Optimism (OP) ที่อธิบายได้: OP Stack, Superchain, และการเปรียบเทียบกับ Arbitrum

Optimism เป็นโซลูชัน Layer 2 ที่ใช้เทคโนโลยี optimistic rollups เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของ Ethereum ด้วยการประมวลผลธุรกรรมนอก chain แต่ยังคงรักษาความปลอดภัยของ Ethereum mainnet Optimism ถูกพัฒนาโดย Optimism PBC และเปิดตัวเป็นครั้งแรกในปี 2019 แต่ได้รับการปรับปรุงอย่างมากในปีต่อๆ มา หนึ่งในการพัฒนาที่สำคัญที่สุดคือการแนะนำ OP Stack ซึ่งเป็น modular framework ที่ให้ผู้พัฒนาสามารถสร้าง custom blockchains ได้อย่างง่ายดาย วิสัยทัศน์ Superchain ของ Optimism นำเสนอแนวคิดของ interconnected blockchains ที่สามารถสื่อสารและทำธุรกรรมระหว่างกันได้อย่างราบรื่น บทความนี้จะสำรวจวิธีการทำงานของ Optimism, ประโยชน์ของมัน, ข้อจำกัด และวิธีการเปรียบเทียบกับ Arbitrum ซึ่งเป็น Layer 2 อีกตัวหนึ่งที่ได้รับความนิยม

Optimism คืออะไร และมันแก้ปัญหาอะไร

Optimism เป็น Layer 2 scaling solution ที่ออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาหลักของ Ethereum ได้แก่ ความแพงของค่าธรรมเนียมแก๊ส (gas fees) และความล่าช้าในการประมวลผลธุรกรรม บนเครือข่าย Ethereum mainnet ธุรกรรมแต่ละรายการต้องได้รับการตรวจสอบและบันทึกโดยทุกโหนดในเครือข่าย ซึ่งจำกัดจำนวนธุรกรรมที่สามารถประมวลผลได้ต่อวินาที

Optimism แก้ไขปัญหานี้ด้วยการย้ายการประมวลผลธุรกรรมไปนอก Ethereum mainnet ในขณะที่ยังคงรักษาความปลอดภัยของมัน แทนที่ทุกธุรกรรมจะต้องดำเนินการบน mainnet Optimism จะรวมธุรกรรมหลายรายการเข้าด้วยกัน (batch) และส่งเพียงหลักฐานโดยสรุปไปยัง Ethereum หลักฐานนี้ได้รับการตรวจสอบจากเครือข่าย Ethereum เพื่อให้แน่ใจว่าถูกต้อง

ผลลัพธ์คือค่าธรรมเนียมลดลงอย่างมากและความเร็วในการประมวลผลเพิ่มขึ้น ปัจจุบัน ธุรกรรมบน Optimism มีค่าใช้จ่ายต่ำเพียงไม่กี่เซนต์และใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาทีในการยืนยัน เมื่อเปรียบเทียบกับ Ethereum mainnet ซึ่งอาจมีค่าใช้จ่ายหลายดอลลาร์และใช้เวลาบ่อยนาทีต่อธุรกรรม

Optimistic Rollups ทำงานอย่างไร

ศูนย์กลางของ Optimism คือ optimistic rollup technology ซึ่งเป็นวิธีการที่ "optimistic" (ในแง่ที่ว่าเราสันนิษฐานว่าธุรกรรมนั้นถูกต้อง) ในการรวบรวมและบีบอัดธุรกรรมหลายรายการเข้าด้วยกัน

วิธีการทำงานพื้นฐาน: ผู้ประสานสร้าง (sequencer) รวบรวมธุรกรรมหลายรายการจากผู้ใช้และประมวลผลทั้งหมดเหล่านั้นใน Optimism chain จากนั้น sequencer จะสร้าง "batch" ซึ่งเป็นกลุ่มธุรกรรมที่บีบอัดแล้ว และส่ง batch นี้ไปยัง Ethereum mainnet เป็น transaction ข้อมูลแต่ละรายการถูกเข้ารหัส (encode) อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้เล็กที่สุด และสามารถบีบอัดเพิ่มเติมโดย Ethereum network ซึ่งเท่ากับการประหยัดค่าธรรมเนียมมากขึ้น

กลไกการตรวจสอบ (Verification): หลังจากที่ batch ถูกส่งไปยัง Ethereum ระบบ optimistic rollup จะ "optimistically" ถือว่าข้อมูลนั้นถูกต้อง อย่างไรก็ตาม หากใครคิดว่า batch นั้นประกอบด้วยธุรกรรมที่ไม่ถูกต้อง พวกเขาสามารถส่ง "fraud proof" ได้ fraud proof เป็นการพิสูจน์ว่า batch ที่ถูกส่งไป (submitted) นั้นไม่ถูกต้อง หากการพิสูจน์นั้นถูกต้อง batch จะถูกยกเลิก และผู้ที่ส่ง batch นั้นจะสูญเสียเงินอันดับ (stake) ของเขา

OP Stack: โครงสร้างปลั้กแล้ว

OP Stack เป็น modular framework ที่อนุญาตให้ผู้พัฒนาสร้าง custom chains ที่รับประกันได้สำหรับความปลอดภัยจาก Ethereum แทนที่จะต้องสร้าง blockchain ตั้งแต่ต้น ผู้พัฒนาสามารถเลือกจากชั้นบริการต่างๆ ที่เป็น Optimism stack และปรับแต่งได้ตามความต้องการของพวกเขา

ชั้นของ OP Stack ประกอบด้วย: (1) Consensus layer - ส่วนที่เกี่ยวข้องกับวิธีการตัดสินใจและตกลงว่าธุรกรรมใดถูกต้อง (2) Sequencing layer - บ่อน sequencer รวบรวมและประมวลผลธุรกรรม (3) Derivation layer - วิธีการที่จะดึงข้อมูล blockchain state จากข้อมูลบน Ethereum (4) Execution layer - virtual machine ที่ประมวลผลธุรกรรมจริง (5) Settlement layer - วิธีการสุดท้ายที่ chain ชี้ให้เห็นกลับไปยัง Ethereum เพื่อการตรวจสอบ

การออกแบบแบบโมดูลาร์นี้หมายความว่าผู้พัฒนาสามารถสลับหรือแม้แต่เปลี่ยนแต่ละชั้นได้ บางคนอาจต้องการ execution layer ที่ทำให้ compute ได้เร็วขึ้น บางคนอาจต้องการ sequencing layer ที่ไม่ขึ้นอยู่กับ Optimism จำนวนมาก หรือบางคนอาจต้องการ settlement layer ที่แยกต่างหาก

Superchain: วิสัยทัศน์ของ Interconnected Blockchains

Superchain คือวิสัยทัศน์ระยะยาวของ Optimism สำหรับเศรษฐกิจการเงินแบบกระจายศูนย์ (decentralized) ภายใต้ Superchain ผู้ใช้และแอปพลิเคชันบนแต่ละ chain ที่สร้างด้วย OP Stack ก็สามารถโต้ตอบและแลกเปลี่ยนค่า (value) ระหว่างกันได้โดยไม่มีปัญหา

ตัวอย่างเช่น หากคุณมี Ether บน Base (chain ที่สร้างด้วย OP Stack โดย Coinbase) คุณอาจต้องการส่งมันไปยัง Optimism Mainnet เพื่อใช้กับ decentralized exchange (DEX) ภายใต้ Superchain คุณสามารถทำเช่นนั้นได้โดยตรงและรวดเร็ว โดยไม่ต้องจ่ายค่าธรรมเนียมสูงเพื่อเชื่อมสะพาน (bridge) กลับไป Ethereum mainnet

ผลกระทบของ Superchain คือการสร้างเศรษฐกิจเครือข่าย (network economy) ที่ใหญ่ขึ้นและเชื่อมต่อกันมากขึ้น ซึ่งสามารถรองรับการใช้งาน DeFi, gaming, สื่อสังคม และกรณีการใช้งานอื่นๆ ได้อย่างรวดเร็วและถูกราคา วิสัยทัศน์นี้ยังช่วยให้ Ethereum ecosystem ของแต่ละผู้ประกาศตัวได้เติบโตและพัฒนาได้อย่างอิสระ ในขณะเดียวกันก็ยังสามารถสร้างประโยชน์ซึ่งกันและกันได้

กระบวนการ Transaction บน Optimism

ให้เข้าใจวิธีการที่ธุรกรรมของคุณผ่านเครือข่าย Optimism: เมื่อคุณเริ่มต้นธุรกรรมบน Optimism ผู้บ่อน Ethereum wallet ของคุณจะส่ง transaction ไปยัง Optimism sequencer แทนที่จะไปยัง Ethereum mainnet sequencer นี้จะรับธุรกรรมของคุณและรวมเข้ากับธุรกรรมอื่นๆ ในระบบ

ในระหว่างนี้ ธุรกรรมของคุณจะได้รับการประมวลผลบนเครือข่าย Optimism และสถานะของมันจะสะท้อนให้เห็นในห้องเรียน (chain) ของ Optimism เกือบทันที ในเวลาเพียงไม่กี่วินาที

หลังจากนั้น sequencer จะรวมธุรกรรมหลายรายการเข้า batch เดียว และบีบอัดข้อมูล จากนั้นส่ง batch นั้นไปยัง Ethereum mainnet เป็น transaction ข้อมูล Ethereum จะตรวจสอบและจัดเก็บข้อมูลนี้ ซึ่งให้การรับประกันความปลอดภัย (security guarantee) สำหรับ Optimism

ในระยะเวลาที่กำหนด (ปัจจุบัน 7 วัน) หากไม่มี fraud proof ที่อ้างว่าธุรกรรมของคุณไม่ถูกต้อง ธุรกรรมจะถูกถือว่า "finalized" บนเครือข่าย Ethereum ที่จุดนี้ ธุรกรรมของคุณจะถูก "confirmed" อย่างสมบูรณ์

ประสิทธิภาพและประโยชน์ของการเพิ่มขนาด

ประโยชน์ที่สำคัญที่สุดของ Optimism คือประสิทธิภาพและการจัดการต้นทุน เครือข่าย Optimism สามารถประมวลผลธุรกรรมได้อย่างรวดเร็วและด้วยค่าใช้จ่ายต่ำกว่าเครือข่าย Ethereum mainnet ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องความเร็วและราคาต่ำ

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ: โปรดดูตารางด้านล่างเพื่อดูการเปรียบเทียบอย่างละเอียด

ธุรกรรมแต่ละรายการบนเครือข่าย Optimism มีค่าใช้จ่ายต่ำมากเมื่อเปรียบเทียบกับ Ethereum นอกจากนี้ ประวัติการทำธุรกรรมของคุณยังมีความปลอดภัยมากกว่าเพราะ Optimism ใช้ Ethereum mainnet เพื่อการตรวจสอบและจัดเก็บข้อมูล

โครงสร้างค่าธรรมเนียมและการประหยัดต้นทุน

ค่าธรรมเนียมบน Optimism ประกอบด้วยสองส่วน: execution fee และ data fee

Execution fee คือค่าที่ผู้ใช้จ่ายเพื่อให้ธุรกรรมของพวกเขาถูกประมวลผลบน Optimism sequencer ค่านี้ค่อนข้างต่ำเพราะการประมวลผลเกิดขึ้นนอก mainnet

Data fee คือค่าที่ผู้ใช้จ่ายเพื่อให้ข้อมูลธุรกรรมของพวกเขาถูกจัดเก็บบน Ethereum mainnet ค่านี้อยู่บนพื้นฐานของราคา gas ของ Ethereum ณ เวลานั้น แต่เนื่องจากข้อมูลนั้นบีบอัดแล้ว data fee จึงต่ำมากเมื่อเปรียบเทียบกับการส่ง transaction ไปยัง Ethereum โดยตรง

ตัวอย่าง: ถ้าค่า gas บน Ethereum mainnet คือ 50 gwei การส่ง simple transfer บน Optimism อาจมีค่าใช้จ่ายเพียง $0.02-0.05 ขณะที่การส่งธุรกรรมเดียวกันบน Ethereum mainnet อาจมีค่า $2-10 ขึ้นอยู่กับปริมาณการรับ-ส่งในเครือข่าย

Optimism vs Arbitrum: การเปรียบเทียบอย่างลึกซึ้ง

ทั้ง Optimism และ Arbitrum เป็น optimistic rollups บน Ethereum แต่มีความแตกต่างบางประการในการออกแบบ

ประเด็นหลัก: Arbitrum ใช้ multi-round fraud proof system ซึ่งหมายความว่าหากมี dispute เกี่ยวกับความถูกต้องของ transaction batch Arbitrum จะใช้กระบวนการหลายรอบเพื่อกำหนดคำตอบ ซึ่งอาจใช้เวลานาน แต่ก็มีความปลอดภัยขั้นสูง

Optimism ใช้ single-round fraud proof ซึ่งหมายความว่าหากมี dispute ตัวแก้ปัญหา (verifier) เพียงตัวเดียวจะช่วยตรวจสอบว่า transaction นั้นถูกต้องหรือไม่ นี่เร็วกว่า แต่เพิ่งเรียนรู้ตั้งแต่ไม่นานนี้ว่าการออกแบบอาจมีบางประเด็นด้านความปลอดภัยในกรณีที่ขึ้นอยู่กับ single validator

อย่างไรก็ตาม ทั้งสองโซลูชันต่างสามารถรับประกันความปลอดภัยจาก Ethereum ได้ ความเร็วการยืนยัน: Arbitrum มีความเร็วในการยืนยันอย่างหลักว่า 1 สัปดาห์ เช่นเดียวกับ Optimism แม้ว่า Arbitrum จะเพิ่มความยาวของช่วงเวลานี้ออกไปในอนาคตเพื่อความปลอดภัยที่มากขึ้น

Ecosystem: Arbitrum มีโครงสร้างพื้นฐานและจำนวนแอปพลิเคชันมากขึ้นอยู่บนมัน Optimism กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว และมีแอปพลิเคชันและบริการใหม่ๆ เข้ามาทั้งเวลา

ความปลอดภัยและข้อกำหนด

Optimism นำเสนอความปลอดภัยไว้ยืมจาก Ethereum mainnet นั่นหมายความว่าถ้า Ethereum mainnet นั้นปลอดภัย Optimism ก็ปลอดภัยด้วย อย่างไรก็ตาม มีข้อกำหนดบางประการที่ผู้ใช้ควรติดตามอย่างใกล้ชิด

ประการแรก ผู้ใช้จะต้องมีความเชื่อใจ sequencer หนึ่งตัวหรือมากกว่า ตัวแก้ปัญหา (verifier) ต้องเป็นคนตรวจสอบว่า batch ที่ sequencer ส่งนั้นถูกต้อง ถ้ากลุ่ม validator ทั้งหมดทำงานตามที่ควร ระบบก็จะปลอดภัย แต่ถ้าหากมีการพูดโลหะของ validator ทั้งหมด (ซึ่งเป็นไปได้น้อย) ระบบอาจมีปัญหาได้

ประการที่สอง มีช่วงเวลาหลักการยืนยัน (challenge period) 7 วันซึ่งในระหว่างนี้ธุรกรรมเหล่านี้อาจถูกกลับรายการ (reversed) หากมีการค้นหา fraud proof นี่มีความสำคัญเพราะว่าผู้ใช้ที่ต้องการเวลาน้อยลงสำหรับการยืนยันถัดไปอาจต้องเดินทางกลับไปยัง Ethereum mainnet เพื่อได้ความปลอดภัยขั้นเสูงสุด

ประการที่สาม เมื่อคุณต้องการย้ายเงินของคุณจาก Optimism กลับไปยัง Ethereum ระบบการบีบอัดจะต้องให้เวลาระหว่างการบีบอัดและการยืนยัน ซึ่งสามารถใช้เวลาถึง 7 วัน นี่เป็นเหตุการณ์ที่สำคัญสำหรับผู้ค้ามหาวิหาร (large traders) ที่อาจต้องการย้ายเงินอย่างรวดเร็ว

Ecosystem และกรณีการใช้งาน

Optimism ecosystem ได้เติบโตมากขึ้นตั้งแต่นั้นมา มีแอปพลิเคชัน DeFi จำนวนมากที่ทำงานบน Optimism รวมถึง decentralized exchanges (DEXs) เช่น Uniswap, lending protocols เช่น Aave, และแพลตฟอร์มการทำสัญญา (derivatives) เช่น Synthetix

นอกจากนี้ยังมี gaming applications, NFT marketplaces, และแม้แต่ bridge solutions ที่เชื่อม Optimism ไปยังบล็อกเชน (blockchains) อื่นๆ เช่น Polygon, Arbitrum, และอื่นๆ

กรณีการใช้งานที่สำคัญ ได้แก่: (1) DEX trading - ผู้ค้าสามารถซื้อขายโทเคน (tokens) บน Optimism ด้วยค่าธรรมเนียมต่ำและความเร็วที่สูง (2) Lending - ผู้ใช้สามารถให้ยืมและยืมเงิน (crypto) บนโปรโตคอล lending protocol ที่ใช้ Optimism (3) NFT trading - ศิลปินและผู้บริหาร NFT สามารถขายและซื้อ NFT ด้วยค่าใช้จ่ายต่ำ (4) Gaming - game blockchain ต่างๆ ใช้ Optimism เพื่อให้ผู้เล่นสามารถเล่นได้อย่างราบรื่นและถูกราคา (5) Payment solutions - บิตคอยน์ใหญ่ใช้ Optimism เพื่อให้บริการการโอนเงินอย่างรวดเร็วและถูกราคา

อนาคตของ Optimism และการพัฒนา

Optimism กำลังอยู่ในการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ด้วยแผนการขยายตัวใหญ่ในอนาคตที่ใกล้คือ (1) OP Stack rollout - บ่อน OP Stack framework จะเชิญชวนให้ผู้พัฒนามากขึ้นสร้าง custom chains ที่ใช้ Optimism's infrastructure (2) Superchain coordination - อย่างที่กล่าวมาแล้ว Superchain จะอนุญาตให้เชื่อมต่อระหว่างหลายๆ chain ได้อย่างราบรื่น (3) Governance improvements - Optimism governance token (OP) ผู้ถือโทเคนสามารถโหวตสำหรับการตัดสินใจเกี่ยวกับการพัฒนาในอนาคต

ยิ่งไปกว่านั้น การวิจัยเกี่ยวกับ proving systems ใหม่ (เช่น zero-knowledge proofs) อาจทำให้ Optimism แม้ยิ่งเร็วขึ้นและอาจลดเวลาการยืนยันอีกต่อไป

ในระยะยาว Optimism วิสัยทัศน์คือที่จะกลายเป็นชั้นสำคัญหนึ่งของ Ethereum ecosystem ที่ใช้ Ethereum security ในขณะเดียวกันอนุญาตให้ application developers สร้าง scalable, affordable services สำหรับผู้ใช้บนเครือข่าย

คำถามที่พบบ่อย

สรุป

Optimism เป็นโซลูชัน Layer 2 ที่สำคัญสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพของ Ethereum มีการลดค่าธรรมเนียมมากกว่า 100 เท่า การเพิ่มความเร็วของธุรกรรม และยังคงรักษาความปลอดภัยจาก Ethereum mainnet ด้วย OP Stack framework และ Superchain vision Optimism กำลังสร้างรากฐานสำหรับเศรษฐกิจการเงินที่กระจายศูนย์ในอนาคต แม้ว่า Optimism มีข้อจำกัดบางประการเช่น ช่วงเวลา 7 วันสำหรับการยืนยันขั้นสุดท้าย และการพึ่งพาบุคคลหนึ่งเป็นจำนวนมาก โครงการนี้ยังคงเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับผู้ใช้ที่ต้องการธุรกรรมรวดเร็วและถูกราคา สำหรับผู้พัฒนา OP Stack เปิดโอกาสใหม่ในการสร้าง custom blockchains ที่ได้รับความปลอดภัยจาก Ethereum อย่างไรก็ตาม ขอให้จำไว้ว่า cryptocurrency ยังคงมีความเสี่ยง และคุณควรศึกษาข้อมูลให้ครบถ้วนก่อนตัดสินใจเกี่ยวกับการลงทุน

บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการศึกษาเท่านั้น ไม่ถือเป็นคำแนะนำทางการเงิน