OPTI:Optimistic Rollup 的两难困境：资金效率与安全性难全

三句话讲完

我们认为，流动性提供者会更喜欢ZKR-Uniswap，而非OR-Uniswap，因为前者的资本效率更高。

若想提高OR的资本效率，需要缩短其挑战期，从而降低对Layer1发动“欺诈+审查”攻击的成本。

从根本上来说，这是OR在资本效率和安全性之间的两难困境：提高资本效率一定会降低安全性。

背景

近几个月来，以太坊上的gas价格上涨引起了人们对可扩展性解决方案，尤其是Layer2可扩展性方案，的兴趣。这类方案大致可分为两类：有效性证明vs.欺诈证明。我们之前在这篇文章和这篇文章中比较过这两类方案。

有效性证明类方案包括ZK-Rollups和Validium。以太坊主网上已经部署了类似的系统，包括我们自己的StarkEx。

Dopex上线Option Scalps V2，允许制定短期期权交易策略:6月20日消息，去中心化期权协议Dopex宣布上线交易产品Option Scalps V2，允许制定短期交易策略，即，购买1到240分钟的短期期权。Option Scalps V2还引入了V3限价订单头寸来降低兑换费用，当前，交易者现在不会因为兑换而产生费用，而是会因根据其存入的流动性完成订单而获得奖励。[2023/6/20 21:50:01]

欺诈证明类方案包括OptimisticRollups。其中一些方案即将在公共测试网上线。OR是最新一代欺诈证明设计，其前辈是闪电网络和Plasma。对于那些深受以太坊拥堵之苦的去中心化应用开发者来说，OR是很有吸引力的，因为这类方案能够保持Solidity代码不变，并将去中心化应用迁移至成本较低且具有可扩展性的OR上。

Optimism为有史以来最大的升级Bedrock做准备:金色财经报道，Optimism的Bedrock发布指日可待，这次最新升级将为以太坊最终成为超级链奠定基础。简而言之，超级链是一组链，它们共享一个软件堆栈并具有相同的安全属性，使它们能够进行通信和协同工作。Bedrock的实施将显着降低交易费用并将存款时间缩短至不到一分钟。Optimism (OP) 的首席执行官兼联合创始人Karl Floersch告诉Blockworks，还将引入两步取款流程以确保最大的安全性。

Optimism主网升级至Bedrock计划于美国东部时间6月6日中午12点进行，并将关闭网络大约两到四个小时，这意味着在此期间任何交易、取款和存款都将暂停。Floersch表示，“这是OP stack的一个重要里程碑，让我们更接近Superchain的愿景。”[2023/6/1 11:51:25]

OR背后的基本概念：只将交易数据发送到主链上。计算和状态存储不再发生在主链上，而是转移Rollup上，由Rollup上的区块生产者和验证者来执行计算工作。该方案假设至少有一位用户会及时发现欺诈并向主链报告，从而确保系统的完整性。当一个OP区块的挑战期结束以后，该块也就被公认具有终局性了。

数据：Optimism锁仓量周涨幅超27%:8月5日消息，据L2BEAT数据显示，以太坊Layer2总锁仓量回升至51.9亿美元，7日涨幅4.76%。其中，锁仓量前五分别为Arbitrum（24.8亿美元，7日跌幅3.08%）、Optimism（15.1亿美元，7日涨幅27.06%）、dYdX（5.36亿美元，7日跌幅5.82%）、Loopring（1.95亿美元，7日跌幅3.49%）、Metis Andromeda（1.68亿美元，7日涨幅21.86%）。[2022/8/5 12:04:21]

分析

接下来，我们将从流动性提供者和用户的角度来分析OR。

假设有一个与Uniswap一样大的应用可以轻而易举地通过移植现有的Solidity代码来无缝迁移到OR上。让我们从流动性提供者和用户的角度来分析OR。

Optimism已启动第二轮治理提案投票:6月24日消息，以太坊 Layer 2 网络 Optimism 已于北京时间今日 3:00 启动第二轮治理提案投票，投票将持续至北京时间 7 月 7 日 3:00。本轮被批准就 OP 代币分配进行投票的项目包括了 ParaSwap、Optimistic Railway、dForce、GYSR、Mean Finance、Raptor、Balancer 与 BeethovenX、Summa、WardenSwap、Pickle Financ。此外，Ooki Protocol、Infinity Wallet、Beefy、0xHabitat、Thales 也已提交提案但目前未获得明确批准。

此前结束的第一轮治理提案投票中，共有 25 个项目的提案获得了通过，总计将向这 25 个项目分配 3600 万枚 OP 代币。[2022/6/24 1:28:46]

流动性提供者

以太坊Optimistic Rollup扩容方案Fuel 1.0版上线主网:1月1日，Fuel Labs官方宣布其基于Optimistic Rollup概念的以太坊 Layer 2 扩容方案 Fuel 1.0 版本已正式上线以太坊主网。Fuel基于UTXO模型，目前的1.0版本最多可以支持接近500 TPS （每秒交易数）的速度。Fuel Labs 表示，该版本仅推出了命令行界面，为开发者服务，未来几周和几个月将推出用户界面钱包和其他集成。[2021/1/1 16:12:39]

如上文所述，OR会定义一个挑战期，以便发现并报告欺诈行为。取款的等待时间必须长于DTD，否则该系统很容易就会因为失窃而失去偿债能力。

出于安全的考虑，延长DTD会比较好，从而提高下述这种攻击的成本：

OR验证者发现欺诈，并将fraud_detected交易发送至内存池。这时，OR验证者已经履行了职责：发现并“报告”了欺诈。但是，只有将fraud_detected交易上链，这个告状才是有效的。

假设在DTD期间，攻击者租用足够多的算力来挖矿，将包含fraud_detected交易的区块替换掉。此举可视为对fraud_detected交易的无声攻击。为什么说它是无声的？因为从无辜旁观者的角度来看，整个网络似乎平安无事。如果没能将包含欺诈证明的交易上链，当然不会发生交易回滚。

为了证明我们的观点：资本效率和安全性之间存在权衡关系，我们接下来会说明其由来和影响。假设DTD有一周的时间；一些人认为时间过短带来的风险太高）。根据我们的分析，无论DTD是1天还是两周，都只是安全性和资本效率之间的权衡曲线上两个不同的点而已。根据DTD时长的不同，攻击者需要承担的成本也在100至1000万美元之间。攻击者承担的成本并不直接取决于其所追求的利益，如果OR持有数十亿美元的资产，那么攻击成本高达数百万美元也不能阻止他们。

由于流动性提供者的行为，机会成本对去中心化应用的影响很大。这段时间来，我们已经看到流动性从Uniswap流向SushiSwap，又回到Uniswap上。将OR-Uniswap与ZKR-Uniswap进行对比。流动性提供者现在可以选择将资金放在OR-Uniswap上锁定一周时间，或放在ZKR-Uniswap上锁定30分钟。ZKR-Uniswap有一个基本优势。从长期来看，代币经济或其它激励机制难以打败这种优势。

经常有人问我们：快速取款能解决这一问题吗？能够在OR和ZK-Rollup之间创造公平的竞争环境吗？

不能。快速取款只会通过缩短取款时间来改善用户体验，不会提高资本效率：必须在Layer1智能合约中锁定足够多的资金来支持整个DTD期间的取款。

另外，快速取款只能用于同质化资产，遇上非同质化资产就没有用。即使对于同质化资产来说，需求量越大，机会成本越高。事实上，当很多人都想交易供不应求的同质化资产时，机会成本非常高：不妨想象一下，整个DeFi领域的用户都想交易YFI时，提前锁定足够支付一周取款额度的YFI需要多少成本。在这样收益率暴涨的时候，如果要你锁定YFI，你希望获得多少回报？

有些人可能会说，流动性提供者不足为虑，因为整个DeFi领域会集中到同一个OR上，降低用户的取款频率和交易成本。

请注意，这一假设的前提是，没有任何去中心化应用运行在OR以外的地方，包括Layer1和ZK-Rollup等。

我们认为，即使在这一场景下，随着OR的吞吐量增加，安全性也会下降。为什么？让我们从用户的角度来思考。

用户

信任：Alice可能会相信OR，或者更具体来说，至少有一方会验证OR的当前状态。这就意味着，从Alice的角度来说，OR在本质上是一个可信系统。可信系统以惊人的规模运作，通常是高价值企业的基础。这些企业在努力不辜负信任，因为它们的声誉越来越好。

不信任：Alice可以亲自验证OR的状态。遗憾的是，验证OR的成本与OR的吞吐量成正比：例如，如果OR将以太坊的可扩展性提高20倍，验证成本也会提高20倍。久而久之，只有少数富人才能负担得起高吞吐量OR的验证成本。

就今天来看，这种担忧也不是杞人忧天：目前，验证以太坊是一种利他行为。一些人认为，当前以太坊的验证成本之高，已经到了会损害去中心化的地步：受成本的影响，验证以太坊完整性的网络参与者在减少。换言之，去中心化程度降低和安全性降低才是真正的问题。

结论

OR面临两难困境：它无法达到ZK-Rollup那样的资本效率，因为这会降低其安全性。这是OR的固有问题，而非设计细节问题。因此，在选择是运行在OR还是ZK-Rollup上时，任何应用都会更倾向于后者，因为后者会吸引流动性提供者。

感谢DanRobinson对本文初稿的建议。

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