Автор: исследователь YBB Capital Ac-Core. Компилятор: 0xjs@金财经;
TLDR:
Из-за отсутствия унифицированных стандартов, а также различных архитектур и механизмов консенсуса в разных блокчейнах процесс межсетевой передачи активов является сложным и дорогостоящим. Существующие сторонние мосты сталкиваются с проблемами доверия и безопасности, а централизованные мосты должны поддерживать ликвидность и перекладывать расходы на пользователей. Выпуск цепочки в один клик аналогичен решению трилеммы и является компромиссным решением для объединения активов.
Зрелость рынка возглавляют OP Stack и Superchain, и Base является успешным примером. AggLayer изначально совместим с Ethereum и его легче принять, но он должен обеспечивать безопасность и надежность процесса агрегации. Успех Elastic Chain зависит от развития ZKSync. Мы с оптимизмом смотрим на OP в краткосрочной перспективе и ZK в долгосрочной перспективе.
На фоне недостаточного количества инноваций в отрасли DeFi по-прежнему остается основным сценарием применения Rollups. В настоящее время DePIN, RWA и масштабные проекты GameFi реже появляются на Rollups, тогда как рынки SocialFi и NFT могут появиться, но популярность на рынке неопределенна. Блокчейн в целом демонстрирует эффект Мэтью. Тенденция неограниченной эмиссии Rollups заслуживает долгосрочного внимания на высшем уровне и краткосрочного внимания на среднем и нижнем уровнях.
1. Соединение цепочек островов: проблема мостов
При передаче активов между цепочками каждый блокчейн имеет уникальную архитектуру, механизм консенсуса, подтверждение состояния и переход между состояниями. Отсутствие унифицированных стандартов и совместимости приводит к сложной межцепочной коммуникации и обмену данными. Эти процессы проверки часто слишком дороги для выполнения в сети. Это ограничение привело к увеличению количества многосторонних подписных комитетов для проверки состояния других цепочек. Таким образом, не существует универсального децентрализованного стандарта или протокола, который мог бы обеспечить совместимость между всеми блокчейнами, ограничивая свободное движение активов между различными блокчейнами.
Чтобы обеспечить передачу активов между цепочками, появилось множество сторонних мостов, но эти мосты сталкиваются со значительными проблемами сетевой безопасности, связанными с проблемами доверия. Даже если бы централизованные мосты могли обеспечить полную безопасность, им все равно необходимо было бы поддерживать достаточную ликвидность в каждой интегрированной цепочке, чтобы переложить эти эксплуатационные расходы на пользователей. В настоящее время невозможно решить проблему доверия к собственным децентрализованным мостам активов и сторонним мостам, что привело к тому, что ZKsync, Polygon и Optimism запустили больше собственных решений, таких как Elastic Chain, AggLayer и Superchain Explorer, для достижения локализованного многоцепочного расширения. .
2, ZKsync3.0: эластичная цепь
Источник изображения: zksync.mirror
В 2023 году Matter Labs, основная компания-разработчик ZKsync, выпустила ZK Stack — набор инструментов, который позволяет разработчикам создавать свои собственные блокчейны на основе технологии ZKsync. По сути, эти пользовательские цепочки будут связаны между собой через Elastic Chain, превращая ZKsync 3.0 из единого Ethereum L2 в Elastic Chain.
Обновление ядра протокола ZKsync 3.0, выпущенное 7 июня 2024 года, является самым сложным обновлением ZKsync на сегодняшний день. Он переконфигурирует мост ZKsync L1 в контракт общего маршрутизатора для поддержки расширяющейся сети совместимых цепочек ZK. Платформа ZK Stack обеспечивает встроенную, не требующую доверия и недорогую совместимость между цепочками.
Компания Matter Labs заявила: «Elastic Chain — это бесконечно масштабируемая сеть, состоящая из цепочки ZK (свертывания, валидии и волеизъявления), обеспечивающая ее безопасность с помощью методов математической проверки и обеспечивающая бесперебойную совместимость в рамках унифицированного и интуитивно понятного пользовательского интерфейса. Она предназначена для обеспечения совместимости. в экосистеме ZKsync стал более плавным и эффективным».
2.1 Архитектура эластичной цепи
Elastic Chain не полагается полностью на технологию ZK и не может просто добавлять «заплаты» для защиты от ZK к другим многоцепным системам, отличным от ZK. В целом его сеть реализована с помощью трех компонентов: ZK Router, ZK Gateway и ZK Chains.
1. Маршрутизатор ZK:
Базовый механизм маршрутизации: ZK Router — это основной компонент маршрутизации архитектуры ZKSync 3.0, отвечающий за управление и координацию связи и передачи данных между различными цепочками и узлами в сети.
Межсетевая связь: используя эффективные протоколы межсетевой связи, ZK Router обеспечивает быструю и безопасную передачу данных между различными цепочками, улучшая совместимость и производительность всей сети.
2. Шлюз ZK:
Входные и выходные узлы: ZK Gateway служит входным и выходным узлом сети ZKSync 3.0, обеспечивая взаимодействие между внешними блокчейнами (такими как основная сеть Ethereum) и сетью ZKSync.
Объединение активов: отвечает за объединение и передачу активов между внешними блокчейнами и сетью ZKSync, обеспечивая безопасный и эффективный поток активов между различными цепочками.
Агрегация транзакций: агрегируйте пользовательские транзакции в пакеты, затем генерируйте доказательства с нулевым разглашением и отправляйте их во внешние блокчейны для проверки, снижая нагрузку на данные в цепочке и комиссию за транзакции.
Промежуточное программное обеспечение: его можно понимать как промежуточное программное обеспечение, развернутое между цепочками Ethereum и ZK для достижения комплексной совместимости между цепочками ZK.
3. Цепочки ZK. Обеспечьте достоверность и безопасность транзакций путем создания и проверки доказательств с нулевым разглашением и отправки результатов в ZK Router для объединения и координации. Они связаны со смарт-контрактами L1 через шлюз ZK, полностью независимы, настраиваемы и созданы с использованием стека ZK.
По данным ZKsync, Gateway является ключевым компонентом Elastic Chain, обеспечивающим беспрепятственный расчет между ZK Chains и Ethereum. Отправляя доказательства и данные в Ethereum через Gateway, вы можете получить следующие преимущества:
Кросс-пакетный и кросс-чейн-синтез доказательств: снижение затрат на проверку L1.
Дельта-сжатие с сохранением состояния: сжимает небольшие пакеты данных, отправляемых на шлюз, и эффективно пересылает их большими пакетами на уровень L1.
Более быстрая окончательность: проверяет доказательства цепочки и предотвращает конфликты с помощью межцепочного моста с малой задержкой, улучшенного за счет участия большого количества валидаторов. Цепочке Z K не нужно доверять другим цепочкам.
Активность: активность каждой цепочки ZK управляется независимо ее валидаторами; шлюз не влияет на ее деятельность; Цепочка может свободно покинуть шлюз.
Устойчивость к цензуре: принудительные межсетевые транзакции будут дешевле, чем обычные транзакции L1, устойчивые к цензуре, что упростит их использование для всех пользователей.
Цепочки ZK не требуют использования ZK Gateway и могут быть рассчитаны непосредственно в Ethereum, при этом вы можете свободно покинуть сеть ZK Gateway, не влияя на безопасность ее цепочки. Они могут переключаться между использованием шлюза ZK и расчетами непосредственно в Ethereum. ZK Gateway будет управляться децентрализованным, не требующим доверия кластером валидаторов для обеспечения отказоустойчивости и надежности сети. Токены ERC20 необходимы для участия в этом децентрализованном процессе проверки. Управление сетью ZKSync назначит для этой цели токен (вероятно, ZK Token).
С валидаторов будет взиматься плата за мост и плата за каждый байт дельта-данных о состоянии, опубликованных на шлюзе ZK. Это стимулирует валидаторов присоединяться к ZK Gateway, поскольку их доход может увеличиваться в геометрической прогрессии по мере увеличения стоимости внутрисетевых транзакций. Кроме того, из-за услуги повторного сжатия, предоставляемой валидаторами, расчет данных через шлюз ZK будет дешевле, чем расчет непосредственно в сети Ethereum, и, вероятно, именно поэтому большинство цепочек ZK могут решить присоединиться.
3. Полигон 2.0: Агглер
Источник изображения: Polygon Agglayer
3.1 Происхождение дизайна Agglayer
Подобно OP Stack и ZK Stack, блокчейны, созданные с помощью Polygon CDK, можно напрямую интегрировать в Agglayer, используя его унифицированные службы мостов и безопасности для достижения совместимости с другими блокчейнами. Это формирует основную архитектуру Polygon 2.0.
Основная идея Agglayer исходит из конструкции Shared Validity Sequencing, предложенной Umbra Research. Целью проекта является достижение атомарной межсетевой совместимости между несколькими Optimistic Rollup. Используя общий секвенсор, система может единообразно обрабатывать порядок транзакций и фиксировать корневую публикацию нескольких накопительных пакетов, обеспечивая атомарность и условное выполнение.
Для достижения этой цели необходимы следующие три элемента:
Общий секвенсор: получает и обрабатывает запросы кросс-чейн транзакций.
Алгоритм построения блоков: общий секвенсор отвечает за создание блоков, содержащих межцепочные операции, и обеспечение их атомарности.
Общее доказательство мошенничества. Внедрите общий механизм доказательства мошенничества между связанными накопительными пакетами для выполнения операций между цепочками.
Поскольку существующие накопительные пакеты уже имеют возможность двунаправленного обмена сообщениями между уровнями 1 и 2, Umbra добавила только MintBurnSystemContract (Burn и Mint) в дополнение к этим трем компонентам.
процесс работы:
Операция записи в цепочке A: может быть вызвана любым контрактом или внешней учетной записью и будет записана в BurnTree после успеха.
Операция Mint в цепочке B: после успешного выполнения секвенсором она записывается в mintTree.
Инварианты и непротиворечивость:
Согласованность корней Меркла. Корни Меркла для burnTree в цепочке A и mintTree в цепочке B должны быть абсолютно одинаковыми, чтобы обеспечить согласованность и атомарность межцепочных операций.
Работа системы:
Общий секвенсор отвечает за публикацию пакетов транзакций и объявленных корневых состояний обоих накопителей в Ethereum. Он может быть централизованным или децентрализованным (например, Metis). Секвенсор получает транзакции и создает блоки для накопительных пакетов A и B. Если транзакция на A успешно взаимодействует с MintBurnSystemContract, она попытается выполнить соответствующую транзакцию Mint на B. Если транзакция Mint завершается успешно, она включает в себя как транзакцию Burn на A, так и транзакцию Mint на B; в случае неудачи она исключает обе транзакции;
3.2 Основные компоненты Agglayer:
В Agglayer Polygon 2.0 его основными компонентами являются Unified Bridge и Pessimistic Proofs.
1. Единый мост
Техническая основа:
Межсетевая связь. Суть Unified Bridge заключается в обеспечении бесперебойной связи между различными цепочками и реализации передачи данных и активов между различными решениями уровня 2 и основной сетью Ethereum через протоколы межцепочной связи.
Агрегация ликвидности: мост объединяет ликвидность из различных решений уровня 2, позволяя пользователям свободно перемещать активы между цепочками, не беспокоясь о фрагментации ликвидности.
Логика реализации:
Передача сообщений: Unified Bridge реализует межцепочную связь через механизм передачи сообщений. Сообщение содержит соответствующую информацию о транзакции и передается между цепочками через протокол моста.
Блокировка и освобождение активов. Когда пользователь блокирует актив в определенной цепочке, Unified Bridge освобождает активы равной стоимости в целевой цепочке. Этот процесс использует смарт-контракты для обеспечения безопасности и прозрачности.
Протокол взаимодействия. Чтобы обеспечить взаимодействие между различными цепочками, Unified Bridge использует стандартизированный протокол взаимодействия. Эти протоколы определяют, как обрабатывать транзакции между цепочками, проверять достоверность транзакций и разрешать потенциальные конфликты.
Источник: Агрегированные блокчейны: новый тезис.
2. Пессимистические доказательства
Техническая основа:
Безопасность. Пессимистическое доказательство — это мера безопасности, предназначенная для предотвращения мошеннических транзакций. Он вводит дополнительные этапы проверки во время проверки транзакции, чтобы гарантировать, что все транзакции действительны.
Отложенная проверка. В отличие от оптимистических доказательств, пессимистические доказательства предполагают, что транзакции могут быть вредоносными и полностью проверяются перед подтверждением.
Логика реализации:
Предварительная проверка: после отправки транзакции система немедленно выполняет предварительную проверку, включая проверку основной информации о транзакции, действительности подписи и т. д.
Углубленная проверка: после прохождения предварительной проверки транзакция переходит на стадию углубленной проверки, и система вызывает серию смарт-контрактов для проверки сложности и потенциальных рисков транзакции.
Разрешение споров: если в процессе проверки будут обнаружены какие-либо проблемы, система запустит механизм разрешения споров. Это позволяет пользователям и валидаторам предоставлять дополнительные доказательства для разрешения споров и обеспечения окончательной действительности транзакций.
Agglayer предоставляет высокобезопасную, масштабируемую и совместимую среду блокчейна за счет интеграции Unified Bridge и Pessimistic Proofs. Эти компоненты не только повышают безопасность системы, но и упрощают межсетевые транзакции, упрощая взаимодействие пользователей между цепочками. Для получения более подробной информации, пожалуйста, обратитесь к предыдущей статье YBB Capital «От модульности к агрегации: исследование ядра агглейера Polygon 2.0».
4. Оптимизм: объяснение суперчейна
В 2023 году компания Optimism стала пионером в области развертывания в один клик. Ее первоначальным проектом был OP Stack, который установил стандарт для унифицированной сети. OP Stack — это платформа запуска Optimism Superchain, решения для масштабирования Ethereum и центра взаимодействия и транзакций между всеми L2, созданными с использованием OP Stack.
Optimism Superchain использует общий стек разработки OP Stack, мосты, уровни связи и безопасность, гарантируя, что отдельные цепочки могут координироваться и работать как единое целое. Эту структуру можно разделить на пять различных уровней, каждый из которых имеет свою конкретную цель и функциональность:
Уровень доступности данных: определяет основной источник необработанных входных данных в цепочку на основе стека OP, в первую очередь через Ethereum DA.
Уровень заказа: контролирует сбор и пересылку пользовательских транзакций, обычно управляется одним заказчиком.
Производный уровень: обработка исходных данных на входе исполнительного уровня, в основном с использованием технологии Rollup.
Уровень исполнения: определяет структуру состояния системы и функции преобразования с виртуальной машиной Ethereum (EVM) в качестве центрального модуля.
Уровень расчетов: позволяет внешним блокчейнам видеть действительное состояние цепочки OP Stack посредством проверки ошибок на основе доказательств.
По сравнению с Elastic Chain и Agglayer, Optimism Superchain вышла на рынок первой и заняла значительную долю. Стоит отметить, что на запущенную на его основе Базу приходится большая часть ежедневных расходов газа, что отражает ее высокую ончейн-активность.
Источник: Dune Optimism — данные сети Superchain.
5. Субъективные мысли по поводу размещения ссылок в один клик
5.1 Анализ конкуренции AggLayer, Superchain и Elastic Chain
(Содержимое этого раздела отражает только личное мнение автора.)
Вышеупомянутые три плана расширения продолжают соответствующие повествования о расширении Rollup. С точки зрения зрелости рынка OP Stack и Superchain взяли на себя лидерство в завоевании рынка, а Base является наиболее успешным представителем.
AggLayer имеет преимущество встроенной совместимости и может работать непосредственно в существующей сети Ethereum без существенных изменений базового протокола. Это делает его более доступным для существующих пользователей и разработчиков Ethereum. Задача состоит в том, чтобы обеспечить безопасность и надежность процесса полимеризации.
Предварительное решение Elastic Chain зависит от развития экологии ZKsync и построения сообщества. Если ZKsync сам по себе не сможет развиваться, Elastic Chain может столкнуться с проблемами в привлечении разработчиков и поддержании энтузиазма сообщества. ОП, я с оптимизмом смотрю на ЗК в долгосрочной перспективе.
Однако неотъемлемой проблемой этих трех решений является относительно централизованный характер Rollup. В последнее время решения масштабирования на основе Rollup стали потенциальными конкурентами. Он перемещает секвенсор непосредственно в L1, сам Ethereum, тем самым устраняя необходимость в дополнительных секвенсорах или сложных этапах проверки для L2. Хотя существуют некоторые потенциальные проблемы с MEV, этот более естественный подход к расширению заслуживает внимания для будущего развития.
Источник: ZKsync — Введение в Elastic Chain.
5.2 Будущие тенденции и инновации в приложениях Rollup
В целом, благодаря продвижению «публикации цепочки в один клик», количество Rollup как основного решения для расширения Ethereum будет продолжать расти. Даже если экосистема Биткойна будет процветать в 2023 году, ее неродное расширение позаимствует многие концепции расширения Ethereum. Там, где рыночные инновации ограничены, инновации и влияние приложений Rollup могут быть ограниченными.
Для каждой цепочки виртуальных машин TVL является ключевым индикатором независимо от того, как меняется рынок, поэтому самыми ранними приложениями могут быть различные протоколы DeFi. Кроме того, также могут появиться протокол SocialFi и рынок торговли NFT.
В других областях DePIN может с трудом развиваться в Rollup и L1, а в Solana может появиться лидер. Концепция RWA с большей вероятностью будет развиваться на L1, но менее уверенно на Rollup. GameFi также будет расти, но у крупномасштабных игр будет шанс только на Rollup с GameFi в качестве ядра. Таким образом, большинство определенных приложений в настоящее время связаны с DeFi.
Однако эффект Мэтью в блокчейн-индустрии очевиден. С наступлением эры мультичейнов ресурсы будут концентрироваться на лучших проектах, сильные останутся сильными, а слабые будут устранены.
Оригинальная текстовая ссылка на исследовательский отчет YBB Capital