ROLL:观点 | 最优化 Rollup 方案中的挑战期时长_tron

交互式Rollup方案，比如我们的ArbitrumRollup，通过让某个验证者断言执行结果、而其他验证者可以挑战断言的方式，来加速智能合约的执行。如果挑战期过去，而没有任何人提出挑战，则该断言就被认为是真的，然后系统就推进。一般情况下，断言都会是对的，挑战也是很少出现的，所以一条Rollup侧链就能比链上合约更快推进、开销也更低。

但，挑战期应该设成多长呢？在本文中，我将指出，有些因素会使我们希望有更长的挑战时间，某些因素正好相反。我会推导出一个旨在最小化侧链整体运行成本的最优挑战期公式。

观点：监管协议对于SEC批准现货比特币ETF至关重要:金色财经报道，管理EBIT现货比特币ETF的加拿大投资公司Evolve ETF的Elliot Johnson表示，他认为贝莱德可能成功获得比特币的关键ETF，其监控协议。在讨论监管机构运作的限制时，Johnson谈到了贝莱德备案的主题。他解释说，他们提交的文件的独特之处在于Coinbase和纳斯达克之间签订的监督协议。该协议允许监管机构调查比特币交易，为市场提供所需的监督和完整性。

Johnson解释说，“规则中提到需要对规模较大的场所进行监控，您将在ETF中持有的基础资产在此进行交易。重要的规模，Coinbase勾选了这个框。监控机制是通过纳斯达克现有的技术来实现的。”[2023/6/30 22:09:43]

长挑战期的好处

观点：以太坊期货ETF获批或早于比特币现货ETF:11月3日消息，彭博行业研究（BI）指出，以太坊期货ETF获批上市或早于比特币现货ETF。BI分析师James Seyffart在周二的报告中写道：虽然多数市场参与者认为现货比特币ETF将优于期货ETF，但美国证券交易委员会（SEC）对前者的批准可能会推迟至2022年底以后。他估计以太坊期货ETF最早有望在明年一季度获批。（彭博社）[2021/11/3 6:28:16]

众所周知，更长的挑战时间就是更安全，因为审查攻击的难度会变得更高。恶意行动者可能会尝试报一个虚假断言，然后审查尝试挑战断言的交易，直到挑战期过去。但是，挑战期越长，这样的攻击就越不可能成功。

观点：相当一部分虚拟货币面临与瑞波相似的局面，存在监管风险:国盛证券区块链研究院宋嘉吉团队告诉记者，根据研究，SEC会根据“霍威测试（Howey Test）”来判定资产是否是“证券”，而根据霍威测试的标准，SEC将瑞波判定为证券并不令人意外。比如，相较于比特币，瑞波有较为明显的实际控制人。SEC对证券的态度一以贯之，即发行证券需在SEC注册或符合豁免条件。

区块链资产并非法外之地，其发展终究会与“传统”世界相连，尤其是资本市场，因此也经常可能与监管规定有所摩擦。相当一部分虚拟货币面临与瑞波相似的局面，存在监管风险。此外，部分虚拟货币与虚拟货币交易所还可能被认定存在市场操纵与欺诈等行为。（北京商报）[2020/12/30 16:06:49]

一种看起来可行的模型是定义挑战期时长为C，而审查攻击成功率随C的增长而呈指数级下降。如果整个Rollup侧链的价值是V，那么攻击者能盗取的价值预计为V·e^(-AC)，A为常数。

观点：区块链应用最大阻力是技术共识逻辑影响了既得利益者:全国社会保障基金理事会原副理事长王忠民在《寻找区块链力量》节目中表示，今天区块链应用最大的阻力不是技术，不是前端场景的拓展，而是因为区块链是分布式的，是技术的共识逻辑替代了原有的中心化一切的金融逻辑与社会组织、社会生产逻辑。而原有的这些，无论是制度规定、制度执行、监管和组织体，一定是这当中的既得利益者。（新浪财经）[2020/9/10]

那么，为了阻止这样的攻击，我们就需要断言者先存储，比如10V·e^(-AC)，的价值，如果攻击失败，攻击者要付出的代价会远大于其攻击预期收益。

但这样就为诚实的断言者施加了同样的成本，他们也必须锁定同样规模的资金。如果协议设计良好而且底层链也活跃，那么一般来说恰好会有一位诚实断言者存储了这么多保证金。那么，单位时间内的成本就是保证金规模乘以一个名义利率。

挑战期越长，保证金规模就可以越小，所以——更长的存款时间可以降低侧链的运营总成本。

短挑战期的好处

要从侧链中取钱的人当然喜欢更短的挑战期，因为用户取款之后要等一个挑战期走完，钱才算真正回到了底层链上。从用户的角度来看，在挑战期中，他们的钱是完全被锁定的。

我们可以这样建模：假设在一个平均区块时间内，有比例为W的资金要退出。那么，在任一时间点，锁定的取款数量就是CWV，因此侧链用户的成本就是这个数值乘以一个利率。

因为这个成本也跟C成比例，因此更短的挑战期能够降低运营成本。

找出最优挑战时长

最优的挑战市场会是某种折中，即两项成本的总和是最小化的。有趣的是，两个方面的成本都是由资金锁定带来的，就是锁定的资金数量乘以假设的利率。因此，挑战期最优时长就跟利率无关了——只需最小化锁定资金的总数量即可。

从等式来看，任一时间点，锁定的资金总量是：

10V*e^(-AC)+CWV

因为V在两项中都有，所以它不会影响最小值点。最小值点会出现在10×e^(-AC)+CW最小的时候。只需对C求导，令倒数值为0，就可以解出最小值点处的C。

结果就是C=ln/A。

这个值对实践有什么意义？我们可代入一些还算可靠的数字，如上图所示。我们假设A使得攻击者在一个区块的时间内持续审查成功的成功率高达99%，即A=-ln(0.99)=0.01。再假设每天都有1%的资金要取出，那么按15秒的区块时间算，每个区块的取款比例约为W=0.000002。把这些假设代入公式，可得最优挑战期为C=1081个区块，约为4.5小时

那么成本到底有多高？在任一时间点，都有约等于侧链全部资产价值的0.2%以不同方式锁定。如果名义利率是5%，那么结果就是：总的锁定成本约为每年对侧链的总价值征收0.01%的税收。只需付出这么低的代价，你就能得到一条更快、Gas消耗量更小，更可扩展的侧链。

原文链接：https://medium.com/offchainlabs/optimizing-challenge-periods-in-rollup-b61378c87277作者:EdFelten翻译:阿剑

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