Оригинальный заголовок: (Почему Solana нуждается в сетевых расширениях, а не в решениях Layer 2?)
Авторы оригинала: Dr. Yugart Song, Stepan Soin, Qinwen Wang, Lollipop Builders
1. Фон
Быстрое развитие блокчейн-технологий сделало Ethereum (EVM) и Solana (SVM) двумя доминирующими концепциями дизайна, каждая из которых занимает лидирующие позиции в своей области. Исторически Ethereum доминировал в общем объеме заблокированных средств (TVL) EVM цепей благодаря своей уникальной философии и подходам, в то время как Solana заняла доминирующую позицию в неконечных EVM цепях. Однако с увеличением активности и разработкой новых цепей Ethereum начала уступать свои позиции более быстрым EVM цепям и переходить к решениям по расширению Layer 2 (L2). В отличие от этого, монолитная архитектура Solana, благодаря уникальным технологическим инновациям и значительным резервам производительности, избежала такого разделения, но ценой необходимости в более высокой пропускной способности и скорости.
Тем временем концепция роллапов предоставляет dApps важную возможность: создавать настраиваемую среду выполнения. Однако это приводит к интересному феномену: L2 фрагментируют ликвидность и пользовательскую базу Ethereum, в то время как приложения L2/L3 еще больше усугубляют это разделение. Solana придерживается концепции монолитной экосистемы, но преимущества предоставления настраиваемых сред для различных случаев использования не следует игнорировать.
2. Катализаторы появления сетевых расширений: Layer 2 — путь к разделению
С 2017 года, начиная с Plasma и переходя через Optimistic и zk-роллапы, история расширения Ethereum четко демонстрирует необходимость решения проблем масштабируемости. Однако стоит отметить, что часть L2 TVL Ethereum поддерживается мостами ETH, которые остаются на L1.
Тем не менее, эти решения по расширению также обнаружили значительный риск — эффект разделения ликвидности и пользователей, известный в области блокчейна как «вампирский эффект». Осуществление EIP-4844 стало наглядным подтверждением резкого снижения доходов от сборов Ethereum. Аналитики, включая Джастина Бонса из Cyber Capital, указывают на то, что рост сборов Ethereum фактически захватывается L2.
Рисунок 1: Динамика предложения ETH. Источник: ultrasound.money
Это указывает на то, что когда пользователи покидают L1, сборы, остающиеся на L1, значительно уменьшаются, что приводит к снижению уровня уничтожения. Это должно было быть очевидно с самого начала. Теперь использование и доходы захватываются L2, которые нацелены на получение ренты! Именно это делает их жадными, поскольку только небольшая часть сборов возвращается в L1, а остальная часть остается у коммерческих сущностей. При этом эти сущности также способствовали поддержанию ограниченного пространства блоков ETH L1. Даже график, опубликованный Unchained Pod, показывает, что Optimism (OP) за каждую 1 долларовую сбору, уплаченную на L1, может заработать 300 долларов прибыли:
Рисунок 2: Сборы L2, полученные за каждый 1 доллар сбора на L1. Источник: GrowThePie
Следовательно, очевидно, что L2 демонстрирует эффект «вампира» в отношении торговой активности и экономической привлекательности L1. Переход к приложениям цепей (Appchains), независимым от Ethereum, лишь усугубляет эту ситуацию.
Эта точка зрения была поддержана Анатолием Яковенко, который опубликовал в Twitter следующее: «Если экосистема Solana разрушает оптимизацию выполнения L1, чтобы поддержать все пользовательские транзакции и полагается на универсальный стек L2 „arb/op“, это будет иметь паразитический эффект на основную сеть Solana. Это не трудно понять. Когда L2 получает приоритетные транзакции от базового уровня, а не новые, они становятся паразитическими. Поскольку основная сеть продолжит максимизировать свою пропускную способность, L2 или любой другой SVM будет трудно конкурировать с ней в цене. Пользовательские сборы не должны превышать сборы основной сети».
Управляющий партнер Multicoin Capital Кайл Самани также выразил аналогичное мнение, написав: «Всё, что могло произойти на L1, но происходит вне L1, по определению является паразитическим. Именно поэтому я не заинтересован в EVM/SVM роллапах. На самом деле, они не отличаются от L1. Я очень сомневаюсь, что эти L2, скопированные и вставленные, добьются успеха на Solana, потому что L1 уже достаточно хорош».
В этом контексте Solana демонстрирует очень привлекательный подход к защите сетевых характеристик через сохранение монолитной архитектуры и единой концепции экосистемы.
Но как избежать подобной ситуации с Ethereum L2? Давайте углубимся в это.
3. Быстрый рост Solana и его ключевые преимущества.
В отличие от традиционных блокчейн-систем, разработанных вокруг виртуальной машины Ethereum (EVM), блокчейн Solana демонстрирует совершенно новую архитектуру.
Solana использует механизм доказательства доли (PoS) для защиты от атак Sybil, а также внедряет одно из своих ключевых новшеств — алгоритм исторического доказательства (PoH). PoH — это проверяемая задержка функция (VDF), используемая для сортировки и временной метки транзакций, переданных по сети. Кроме того, Solana выделяется за счет использования высокопроизводительного оборудования, протокола передачи транзакций без пула памяти (Gulf Stream), поддержки параллельной обработки Sealevel, а также дизайна, отличного от традиционной модели учетных записей блокчейна (похожего на файловую систему операционной системы Linux).
Solana следует философии монолитного дизайна, достигая значительно более высокой масштабируемости посредством уникального механизма консенсуса, технологических инноваций и постоянной оптимизации архитектуры, что увеличивает скорость и пропускную способность.
Solana также получает выгоду от мощного сообщества разработчиков: более 2500 разработчиков активно участвуют в этом. Это способствовало значительному росту Solana. TVL Solana увеличился с 210 миллионов долларов в 2023 году до 7,73 миллиарда долларов в 2024 году, что почти в 35 раз. По сравнению с ноябрем 2022 года объем торгов Solana DEX вырос в 200-300 раз, а с лета 2023 года DAU увеличился в 5 раз. К 14 ноября 2024 года объем торгов Solana превысил объем торгов Ethereum в 4 раза. Количество активных кошельков также продолжает расти, достигнув пика в 9,4 миллиона активных пользователей 22 октября 2024 года.
Рисунок 3: Динамика объема торгов Solana DEX и активных кошельков. Источник: Dune, Artemis
Следовательно, Solana — это мощная экосистема с обширным и активным сообществом пользователей и разработчиков, которое пережило экспоненциальный рост как по пользовательской базе, так и по активности. Эта траектория развития подчеркивает важность Solana как ведущей неконечной EVM цепи, особенно в свете ее динамичного расширения.
Рисунок 4: Сравнение TVL неконечных EVM блокчейнов. Источник: DefiLlama
Децентрализованные приложения (dApps) на Solana значительно увеличили свою функциональность, повысив приемлемость и удобство для пользователей. Очевидно, что Solana становится суперсистемой с выдающимися характеристиками. Но некоторые приложения, такие как Zeta Market, планируют выпустить свои экземпляры (L2), чтобы достичь той же цели.
Одним из особенно заметных фактов является то, что SVM показывает отличные результаты в изолированных средах. Это было полностью доказано такими проектами, как Pyth Net, Cube Exchange и другими, которые используют SVM для поддержки приложений цепей, экосистема Solana также называется авторизованной средой Solana (SPEs).
Несмотря на наличие использования независимых «специфических приложений» SVM цепей, эти цепи не имеют значительных отличий от обычных клиентов Solana, мы считаем, что как нативные расширения Solana (vanilla Solana forks) имеют ограниченную ценность. Такой подход может привести к повторению фрагментации Ethereum.
Очевидно, что Solana нуждается в независимом подходе, чтобы избежать разрушения характеристик своей монолитной архитектуры. Именно поэтому Lollipop разработал Сетевые расширения Lollipop, которые значительно изменят ландшафт экосистемы Solana.
4. Что нужно Solana? — Поддержка внешней среды выполнения для монолитной архитектуры через модульный подход
4.1 Основные концепции сетевых расширений (Network Extensions)
Эти факторы побудили сообщество Solana начать обсуждение необходимости перемещения части вычислительных задач в другое место. Масштабирование не является новой концепцией для Solana. Еще в 2022 году появились токеновые расширения, которые предоставили такие новые функции, как конфиденциальные переводы, хук перевода, указатель метаданных и т.д.
Следовательно, при улучшении функций Solana и расширении dApp логично было бы ввести концепцию сетевых расширений (Network Extensions, NE). Помимо улучшения функциональности Solana через расширения, сетевые расширения (NE) также вводят модульные элементы в экосистему — различные среды в NE могут быть настроены в соответствии с конкретными требованиями и могут быть разделены между несколькими dApp и протоколами.
На основе инсайтов и обсуждений в экосистеме Solana мы определили несколько основных принципов, которые должны определять архитектуру и функциональность сетевых расширений (NE). Эти принципы направлены на обеспечение бесшовной интеграции с сетью Solana, одновременно поддерживая его основные преимущества архитектуры:
· Не создавать «фрагментацию» ликвидности
· Не создавать «фрагментацию» пользовательской базы
· Для пользователей взаимодействие остается таким же, как и при прямом использовании Solana.
· Единый технологический стек
· Сетевые расширения (NE) отправляют транзакции непосредственно в валидаторские узлы Solana
Для NE Solana является настоящим уровнем расчетов, где происходит движение средств. Сетевые расширения — это настоящий уровень выполнения, который не фрагментирует основную цепь и напрямую взаимодействует с учетными записями и программами на этом уровне.
Рисунок 5: Упрощенная схема процесса сетевых расширений (NE) Lollipop
Эти характеристики отличают сетевые расширения (NE) от различных решений по масштабированию, таких как роллапы, сайдчейны, подсети и различные модификации L2, приложения цепей и т.д. В отличие от аналогичных решений, цель Lollipop — разработать технологическую структуру для сетевых расширений (NE), позволяющую разработчикам, потребителям и конечным пользователям бесшовно взаимодействовать с ликвидностью и пользовательской базой Solana на уровне Solana.
4.2 Сравнительный анализ
На данный момент Lollipop является первым решением, предоставляющим прямое соединение с основной сетью Solana и не приводящим к фрагментации ликвидности или пользователей.
Нативная среда Lollipop может служить основой для новых продуктов, а также поддерживать миграцию существующих dApp без разрыва связи с экосистемой и ликвидностью Solana. Для существующих dApp это повысит их скорость, стабильность и расширит их функциональность.
Рисунок 6: Сравнение существующих решений Solana
Ключевое отличие от L2, подсетей и сайдчейнов:
· L2: L2 собирает транзакции и отправляет доказательства на L1. Исполнение и расчеты фактически происходят внутри роллапа, в то время как L1 (например, Ethereum или Solana) используется для проверки проверок. Сетевые расширения (NE) непосредственно отправляют транзакции в валидаторские узлы и программы Solana.
· Сайдчейны: между сайдчейнами и основной цепью нет прямого соединения. Хотя сайдчейны могут закреплять данные на основной цепи, разрыв между экосистемами значительно больше по сравнению с L1 и L2. На самом деле, сайдчейны являются полностью независимыми сетями.
· Подсети: в текущей реализации подсети могут создавать независимые экосистемы внутри подсетей, при этом ликвидность и пользователи сосредоточены в различных пространствах.
Проекты, наиболее соответствующие концепции сетевых расширений в экосистеме Solana, — это Getcode и Sonic SVM (на основе HyperGrid). Тем не менее, Getcode выступает только в качестве слоя для перевода средств, подобного сети Lightning для биткойнов, и не поддерживает развертывание сложных сред. Несмотря на то, что Sonic обладает задержкой в 10 миллисекунд и может делегировать программы, развернутые на Solana, собственным экземплярам, он больше сосредоточен на игровой области и не так гибок и настраиваем, как задуманный Lollipop.
Сетевые расширения (NE) напрямую работают с ликвидностью Solana, не создавая различных цепей, пространств и сообществ.
Сетевые расширения (NE) могут предоставить инфраструктурные решения для Solana и его децентрализованных приложений (dApps) и поддерживать работу самих dApp. Эта концепция в определенной степени похожа на идеи приложений цепей (appchains) и L2. Многие dApp переходят на свои собственные специализированные экземпляры, чтобы повысить производительность, масштабируемость и пользовательский опыт.
В L2 существует множество таких решений: OP-Stack, Arbitrum Orbit, Polygon CDK, StarkEX, zkSync Era, Termina и т.д. Эти наборы инструментов способствовали успешному запуску множества L2 проектов, значительно увеличив масштабируемость и доступность блокчейн-сетей.
Тем не менее, как мы видели ранее, текущая иерархическая модель и практика фрагментированных сред не соответствуют монолитной архитектуре Solana.
4.3 Рыночный спрос
Указанные примеры и описания отражают более широкую тенденцию: децентрализованные приложения (dApp) создают независимые экземпляры. Это позволяет им оптимизировать операции и функциональность, предлагая пользователям лучшие услуги. Эти приложения могут быть DeFi dApp, игры, протоколы верификации и идентификации, протоколы конфиденциальности, решения для учреждений и бизнеса и т.д. Эти среды в основном основаны на различных реализации роллапов.
Как уже упоминалось, роллап имеет эффект вампира на основную цепь. Lollipop нацелен на решение этой проблемы, одновременно вводя модульность в Solana, не разрушая ее монолитную архитектуру.
Вот революционное значение сетевых расширений (NE) для Solana:
· Настраиваемая логика выполнения: независимо от того, нужны ли разработчикам уникальные правила управления, определенные структуры вознаграждений или децентрализованная вычислительная среда, NE может удовлетворить все детали требований. Разработчики могут развертывать модифицированные экземпляры SVM в NE, настраивая задержку, время блока, размер блока и другие параметры, что может обеспечить реальное время выполнения экземпляров и создать другие сценарии использования, которые сейчас еще не очевидны.
· Прямые расчеты: хотя NE функционируют независимо, все транзакции по-прежнему напрямую осуществляются на Solana. Это сохраняет единство ликвидности и потоков пользователей внутри блокчейна, не создавая фрагментации или эффекта вампира.
· Экономическая гибкость: NE использует эффективность Solana для внедрения инновационных экономических моделей. Например, пользователи dApp могут наслаждаться безгазовыми экономическими моделями через подписочные системы.
· Гибкость без фрагментации: в отличие от L2, NE не создают изолированное пространство. Все остается единым — это можно рассматривать как аналог токенов расширений.
· Обеспечение бесшовного UI/UX для конечных пользователей: в отличие от подсетей или решений L2/L3, NE предоставляет более превосходный пользовательский опыт. Пользователям не нужно переключаться между сетями, использовать технологии межсетевого взаимодействия или беспокоиться о проблемах с адресами, они могут просто взаимодействовать с Solana.
· Снижены затраты на развертывание программ: в настоящее время, если разработчику необходимо развернуть независимую программу на Solana и она зависит от других программ в меньшей степени, ему необходимо заплатить 1-3 SOL или больше в зависимости от размера программы. Однако через делегирование и прокси NE предоставляет возможность развертывания многокомпонентных сложных программ в различных средах, что значительно дешевле, чем развертывание непосредственно на Solana.
NE также может охватывать случаи использования, связанные с автоматизированными системами верификации (AVS), основанными на протоколах повторной залога. Эти случаи использования включают децентрализованные оракулы, сопроцессоры, проверяемые вычисления, децентрализованный порядок, быструю финализацию и т.д. Все это стало возможным благодаря адаптируемости NE.
Другой важный сценарий для NE — создание безгазовых экономических систем в средах, подобных абстракции учетных записей (Account Abstraction) EVM. Это очень полезно для протоколов, способных генерировать большое количество транзакций — например, высокочастотной торговли (HFT), игр, протоколов ребалансировки и динамических пулов с централизованной ликвидностью.
Поэтому Lollipop предложил несколько ключевых направлений для использования NE:
1. Игры: представьте себе игру без сборов за газ — игроки наслаждаются бесшовным опытом, разработчики используют подписочные модели для стабильного дохода. Это открывает новые возможности для разработки компонентов Web3 для игр — взаимодействие с кошельками или рынками, не покидая игровую среду.
2. DeFi: создание высокочастотных торговых платформ, использующих сборы на основе сессий (session-based fees), а не сборы за газ, что делает транзакции быстрее и дешевле. Формирование новой логики через внецепную исполнение ордеров и проектирование клиринга. Более высокая скорость выполнения позволяет протоколам использовать более высокий кредитное плечо.
3. Модели AI: прямые расчеты каждой транзакции на Solana, используя GPU для развертывания вычислительных (compute-intensive) AI сред. Это может применяться в различных сценариях: оценка безопасности, маршрутизация, арбитраж, реализация различных намерений моделей и т.д.
4. Корпоративные решения: создание специализированной среды для корпоративных и институциональных клиентов с строгими требованиями к управлению, политике, соблюдению норм, шифрованию и правилам управления.
5. PayFi: предоставление программируемой среды для сложных финансовых задач, таких как финансирование цепочки поставок, трансакции через границу, корпоративные карты, поддерживаемые цифровыми активами, кредитные рынки и др.
6. Децентрализованные вычисления: активация продвинутых децентрализованных вычислений на GPU или TEE (доверенная среда выполнения) — для криптографии, сопроцессоров, AI моделей или задач с высоким потреблением данных.
7. Доверенная среда: развертывание доверенной среды для использования таких, как оракулы, децентрализованное хранилище (DAS/DAC), системы верификации, сети децентрализованной физической инфраструктуры (DePin) и т.д.
Следовательно, основной задачей команды Lollipop является: обеспечить возможность создания настраиваемых сред для dApp и протоколов в экосистеме Solana и их прямое соединение с Solana. Это означает, что концептуально выполнение, похоже, происходит в сетевых расширениях (Network Extension), но все действия завершаются расчетами и окончательными подтверждениями на Solana.
В то же время кошелек пользователя должен находиться в пространстве блоков Solana. После долгого и глубокого процесса исследований и разработок команда Lollipop в конечном итоге пришла к текущему дизайну Lollipop.
5. Техническое объяснение Lollipop
Lollipop позволяет проектам модифицировать клиент Solana в внешней среде выполнения и бесшовно передавать результаты выполнения обратно в основную сеть Solana, что исключает необходимость создания независимых цепей. У Solana нет глобального состояния дерева, что критически важно для обеспечения безопасных расчетов результатов выполнения вне цепи. Lollipop решает эту проблему, вводя разреженные деревья Меркла (Sparse Merkle Trees, SMT) для шифрования проверок результатов выполнения в своих сетевых расширениях.
Ключевые технические особенности:
· Внешняя среда выполнения: Lollipop позволяет dApp обрабатывать свою сложную логику вне цепи, одновременно обеспечивая, чтобы результаты каждой операции могли быть зашифрованно проверены через разреженное дерево Меркла, что гарантирует безопасность и целостность.
· Разреженное дерево Меркла (SMT): SMT — это особый тип дерева Меркла, используемый для проверки существования данных без хранения всех данных. Это позволяет Lollipop эффективно и безопасно проверять результаты выполнения вне цепи, гарантируя, что эти результаты в конечном итоге смогут надежно рассчитываться на основной сети Solana.
· Бесшовное соединение с основной сетью Solana: Lollipop реализует прямое соединение с основной сетью Solana через свои сетевые расширения, избегая проблем с фрагментацией, связанных с традиционными L2 или шардированными цепями, и обеспечивая единство ликвидности и пользовательской базы.
Преимущества этой технологии:
· Не требуется создание независимой цепи: проекты больше не обязаны создавать дополнительные цепи или экосистемы, а могут изменять клиент Solana через Lollipop и осуществлять выполнение вне цепи. Это как снижает затраты на разработку и эксплуатацию, так и обеспечивает тесную связь с основной сетью Solana.
· Децентрализованный и безопасный: используя разреженные деревья Меркла для шифрования проверки, Lollipop может гарантировать, что результаты выполнения вне цепи не будут подвержены изменениям или несоответствиям.
· Адаптация для dApp Solana: Lollipop позволяет децентрализованным приложениям на Solana лучше масштабировать свою функциональность, одновременно избегая проблем производительности и безопасности, которые могут возникнуть с внешней средой, что делает его идеальным выбором для dApp Solana.
Подход Lollipop предоставляет Solana инновационное решение, позволяющее повысить масштабируемость и эффективность операций без создания фрагментации, становясь неотъемлемой частью будущей экосистемы Solana.
Рисунок 7: Схема Lollipop
Архитектура Lollipop состоит из нескольких основных компонентов:
1. Уровень сетевых расширений (NE)
2. Программы на уровне Solana (Programs on Solana Layer)
3. Уровень облака Polkadot (Polkadot Cloud Layer)
Lollipop непосредственно строится на Solana, используя его параллельные возможности выполнения и уникальную структуру данных транзакций. Параллельная обработка SVM (Solana Virtual Machine) зависит от самого клиента Solana. Модифицируя клиент Solana, Lollipop максимизирует улучшения производительности, обеспеченные локальными преимуществами Solana.
Эта архитектура позволяет децентрализованным приложениям (dApps) бесшовно мигрировать от L1 Solana к NES Lollipop, не требуя никаких изменений в коде программы, при этом используя те же инструменты и технологический стек разработчиков Solana, но с меньшими затратами.
Стоит особо отметить, что параллельное выполнение SVM основано на уникальной структуре данных транзакций Solana. В каждой транзакции инициатор заранее указывает, какую информацию о счетах он хочет прочитать и записать. Это позволяет SVM обрабатывать пакет транзакций на основе этой информации о счетах с эффективной параллельной последовательной обработкой, гарантируя, что параллельно исполняемые транзакции не будут одновременно читать и записывать в один и тот же аккаунт. Другими словами, простое перемещение SVM в другие системы выполнения не даст преимуществ в параллельной обработке.
Lollipop стремится стать надежным суперкомпьютером для сетевых расширений (Network Extensions), предлагая разрешенные и нерегулируемые среды, многопоточную обработку, глобальную согласованность, настраиваемость и высокую стоимость. Сеть Lollipop предоставляет полную инфраструктуру для развертывания NE, включая общие секвенсоры, валидаторы и безсостояние проверяемые контракты.
Используя Polkadot Cloud, Lollipop также может реализовать свое решение в качестве доступности данных (DA). Каждый контракт работает на специализированном ядре, поддерживающем параллельное синхронное выполнение между валидаторами, секвенсорами и DA, обеспечивая высокую производительность.
Рисунок 8: Архитектурная схема Lollipop
6. Заключение
Сетевые расширения (NE) Lollipop являются важным шагом вперед для повышения функциональности dApp и протоколов в экосистеме Solana. Обеспечивая совершенно новый способ разработки для dApp и протоколов в экосистеме Solana, Lollipop гарантирует бесшовную интеграцию с основной сетью Solana, при этом сохраняя монолитную архитектуру и избегая фрагментации цепи. В отличие от традиционных решений Layer 2, которые обычно создают изолированные среды и приводят к фрагментации ликвидности, Lollipop обеспечивает единство ликвидности и пользовательской базы на обоих уровнях за счет прямого подключения к Solana.
Сетевые расширения (NE) Lollipop предоставляют разработчикам универсальную структуру, позволяющую создавать настраиваемые среды выполнения для удовлетворения конкретных потребностей различных случаев использования. В частности, сетевые расширения (NE) могут обеспечить более эффективные операции для постоянно децентрализованных бирж (Perp DEX), развертывая оптимизированный по скорости экземпляр SVM. Они также могут снизить трения в пользовательском интерфейсе и пользовательском опыте децентрализованных приложений (dApp) в экосистеме Solana, вводя намерения (Intents) и абстракцию учетных записей (Account Abstraction). Эта способность может стать катализатором роста Web3 игр на Solana.
Экземпляры NE и независимость конфигурации Solana также открывают путь для продуктов корпоративного уровня, институциональных решений, приложений PayFi и даже специализированных приложений, таких как страховые продукты.
В конечном итоге дизайн Lollipop предлагает перспективное решение для масштабируемости dApp на Solana, закладывая основу для новой эры высокопроизводительных блокчейнов. С учетом постоянного роста экосистемы Solana уникальная архитектура Lollipop делает его ключевым двигателем будущих инноваций, предоставляя разработчикам инструменты для создания безопасных, эффективных и устойчивых приложений.
