Что такое Optimism: Как он делает транзакции быстрее и дешевле

Внимание всех криптоэнтузиастов приковано к Optimism (147 место в рейтинге криптовалют по капитализации) – блокчейн сети которая предназначена для масштабирования Ethereum. Хайп не утихает вокруг их аидропа ранним пользователям сети. Каждый кто пользовался сетью получил в среднем 850 токенов OP. На момент минтинга токенов в долларовом эквиваленте они стоили около $3000. Сейчас цена Optimism откатилась до курса $ 1,21 за 1 #OP.



Решение Optimism для масштабирования обрабатывает транзакции на Layer-2 - вне основной цепочки Ethereum. В дальнейшем процессинг возвращается в основную сеть ETH.
В результате Optimism может значительно снизить стоимость транзакций ETH.

Для сравнения, обмен токенов через Uniswap на Optimism в настоящее время стоит всего $0,529. В основной сети Ethereum за ту же транзакцию пользователям приходится платить $25,39.

Optimism - это недорогой и молниеносный блокчейн Ethereum L2.

Проблема масштабируемости Ethereum

У Ethereum есть проблема масштабирования. С начала года это стало совершенно очевидным. Только недавно майнинг Yuga Labs "Otherdeeds" на блокчейне Ethereum установил новый рекорд по сборам для любого запуска NFT. Из-за отсутствия масштабируемости, сборы за газ резко возросли из-за количества одновременных транзакций. Это стало причиной внезапного повышения цен на газ в сети, что привело к так называемым "газовым войнам", когда покупатели пытались перебить цену друг друга за возможность майнить.



Ежедневные транзакционные сборы Ethereum - исследование arcane research

После этого Yuga Labs пришлось принести извинения, чтобы успокоить пользователей сети, которые сильно пострадали от скачка комиссии. Yuga Labs вернула 265 000 долларов ETH за неудачные транзакции при продаже



После многочисленных технических трудностей запуска Yuga объявила о потенциальном переносе метаверсии с Ethereum на собственную цепочку, хотя подробности этого развития событий пока не уточняются.

Трилемма блокчейна

Причину этой проблемы масштабирования можно найти в так называемой трилемме блокчейна. Согласно ей, блокчейн должен идти на компромиссы в плане безопасности, масштабируемости и децентрализации. В очень упрощенном виде разработчики должны решить, какие из этих трех свойств они хотят оптимизировать.

Например, если необходимо обеспечить определенный уровень безопасности, нужно понимать, что в этом случае масштабируемость обратно пропорциональна децентрализации. Блокчейн Ethereum, сравнимый с Bitcoin, был оптимизирован для обеспечения безопасности и децентрализации, в то время как масштабируемость была принесена в жертву.
По мере увеличения количества транзакций сеть Ethereum становится все более загруженной - если пользователи все же хотят использовать блокчейн Ethereum, они вынуждены платить чрезмерно высокие комиссионные за транзакции. Оптимизация масштабирования блокчейна Ethereum и связанное с этим снижение платы за транзакции привело бы к повышению удобства для пользователей и разработке новых сценариев использования.

Более быстрые убийцы Ethereum: Не совсем решение

Конкурирующие блокчейны, такие как Solana, Avalanche, Polkadot и им подобные, которые склонны называть себя убийцами Ethereum, часто оптимизируют с целью масштабирования блокчейна но еще более централизованны.

Fantom FTM: решает ли Fantom трилемму блокчейна? Быстрее, децентрализованнее и по-прежнему безопасно
В большинстве случаев минимальные аппаратные требования к нодам устанавливаются настолько высокими, что в сети могут участвовать лишь несколько игроков. Взамен сеть работает значительно быстрее, но остается централизованной. Это противоречит философии блокчейна и WEB 3.0.

Optimism: Решение трилеммы блокчейна

Если Ethereum хочет не отстать от растущей конкуренции, необходимы инновации. По мнению Виталика Бутерина (сооснователя Ethereum), ключ к решению проблемы масштабирования Ethereum можно найти в роллапах.

Подходы: Роллапы

Роллапы - это решение для масштабирования, при котором транзакции объединяются и сжимаются вне цепи перед проверкой на уровне консенсуса. В конечном итоге это позволяет "объединить" несколько транзакций в одну транзакцию на цепочке. Результатом проверки нескольких транзакций одновременно является повышение эффективности; параллельно увеличивается количество возможных транзакций, которые могут быть выполнены, что приводит к повышению масштабируемости.

Внезапно Ethereum может масштабироваться с 15 транзакций в секунду (tps) до 3000+ tps - без ущерба для безопасности.

Существует два типа сворачивания:

• Optimistic роллапы. Реализованные в Arbitrum, Optimism
• ZK Rollups. Используется в ZKSync, StarkNet, Polygon Hermez.

Проще говоря:

Optimistic роллапы предполагают, что пачки транзакций действительны и публикуются соответствующим образом. Затем в течение определенного периода времени другие участники имеют возможность доказать, что данные неверны, путем "доказательства мошенничества". В этом случае данные откатываются. Участник получает вознаграждение. Чем дольше выбран этот "период оспаривания", тем выше вероятность предотвращения публикации неверных данных на Layer1 Ethereum. Прямым компромиссом этого является то, что транзакции требуется больше времени для того, чтобы стать окончательной на Layer1. В реальности это приводит к тому, что на вывод средств уходит до семи дней. Исправить ситуацию могут посредники, которые за определенную плату сразу же выплачивают средства пользователя на Layer1 и берут на себя это время ожидания и риск неправильной транзакции.

ZK-Rollups. В отличие от доказательств мошенничества, доказательства достоверности генерируются с каждым свертком и представляются вместе с данными Layer1, чтобы доказать, что все данные верны. Это крипто доказательство (называемое ZK-SNARK) может быть легко проверено на цепочке на правильность, независимо от размера пакета данных или того, сколько вычислительной мощности потребовалось для транзакций, которые он содержит. Транзакция записывается непосредственно в блокчейн первого уровня. Проблема: потеря эффективности.

Optimism

Optimism - это всем известный уровень 2 на блокчейне Ethereum, использующий "оптимистичные роллапы". Ethereum, не нужно обрабатывать каждую операцию, что делает возможной сверхвысокую масштабируемость без необходимости беспокоиться о комиссиях за газ. Optimism имеет открытый исходный код, не требует разрешений и децентрализован. Optimism был представлен в июне 2019 года, а в октябре 2019 года была выпущена тестовая сеть. Только в январе 2021 года был запущен альфа-майннет, и только в октябре 2021 года Optimism запустил версию альфа-майннета, совместимую с виртуальной машиной Ethereum. Открытый мейннет был запущен в декабре 2021 года.

Как это работает

Optimism - это, по сути, большой список транзакций. Все его свернутые блоки хранятся в смарт-контракте Ethereum под названием "Каноническая цепочка транзакций". Как только набирается определенное количество, они упаковываются и отправляются в массовом порядке на уровень 1.

Если пользователь не отправляет свою транзакцию непосредственно в Canonical Transaction Chain, новые блоки производятся так называемым секвенсором.

В качестве альтернативы пользователи могут полностью пропустить секвенсор и отправлять свои транзакции непосредственно в CanonicalTransactionChain посредством транзакции Ethereum. Это, как правило, дороже, поскольку фиксированные затраты на отправку транзакции полностью оплачиваются пользователем и не амортизируются на множество различных транзакций. Однако этот альтернативный метод отправки имеет то преимущество, что он устойчив к цензуре со стороны секвенсора. Даже если секвенсор активно цензурирует пользователя, он всегда может продолжать использовать Optimism и вернуть все средства через optimism.io

В задачи секвенсора входит:

• Обеспечение мгновенных подтверждений транзакций и обновлений.
• Составление и обработка блоков второго уровня (Optimism). Эти блоки представляют собой "рулоны" - партии транзакций Ethereum. Секвенсор еще больше сжимает эти данные, чтобы уменьшить размер транзакции (и тем самым сэкономить деньги).
• Отправка транзакций на уровень 1 (Ethereum).

Секвенсор немедленно принимает или отклоняет транзакции. Когда пользователь отправляет свою транзакцию он проверяет, что транзакция действительна (т.е. выплачивает достаточную комиссию), а затем добавляет транзакцию в свое локальное состояние как отложенный блок. Эти отложенные блоки периодически передаются большими партиями в Ethereum для завершения. Такой процесс пакетной обработки значительно снижает общую комиссию за транзакции, распределяя постоянные расходы на все транзакции в рамках данной партии. Секвенсор также применяет некоторые базовые методы сжатия для минимизации объема данных, публикуемых в Ethereum.

Программное обеспечение второго уровня Optimism разработано таким образом, чтобы максимально взаимодействовать с кодом Ethereum. Например, оно использует ту же виртуальную машину, что и Ethereum, и взимает плату за газ таким же образом (но по более низкой цене, благодаря оптимистичному решению по сворачиванию).
Как уже упоминалось, недостатком является сложный период. Должно быть достаточно времени для обнаружения возможной коррупции или проблем в транзакциях, произошедших на L2, чтобы их можно было исправить.
Эта задержка достаточно велика, но схожа с другими подходами Optimistic Rollup: одна неделя.

Как использовать Optimism

Чтобы использовать Optimism, вам нужно внести свои токены ETH или ERC-20 на токен-мост Optimism. Это позволит вам совершать транзакции в Ethereum через Optimism. После завершения операций вы можете конвертировать свои токены обратно в Ethereum mainnet.

Для того чтобы внести свои токены, вам нужно будет внести их через шлюз Optimism. Вы можете подключиться к шлюзу через кошелек Web3.
После того как вы внесли средства на Optimism, вы можете использовать их в поддерживаемых децентрализованных приложениях. Например, Uniswap позволяет обменивать Optimism, чтобы сэкономить на комиссии. Все, что вам нужно сделать, это выбрать Optimism в меню сетей; затем вы можете торговать как обычно.