Opside公布Token经济学,促进ZK-Rollup生态繁荣

铸造上限为 100 亿枚 IDE,15% 分配给社区,包括测试网早期参与者、生态项目方以及未来可能的空投。

原文标题:《The Tokenomics of Opside : Incentivizing a Thriving ZK- Ecosystem》

原文来源:Opside

什么是 Opside

Opside 是一个去中心化的 ZK-RaaS (ZK-Rollup as a Service) 网络。基于模块化区块链的理念,Opside 设计了三层的区块链架构,采用 PoS & PoW 混合共识,为 开发者提供了一键生成应用 zkEVM 链的功能。

在扩容领域,L2 的概念并不陌生。但 L2 不能很好地统筹各种类型的硬件资源,例如数据可用性、ZKP 算力、打包节点等,因此出现了模块化区块链的概念。Opside 的 3-layer 架构,在 L2 的基础上进一步升级,在内部统筹了不同的模块,对外提供了 ZK-RaaS 的平台。

L1,Public Chain:Ethereum、BNB Chain、Polygon 等公链。

L2,Opside Chain:提供大规模去中心化的共识、数据可用性以及 ZKP 算力,所有产生的交易和数据将在 L2 验证打包上链和存储。交易速度快,手续费低。

L3,Rollup Layer:Rollup 将昂贵的计算过程从链上移到链下,从而实现可扩展性。Opside 提供了不同种类的 ZK-Rollup SDK,尤其是 zkEVM,包括 Polygon Hermez、Scroll、Taiko、 等。开发者可根据 SDK 一键在 Opside L3 上部署属于自己的 ZK-Rollups 项目,并且所有的硬件资源都由 Opside 去中心化网络来提供。

各个 Layers 之间通过不同类型的跨链桥进行连接,可以从 L1 直接将资产转移到 L2 或是 L3。

ZK-RaaS

ZK-RaaS (ZK-Rollup as a Service) 即提供一键生成 ZK-Rollup 服务。

Opside 提供通用的 ZK-Rollups SDK(软件开发工具包),开发者根据 SDK 便可轻松的在 Opside L3 上部署 ZK-Rollups 项目。

Opside L3 的 ZK-Rollups 由系统合约来管理,包括注册、中止与退出等。开发者花费一定数量的 IDE(Opside )租赁一个 Rollup slot,即可拥有一个 ZK-Rollup。这个概念类似于波卡插槽,但 Opside L2 和 L3 共享了同一个共识和数据可用层,安全性更高,更加去中心化,维护成本也更低。

开发者租赁了一个 Rollup slot 后,即拥有独立的运行环境,例如,开发者可以单独拥有一条 zkEVM 链。开发者对 ZK-Rollup 拥有主权,可以自定义 rollup 经济模型,包括选择 gas token。开发者可以自由调整 gas 费用,甚至是 0,这样用户不需要支付任何费用。此外,L3 中的各个 ZK-Rollups 项目之间可实现原生的跨 rollup 通信。

开发者不需要承担任何硬件成本。所有的硬件资源,包括数据可用性、sequencer、ZKP 算力等,皆由下面的 PoS & PoW 混合共识来去中心化地提供。

PoS & PoW Hybrid Consensus

ZK-Rollup 和 OP-Rollup 相比,有很多优点,包括更安全、无需信任以及更快的提款速度。同时技术上也有一个非常大的不同,就是 ZK-Rollup 额外需要有一个强大的 ZKP 算力来支撑零知识证明的生成。

在 Opside 网络中,未来可能有成百上千个 ZK-Rollups 共同组成 Rollup Layer,这将带来极大的 ZKP 算力需求。因此,我们需要激励矿工加入这个生态来做出贡献。从以太坊 PoW 转向 PoS 以后,有很多以太坊矿机失去了应用场景,从资金规模上来讲,矿机的价值就有 120 亿美元,目前很多都处于闲置的状态。随着 ZK-Rollup 技术的成熟,ZKP 的生成需要大量的 FPGA、GPU 等硬件和矿机来提供计算能力。Opside 的 PoS 和 PoW 的混合共识,除了使用 PoS 机制来激励 Validator 提供数据可用性以外,也使用 PoW 机制来激励 Miner 提供 ZKP 算力,从而为 ZK-Rollup 提供完整的硬件设施。这也是 Opside 核心思想之一。所有角色,包括用户、开发者、节点运营商、矿工,都能够在这个 Opside 经济模型当中获得利益。

Opside 除了让 ZK-Rollup 继承上一层的安全性以外,也要让 ZK-Rollup 继承上一层的去中心化程度。以太坊现在是全球最大规模的去中心化网络,有超过 50 多万个节点。这些节点不但提供了大规模的去中心化,在未来,得益于数据分片技术,这 50 多万个节点也提供了海量的数据可用性。这也是 Opside 选择基于 ETH 2.0 的 PoS 共识来改进的原因之一。

我们预期 Opside 上将拥有超过 10 万多个节点。那么如何让 Rollup 的去中心化程度也达到这个级别,而不是由一个单节点去完成中心化的打包?一个很好的做法是让 Opside Chain 的区块提议者同时提议 Rollup Layer 的区块。对于 Rollup Layer 来说,实际上就是完成了 builder 与 proposer 的分离:builder 是无需许可地由一个 P2P 网络来支持,proposer 则沿用了 L2 的区块 proposer,这样避免了单节点带来的可用性风险,同时也具有一定的抗 MEV 性和抗审查性。

下面是 PoS & PoW 混合共识的分工:

Layer 2(L2)

PoS:Opside 将采用以太坊 2.0 的 PoS 算法,并对其进行必要的改进。因此,Opside 的共识层将拥有超过 10 万个 validator。任何人都可以持有 IDE Token 并成为 validator。此外,Opside 的 PoS 是可证明的,validator 将定期向 L1 提交 PoS 证明。validator 可以在 L2 中获得区块奖励和 gas 费用。

Layer 3(L3)

PoS (Sequencer):validator 不仅提议 L2 区块,还提议 L3 区块 (即 data batch)。因此 validator 同时也是 L3 中 rollup 的 sequencer。sequencer 可以从 L3 交易中的交易费中赚取 gas 费用。

PoW (Prover):任何人都可以成为 L3 中 rollup 的 prover,只要它具有足够的计算能力进行 ZKP 计算。prover 为 L3 中的每个本地 rollup 生成零知识证明。根据 PoW 规则,prover 根据 sequencer 提交的 L3 区块生成 zk 证明。

一个 ZK-Rollup 就类似于一台电脑。电脑是有两个核心组件,一个是硬盘,一个是 CPU。PoS 提供的数据可用性就相当于是硬盘,PoW 提供的算力就相当于是 CPU。Opside 需要做的是在 PoS 与 PoW 当中找到一个平衡,从而让每一个角色都能充分发挥价值并从中受益,让大规模的 ZK-Rollups 网络有更好的性能和体验。

Token 的供应与需求

Opside Token(IDE)分配细则如下:铸造上限为 100 亿枚 IDE。其中,10%分配给早期融资,14% 分配给 Opside 团队以及贡献者,15% 分配给社区,包括测试网早期参与者、生态项目方以及未来可能的空投。28% 分配给基金会,将被用作生态发展,后续融资以及其他用途。其余的 33%作为 PoS & PoW 混合共识的奖励,分别被分配给 Validator 和 Miner,用于提供数据存储服务、生成零知识证明、维护区块链、运行合约等。

Token 分配饼图如下:

根据 PoS & PoW 混合共识,区块奖励分为 PoS 和 PoW 两部分,分别对应 Validator 和 Miner。在 Pre-Alpha 测试网阶段,PoS 与 PoW 的区块奖励比例暂时固定为 1:2,即 11% 的 IDE 被分配给 Validator,22% 的奖励被分配给 Miner。在未来,这两者的比例会随着整个网络的 ZKP 算力供需关系动态调整。

PoS 的奖励

如上所言,Opside 采用了基于 ETH 2.0 改进的 PoS 共识。5 月 2 日,Opside 已宣布开放测试网验证者节点申请。要作为 Validator 参与,用户必须将一定量的 IDE 存入存款合约,并运行三个独立的软件:执行客户端、共识客户端和 Validator。这些 Validators 负责检查通过网络传播的新块是否有效,并偶尔自己创建和传播新块。如果 Validator 行为不诚实或懒惰,那么抵押的 IDE 将作为抵押品被销毁。

在 PoS 下,Opside 的出块速度是固定的,时间分为 slot(12 秒)和 epoch(32 个 slots)。在每个 slot 中随机选择一个验证者作为区块提议者。该 Validator 负责创建新块并将其发送到网络上的其他节点。同样在每个 slot 中,随机选择一个 Validator 委员会,其投票用于确定所提议区块的有效性。具体机制请参考 ETH PoS。

Opside 预期在 Alpha 测试网支持 EIP-4844,数据可用性抽样(DAS)将用于确保 ZK-Rollup 在执行后提供其交易数据,同时不会对任何单个节点造成太大压力。每个 Validator 随机抽取 blob 中提供的交易数据,以确保所有数据都存在。同样的技术也可以用来确保区块生产者将他们所有的数据提供给安全的轻客户端。同样,在提议者-构建者分离(PBS)下,只需要区块构建者来处理整个区块—其他验证者将使用数据可用性抽样进行验证。

在一些具体参数上,Opside 将有所不同,读者可以在代码库里找到最新的值。

总的来说,Staking 使个人更容易参与保护网络,促进去中心化。Validator 节点可以在普通笔记本电脑上运行。一些代理质押池甚至允许用户在没有足够 IDE 的情况下进行质押。

PoW 的奖励

在 Opside 的 L3,也就是 Rollup Layer 上,每一个 Web3 应用都可以拥有一个专属的 ZK-Rollup。为了支撑数量众多的 ZK-Rollups 带来的海量硬件资源的需求,除了上面提到的 Validator 提供数据可用性以外,Opside 还提供了一个统一的 ZKP 算力市场,鼓励 miner(也就是 prover)来为这些 ZK-Rollups 生成 ZKP。这就是 Opside 的 PoW 机制。

单个 Rollup sequence 的奖励份额计算

在 Pre-Alpha 阶段,一个 L2 区块内,每个 Rollup 只能提交一个 sequence(可以包含该 Rollup 的多个区块)。所有 sequence 根据当前 Rollup slots 注册数量均分当前区块的 PoW 奖励。这也就意味着,如果当前总共有 64 个注册的 rollup slots,那么在 L2 的一个区块中,PoW 奖励被均分为 64 份,每一个 sequence 获得的奖励为区块 PoW 奖励的 1/64。当然,可能某些 rollup 在某些区块没有提交 sequence,因此 PoW 实际的通胀会低于预期。

在未来,各个 sequence 将根据对应的 ZK-Rollup 类型、所包含的 Rollup 交易数量、gas 使用量等进行工作量预估,从而对不同 sequence 进行不同的定价。

ZKP 的两步提交

一个 sequence 获得的 PoW 奖励份额,会按照一定规则分配给有效 ZKP 的提交者,也就是矿工。Rollup 的智能合约验证 ZKP 的时候,需要原始 proof 数据,这就可能引发链上攻击行为。例如某一个 prover 计算出 ZKP 之后,交易广播到交易池中,攻击者就可以看到原始 proof 数据,攻击者可以设置一个更高的 gas 费来发交易,从而优先打包到区块中,来获取 PoW 奖励。为了防止恶意攻击行为,Opside 提出了一个两步提交的 ZKP 验证机制。

提交 hash

对于某个 sequence,prover 计算出 ZKP 之后,计算(proof / address)的 hash,并向合约提交 hash 和 address,其中 proof 是某一个 sequence 的 proof,address 是 prover 的地址,该地址必须提前质押。

假设在第 1 个 prover 在第 T 个区块提交了 hash,则在第 T+10 区块以内,还可以接受其他 prover 提交 hash,没有数量限制。第 T+11 区块及之后,不再接受新的 prover 提交 hash。

提交 ZKP

第 T+11 区块及之后,允许任何 prover 提交 zkp。只要有一个 zkp 通过验证,那么就对所有提交过的 hash 进行校验。校验通过的 prover 都可以得到 PoW 奖励,奖励金额按照矿工质押量的比例来分配。

如果在第 T+20 区块之前,都没有 ZKP 通过验证,则所有提交过 hash 的 prover 都罚没 1000 IDE。此时该 sequence 重新开放,允许提交新的 hash。

举一个例子,假设 Opside 中每个 L2 区块的 PoW 奖励是 128 IDE,当前总共有 64 个 Rollup slots,那么每一个 Rollup sequence 分配到的 PoW 奖励是 2 IDE。如果先后有 A, B, C 3 个矿工为一个 sequence 提交了正确的 ZKP,且 A, B, C 3 个矿工的矿工质押量(IDE)分别为 200K,500K,300K。那么,A, B, C 可以获得的 PoW 奖励分别为 0.4 IDE,1 IDE,0.6 IDE。

Prover 的质押与惩罚

为了避免针对 prover 的恶意行为,prover 需要在一个特殊的系统合约中注册,并质押至少 100000 IDE。如果当前质押数量小于阈值,则不允许提交 hash 和 ZKP。prover 提交 ZKP 获得的奖励也将依据质押量比例来分配,从而避免 prover 多次提交 ZKP 的恶意行为。

当 prover 出现以下行为,会进行不同程度的惩罚

如果 prover 提交了错误的 hash,则罚没 10000 IDE

对于某个 sequence,如果没有对应的 ZKP 通过验证,则所有提交过 hash 的 prover 都将被罚没 1000 IDE,罚没的 IDE 将被烧毁。

关于 ZKP 的两步提交机制更多的细节与考量,请读者参阅官方文档。prover 质押以及惩罚的具体数字在未来可能会改动。

开发者租赁 Rollup slot

Opside 为开发者提供了 ZK-Rollup launch base,开发者可一键注册一个 Rollup slot,从而拥有属于自己的 ZK-Rollup。该 ZK-Rollup 所有的硬件资源都由 Opside 去中心化网络来提供。开发者需要向 Opside 网络支付 Rollup slot 的租金,这部分租金将直接烧毁。

除了一个固定金额的租金以外,开发者还可以为自己的 ZK-Rollup 提供额外 ZKP 补贴,以激励矿工提供算力。这部分将在 Alpha 测试网推出。

具体的租金与补贴规则与参数,读者可以在官方文档或者代码库里找到。

治理与发展

Opside 网络的功能和性能将随着时间的推移而不断发展,以下为几个优先级更高的示例:

· 根据整个网络的 ZKP 算力供需关系,动态调整 PoS 与 PoW 的奖励分配比例

· Validator 的数据分片与数据可用性抽样,将为整个 Rollup Layer 提供更加丰裕的存储空间,从而容纳更多的 ZK-Rollup 生态

· Rollup 的提议者与构建者分离,使得 L3 共用 L2 的 validator 作为区块提议者,继承上一层的去中心化

· 矿工的质押与 slash 机制的优化,鼓励矿工提供持续而稳定的 ZKP 算力

· 开发者对所属 Rollup 的 ZKP 生成进行补贴,以激励矿工提供算力

· 根据 ZK-Rollup 类型、Rollup 交易数量、gas 使用量等进行工作量预估,建立 Rollup batch 的个性化定价机制

这些改进将显著提高 Opside 的网络效用,从而促进 ZK-Rollup as a Service 的长期发展以及繁荣。

Opside 主网启动后,建立一个 Opside ,包含合理的流程和机制来共同决定网络的未来。Opside 主网的所有参数和机制的更新将通过 Opside DAO 来确定。需要强调的是,Opside 是一个合作共建的经济体,并随着时间推移而不断发展演化。未来的改进会以 DAO 提案的形式详细地解释这些方案是如何给 Opside 经济的长期利益和每个参与者类别带来好处。随着网络的发展,打造一个无需大量工具和补贴亦可以独立且稳健运行的经济至关重要。

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