیزم از شیوه حل مناقشه در این دو شروع می‌کنیم؛ آپتیمیزم (Optimism) برای حل مناقشه به EVM اتریوم رو می‌آورد در حالی که آربیتروم (Arbitrum) ابتدا از فرایندی خارج از زنجیره برای کاستن محل اختلاف به یک تراکنش استفاده می‌کند و سپس این تکه را به جای کل تراکنش (در مورد آپتیمیزم) به EVM می فرستد تا صحت‌سنجی شود. بدین ترتیب می‌توان اذعان کرد که ساختار حل اختلاف در آپتیمیزم ساده‌تر است.

در آربیتروم از الگوریتم تکرارشونده دوتکه‌کننده (همانند جستجوی باینری) برای پیدا کردن محل اختلاف استفاده می‌شود. در این روش، به چالش‌کشنده درستی تراکنش، در مرحله مسیر نادرست را نصف می‌کند تا در تعدادی گام، به کوچک‌ترین بخش نادرست برسد. جالب آن که این بخش از ساختار آربیتروم، یکی از مفاهیمی است که ریشه در روزهای ابتدایی آربیتروم به عنوان ماحصل یک تحقیق دانشگاهی در سال ۲۰۱۵ دارد.

در سمت مقابل آپتیمیزم کل تراکنش را به لایه یک و ماشین مجازی اتریوم می‌فرستد تا صحت‌سنجی شود. این راه نه تنها ساده‌تر، بلکه سریع‌تر نیز است چرا که خبری از چند مرحله برای کشف نیست. به همین دلیل زمان قطعی شدن تراکنش‌ها در آپتیمیزم کوتاه‌تر از آربیتروم است. از سویی دیگر، فرایند حل اختلاف در آربیتروم هزینه کمتری در پی دارد چرا که تنها تکه کوچکی در لایه یک اجرا می‌شود.

باید توجه داشت که در هر دو راهکار، کاربران ‌می‌توانند با استفاده از بریج‌های تجاری، بدون طی شدن مدت کامل انتظار، سرمایه خود را زودتر به لایه یک منتقل کنند.

تفاوت دیگری که ناشی از اجرای متفاوت فرایند حل اختلاف است این است که به دلیل اجرای کامل تراکنش در EVM، تراکنش‌های آپتیمیزم محدود به مقدار گس لیمیت شبکه اتریوم خواهند بود در حالی که آربیتروم قادر خواهد بود تا تراکنش‌های بسیار بزرگ، حجیم و پیچیده را اجرا نماید چرا که حتی در صورت مناقشه، این تراکنش به تکه‌های کوچک‌تر (op-code) خواهد شکست و هیچ‌گاه تمام آن در EVM اجرا نخواهد شد.

همچنین به این دلیل، آربیتروم نیاز کمتری به بروزرسانی حالت بر روی شبکه اصلی خواهد داشت و می‌تواند این کار را با تناوب کمتری انجام دهد (و در هزینه صرفه‌جویی کند) در حالی که آپتیمیزم این کار را به شکل مداوم انجام می‌دهد. بنابراین برنده این مقایسه در معیار هزینه، آربیتروم خواهد بود.

پیش از بروزرسانی پروتکل آربیتروم، این شبکه مستعد حمله اسپمینگ (با فرض تحمل هزینه مالی با هدف متوقف کردن شبکه) بود، چرا که فرایند چند دوره حل اختلاف در کنار درخواست‌های متعدد مناقشه می‌توانست پیشرفت شبکه را به صفر برساند اما این شبکه با معرفی موازی‌سازی (pipelining)، این خطر را خنثی کرد. در این شیوه، زمانی که صحت تراکنشی به چالشی کشیده می‌شود، شبکه با فرض صحت و عدم صحت آن به پیشرفت خود ادامه می‌دهد و از آن جا که دو شاخه شدن شبکه چندان باری از لحاظ محاسبه و هزینه نمی‌افزاید، می‌تواند بارها این کار را بدون مشکل انجام دهد.

از تفاوت دیگر این دو پروتکل می‌توان به رویکرد آن‌ها در خصوص حداکثر ارزش قابل برداشت (MEV) اشاره کرد؛ آپتیمیزم از شیوه‌ حراج MEV استفاده می‌کند: این بدین معنی است که اپراتوری برای مدتی کوتاه – با برنده شدن در حراج – قادر خواهد بود تا ترتیب تراکنش‌ها در پنجره‌ زمانی کوتاهی مطابق میل خود تغییر دهد و از منفعت MEV استفاده نماید در حالی که آربیتروم بنا دارد تا از شیوه‌ای عادلانه به نام Fair Sequencing Service استفاده نماید که به ترتیب زمانی تراکنش‌ها وفادار است.

ازجمله دیگر تفاوت‌های مهم این دو پروژه، معماری کدهای آن‌هاست. آپتیمیزم به شکلی سطح پایین (در سطح op-code) با EVM سازگار است؛ در واقع پس از آپدیت آخر این سرویس، می‌توان نام «معادل با ماشین مجازی اتریوم» (EVM Equivalant) را بر روی آن گذاشت. معادل بودن با EVM به معنی تطابق کامل با الزامات شرح داده شده در یلو پیپر (yellow paper) اتریوم است. در سمت مقابل، آربیتروم را می‌توان «سازگار با ماشین مجازی اتریوم» (EVM Compatible) دانست. عموم قراردادهای هوشمند در سطح بایت کد با اتریوم سازگار هستند اما نمی‌توان از تمامی امکانات EVM استفاده کرد؛ برخی از op-codeها رفتارهای متفاوتی از خود نشان می‌دهند و نمی‌توان بدون تغییر هر قرارداد هوشمندی را به آربیتروم منتقل کرد. Optimism اما پس از آپدیت تازه خود در ماه نوامبر، سعی کرده است به ایده «یک بار توسعه بده، همه‌جا راه‌اندازی کن» نزدیک شود. طی این آپدیت، فرایند تولید بلوک از فرایند اجرا جدا شد:

تولید بلوک به خاطر تفاوت ساختاری لایه یک و لایه دو به شکلی متفاوت انجام می‌شود. بنابراین با طراحی ماژولار، این بخش معادل لایه یک نخواهد بود بلکه تراکنش‌های لایه یک تجمیع، پردازش و سپس به شکل بلوک‌های لایه دو خارج می‌شوند. بلوک‌های لایه دویی که دقیقا به شکلی مشابه بلوک‌های لایه یک هستند. بنابراین می‌توان اجرا را در لایه دو آپتیمیزم کاملا مشابه لایه یک دانست. با این حال این طراحی یک اشکال بزرگ دارد؛ تنها از کلاینت تغییر یافته geth در این روش پشتیبانی می‌شود و فرایند تشخیص تقلب به طور کلی از آن حذف شده است. بنابراین از غیرمتمرکز بودن طراحی به شدت کاسته شده است و اکنون اپراتورها (Sequencers) اختیار بیشتری دارند. شبکه آپتیمیزم هنوز در فاز آزمایشی (بتا) است و بنا بر این است که این فرایند بهبود یابد.

تجمیع تراکنش‌ها، پردازش و تولید بلوک‌های لایه دو معادل

اجرا – به خصوص پس از ادغام اتریوم با بیکن چین

در هر دو این شبکه‌ها در صورت سانسور یا عدم همکاری نظم‌دهنده‌ها، کاربران می‌توانند با استفاده از قرارداد هوشمند مستقر در لایه یک و با فرستادن تراکنشی بدان، خواسته موردنظر خود را اجرا نمایند.

پروتکل‌ها و بریج‌های مختلفی در هر یک از این دو شبکه فعال هستند. برای مثال راهکار Arbitrum، میزبان پلتفرم‌هایی همچون کرو فایننس، آبراکادابرا (Abracadabra)، سوشی‌سواپ، بلنسر (Balancer)، یونی‌سواپ و دودو است. همچنین پل‌هایی نظیر مولتی‌چین (انی سواپ سابق)، سیناپس (Synapse)، هاپ (Hop Protocol) و سی‌بریج به کاربران کمک می‌کنند تا سرمایه خود را به این شبکه منتقل و یا از آن خارج نمایند. از سوی مقابل Optimism میزبان پروژه‌هایی نظیر سینتتکیس (SNX)، لایرا (Lyra)، یونی‌سواپ و پرپچوال (PERP) است. همچنین پل‌هایی همانند xPollinate، سیناپس و سی‌بریج، انتقال سرمایه کاربران را تسهیل می‌نمایند.