Una prova di frode è un meccanismo crittografico utilizzato nelle soluzioni di scalabilità blockchain basate su rollup ottimistici che consente a qualsiasi osservatore di contestare e smentire una dichiarazione di transizione di stato fraudolenta presentata da un operatore o un sequencer. I rollup ottimistici (come Arbitrum e Optimism) funzionano presupponendo che tutte le transazioni siano valide ("ottimisticamente") e inviando i dati compressi delle transazioni a Ethereum senza calcolare immediatamente ogni risultato. Se un operatore invia una radice di stato fraudolenta, dichiarando saldi di conto o risultati di transazione errati, qualsiasi partecipante attento può inviare una prova di frode durante una finestra di contestazione (in genere 7 giorni), fornendo il minimo calcolo on-chain necessario per dimostrare la frode. Se la prova di frode è valida, la radice di stato errata viene rifiutata, la cauzione dell'operatore fraudolento viene ridotta e chi ha fornito la prova in modo onesto riceve una ricompensa. Le prove di frode sono essenziali per la sicurezza dei rollup ottimistici, a differenza delle prove di validità (prove ZK) utilizzate dai rollup ZK , che dimostrano la correttezza a priori anziché basarsi sul rilevamento delle frodi a posteriori.
Origine e storia
| Data | Event |
| 2019 | Il framework Plasma (proposto nel 2017) introduce le prove di frode come meccanismo centrale del gioco di uscita. |
| 2019 | Il concetto di Optimistic Rollup è stato formalizzato dai ricercatori di Ethereum John Adler e Mikerah Quintyne-Collins. |
| 2019-2020 | Arbitrum e Optimism iniziano lo sviluppo utilizzando architetture di rollup antifrode/ottimistiche. |
| agosto 2021 | Arbitrum One viene lanciato sulla rete principale di Ethereum con misure di sicurezza a prova di frode. |
| dic 2021 | Lancio della mainnet di Optimism; il sistema antifrode inizialmente è limitato; si evolve negli anni successivi. |
| 2023 | Arbitrum annuncia BOLD, il protocollo interattivo antifrode; iniziano i test. |
| 2023 | Optimism implementa il sistema di sicurezza Cannon sulla rete di test; il lancio sulla rete principale è previsto per giugno 2024. |
| 2024 | Le prove di frode diventano completamente senza autorizzazione sia su Arbitrum che su Optimism; la sicurezza di livello 2 matura in modo significativo. |
"Le prove di frode sono il sistema immunitario delle strategie di accumulo ottimistiche: presuppongono un comportamento corretto, ma prevedono una penalità matematica per chi mente."
Come funziona
| Caratteristica | A prova di frode (ottimistico) | Prova di validità (ZK-Rollup) |
| Tempistica corretta | A posteriori (finestra temporale di 7 giorni) | Immediato (prova allegata al lotto) |
| Costo on-chain | Basso (solo in caso di frode) | Superiore (verifica delle prove per ogni lotto) |
| Finalità | 7 giorni per i prelievi L1 | Quasi istantaneo |
| Assunzione di sicurezza | Almeno un verificatore onesto | ZK matematica |
| Sovraccarico computazionale | Normalmente minimo | generazione ad alta prova |
| Esempi | Arbitro, Ottimismo | zkSync, StarkNet |
In parole semplici
- Presupporre la validità, dimostrare la non validità: I modelli di aggregazione ottimistici presuppongono che ogni batch di transazioni sia valido, ma consentono a chiunque di dimostrare la frode durante un periodo di verifica.
- La sfidaSe viene presentato uno stato fraudolento, qualsiasi osservatore può presentare una prova di frode, ovvero un argomento matematico che mostri esattamente dove l'operatore ha mentito.
- Giochi interattiviLe moderne tecniche di rilevamento delle frodi utilizzano "giochi di disputa interattivi" in cui la frode viene ricondotta a un singolo passaggio computazionale, minimizzando i costi di verifica on-chain.
- IncentiveL'operatore fraudolento perde la cauzione; chi dimostra onestamente la falsità della cauzione riceve una ricompensa, creando così forti incentivi finanziari per un comportamento onesto e un monitoraggio vigile.
- Ritardo di 7 giorniLa finestra di verifica (in genere 7 giorni) è il motivo per cui i prelievi da Arbitrum e Optimism verso Ethereum richiedono 7 giorni, a meno che non vengano utilizzati dei bridge.
Esempi del mondo reale
| Scenario | Implementazione/Attuazione | Risultato |
| Arbitro a prova di frode | Il verificatore rileva una radice di stato errata nel batch di Arbitrum; invia la prova di frode utilizzando il protocollo interattivo BOLD | Stato fraudolento respinto; operatore punito; verificatore onesto premiato |
| Cannone dell'ottimismo | Il sistema antifrode Cannon di Optimism accetta la contestazione relativa al lotto OP in questione. | La bisezione interattiva restringe la controversia a una singola istruzione EVM; risolta on-chain |
| Ritiro dell'utente | L'utente desidera prelevare ETH da Arbitrum verso Ethereum. | Bisogna attendere 7 giorni (periodo di contestazione) a meno che non si utilizzi la procedura accelerata; la finestra di verifica antifrode garantisce questo ritardo. |
Vantaggi
| Vantaggio | Descrizione |
| Basso costo normale | La verifica on-chain avviene solo quando viene effettivamente rilevata una frode, mantenendo bassi i costi di gestione. |
| Sicurezza dell'Ethereum | Le prove di frode implementate correttamente ereditano la piena sicurezza di Ethereum per gli asset di livello 2. |
| Scalabilità | Le strategie di rollup ottimistiche scalano Ethereum da 10 a 100 volte, mantenendo al contempo una sicurezza a prova di frode. |
| Partecipazione aperta | Qualsiasi entità può monitorare e inviare prove di frode – sicurezza senza autorizzazione |
Svantaggi e rischi
| Svantaggio | Descrizione |
| Periodo di attesa per il prelievo di 7 giorni | La finestra di contestazione richiede una lunga definitività per i ritiri L1 |
| Richiede monitoraggio attivo | La sicurezza dipende da almeno un verificatore onesto che monitori la catena. |
| Attacchi di lutto | I contestatori malintenzionati possono presentare prove di frode non valide per ritardare la conclusione del processo. |
| Complessità | I protocolli interattivi di prevenzione delle frodi sono estremamente complessi da implementare correttamente. |
| Rischio del ponte | I ponti veloci che aggirano il ritardo di 7 giorni reintroducono la fiducia centralizzata |
Suggerimenti per la gestione del rischio:
- Quando si prelevano grandi somme da rollup ottimistici, utilizzare il bridge nativo di 7 giorni per la massima sicurezza.
- I ponti veloci (Across, Hop) offrono comodità ma introducono rischi per il gestore del ponte.
- Per gli sviluppatori: non disabilitate mai le prove di frode nelle implementazioni di rollup ottimistiche; sono il meccanismo di sicurezza fondamentale.
FAQ
D: Qual è la differenza tra una prova di frode e una prova ZK?
A: Una prova ZK (di validità) dimostra che un calcolo è corretto prima dell'invio. Una prova di frode dimostra che un calcolo inviato era errato a posteriori. Entrambe garantiscono la correttezza attraverso meccanismi diversi.
D: Perché il prelievo tramite arbitraggio richiede 7 giorni?
A: Il periodo di contestazione di 7 giorni rappresenta la finestra temporale per la verifica della frode: durante questo periodo, chiunque può contestare lo stato del prelievo. Dopo 7 giorni senza una contestazione valida, i fondi si considerano definitivi.
D: Chi può presentare una prova di frode?
A: Nei sistemi completamente senza permessi (Arbitrum One, Optimism dopo il 2024), qualsiasi account Ethereum può monitorare il rollup e inviare prove di frode. Le versioni precedenti limitavano questa possibilità ai validatori inseriti nella whitelist.
D: Cosa succede ai miei fondi se viene rilevata una frode in un lotto cumulativo?
A: Lo stato fraudolento è stato annullato; i tuoi fondi rimangono intatti. La cauzione del sequencer/operatore che ha presentato la frode è stata ridotta a titolo di risarcimento per il disagio.
D: I rollup ZK sono più sicuri dei rollup ottimistici con prove di frode?
A: Nessuno dei due è strettamente "più sicuro": entrambi possono raggiungere un livello di sicurezza equivalente. Gli ZK-rollup dimostrano la validità in anticipo; gli optimistic rollup si basano su prove di frode. Gli ZK-rollup offrono una finalità più rapida; gli optimistic rollup hanno un overhead computazionale inferiore.
Termini correlati
- Rollup ottimistico– Soluzione di scalabilità di livello 2 la cui sicurezza si basa su prove di frode
- ZK-rollup– Rollup alternativo che utilizza prove di validità anziché prove di frode
- Periodo di sfida– Il periodo di 7 giorni durante il quale è possibile presentare prove di frode
- sequencer– L'operatore L2 che invia i batch di transazioni e può essere contestato tramite prove di frode
- arbitrato– Il principale rollup ottimistico che utilizza il protocollo BOLD interattivo antifrode
