Optimismの資金をイーサリアムメインネットに引き出すためには、なぜ7日間のチャレンジ期間が必要なのですか？

著者：@yyy

CoinbaseはOP Stackに基づくL2------@BuildOnBaseに参入することを発表し、一時的に「Optimismに対して強気」という感情が再燃しました。この機会を借りて、このツイートではOptimismのチャレンジ期間について話しましょう。

ご存知の通り、Optimismの二層資金をイーサリアムメインネットに引き出すには、7日間のチャレンジ期間を経なければなりません。

では、なぜ7日間なのでしょうか？3日間や5日間ではダメなのでしょうか？

この質問に答える前に、なぜチャレンジ期間を設ける必要があるのかを理解しましょう。

Rollupsは、実行層をイーサリアムから分離することで、イーサリアムメインネットの性能を向上させます。つまり、取引は二層で実行されますが、イーサリアムメインネットの安全性を引き継ぐために、二層で発生した取引はメインネットで検証される必要があります。

簡単に言えば、イーサリアムメインネットは、シーケンサーが提出した取引が確かに二層で発生したことを確認する必要があります。つまり、取引の有効性です。

Rollupは、取引の有効性を検証する方法の違いにより、zk-RollupとOptimistic Rollupに分かれます。

検証方法は主に2つのカテゴリに分類されます：ゼロ知識証明と詐欺証明。ゼロ知識証明メカニズムの下では、取引はほぼ即時の最終性を持ちます。

一方、詐欺証明に基づくORUsでは、取引の最終性はチャレンジ期間の長さに依存します。これが、Optimismの資金が二層からメインネットに引き出されるのに7日間かかる理由です。

ORUsメカニズムの下では、シーケンサーが提出したRollup取引はすべて有効であると楽観的に考えられています。そして、チャレンジ期間中に、検証者が無効な取引を発見した場合、詐欺証明を発動できます。

チャレンジ期間が終了しても誰も挑戦しなければ、その取引は有効と見なされ、この時点で取引は最終性を持ちます。

しかし、チャレンジ期間は本当に7日間も必要なのでしょうか？まず、全体のチャレンジプロセスを簡略化しましょう：検証者が状態ルートを再構築して無効な取引を発見し、詐欺証明を発行します。この一連の動作には時間がかかるため、チャレンジ期間は0にはできません。

上記のチャレンジプロセスが非常に迅速であると仮定しましょう。10ブロックが完了するのに（約2分）かかります。

もちろん、そんなに早い応答はあり得ませんので、時間を10倍遅くして100ブロック（約20分）にしましょう。この時間でも50400ブロック（7日）よりはるかに短いです。

上記の議論は最も理想的な状況に基づいていますが、ネットワーク内に悪意のある者がいる場合、悪行を発見するのにどれくらいの時間がかかるでしょうか？

あるいは、別の言い方をすれば、悪行を防ぐためには、少なくともどれくらいチャレンジ期間を延長する必要があるのでしょうか？ここで言う悪行とは、大量の取引を発行して一定期間内にガスを急上昇させ、詐欺証明が検証者に受け入れられるのを妨げることです。

ここで再度仮定を立てます。Optimism上に20億ドルのリスクエクスポージャーがあり、悪意のある者が各ブロックで100万ドルのガスチップ（優先手数料）を出して「先行」する取引を含む詐欺証明を狙うとします。

そうすると、ネットワークを「ハイジャック」できる最大の時間は2000ブロック（6.67時間）になります。もちろん、前述の例は非常に単純な仮定に基づいています。

どの観点から見ても、チャレンジ期間は7日間も必要ないようです。チャレンジ期間の長さと安全性の間にどのような非線形関係が存在するのかを理解するのは難しいです。

おそらく7はOptimismの創設者にとって非常に意味のある数字なのでしょう。ビットコインの4年ごとの半減期について中本聡がサッカー愛好者であると推測されるのと同様です。

では、安全性を損なうことなくORUsのチャレンジ期間を3-5日間に短縮できるでしょうか？可能ですが、ユーザー体験にとっては大きな最適化にはなりません。

では、チャレンジ期間を1-2日間に短縮することはどうでしょうか？ユーザー体験を効果的に最適化できるという主張は意味があるようです。

@0xMantle、BitDAOが孵化したORUは、チャレンジ期間を1-2日間に短縮できます。チャレンジ期間の最適化ロジックはMPCソリューションに基づいています。

簡単に言えば、シーケンサーは取引バッチを直接イーサリアムに提出するのではなく、まずMPCネットワークに提出し、MPCノードが共同で署名し、取引が有効であることを確認してからイーサリアムに提出します。

したがって、核心的な違いは次のとおりです：

Optimismは状態ルートを含むバッチを実行結果としてイーサリアムに提出します；

一方、MantleはMPCノードが共同署名した状態ルートを含むバッチを実行結果としてイーサリアムに提出します。

目的は、Rollupの実行結果の信頼リスクを低減することです。

しかし、MPC検証は結局のところオフチェーンの検証ソリューションであり、あまり意味はなく、ユーザーにとっては心理的な安慰に過ぎません。

あまり適切ではない比喩を使うと、MPC検証ソリューションはやや中央集権的なzkソリューションのようなもので、前者の安全性は経済的仮定に基づき、後者は暗号学的検証に基づいています。

以上がORUsのチャレンジ期間に関するいくつかの考察と議論です。あまり強い論理性はありませんが、参考までにどうぞ。ちなみに、将来的にチャレンジ期間が大幅に短縮されたORUs（分時レベル）を見ることを非常に楽しみにしています。