以太坊主网为何需要7天挑战期？

昨晚Coinbase宣布入场做了一条基于OP Stack的L2——@BuildOnBase，一时间「Bullish on Optimism」的情绪又再度被点燃。借这个机会，这篇微博聊聊Optimism挑战时期。

大家都知道Optimism二层资金从以太坊主网取现需要七天挑战期。

那么，为何偏偏七天？3天？5天不行？

在解答这一问题前，首先要弄清楚为什么要设置挑战期。

Rollups采用执行层与以太坊相分离来改善以太坊主网。亦即表示交易在第二层进行，但是为传承以太坊主网安全，第二层中出现的交易需要在主网上进行校验。

通俗地说，以太坊主网需要证实定序器所提交的成交的的确确是在两层进行，也就是成交是否有效。

Rollup因验证交易有效性方式的不同分为zk-Rollup和Optimistic Rollup.

验证方式分为零知识证明与欺诈证明两类。零知识证明机制中的交易是近瞬间最终性的。

而基于欺诈证明的ORUs，交易的最终性取决于挑战期的长短，这也解释了Optimism资金从二层提现到主网需要7天的原因。

在ORUs机制中，通过定序器递交的所有Rollup成交均被看好。随后的挑战期，验证者若检测到无效交易则可启动欺诈证明。

若在挑战期结束后均无人挑战，则默认交易成立，这时交易有最终性。

但是，挑战期是否真要七天那么长呢？我们首先简化了整个挑战流程：验证者在重构状态根的过程中检测到无效的交易，从而出具欺诈证明。该系列行动所需时间还意味着挑战期不可能为零.

我们假定以上挑战流程非常快，区块10个完成（大概2分钟）。

当然不可能有这么快的反应，那么我们再慢10倍，100个区块（大概20分钟），这个时间也远远小于50400个区块（7天）。

以上讨论都建立在最理想状态下，那么在网络上谁做了坏事怎么办？要多久才会找到作恶行为？

或者换一句话说，要消除作恶行为，挑战期起码要延长多长时间？此处所称作恶行为指通过公布大量交易使gas在一定时间内激增以防止欺诈证明为验证者所接受。

在此我们再作一假定，假定Optimism风险敞口为20亿美元，作恶者每区块都愿意掏出100万美元gas小费（priority fees）进行「抢跑」含有欺诈证明的交易。

然后，最多可以「挟持」网络的时间为2000个区块（6.67小时）。当然，前文举出的事例是建立在某些很简单而简陋的假定之上。

看来不管在哪个级别，挑战期都不需要七天那么久。要弄清楚挑战期长短与安全性之间究竟有什么非线性关系，是一件困难的事情。

也许7对Optimism创始人来说是一个很有意思的数字，正如比特币4年减半周期中人们推测中本聪是足球爱好者。

那么，能否将ORUs挑战期缩短到3-5天而不降低安全性呢？能够，但是对于用户体验来说并没有太多的优化。

那么，挑战期缩短到1-2天呢？能有效地优化用户体验，这句话好像能make sense.

@0xMantle和BitDAO孵出的ORU可使挑战期减少到1-2天。挑战期优化逻辑是建立在MPC方案之上。

简单地说，定序器并不会将交易批次直接递交以太坊中，它首先会递交到MPC网络中，并通过MPC节点的联合签名来证实交易的有效性，然后才会递交以太坊中。

所以核心的区别就在于：

Optimism将含有状态根的batch提交给以太坊为执行结果；

并且Mantle将含有MPC节点共同签名的状态根batch提交给以太坊为执行结果。

旨在减少Rollup实施结果信任风险。

但是MPC验证说到底是链下验证方案，聊不如做，对于用户而言算是多了份心理安慰。

打个不恰当的比方，MPC验证方案像偏中心化zk方案一样，前者的安全性是建立在经济假设上的，而后者是建立在密码学验证上的。

这是对ORUs挑战时期的几点思考与讨论，逻辑不强，权作抛砖引玉之用。BTW方面，仍然很期待在将来见到挑战期明显缩短（分时级别）的ORUs。