Autors: Vitāliks Buterins

Sastādījis: Peng Sun, Foresight News

Pirms divarpus gadiem rakstā "Endgame" minēju, ka dažādie blockchain attīstības ceļi nākotnē izskatās ļoti līdzīgi, vismaz tehniski. Abos gadījumos ķēdē ir liels darījumu skaits, un šo darījumu apstrādei ir nepieciešams: (1) daudz aprēķinu; (2) liels datu joslas platums; Ar parastajiem Ethereum mezgliem (piemēram, 2 TB reth arhīva mezglu, kas tagad darbojas manā datorā) pat ar jaudīgu programmatūras inženierijas veiktspēju un Verkle koku nepietiek, lai tieši pārbaudītu milzīgo datu un aprēķinu apjomu. Turpretim gan “L1 sadalīšanas”, gan uz apkopojumu orientētās shēmās aprēķinu pārbaudei tiek izmantots ZK-SNARK, bet datu pieejamības pārbaudei tiek izmantota DAS. Neatkarīgi no tā, vai tā ir L2 sadalīšana vai apkopošana, DAS ir tāda pati, un ZK-SNARK tehnoloģija ir tāda pati. Tie ir gan viedais līguma kods, gan protokola funkcija. Reālā tehniskā nozīmē Ethereum ir sharding, un Rollup ir sharding.

Tas, protams, rada jautājumu: kāda ir atšķirība starp abiem? Viens no tiem ir tas, ka koda ievainojamības sekas ir dažādas: Rollup gadījumā tiks nozagti marķieri šķelšanā, vienprātība izjuks. Taču es ceru, ka protokolam stabilizējoties un pilnveidojoties formālajām verifikācijas metodēm, koda ievainojamību ietekme kļūs arvien mazāka. Tātad, kādas citas atšķirības pastāv starp šīm divām potenciāli ilgtermiņa iespējām?

Izpildes vides daudzveidība

Viena ideja, ko mēs īsi apspriedām Ethereum 2019. gadā, bija izpildes vide. Būtībā Ethereum būs dažādas "zonas", kurām var būt atšķirīgi noteikumi kontiem (tostarp pilnīgi atšķirīgas metodes, piemēram, UTXO), kā darbojas virtuālā mašīna un citas funkcijas. Tas ļauj izmantot dažādas metodes dažādās steka daļās, ko būtu grūti sasniegt, ja Ethereum mēģinātu apvienot vairākas funkcijas vienā.

Galu galā mēs atteicāmies no dažiem ambiciozākajiem plāniem un saglabājām tikai EVM. Tomēr var teikt, ka Ethereum L2 (ieskaitot apkopojumus, valdiumus un plazmas) galu galā darbojas kā izpildes vide. Pašlaik mēs bieži koncentrējamies uz EVM ekvivalentu L2, taču ignorējam daudzveidību, ko rada daudzas citas metodes:

• Arbitrum Stylus, kas papildus EVM pievieno otru orākulu, kura pamatā ir WASM;

• Degviela, kas izmanto UTXO balstītu arhitektūru, kas ir līdzīga Bitcoin (bet pilnīgāka);

• Aztec, kas ievieš jaunu valodu un programmēšanas paradigmu, kas izstrādāta saistībā ar privātumu saglabājošiem viedajiem līgumiem, kuru pamatā ir ZK-SNARK.

Uz UTXO balstīta arhitektūra, avots: degvielas dokumentācija

Mēs varam mēģināt izveidot EVM par supervirtuālo mašīnu, kas aptver visas iespējamās paradigmas, taču tas ievērojami samazinās katras funkcijas efektivitāti. Labāk ir ļaut šīm platformām veikt savas profesionālās darbības.

Drošības kompromiss: mērogošana un darījumu ātrums

Ethereum L1 nodrošina ļoti spēcīgu drošību. Ja pēdējais pabeigtais bloks L1 satur noteiktus datus, tad viss konsenss (tostarp sociālais konsenss ārkārtējos gadījumos) smagi strādās, lai nodrošinātu, ka šie dati netiks modificēti un neviena izpilde, ko aktivizē šie dati, netiks atsaukta joprojām ir piekļuve datiem. Lai sasniegtu šo drošības garantiju, Ethereum L1 ir gatavs pieņemt augstas izmaksas. Rakstīšanas laikā darījumu maksas ir salīdzinoši zemas: Layer2 iekasē mazāk nekā 1 centu par darījumu, un pat L1 pamata ETH pārskaitījums ir mazāks par USD 1. Ja tehnoloģijas attīstās pietiekami ātri un pieejamās bloku platības pieaugums iet kopsolī ar pieprasījumu, tad šīs maksas var palikt zemas nākotnē, bet tās var arī nebūt. Daudzām nefinanšu lietojumprogrammām, piemēram, sociālajiem medijiem vai spēlēm, pat USD 0,01 par darījumu ir pārāk daudz.

Taču sociālajiem medijiem un spēlēm nav nepieciešams tāds pats drošības modelis kā L1. Ja kāds var samaksāt miljonu dolāru, lai atsauktu savu ierakstu par zaudēto šaha partiju vai liktu izskatīties tā, it kā kāds no jūsu tvītiem būtu publicēts trīs dienas pēc tā faktiskās publicēšanas, tas ir labi. Tāpēc šīm lietotnēm nevajadzētu maksāt tādas pašas drošības izmaksas. L2 shēmas to panāk, atbalstot dažādas datu pieejamības metodes no apkopojumiem līdz plazmai un validijiem.

Dažādi L2 veidi ir piemēroti dažādiem lietošanas gadījumiem. Vairāk lasīt.

Vēl viens kompromiss rodas saistībā ar jautājumu par aktīvu nodošanu no L2 uz L2. Es prognozēju, ka nākamajos 5 līdz 10 gados visi apkopojumi būs ZK apkopojumi, un īpaši efektīvas pārbaudes sistēmas, piemēram, Binius un Circle STARK ar uzmeklēšanu, kas apvienotas ar pierādījumu apkopošanas slāni, ļaus L2 nodrošināt galīgā stāvokļa sakni plkst. katra slota kļūst iespējama. Taču pašlaik mēs varam tikai sarežģīti apvienot Optimistic Rollup un ZK Rollup un izmantot dažādus pārbaudes laika logus. Ja mēs ieviesīsim izpildes sadalīšanu 2021. gadā, drošības modelis, lai saglabātu skaidras godīgumu, būs Optimitic Rollup, nevis ZK, tāpēc L1 būs jāpārvalda ķēdes sistēmas sarežģītā krāpšanas drošuma loģika, un izņemšanas laiks būs līdz pat nedēļa , lai pārvietotu aktīvus starp skaidām. Bet tāpat kā koda kļūdas, es domāju, ka šī problēma galu galā ir īslaicīga.

Darījuma ātrums ir trešais un pastāvīgāks drošības kompromisa aspekts. Ethereum veido blokus ik pēc 12 sekundēm, un tas nevar kļūt ātrāks, pretējā gadījumā centralizācijas līmenis būtu pārāk augsts. Tomēr daudzi L2 cenšas saspiest bloku laikus līdz simtiem milisekundēm. 12 sekundes nav pārāk slikti: vidēji lietotājiem ir jāgaida apmēram 6–7 sekundes pēc darījuma iesniegšanas, lai tie tiktu iekļauti blokā (un ne tikai 6 sekundes, jo nākamajā blokā tās var nebūt iekļautas). Tas ir salīdzināms ar gaidīšanas laiku, kas man jāgaida, maksājot ar kredītkarti. Tomēr daudzām lietojumprogrammām ir nepieciešams lielāks ātrums, un L2 to var nodrošināt.

Lai to padarītu ātrāku, L2 ir priekšapstiprināšanas mehānisms: L2 paši pārbaudītāji digitāli sola iekļaut darījumu noteiktā laikā, un viņi tiek sodīti, ja darījums nav iekļauts. StakeSure mehānisms paver šo mehānismu vēl tālāk.

L2 iepriekšēja apstiprināšana

Tagad mēs varam mēģināt ieviest visas šīs funkcijas L1. L1 var ietvert "ātrās iepriekšējās apstiprināšanas" un "lēnas galīgās apstiprināšanas" sistēmu. Tajā var būt dažādas lauskas ar dažādiem drošības līmeņiem. Tomēr tas palielina protokola sarežģītību. Turklāt, veicot visu darbu pirmajā līmenī, pastāv risks, ka tiks pārslogota vienprātība, jo daudzām lielāka mēroga vai lielākas caurlaidības pieejām ir augstāks centralizācijas risks vai ir vajadzīgas spēcīgākas "pārvaldības" formas, ja tās tiek veiktas pirmajā līmenī izplūst cauri citām līguma daļām. Ethereum lielā mērā ir imūna pret šiem riskiem, nodrošinot kompromisus ar L2.

2. slāņa priekšrocības organizācijām un kultūrai

Iedomājieties, ka valsts tiek sadalīta divās daļās, un viena puse kļūst par kapitālistisku valsti, bet otra puse kļūst par valsti, kurā dominē valdība (atšķirībā no tā, kas notiek patiesībā, šajā domu eksperimentā pieņemsim, ka tas nav nekāda traumatiska kara rezultāts, Bet kādu dienu robeža parādās dabiski un viss). Kapitālisma daļā restorānus veido dažādas decentralizētas īpašumtiesības, blokķēdes un balsstiesības. Valstī, kurā dominē valdība, tās visas ir valdības filiāles, tāpat kā policijas departaments. Pirmajā dienā nekas daudz nemainīsies. Cilvēki lielā mērā ievēros esošos ieradumus, un tas, kas darbojas un kas nē, ir atkarīgs no tehniskās realitātes, piemēram, darba prasmēm un infrastruktūras. Taču pēc gada jūs redzat milzīgas pārmaiņas, jo dažādas stimulēšanas un kontroles struktūras noved pie milzīgas izmaiņas uzvedībā, kas ietekmē to, kas nāk un paliek, kas tiek būvēts, kas tiek uzturēts un kas tiek pamests.

Rūpnieciskās organizācijas teorijā ir daudz ko teikt par šīm atšķirībām: tā runā ne tikai par atšķirību starp valdības vadītu ekonomiku un kapitālisma ekonomiku, bet arī par ekonomiku, kurā dominē lielas franšīzes, un ekonomiku, kurā katru lielveikalu pārvalda neatkarīgs uzņēmējs. Es domāju, ka atšķirība starp L1 orientētu ekosistēmu un L2 orientētu ekosistēmu ir līdzīga.

Pastāv liela problēma ar arhitektūru "pamat izstrādātāji pārvalda visu".

Kā uz L2 orientēta ekosistēma, es uzskatu, ka Ethereum galvenās priekšrocības ir šādas:

Tā kā Ethereum ir uz L2 orientēta ekosistēma, jums ir iespēja neatkarīgi izveidot apakšekosistēmu ar savām unikālajām iezīmēm, vienlaikus esot daļai no lielākā Ethereum.

Ja jūs tikai veidojat Ethereum klientu, jūs esat daļa no lielākā Ethereum, un, lai gan jums ir vieta jauninājumiem, tas ne tuvu nav tik labs kā L2. Un, ja veidojat pilnīgi neatkarīgu ķēdi, jums ir daudz vietas radošumam, taču jūs arī zaudējat koplietotās drošības un koplietojamo tīkla efektu priekšrocības. L2 ir labs līdzsvars.

Tas ne tikai nodrošina tehniskas iespējas izmēģināt jaunas izpildes vides un drošības kompromisus, kas nodrošina mērogošanu, elastību un ātrumu, bet arī nodrošina stimulēšanas mehānismu, kas stimulē gan izstrādātājus veidot un uzturēt, gan kopienas atbalstu.

Fakts, ka katrs L2 ir izolēts, nozīmē arī to, ka jaunu metožu izvietošana ir bezatļauta: nav nepieciešams pārliecināt visus galvenos izstrādātājus, ka jūsu jaunā metode ir "droša" pārējai ķēdes daļai. Ja jūsu L2 neizdodas, tā ir jūsu atbildība. Ikviens var nākt klajā ar dīvainu ideju (piemēram, Intmax plazmas pieeju), un pat tad, ja galvenie Ethereum izstrādātāji vispār nepievērš uzmanību, viņi var turpināt to veidot un beidzot to izvietot. Tas neattiecas uz L1 funkcijām un iepriekšēju kompilāciju, un pat Ethereum L1 izstrādes panākumi vai neveiksmes bieži vien ir politiski lielākā mērā, nekā mēs vēlētos. Neatkarīgi no tā, ko teorētiski var uzbūvēt, dažādie stimuli, ko rada uz L1 orientēta ekosistēma un uz L2 orientēta ekosistēma, galu galā nopietni ietekmēs to, kas faktiski ir uzbūvēts, kvalitātes līmeni un uzbūves secību. .

Ar kādām problēmām saskaras Ethereum L2 orientētā ekosistēma?

Kaut kas ir ļoti nepareizi ar L1 + L2 arhitektūru. Attēla avots: Reddit

Šī uz L2 orientētā pieeja saskaras ar galveno izaicinājumu, ar kuru uz L1 orientētās ekosistēmas saskaras reti: koordinācija. Citiem vārdiem sakot, lai gan Ethereum ir daudz L2, izaicinājums ir panākt, lai tas joprojām justos kā "Ethereum" un tam būtu Ethereum tīkla efekti, nevis N neatkarīgas ķēdes. Mūsdienās šī situācija ir neapmierinoša daudzos veidos:

• Šķērsķēdes starp L2 parasti prasa centralizētu šķērsķēžu tiltu, kas parastajiem lietotājiem ir ļoti sarežģīti. Ja jums ir Optimisma žetoni, jūs nevarat savā makā ielīmēt kāda cita Arbitrum adresi, lai nosūtītu līdzekļus.

• Vairāku ķēžu viedo līgumu maka atbalsts nav ļoti labs gan personīgajiem viedlīguma makiem, gan organizatoriskajiem makiem (tostarp DAO). Ja maināt atslēgu vienam L2, jums ir jāmaina arī viena otra L2 atslēga.

• Bieži vien trūkst decentralizētas verifikācijas infrastruktūras. Ethereum beidzot sāk iegūt pienācīgus vieglus klientus, piemēram, Helios. Tomēr nav jēgas, ja visas darbības notiek L2 un ir nepieciešama sava centralizēta RPC. Principā nav grūti izveidot vieglu klientu L2, ja jums ir Ethereum bloka galvene, taču praksē šim punktam tiek pievērsta pārāk maza uzmanība.

Sabiedrība smagi strādā, lai uzlabotu šīs trīs jomas. Pārrobežu ķēžu marķieru apmaiņai ERC-7683 standarts ir jauns risinājums Atšķirībā no esošajiem "centralizētajiem šķērsķēžu tiltiem", tam nav fiksētu centralizētu mezglu, marķieru vai pārvaldības. Vairāku ķēžu kontiem lielākā daļa maku izmanto vairāku ķēžu atkārtojamus ziņojumus, lai īstermiņā atjauninātu atslēgas un ilgtermiņā atslēgu krātuves apkopojumus. Sāk parādīties vieglie klienti priekš L2, piemēram, Beerus priekš Starknet. Turklāt nesenie lietotāju pieredzes uzlabojumi, izmantojot nākamās paaudzes makus, ir atrisinājuši būtiskākas problēmas, piemēram, lietotājiem nav nepieciešams manuāli pārslēgt tīklus, lai piekļūtu DApps.

Rabijam ir visaptverošs skatījums uz vairāku ķēžu aktīvu atlikumiem, ko iepriekšējie maki nevarēja izdarīt!

Taču ir svarīgi apzināties, ka uz L2 orientētām ekosistēmām ir grūti kaut kādā mērā mēģināt koordinēt. Jo nav dabiska ekonomiska stimula vienam L2 izveidot koordinācijas infrastruktūru: mazie L2 to nedarīs, jo viņi vēlas iegūt tikai nelielu daļu no ieguvumiem, tāpat kā liela mēroga L2, jo viņi to var gūt labumu no sava vietējā tīkla efekta stiprināšanas. Ja katrs L2 domā tikai par sevi un neviens nedomās par to, kā tas iekļaujas plašākā Ethereum sistēmā, tad mēs cietīsim neveiksmi, tāpat kā urbānā utopija attēlos dažas rindkopas augstāk.

Ir grūti pateikt, ka šai problēmai ir ideāls risinājums. Varu tikai teikt, ka ekosistēmai ir pilnīgāk jāatzīst, ka starp-L2 infrastruktūra ir tikpat daudz Ethereum infrastruktūras veids kā L1 klienti, izstrādes rīki un programmēšanas valodas, un tāpēc tā ir jānovērtē un jāfinansē. Mums ir Protokola ģilde, varbūt vajag Pamatinfrastruktūras ģildi.

Apkopojiet

Dažādās publiskajās diskusijās “L2” un “sharding” bieži tiek uzskatītas par divām pretrunām blokķēdes paplašināšanas stratēģijām. Tomēr, aplūkojot pamatā esošo tehnoloģiju, jūs atradīsit neskaidrību: faktiskās pamatā esošās mērogošanas metodes ir tieši tādas pašas. Neatkarīgi no tā, vai tā ir datu sadalīšana, krāpšanas pārbaudītāji vai ZK-SNARK validatori, vai risinājumi, kas sazinās vairākos “apkopojumos, shardos”, galvenā atšķirība ir: kurš ir atbildīgs par šo komponentu izveidi un atjaunināšanu, un cik liela autonomija tiem ir?

Uz L2 orientēta ekosistēma ir šķelšanās īstā tehniskā nozīmē, taču sadalīšanas ietvaros jūs varat izveidot savas šķembas ar saviem noteikumiem. Tas ir ļoti spēcīgs, neierobežots radošums un var sasniegt daudz neatkarīgu jauninājumu. Taču tas rada arī dažas galvenās problēmas, jo īpaši koordinācijas ziņā. Lai uz L2 orientēta ekosistēma, piemēram, Ethereum, būtu veiksmīga, tai ir jāsaprot šie izaicinājumi un tie nekavējoties jārisina, lai gūtu pēc iespējas vairāk priekšrocību, ko sniedz L1 orientēta ekosistēma, un Tuvu labāko no abiem.