Новая статья Виталика: Возможное будущее Ethereum, The Surge

Дорожная карта Ethereum изначально включала две стратегии масштабирования: шардирование и протоколы второго уровня. Шардирование позволяет каждому узлу проверять и хранить лишь небольшую часть транзакций, в то время как протоколы второго уровня хранят большую часть данных и вычислений вне основной цепочки. Эти два направления в конечном итоге объединились, сформировав дорожную карту, сосредоточенную на Rollup, что по-прежнему является текущей стратегией масштабирования Ethereum.

Дорожная карта, сосредоточенная на Rollup, предлагает простое разделение задач: Ethereum L1 сосредотачивается на том, чтобы стать мощным и децентрализованным базовым уровнем, в то время как L2 берет на себя задачу помощи в расширении экосистемы. В этом году эта дорожная карта достигла значительных результатов: запуск EIP-4844 blobs значительно увеличил пропускную способность данных Ethereum L1, несколько Ethereum виртуальных машин (EVM) Rollup вошли в стадию 1. Однако этот путь также сталкивается с некоторыми уникальными вызовами.

Ключевые цели Surge включают:

1. В будущем Ethereum через L2 сможет достигать более 100000 TPS;
2. Сохранение децентрализованности и надежности L1;
3. По крайней мере, некоторые L2 полностью унаследовали основные свойства Ethereum (: доверие, открытость, устойчивость к цензуре );
4. Ethereum должен ощущаться как единая экосистема, а не 34 различных блокчейна.

В данной статье будут рассмотрены следующие аспекты:

1. Парадокс треугольника масштабируемости
2. Дальнейшие достижения в области выборки доступности данных
3. Сжатие данных
4. Обобщенный Плазма
5. Зрелая система доказательства L2
6. Улучшение межоперабельности между L2
7. Расширение выполнения на L1

! Новости Виталика: возможное будущее Ethereum, всплеск

Парадокс треугольника масштабируемости

Треугольный парадокс масштабируемости утверждает, что между децентрализованностью, масштабируемостью и безопасностью блокчейна существует противоречие. Хотя это не строгое математическое теорема, оно указывает на трудности в преодолении этого противоречия. Некоторые высокопроизводительные цепочки утверждают, что решают тройственный парадокс, но на самом деле запуск узлов сложнее, чем в Ethereum.

Комбинация выборки доступности данных и SNARK действительно решает треугольную парадокс: она позволяет клиентам проверять, что определенное количество данных доступно, и что определенное количество вычислительных шагов выполнено правильно, всего лишь загружая небольшое количество данных и выполняя минимальное количество вычислений. Архитектура Plasma также является решением, которое в стимулирующей совместимой форме передает ответственность за мониторинг доступности данных пользователям.

! Виталик Новая статья: Возможное будущее Ethereum, всплеск

Дальнейшие достижения в выборке доступности данных

Наша цель — достичь пропускной способности доступности данных в 16 МБ для каждого слота, в сочетании с улучшением сжатия данных Rollup, что обеспечит около 58000 TPS.

PeerDAS является относительно простой реализацией "1D sampling". В Ethereum каждый blob представляет собой многочлен степени 4096 в поле простых чисел с 253 битами. Мы транслируем доли многочлена, каждая из которых содержит 16 оценок из 16 соседних координат из общего числа 8192 координат. Любые 4096 оценок могут восстановить blob.

Принцип работы PeerDAS заключается в том, чтобы каждый клиент прослушивал небольшое количество подсетей и запрашивал у одноименных участников в глобальной p2p-сети блобы, необходимые ему из других подсетей. Более консервативная версия SubnetDAS использует только механизм подсетей, без дополнительных запросов к одноименным участникам.

С теоретической точки зрения, мы можем значительно увеличить масштаб "1D sampling", но это сделает невозможным выборку для клиентов с ограниченной пропускной способностью. Поэтому мы в конечном итоге хотим продвинуться дальше и провести 2D sampling, метод, который не только проводит случайную выборку внутри blob, но и между blob.

Следующим шагом является завершение внедрения и запуска PeerDAS. Затем необходимо постоянно увеличивать количество blob на PeerDAS, при этом внимательно наблюдая за сетью и улучшая программное обеспечение для обеспечения безопасности, это постепенный процесс. Нам также нужно проделать больше работы, чтобы определить идеальную версию 2D DAS и доказать ее свойства безопасности.

Сжатие данных

В настоящее время каждая транзакция Rollup занимает большое количество пространства данных в сети. Нам нужно сделать так, чтобы каждая транзакция в Rollup занимала меньше байтов в сети.

Методы сжатия данных включают:

1. Нулевой байт сжатие
2. Агрегация подписей
3. Замените адреса на указатели
4. Пользовательская сериализация значения сделки
5. Различия в статусе публикации, а не в сделке

Использование ERC-4337 и окончательное включение его части в L2 EVM может значительно ускорить развертывание агрегирующих технологий.

Обобщенный Плазма

Плазма — это решение для масштабирования, которое включает в себя оператор, публикующего блоки вне цепи и размещающего корни Меркла этих блоков в цепи. Ранние версии Плазмы могли обрабатывать только платежные случаи, что не позволяло эффективно расширять их применение.

Если мы потребуем, чтобы каждый корень проверялся с помощью SNARK, то Plasma станет гораздо более мощным. Каждая игра с вызовом может быть значительно упрощена, поскольку мы исключили большую часть возможных путей мошенничества оператора. В то же время это открывает новые пути, позволяя технологии Plasma расширяться на более широкий круг классов активов.

Система Plasma не требует совершенства. Даже если вы можете защитить только подмножество активов, вы уже значительно улучшили текущее состояние сверхмасштабируемого EVM.

Зрелая L2 система доказательства

В настоящее время большинство Rollup на самом деле еще не являются доверительными. Существует комитет по безопасности, который имеет возможность переопределять поведение системы доказательства. Нам нужны Rollup без доверия, поэтому мы должны прямо столкнуться с этой проблемой и решить ее.

Основная проблема достижения бездоверительного Rollup заключается в том, чтобы получить достаточную уверенность в том, что система доказательств на самом деле достаточно надежна. Существует два основных способа сделать это:

1. Формальная верификация: использование современных математических и вычислительных технологий для доказательства того, что система доказательств принимает только блоки, соответствующие спецификации EVM.

2. Много доказательств: Создание нескольких систем доказательств и инвестирование средств в эти системы доказательств и в комитет по безопасности. Если системы доказательств согласны, у комитета по безопасности нет полномочий; если они не согласны, комитет по безопасности может лишь сделать выбор между одной из них.

Улучшение межоперабельности между L2

Нам нужно сделать так, чтобы использование L2 экосистемы ощущалось как использование единой экосистемы Ethereum. Улучшения межоперабельности между L2 включают:

1. Адрес конкретной цепочки
2. Запрос на оплату конкретной цепи
3. Кросс-цепочный обмен и плата за газ
4. Легкий клиент
5. Keystore кошелек
6. Мост для совместного токена
7. Синхронная комбинация

Большинство из этих предложений являются "более высокоуровневыми" структурами, поэтому их влияние на уровень L1 незначительно. Исключением является совместная сортировка, которая имеет значительное влияние на максимальную извлекаемую ценность (MEV).

! Виталик Новая статья: Возможное будущее Ethereum, всплеск

Расширение исполнения на L1

Если L2 станет очень масштабируемым и успешным, но L1 по-прежнему сможет обрабатывать лишь очень малый объем транзакций, то у Ethereum могут возникнуть некоторые риски. Поэтому продолжение масштабирования самого L1 и обеспечение его способности продолжать вмещать все больше и больше случаев использования является очень ценным.

Стратегия расширения L1 включает:

1. Улучшение технологии, чтобы сделать L1 более удобным для верификации, а затем увеличить лимит Gas.
2. Снизить стоимость определенных операций, увеличив среднюю емкость без увеличения риска в наихудшем случае.
3. Нативные Rollups: создание N параллельных копий EVM.

Любой дорожной карте расширения L1 необходимо ответить на один важный вопрос: каковы окончательные видения L1 и L2? Нам нужны некоторые руководящие принципы, чтобы гарантировать, что децентрализация Эфира L1 не будет серьезно повреждена.

Привлечение большего числа пользователей к L1 не только означает необходимость улучшения масштабируемости, но и требует улучшения других аспектов L1. Это означает, что большее количество MEV останется на L1, и, следовательно, необходимость четкой обработки MEV станет более актуальной. Это значительно повысит ценность быстрого времени слота на L1. В то же время это также сильно зависит от успешного процесса валидации на L1.