Validium to rozwiązanie skalujące, które – podobnie jak rollup wykorzystujący dowody kryptograficzne – gwarantuje poprawność wykonanych transakcji za pomocą dowodów ważności (ZK-SNARK lub ZK-STARK), ale w odróżnieniu od takiego rollupu nie publikuje danych transakcyjnych na głównej sieci warstwy pierwszej. Same dane pozostają poza łańcuchem, co odróżnia model bezpieczeństwa validium od modelu rollupów publikujących dane on-chain.
Jak działa validium
Producenci bloków w sieci validium publikują na warstwie bazowej wyłącznie nagłówki bloków i dowody ważności, bez samych danych transakcyjnych – to główna różnica względem rollupów opartych na dowodach kryptograficznych, które publikują dane na warstwie bazowej. Na sieci głównej działają zazwyczaj dwa kluczowe kontrakty: weryfikator, który sprawdza poprawność dowodu ważności, oraz kontrakt główny, który przechowuje korzeń stanu (state root, oparty na strukturze drzewa Merkle) i obsługuje wpłaty oraz wypłaty użytkowników.
Dostępność danych transakcyjnych poza łańcuchem głównym zapewniają wyspecjalizowane podmioty, często nazywane zarządcami dostępności danych, którzy podpisują każdą partycję transakcji i dostarczają dowody dostępności sprawdzane następnie przez kontrakt na łańcuchu głównym.
Wypłaty i dowody Merkle
Aby wypłacić środki z sieci validium na łańcuch główny, użytkownik musi przedstawić dowód Merkle potwierdzający, że jego transakcja lub saldo zostały włączone do zweryfikowanej partii. Wygenerowanie takiego dowodu wymaga dostępu do danych transakcyjnych, co jest bezpośrednim punktem stycznym między bezpieczeństwem kryptograficznym dowodów ważności i zaufaniem do dostawców dostępności danych.
Model hybrydowy „volition”
Niektóre architektury udostępniają model hybrydowy, w którym użytkownik samodzielnie wybiera dla każdej transakcji, czy dane mają zostać opublikowane na łańcuchu głównym (tryb rollupowy) czy pozostaną poza nim (tryb validium), łącząc oba podejścia w ramach jednej sieci wykonawczej.
Przykład praktyczny
Niektóre systemy oparte na dowodach kryptograficznych mogą działać zarówno w trybie rollupu, jak i validium, w zależności od konfiguracji danej instancji, co pozwala projektom wybrać poziom bezpieczeństwa danych odpowiadający specyfice ich aplikacji – na przykład wymianę tokenów lub proste płatności, gdzie niższy koszt transakcji bywa priorytetem względem maksymalnej gwarancji dostępności danych on-chain. Inny przykład to system działający w modelu rollupowym opartym na shardingu, który łączy podejście rollupu z odrębną polityką dostępności danych dla każdego z fragmentów (shardów) sieci, co daje deweloperom dodatkową elastyczność w doborze poziomu bezpieczeństwa danych dla poszczególnych części aplikacji.
Zastosowania biznesowe
Niższy koszt publikacji danych w modelu validium sprawia, że rozwiązanie to bywa wybierane przez aplikacje o wysokiej częstotliwości transakcji i relatywnie niskiej wartości jednostkowej, gdzie koszt publikacji każdej transakcji na łańcuchu głównym miałby nieproporcjonalnie duży wpływ na opłacalność działania całej platformy, na przykład w grach blockchainowych, platformach handlowych o wysokiej częstotliwości zleceń czy aplikacjach płatniczych obsługujących dużą liczbę niewielkich transakcji.
Ryzyka i ograniczenia
Zatrzymanie danych przez zarządców dostępności danych może uniemożliwić użytkownikom wygenerowanie dowodu Merkle potrzebnego do wypłaty, co w konsekwencji może doprowadzić do zamrożenia środków i zablokowania możliwości wycofania środków z sieci. Model bezpieczeństwa validium opiera się zatem nie wyłącznie na kryptografii, jak w klasycznych rollupach opartych na dowodach ważności, lecz również na założeniach zaufania i bodźcach ekonomicznych skierowanych do dostawców dostępności danych.
Generowanie dowodów kryptograficznych wymaga specjalistycznego sprzętu, co wprowadza ryzyko centralizacji po stronie podmiotów generujących dowody, a subiektywna finalność transakcji – czyli moment, w którym użytkownicy mogą uznać transakcję za praktycznie nieodwracalną – bywa wolniejsza niż w niektórych innych architekturach. Validium nadaje się głównie do relatywnie prostych zastosowań, takich jak wymiana tokenów czy płatności, a wsparcie dla bardziej złożonych, dowolnych smart kontraktów bywa ograniczone.
Podsumowanie
Validium łączy kryptograficzną gwarancję poprawności wykonania transakcji z ograniczonym publikowaniem danych na łańcuchu głównym, co pozwala obniżyć koszty w porównaniu do rollupów publikujących dane on-chain, ale wprowadza dodatkowe założenia zaufania wobec dostawców dostępności danych. Zrozumienie tego kompromisu jest kluczowe do oceny poziomu bezpieczeństwa konkretnej implementacji tej architektury.
