Con đường phát triển nâng cao của OP Stack: OP Succinct khai phóng tiềm năng ZK Rollup
Tuyển chọn TechFlowTuyển chọn TechFlow
Con đường phát triển nâng cao của OP Stack: OP Succinct khai phóng tiềm năng ZK Rollup
OP Succinct có thể trở thành vũ khí quyết định giúp OP Stack chống lại ZK Stack?
Chuyên sâu báo cáo Web3Tác giả: Ac-Core, Nhà nghiên cứu tại YBB Capital
TÓM TẮT
OP Succinct cung cấp chức năng chính là tích hợp ZKP vào kiến trúc mô-đun OP Stack nhằm chuyển đổi các Rollup trên OP Stack thành ZK Rollup được xác minh hoàn toàn;
Nếu tương lai mở rộng Ethereum kết thúc bằng việc biến mọi Rollup thành ZK Rollup, mục tiêu của OP Succinct là kết hợp Rust và SP1 để triển khai Type-1 zkEVM (tương đương hoàn toàn với Ethereum) trên OP Stack;
OP Succinct Proposer chủ yếu thực hiện việc tạo bằng chứng song song, gom nhóm và xác minh bằng chứng;
Hệ thống hiện tại của OP Stack phụ thuộc vào "cửa sổ tranh chấp 7 ngày", nghĩa là nếu có tranh cãi thì việc xác nhận giao dịch sẽ bị trì hoãn một tuần; OP Succinct sử dụng bằng chứng ZK để rút ngắn thời gian hoàn tất giao dịch, loại bỏ nhu cầu về cửa sổ tranh chấp kéo dài;
OP Succinct có thể giảm đáng kể chi phí giao dịch.
Một, Tổng quan gần đây: Tình hình OP Mainnet, mối liên hệ giữa OP Stack và OP Labs
Nguồn ảnh: Blockscout
1.1 Các điểm phát triển nổi bật gần đây của OP Mainnet
Theo thông tin ngày 30 tháng 3 năm 2024, OP Labs đã phát hành “bằng chứng lỗi” (fault proof) trên mạng thử nghiệm OP Sepolia và chính thức triển khai nó trên OP Mainnet vào ngày 11 tháng 6 năm 2024, từ đó đẩy quá trình phi tập trung hóa lên giai đoạn đầu tiên. Điều này cho phép người dùng rút ETH và các token ERC-20 từ OP Mainnet mà không cần bên thứ ba đáng tin cậy, đồng thời có khả năng chất vấn và xóa các yêu cầu rút tiền không hợp lệ (bao gồm Base, Metal, Mode và Zora).
Để đảm bảo an toàn tài sản và niềm tin cho người dùng, Optimism áp dụng bằng chứng lỗi nhằm nâng cao tính chính xác và hiệu lực của các giao dịch trên chuỗi, nguyên lý bao gồm:
Khả năng truy cập dữ liệu: Bằng chứng lỗi trước tiên đảm bảo rằng tất cả dữ liệu ở Layer-2 đều có thể truy cập và có thể được xác minh bởi Layer-1;
Thời kỳ thách thức: Trong một khoảng thời gian nhất định, bất kỳ ai cũng có thể đưa ra phản đối đối với dữ liệu trên Layer-2.
Nếu ai đó phát hiện dữ liệu trên Layer-2 không khớp với dữ liệu trên Layer-1, họ có thể đưa ra khiếu nại. Gửi bằng chứng: Nếu có tranh cãi, nhà vận hành Layer-2 phải gửi bằng chứng để bác bỏ những khiếu nại này, chứng minh tính đúng đắn của dữ liệu; Tính tất định cuối cùng: Nếu trong thời kỳ thách thức không có phản đối hợp lệ nào hoặc nhà vận hành Layer-2 thành công trong việc bác bỏ các phản đối, giao dịch sẽ được xác nhận cuối cùng và được coi là hợp lệ.
1.2 Mối liên hệ và khác biệt giữa OP Stack và OP Labs
OP Labs là nhóm hoặc tổ chức phát triển giải pháp Optimism, trong khi OP Stack là một khuôn khổ kỹ thuật dùng để xây dựng và mở rộng mạng lưới Layer-2 Ethereum. Có thể hiểu mối quan hệ giữa OP Labs và OP Stack như mối quan hệ giữa nhà phát triển và công cụ phát triển.
OP Labs
OP Labs là đóng góp viên cốt lõi của dự án Optimism, chịu trách nhiệm phát triển và duy trì giải pháp Layer-2 Optimism. Đây là một đội ngũ hay tổ chức tập trung vào việc xây dựng và cải tiến các công cụ kỹ thuật liên quan đến mở rộng Ethereum, chẳng hạn như Optimistic Rollups. Mục tiêu chính của OP Labs là giảm tải cho mạng chính Ethereum thông qua các giải pháp mở rộng Layer-2, giảm chi phí giao dịch và tăng tốc độ xử lý. OP Labs còn hợp tác với các dự án khác (ví dụ như Succinct Labs) để thúc đẩy thêm công nghệ mở rộng Ethereum, như OP Succinct, tập trung vào tối ưu hóa bằng chứng không kiến thức (zero-knowledge proofs).
OP Labs là đội ngũ hoặc tổ chức chính phát triển và duy trì mạng Optimism. Mục tiêu của họ là xây dựng một giải pháp hiệu quả để mở rộng Ethereum, tập trung vào việc giảm phí giao dịch và tăng tốc độ. Họ không chỉ phát triển Optimistic Rollups mà còn tích cực thúc đẩy các công nghệ mới liên quan đến bằng chứng không kiến thức, ví dụ như OP Succinct thông qua hợp tác với Succinct Labs.
OP Stack
OP Stack là một kiến trúc mô-đun hoặc bộ công cụ kỹ thuật dùng để xây dựng và mở rộng mạng Layer-2 Ethereum. Nó bao gồm nhiều thành phần có thể tùy chỉnh, cho phép các nhà phát triển xây dựng chuỗi Layer-2 riêng theo nhu cầu cụ thể. OP Stack cung cấp một cách tiếp cận chuẩn hóa, giúp các nhà phát triển nhanh chóng xây dựng mạng lưới mở rộng phù hợp với điều kiện nhất định.
OP Stack là một bộ khung mô-đun do OP Labs phát triển. Bộ khung này cung cấp cơ sở hạ tầng để xây dựng mạng Layer-2, cho phép các nhà phát triển nhanh chóng tạo ra các mạng lưới mở rộng khác nhau. Nhờ thiết kế mô-đun, OP Stack cho phép người dùng linh hoạt lựa chọn các cơ chế xác minh khác nhau (như Optimistic Rollups hoặc ZK Rollups), đáp ứng nhu cầu đa dạng của từng dự án.
Có thể hiểu OP Labs là nhà phát triển của OP Stack, còn OP Stack là công cụ kỹ thuật do OP Labs cung cấp, hỗ trợ các nhà phát triển xây dựng và mở rộng mạng Layer-2 Ethereum.
Trước khi tìm hiểu OP Succinct, cần nắm rõ bốn thành phần chính của mỗi OP Stack: 1. op-geth: Lấy giao dịch từ người dùng, tạo khối và thực thi khối; 2. op-batcher: Gom giao dịch người dùng thành lô và gửi lên L1; 3. op-node: Đọc dữ liệu lô từ L1 và điều khiển op-geth thực hiện chuyển trạng thái trong chế độ không phải trình sắp xếp; 4. op-proposer: Định kỳ đăng gốc đầu ra lên L1 để ghi lại trạng thái L2, thuận tiện cho việc xử lý rút tiền.
Hai, Sự hợp tác giữa Succinct Labs và OP Labs: Mang yếu tố ZK vào OP Stack
Nguồn ảnh: Blog Succinct
2.1 Cấu trúc kiến trúc của OP Succinct
Dựa trên nội dung phần cuối mục 1.2 ở trên – “Bốn thành phần chính của OP Stack”, OP Succinct là bản nâng cấp nhẹ cho OP Stack, cho phép chuỗi chỉ sử dụng các khối đã được xác minh bằng ZK trong khi giữ nguyên ba thành phần còn lại (op-geth, op-batcher và op-node). OP Succinct chủ yếu bao gồm bốn phần sau:
Chương trình phạm vi (Range Program): Là chương trình thực hiện việc xử lý từng lô khối, được viết bằng Rust, thiết kế để thực thi trong zkVM;
Chương trình tổng hợp (Aggregation Program): Tập hợp các bằng chứng từ chương trình phạm vi nhằm giảm chi phí xác minh trên chuỗi. Chương trình này cũng được viết bằng Rust và thiết kế để chạy trong zkVM;
OP Succinct L2 Output Oracle: Một hợp đồng thông minh Solidity chứa mảng đầu ra trạng thái L2, trong đó mỗi đầu ra là cam kết về trạng thái chuỗi L2. Hợp đồng này vốn đã tồn tại trong hệ thống ban đầu của Optimism nhưng đã được sửa đổi để sử dụng bằng chứng xác minh làm cơ chế xác thực;
OP Succinct Proposer: Theo dõi các lô giao dịch được công bố trên L1, đồng thời điều khiển việc tạo bằng chứng cho chương trình phạm vi và chương trình tổng hợp.
2.2 OP Succinct đang kể câu chuyện gì về việc mở rộng quy mô Ethereum?
zkEVM Rollup rất khó xây dựng do đòi hỏi chuyên môn mật mã sâu sắc. Khi đội ngũ OP Labs xây dựng OP Stack theo hướng mô-đun, họ đã tính đến việc hỗ trợ nhiều cơ chế xác thực khác nhau, đồng thời phát triển mã nguồn mở Kona (xem liên kết mở rộng 1) để thực hiện hàm chuyển trạng thái (STF - State Transition Function) của OP Stack Rollup bằng ngôn ngữ Rust, và cuối cùng tận dụng Kona cùng chương trình SP1 để tạo bằng chứng không kiến thức (ZKP) cho OP Stack, tức là về mặt lý thuyết có thể nâng cấp mọi chuỗi OP Stack và sử dụng ZKP.
Mục tiêu của SP1 (Succinct Processor 1) là cho phép bất kỳ nhà phát triển nào cũng có thể dễ dàng tích hợp Type-1 zkEVM rollup bằng mã Rust chuẩn, và thông qua OP Succinct, có thể nâng cấp bất kỳ chuỗi OP Stack hiện có nào thành Type-1 zkEVM rollup trong vòng chưa đầy 1 giờ, đồng thời cung cấp hiệu suất cao cần thiết cho ứng dụng. Điều này mang lại những lợi thế sau:
Xác nhận nhanh bằng ZKP: Giảm thời gian chờ bằng chứng xuống vài chục phút, thay thế cho giai đoạn tranh chấp kéo dài 7 ngày;
Giảm chi phí, tăng hiệu quả: Chi phí trung bình mỗi giao dịch thấp tới mức chỉ vài xu;
Chuyển đổi OP Stack sang ZK: Chỉ cần triển khai một hợp đồng thông minh và khởi động dịch vụ đề xuất OP Succinct nhẹ (xem bên dưới), có thể tạo bằng chứng thông qua gọi API (bao gồm batcher/sorter, op-node, indexer,...);
Type-1 zkEVM: Mọi công cụ và hợp đồng thông minh tương thích với OP Stack Rollup đều có thể dùng được với OP Succinct Rollup;
Nâng cao khả năng mở rộng: Sử dụng OP Succinct rollup có thể tuỳ chỉnh, cho phép thêm các tiền biên dịch mới và sửa đổi logic Rollup.
Theo giới thiệu chính thức trên GitHub, quá trình này chỉ cần cài đặt Rust, Foundry và Docker, là có thể nâng cấp bất kỳ OP Stack rollup nào hiện có lên Type-1 zkEVM rollup, với quy trình đơn giản chỉ hai bước: 1. Triển khai hợp đồng ZK L2OutputOracle.sol; 2. Khởi động dịch vụ đề xuất OP Succinct (quy trình xem liên kết GitHub mở rộng 2).
Nâng cấp OP Stack Rollup thành bằng chứng ZK, Nguồn ảnh: Blog Succinct
2.3 Xây dựng Type-1 zkEVM bằng SP1 Reth
Succinct cho rằng tương lai của EVM Rollup là zkEVM được viết bằng Rust – ngôn ngữ dễ bảo trì. Hiện tại, OP Rollup chủ yếu đối mặt với ba vấn đề: cửa sổ tranh chấp 7 ngày quá dài, tính tương tác phức tạp, và trong một số trường hợp phụ thuộc vào nhiều nhóm dữ liệu thay vì cơ chế tranh chấp. Ngoài ra, việc tạo zkEVM là một quá trình mất nhiều thời gian, do đó họ phát triển SP1 để giải quyết các vấn đề này.
SP1 là một zkVM hiệu suất cao, mã nguồn mở hoàn toàn 100%, có thể tùy chỉnh hoàn toàn, có khả năng xác minh việc thực thi chương trình Rust (hoặc ngôn ngữ biên dịch LLVM) bất kỳ. Dữ liệu công khai cho thấy OP Succinct Stack đã hoạt động thành công trên OP Mainnet, OP Sepolia và chuỗi Base, đạt chi phí bằng chứng khoảng 0,01–0,02 USD cho mỗi giao dịch Ethereum (xem liên kết mở rộng 3). Họ mong muốn trong tương lai tất cả cơ sở hạ tầng blockchain (bao gồm Rollup, cầu nối, coprocessor...) đều được viết bằng Rust (hoặc ngôn ngữ biên dịch LLVM khác) và sử dụng ZKP.
Dựa trên nội dung blog Succinct và GitHub mã nguồn mở, sự khác biệt về hiệu suất giữa SP1 và các zkVM khác chủ yếu do một số yếu tố then chốt sau:
1. Kiến trúc tập trung vào tiền biên dịch: SP1 hỗ trợ hệ thống tiền biên dịch linh hoạt, có thể tăng tốc đáng kể nhiều thao tác (như xác minh chữ ký secp256k1 và ed25519, hàm băm sha256 và keccak256), làm giảm 5–10 lần số chu kỳ RISC-V cho nhiều chương trình. Mục tiêu thiết kế là cung cấp hiệu suất sánh ngang mạch ZK, đồng thời duy trì tính linh hoạt và trải nghiệm phát triển tốt của zkVM;
2. Mã nguồn mở hoàn toàn: SP1 là 100% mã nguồn mở, cho phép các nhóm như Argument và Scroll triển khai tiền biên dịch tùy chỉnh, giảm đáng kể số chu kỳ và tăng tốc độ tạo bằng chứng;
3. Tiêu chuẩn ngành: Từ khi ra mắt, ý tưởng về tiền biên dịch bên trong zkVM đã trở thành tiêu chuẩn ngành, được tích hợp vào các dự án như RISC0, Valida, Nexus và Jolt. SP1 là zkVM duy nhất sẵn sàng cho sản xuất, hỗ trợ mạnh mẽ các thao tác mã hóa quan trọng;
4. Đọc/ghi bộ nhớ hiệu quả: SP1 áp dụng phương pháp chứng minh bộ nhớ sáng tạo, sử dụng một thách thức duy nhất để đảm bảo tính nhất quán bộ nhớ trong nhiều bằng chứng, tránh chi phí phát sinh từ việc Merklize bộ nhớ;
5. Tối ưu hóa hiệu quả cơ bản: Áp dụng hệ số blowup thấp hơn và các tham số tra cứu thế hệ mới (như LogUp dựa trên đạo hàm logarit), cùng biến thể FRI trong Plonky3, nâng cao hiệu quả sử dụng vùng theo dõi.
Nguồn ảnh: Blog Succinct, xem phần phụ lục liên kết mở rộng 4
Ba, OP Succinct có thể trở thành vũ khí tối thượng của OP Stack chống lại ZK Stack?
Nguồn ảnh: @jtguibas
Nếu mở rộng Ethereum trong ngắn hạn trông đợi OP, dài hạn trông đợi ZK, thì trong giả định OP Succinct thành công, nó sẽ được xem là một cột mốc quan trọng trong lộ trình phát triển Ethereum. OP Succinct cung cấp con đường nâng cấp để chuyển đổi các ETH Rollup từ xác minh lạc quan sang bằng chứng không kiến thức, không chỉ giảm chi phí giao dịch mà còn tăng tốc độ, đồng thời giữ lại tính bảo mật và ẩn danh của ZK rollup, mở ra khả năng mới cho sự bùng nổ ở tầng ứng dụng trong tương lai.
Trong bốn "ông lớn" Layer-2 được công nhận, xét về hệ sinh thái dự án hiện tại thì OP Stack đã vượt trội hơn ZK Stack. Hiệu ứng Matthew có thể tiếp tục gia tăng. Với sự xuất hiện của OP Succinct, một phần nào đó đã hút bớt lưu lượng và tiềm năng từ ZK Stack. Nếu OP Succinct được hiện thực hóa trong tương lai, nó cũng có thể gây ra cú sốc nhất định đối với các Rollup zkEVM truyền thống.
Tuy nhiên, dựa trên nội dung công khai hiện tại, chúng ta dễ dàng nhận thấy từ logic vận hành của OP Succinct rằng: Làm sao để đảm bảo các nhà phát triển kịp thời phát hiện các rủi ro hệ thống do lỗi chưa biết khi sửa đổi hàm STF hoặc thêm hàm tiền biên dịch mới – điều này cần chúng ta theo dõi lâu dài.
Liên kết mở rộng:
(1) https://github.com/anton-rs/kona?ref=blog.succinct.xyz
(2) https://github.com/succinctlabs/op-succinct
Chào mừng tham gia cộng đồng chính thức TechFlow
Nhóm Telegram:https://t.me/TechFlowDaily
Tài khoản Twitter chính thức:https://x.com/TechFlowPost
Tài khoản Twitter tiếng Anh:https://x.com/BlockFlow_News
@YBBCapital
