Lanzamiento de Opside Litepaper V2: Presentación de un mecanismo ZK-PoW de múltiples cadenas

¿Qué es Opside?

Opside es una plataforma descentralizada ZK-RaaS ( ZK-Rollup as a Service ), así como una red PoW (Proof of Work) que facilita la minería ZKP (Zero-Knowledge Proof). Emplea un mecanismo de consenso híbrido que combina PoS y PoW. Esta plataforma ofrece una característica única para los desarrolladores de Web3, a saber, la capacidad de generar cadenas de aplicaciones zkEVM con un solo clic. La multitud de ZK-Rollups genera una necesidad sustancial de poder computacional, creando un entorno minero beneficioso para los mineros globales.

La noción de L2 es ampliamente reconocida en soluciones de escalabilidad. Sin embargo, L2 no administra adecuadamente diversos tipos de recursos de hardware, como la disponibilidad de datos, la potencia computacional ZKP o los nodos de empaquetado. Además, operar un L2, especialmente un ZK-Rollup, requiere costos de mantenimiento de hardware considerables y un alto nivel de competencia técnica, lo que puede ser desalentador para muchos desarrolladores. Para abordar estos desafíos, Opside introdujo el concepto ZK-RaaS. Este servicio permite a los desarrolladores lanzar sus cadenas zkEVM en un minuto, sin necesidad de conocimientos detallados sobre ZK o nodos de cadena. Opside también presentó el concepto ZK-PoW, invitando a los mineros a participar en el mantenimiento de zkEVM y el cálculo de ZKP.

El objetivo de Opside es simplificar el uso de ZK-Rollup y promover su adopción más amplia, facilitando así el despliegue a gran escala de cadenas de aplicaciones basadas en zkEVM. Los desarrolladores pueden implementar su ZK-Rollup (zkEVM) en varias cadenas con un solo clic. Para los mineros, Opside sirve como un protocolo PoW multicadena, que admite la minería ZK y genera pruebas de conocimiento cero para ZK-Rollups en varias cadenas públicas.

ZK-RaaS

ZK-RaaS (ZK-Rollup as a Service) proporciona un servicio de generación de ZK-Rollup con un solo clic para todos los usuarios. Opside ofrece una plataforma de lanzamiento general de ZK-Rollup, que permite a los desarrolladores implementar sin esfuerzo diferentes tipos de ZK-Rollups en diferentes cadenas base. Estas cadenas base incluyen Ethereum, Opside chain, BNB chain, Polygon PoS y otras cadenas públicas. Los tipos de ZK-Rollup (zkEVM) abarcan zkSync, Polygon zkEVM, Scroll, StarkNet y otros zkEVM, así como otras variedades de ZK-Rollups.

Opside implementa un contrato de sistema de acumulación (RSC) en cada cadena base para administrar el ciclo de vida de las acumulaciones en esa cadena, incluido el registro, la suspensión y el retiro. Al arrendar una ranura de Rollup con una cierta cantidad de IDE (tokens nativos de Opside), los desarrolladores pueden poseer un ZK-Rollup.

La idea de una tragamonedas acumulada es comparable a una tragamonedas en Polkadot o una cadena de aplicaciones en Cosmos. Sin embargo, la cadena de aplicaciones de Cosmos requiere mantener su propia capa de consenso y puente entre cadenas, lo que presenta riesgos de seguridad sustanciales. Por el contrario, ZK-Rollup aplica la tecnología ZK, asegurando matemáticamente el consenso compartido y la capa de disponibilidad de datos entre Rollup y la cadena base. Este método es más seguro, más descentralizado e incurre en menores costos de mantenimiento.

Al arrendar una ranura de Rollup, los desarrolladores obtienen un entorno de ejecución independiente, donde pueden poseer una cadena ZK-Rollup única. Los desarrolladores pueden controlar completamente el ZK-Rollup y personalizar su modelo económico, incluida la selección de tokens de gas. Pueden ajustar libremente las tarifas del gas, incluso a cero, eximiendo así a los usuarios del pago de cualquier tarifa.

Los desarrolladores no están cargados con ningún costo de hardware. Todos los recursos de hardware, como la disponibilidad de datos, el secuenciador y la potencia informática ZKP, están descentralizados y proporcionados por la nube Opside ZK-PoW.

Además, se puede implementar la comunicación nativa de paquetes acumulativos cruzados entre diferentes ZK-Rollups en la misma cadena base. Es un mecanismo de comunicación de mensajes que permite que una dirección en un resumen interactúe directamente con un contrato en otro resumen. Esta característica aborda de manera significativa la fragmentación de los activos de los usuarios y mejora la interoperabilidad entre aplicaciones.

Opside ZK-PoW Nube

En comparación con OP-Rollup, ZK-Rollup tiene varias ventajas que incluyen seguridad mejorada, operaciones sin confianza y velocidades de retiro más rápidas. Una diferencia tecnológica clave es que ZK-Rollup requiere un poder computacional ZKP robusto para generar pruebas de conocimiento cero.

Mecanismo ZK-PoW multicadena de Opside

El mecanismo ZK-PoW multicadena de Opside ZK-PoW Cloud se implementará en múltiples cadenas, incluidas, entre otras, Ethereum, BNB Chain, Polygon PoS y Opside Chain. Con el diseño de Opside, los desarrolladores pueden implementar ZK-Rollups en estas diferentes cadenas base. A medida que la tecnología de ZK-Rollup madure, es posible que veamos cientos o incluso miles de ZK-Rollups, lo que generará una demanda significativa de potencia computacional ZKP.

Después de la transición de Ethereum PoW a PoS, muchas máquinas de minería Ethereum perdieron sus escenarios de aplicación. El valor de estas máquinas, en términos de escala de capital, es de alrededor de 12 mil millones de dólares, y muchas están actualmente inactivas. Con la implementación a gran escala de ZK-Rollup, la generación de ZKP requiere mucho hardware y máquinas de minería, como CPU, GPU y FPGA, para proporcionar capacidad de cómputo.

Opside utiliza el mecanismo ZK-PoW para incentivar a los mineros a proporcionar potencia computacional ZKP, ofreciendo así una infraestructura de hardware integral para ZK-Rollup. Esta es una de las ideas centrales de Opside. Todos los participantes, incluidos usuarios, desarrolladores y mineros, pueden beneficiarse de este modelo económico de Opside.

Mecanismo de envío de dos pasos para la verificación ZKP

Para alentar a más mineros a participar en las tareas de cálculo de ZKP simultáneamente, Opside ha propuesto un mecanismo de envío de dos pasos para la verificación de ZKP. La parte de las recompensas de PoW para un ZKP se distribuirá al remitente efectivo de ZKP, el minero, de acuerdo con ciertas reglas.

1. Enviar prueba de hash : dentro de un período de tiempo específico para una determinada secuencia, varios mineros pueden participar en el cálculo de la prueba de conocimiento cero. Después de que cada minero calcula la prueba, no envía la prueba original directamente, sino que calcula el hash de prueba de (prueba/dirección) y envía este hash de prueba al contrato.

   
   

2. Enviar ZKP : una vez que finaliza el período de tiempo, el minero envía la prueba original y la verifica con el hash de prueba enviado anteriormente. Los mineros que pasan esta verificación reciben recompensas PoW, con la cantidad de recompensa distribuida de acuerdo con la participación del minero. Por favor refiérase a Algoritmo de envío de dos pasos de ZKP para mas detalles.

Algoritmo de generación de ZKP optimizado

Cuando el contrato inteligente de Rollup verifica el ZKP, si se envía la prueba original, podría incitar ataques en cadena. Para evitar este tipo de ataques, ZK-Rollup suele realizar operaciones adicionales para ocultar los datos de prueba originales. El innovador algoritmo de envío de dos pasos de Opside para ZKP aprovecha un enfoque de "enviar primero, verificar después", eludiendo cálculos agregados innecesarios para prueba y dirección.

Además, en algunos zkEVM de código abierto, el cálculo y el envío de ZKP ocurren secuencialmente. Esto puede convertirse en un cuello de botella cuando ZK-Rollup envía una gran cantidad de secuencias, ya que los mineros no pueden calcular varios ZKP al mismo tiempo. El algoritmo de envío de dos pasos de Opside permite el cálculo paralelo y el envío secuencial de ZKP, lo que permite a los mineros realizar múltiples tareas de generación de ZKP simultáneamente y mejorar significativamente la eficiencia de generación de ZKP.

El equipo de Opside también mejoró el algoritmo de agregación recursiva ZKP, mejorando notablemente la utilización de recursos de la máquina en el clúster y acelerando aún más los cálculos ZKP. Las pruebas de estrés en entornos prácticos mostraron que los mineros que usaban un grupo de máquinas de 20 unidades (cada una con una CPU de 128 núcleos y 1 TB de RAM) mantuvieron una tasa de transacción de 27,8 TPS durante aproximadamente 40 minutos. En condiciones similares, Opside logró reducir el tiempo promedio de confirmación de transacciones de aproximadamente 5 a 6 minutos a aproximadamente 3 minutos, lo que mejoró la eficiencia de generación de ZKP en aproximadamente un 80 %.

Con la participación de más ZK-Rollups y mineros, la escala de oferta y demanda del mercado de energía computacional ZKP continuará expandiéndose, haciendo que las mejoras de eficiencia que ofrece el algoritmo PoW de Opside sean cada vez más notorias.

Cadena Opside

Opside Chain, como una de las cadenas base, no solo es compatible con Opside ZK-PoW Cloud, sino que también ofrece más optimizaciones para ZK-Rollup. Estos incluyen el uso de contratos precompilados para la verificación acelerada de ZKP, soporte de fragmentación de datos y la adopción de un consenso PoS basado en ETH 2.0. El soporte futuro también se extenderá a EIP-4844, DankSharding y otras soluciones de fragmentos completos, lo que podría reducir los costos de gas acumulativos a casi cero.

Ethereum se erige actualmente como la red descentralizada más grande del mundo, con más de medio millón de nodos. Estos nodos ofrecen una descentralización significativa y, mirando hacia el futuro, están configurados para proporcionar una gran disponibilidad de datos gracias a la tecnología de fragmentación de datos. Inspirándose en Ethereum, Opside Chain ha optado por mejorar el consenso PoS derivado de ETH 2.0. Predecimos que Opside Chain tendrá una impresionante red de más de 100 000 nodos.

Al considerar Rollup, surge la pregunta de cómo descentralizar aún más el secuenciador en lugar de depender de un nodo singular para el empaquetado centralizado. Un enfoque práctico es permitir que los proponentes de bloques de Opside Chain también propongan bloques para la capa de resumen, separando efectivamente los roles de constructor y proponente. El constructor está respaldado por una red P2P sin permisos, mientras que el proponente se apoya en el proponente de bloques de Opside Chain. Esta metodología elimina el riesgo de disponibilidad de un solo nodo al tiempo que mantiene la resistencia al valor extraíble del minero (MEV) y la censura.

En consecuencia, Opside Chain presenta un mecanismo de secuenciador descentralizado estandarizado, con sus proponentes de bloques que también proponen bloques para el Rollup. De esta forma, ZK-Rollup no solo hereda la seguridad de la capa superior sino también su grado de descentralización.

Opside Chain presenta un modelo de consenso mixto que involucra PoS y PoW:

• En la cadena Opside:

  • PoS: Opside planea adoptar y modificar el algoritmo PoS de Ethereum 2.0. Permite que cualquier persona que tenga tokens Opside se convierta en un validador, que luego puede recibir recompensas en bloque y tarifas de gasolina dentro de la cadena Opside.

    
    

• En la capa Resumen:
  • PoS (secuenciador): los validadores proponen bloques tanto en Opside Chain como en Rollup Layer (es decir, lotes de datos). Por lo tanto, también sirven como secuenciadores en la capa de resumen, donde pueden obtener tarifas de gas de las transacciones.
  • PoW (Prover): cualquier persona con suficiente poder de cómputo para los cálculos de ZKP puede convertirse en un probador en la capa de resumen. Según las reglas de PoW, los probadores generan pruebas zk a partir de los bloques de la capa acumulativa enviados por el secuenciador.

Haciendo una comparación, un ZK-Rollup es similar a una computadora, con el disco duro representado por la disponibilidad de datos que ofrece PoS y la CPU reflejada por el poder computacional otorgado por PoW. La tarea de Opside Chain es lograr un equilibrio entre PoS y PoW, permitiendo que todas las partes maximicen su contribución y beneficios, mejorando así el rendimiento y la experiencia del usuario de una red ZK-Rollups a gran escala.

Oferta y demanda de tokens IDE

Con respecto a la oferta y la demanda de tokens, los tokens Opside (IDE) se acuñarán como recompensas PoS y PoW, atendiendo a Validators y Miners, respectivamente. Durante la fase de red de prueba Pre-Alpha, la relación de recompensa por bloque de PoS a PoW se establece temporalmente en 1:2. En el futuro, esta relación se ajustará dinámicamente en función de la relación de suministro y demanda de energía computacional ZKP de la red.

Recompensas de punto de venta

Como se indicó anteriormente, Opside Chain emplea un consenso PoS mejorado basado en ETH 2.0. Para actuar como Validador, los usuarios deben depositar una cierta cantidad de tokens IDE en un contrato de depósito y operar tres módulos de software separados: un cliente de ejecución, un cliente de consenso y un Validador. Estos validadores supervisan la validación de nuevos bloques que circulan por la red y ocasionalmente generan y propagan nuevos bloques ellos mismos. Si se descubre que un validador es deshonesto o está inactivo, su IDE en staking se perderá como castigo.

Bajo el mecanismo PoS, Opside Chain mantiene una tasa fija de producción de bloques. El período de tiempo se subdivide en intervalos, cada uno de los cuales dura 12 segundos, y épocas, compuestas por 32 intervalos. Dentro de cada slot, se selecciona aleatoriamente un validador para proponer un nuevo bloque. Este validador tiene la tarea de crear y transmitir el nuevo bloque al resto de la red. Asimismo, se elige aleatoriamente un comité de validadores durante cada turno, cuyos votos colectivos confirman la validez del bloque propuesto. Para una comprensión detallada de este mecanismo, por favor refiérase a la Modelo de consenso PoS de Ethereum .

Para la fase de la red de prueba Alpha, Opside Chain está configurado para incorporar EIP-4844 . Esto presenta el muestreo de disponibilidad de datos (DAS), una herramienta utilizada para garantizar que los datos de transacciones de ZK-Rollup estén disponibles después de la ejecución, sin sobrecargar ningún nodo único. En la práctica, cada validador extraerá aleatoriamente datos de transacciones del blob para verificar su presencia. El mismo método también puede garantizar que todos los datos de los productores de bloques sean accesibles para clientes ligeros seguros. En línea con el principio de Separación Proponente-Constructor (PBS) , solo se requiere que los constructores de bloques procesen el bloque completo, mientras que otros validadores emplearán el muestreo de disponibilidad de datos para la validación.

Tenga en cuenta que Opside Chain puede variar en parámetros específicos; se puede acceder a los valores más recientes en el repositorio de código.

En términos generales, el staking fomenta la participación individual en la protección de la red, fomentando así la descentralización. Los nodos de validación se pueden ejecutar en computadoras portátiles normales. Algunos grupos de staking de delegación incluso permiten actividades de staking para usuarios que no tienen una cantidad suficiente de tokens IDE.

Recompensas de PoW

Basado en la plataforma de lanzamiento ZK-Rollup proporcionada por Opside, los desarrolladores pueden elegir tener su propio ZK-Rollup en una cadena base. Para respaldar los recursos de hardware masivos requeridos por numerosos ZK-Rollups, Opside ofrece un mercado de computación ZKP unificado, alentando a los mineros (o probadores) a generar ZKP para estos ZK-Rollups. Este es el mecanismo ZK-PoW de Opside.

Asignación de recompensas de secuencia acumulada única

ZK-PoW es un protocolo multicadena, lo que significa que las recompensas de PoW se distribuirán en varias cadenas base, incluidas Ethereum, Opside Chain, BNB Chain y Polygon PoS. La cantidad de recompensas de PoW para cada cadena base depende de la cantidad de espacios acumulados registrados, la carga de trabajo de ZKP, etc.

Para cada cadena base, dentro de un bloque, cada Rollup solo puede enviar una secuencia (que puede incluir múltiples bloques del Rollup). Cada secuencia compartirá por igual las recompensas PoW del bloque actual. Esto significa, por ejemplo, que si hay cuatro acumulaciones que envían secuencias dentro de un bloque en la cadena base, las recompensas de PoW se dividirán en cuatro partes y cada secuencia recibirá una cuarta parte de las recompensas de PoW del bloque. Por supuesto, es posible que algunos bloques no tengan ningún Rollup que envíe una secuencia, por lo que la inflación real de PoW puede ser menor de lo esperado.

En el futuro, cada secuencia tendrá estimaciones de carga de trabajo basadas en el tipo de ZK-Rollup correspondiente, la cantidad de transacciones de Rollup, el uso de gas, etc., para cotizar diferentes secuencias de manera diferente.

Apuestas y penalizaciones del probador

Para evitar el comportamiento malicioso relacionado con los probadores, los probadores deben registrarse en un contrato de sistema específico y tokens de participación. Los probadores son libres de participar en la minería PoW de uno o más Rollups. Los probadores deben apostar una cierta cantidad de IDE en el contrato del sistema para cada paquete acumulativo en el que deseen participar. Si la apuesta actual está por debajo del umbral, no se les permite enviar ZKP para ese paquete acumulativo. Las recompensas obtenidas por los probadores por enviar ZKP se distribuirán en función de la proporción de las apuestas, lo que evitará el comportamiento malicioso de los probadores que envíen ZKP varias veces.

Los probadores serán sancionados de manera diferente por las siguientes acciones:

• Si un probador envía un hash incorrecto.
• Si ningún ZKP pasa la verificación, todos los probadores que hayan enviado un hash serán penalizados. Las fichas Opside confiscadas serán quemadas.

Para obtener más detalles y consideraciones sobre el mecanismo de envío de dos pasos para ZKP, consulte la documentación oficial. Las cifras específicas para apuestas y penalizaciones del probador pueden cambiar en el futuro.

Desarrolladores que alquilan espacios de acumulación

En cada cadena base, Opside implementará el protocolo ZK-PoW. Los desarrolladores pueden registrar una ranura de resumen con un solo clic a través de la plataforma de lanzamiento de ZK-Rollup, creando así su propio ZK-Rollup. Todos los recursos de hardware para este ZK-Rollup son proporcionados por la red Opside descentralizada. Los desarrolladores deben pagar el alquiler de la ranura acumulada, y esta parte del alquiler se quemará directamente.

Además de una cantidad fija de alquiler, los desarrolladores también pueden proporcionar subsidios ZKP adicionales para su ZK-Rollup para alentar a los mineros a proporcionar poder computacional.

Las reglas y parámetros específicos para alquileres y subsidios se pueden encontrar en la documentación oficial o en el repositorio de códigos.

Gobernanza y Desarrollo

Las funciones y el rendimiento de la red Opside seguirán evolucionando con el tiempo. Aquí hay algunos ejemplos de prioridades más altas:

• Ajuste la relación de distribución de recompensas de PoS y PoW dinámicamente en función de la relación de oferta y demanda de la potencia computacional ZKP en toda la red.
• La fragmentación de datos y el muestreo de disponibilidad de datos de Validator proporcionarán un espacio de almacenamiento más abundante para toda la capa de resumen, lo que se adaptará a un ecosistema más ZK-Rollup.
• La separación del proponente y el constructor del resumen permite que la capa del resumen use el validador de la cadena Opside como el proponente del bloque, heredando la descentralización de la capa anterior.
• La optimización de los mecanismos de staking y slashing de los mineros anima a los mineros a proporcionar potencia computacional ZKP continua y estable.
• Los desarrolladores de aplicaciones subvencionan la generación ZKP de sus Rollups para incentivar a los mineros a proporcionar poder de cómputo.
• Estimaciones de carga de trabajo basadas en el tipo de ZK-Rollup, número de transacciones de Rollup, uso de gas, etc., para establecer un mecanismo de precios personalizado para lotes de Rollup. Estas mejoras mejorarán significativamente la utilidad de la red Opside, promoviendo así el desarrollo a largo plazo y la prosperidad de ZK-Rollup como servicio.

Después del lanzamiento de la red principal de Opside, se establecerá una DAO de Opside, que incluye un proceso y un mecanismo razonables para determinar conjuntamente el futuro de la red. Todas las actualizaciones de los parámetros y mecanismos de la red principal de Opside se determinarán a través de Opside DAO. Es importante enfatizar que Opside es una economía co-construida y evoluciona con el tiempo.

Las mejoras futuras se detallarán en las propuestas de DAO, explicando cómo estos planes benefician los intereses a largo plazo de la economía Opside y cada categoría de participante. A medida que se desarrolla la red, es crucial construir una economía que pueda operar de manera independiente y sólida sin la necesidad de una gran cantidad de herramientas y subsidios.