Tiến triển mở rộng Ethereum: Phân tích The Surge và triển vọng lộ trình Rollup

Tương lai có thể của Ethereum: The Surge

Lộ trình của Ethereum ban đầu bao gồm hai chiến lược mở rộng: phân mảnh và giao thức Layer2. Phân mảnh cho phép mỗi nút chỉ cần xác minh và lưu trữ một phần nhỏ giao dịch, trong khi giao thức Layer2 xây dựng mạng trên Ethereum. Hai con đường này cuối cùng đã hợp nhất lại với nhau, hình thành lộ trình tập trung vào Rollup, đến nay vẫn là chiến lược mở rộng chính của Ethereum.

Lộ trình lấy Rollup làm trung tâm đã đưa ra sự phân công rõ ràng: Ethereum L1 tập trung vào việc trở thành một lớp nền mạnh mẽ và phi tập trung, trong khi L2 đảm nhận nhiệm vụ giúp hệ sinh thái mở rộng. Mô hình này rất phổ biến trong xã hội, như hệ thống tòa án (L1) cung cấp bảo đảm cơ bản, trong khi các doanh nhân (L2) dựa trên nền tảng đó để thúc đẩy phát triển.

Năm nay, với sự ra mắt của EIP-4844 blobs, băng thông dữ liệu của Ethereum L1 đã tăng đáng kể, nhiều Rollup máy ảo Ethereum đã bước vào giai đoạn đầu tiên. Mỗi L2 tồn tại như một "mảnh" với các quy tắc và logic nội bộ riêng, sự đa dạng và phong phú trong cách thực hiện các mảnh giờ đây đã trở thành hiện thực. Tuy nhiên, con đường này cũng đối mặt với một số thách thức độc đáo. Nhiệm vụ hiện tại của chúng ta là hoàn thành lộ trình tập trung vào Rollup và giải quyết những vấn đề này, đồng thời duy trì tính ổn định và phi tập trung của Ethereum L1.

Vitalik mới: Tương lai có thể của Ethereum, The Surge

The Surge:Mục tiêu chính

  1. Tương lai Ethereum thông qua L2 có thể đạt hơn 100.000 TPS;
  2. Giữ tính phi tập trung và độ bền của L1;
  3. Ít nhất một số L2 hoàn toàn kế thừa các thuộc tính cốt lõi của Ethereum ( là đáng tin cậy, mở và chống kiểm duyệt );
  4. Ethereum nên cảm thấy như một hệ sinh thái thống nhất, chứ không phải 34 chuỗi khối khác nhau.

Vitalik bài viết mới: Tương lai có thể của Ethereum, The Surge

Nội dung chương này

  1. Nghịch lý tam giác khả năng mở rộng
  2. Tiến triển hơn nữa trong việc lấy mẫu khả dụng của dữ liệu
  3. Nén dữ liệu
  4. Plasma tổng quát
  5. Hệ thống chứng minh L2 trưởng thành
  6. Cải tiến khả năng tương tác giữa các L2
  7. Mở rộng thực thi trên L1

Nghịch lý tam giác khả năng mở rộng

Tam giác nghịch lý về khả năng mở rộng cho rằng có mâu thuẫn giữa ba đặc tính của blockchain: phi tập trung, khả năng mở rộng và tính bảo mật. Khái niệm này không phải là định lý toán học nghiêm ngặt, mà là một lập luận mang tính trực giác. Nó chỉ ra rằng, nếu một nút thân thiện với phi tập trung có thể xác thực N giao dịch mỗi giây, và bạn có một chuỗi có thể xử lý k*N giao dịch mỗi giây, thì hoặc là mỗi giao dịch chỉ có thể được 1/k nút nhìn thấy ( làm giảm tính bảo mật ), hoặc là các nút trở nên mạnh mẽ ( làm giảm tính phi tập trung ).

Một số chuỗi hiệu suất cao tuyên bố đã giải quyết được nghịch lý tam giác, nhưng thực tế là việc vận hành các nút của những chuỗi này khó hơn so với các nút của Ethereum. Tuy nhiên, sự kết hợp giữa mẫu khả dụng dữ liệu và SNARKs thực sự đã giải quyết được nghịch lý tam giác: nó cho phép khách hàng xác minh khả dụng của một lượng lớn dữ liệu và tính chính xác của các bước tính toán chỉ bằng cách tải xuống một lượng dữ liệu nhỏ và thực hiện rất ít phép toán.

Một phương pháp khác để giải quyết nghịch lý tam giác là kiến trúc Plasma, nó chuyển trách nhiệm giám sát tính khả dụng dữ liệu cho người dùng. Với sự phổ biến của SNARKs, kiến trúc Plasma trở nên khả thi cho nhiều trường hợp sử dụng rộng rãi hơn.

Vitalik mới: Tương lai có thể của Ethereum, The Surge

Tiến triển hơn nữa trong việc lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu

Chúng tôi đang giải quyết vấn đề gì?

Sau khi nâng cấp Dencun vào tháng 3 năm 2024, mỗi slot 12 giây của Ethereum có 3 blob khoảng 125 kB, hoặc băng thông dữ liệu khoảng 375 kB cho mỗi slot. Giả sử dữ liệu giao dịch được phát hành trực tiếp trên chuỗi, chuyển khoản ERC20 khoảng 180 byte, thì TPS tối đa của Rollup trên Ethereum là 173.6. Cộng thêm calldata của Ethereum, có thể đạt 607 TPS. Sử dụng PeerDAS, số lượng blob có thể tăng lên 8-16, cung cấp 463-926 TPS cho calldata.

Đây là một nâng cấp đáng kể cho Ethereum L1, nhưng vẫn chưa đủ. Mục tiêu trung hạn của chúng tôi là mỗi slot 16 MB, kết hợp với cải tiến nén dữ liệu Rollup, sẽ mang lại khoảng 58000 TPS.

Nó là gì? Nó hoạt động như thế nào?

PeerDAS là một triển khai tương đối đơn giản của "1D sampling". Trong Ethereum, mỗi blob là một đa thức bậc 4096 trên trường số nguyên tố 253. Chúng tôi phát sóng các shares của đa thức, mỗi share chứa 16 giá trị đánh giá từ 16 tọa độ liền kề trong tổng số 8192 tọa độ. Trong 8192 giá trị đánh giá này, bất kỳ 4096 giá trị nào cũng có thể phục hồi blob.

PeerDAS cho phép mỗi khách hàng lắng nghe một số lượng subnet nhỏ và yêu cầu blob từ các subnet khác bằng cách hỏi các đối tác trong mạng p2p toàn cầu. SubnetDAS bảo thủ hơn chỉ sử dụng cơ chế subnet mà không có thêm yêu cầu từ lớp đối tác. Đề xuất hiện tại là để các nút tham gia bằng chứng cổ phần sử dụng SubnetDAS, trong khi các nút khác sử dụng PeerDAS.

Về lý thuyết, chúng ta có thể mở rộng quy mô của "1D sampling" rất lớn, nhưng điều này sẽ khiến các khách hàng có băng thông hạn chế không thể thực hiện lấy mẫu. Do đó, cuối cùng chúng ta muốn có 2D sampling, không chỉ thực hiện lấy mẫu ngẫu nhiên trong blob mà còn giữa các blob.

Có những liên kết nào với các nghiên cứu hiện tại?

  1. Giới thiệu bài viết gốc về tính sẵn có của dữ liệu (2018)
  2. Giấy theo dõi
  3. Bài viết giải thích về DAS, paradigm
  4. Tính khả dụng 2D với cam kết KZG
  5. PeerDAS và tài liệu trên ethresear.ch
  6. EIP-7594
  7. SubnetDAS trên ethresear.ch
  8. Sự khác biệt tinh vi về khả năng phục hồi trong lấy mẫu 2D

Còn cần làm gì nữa? Có những cân nhắc nào?

Tiếp theo là hoàn thành việc triển khai và ra mắt PeerDAS, sau đó liên tục tăng số lượng blob trên PeerDAS. Đồng thời, chúng tôi hy vọng có nhiều công trình học thuật hơn để quy định DAS và sự tương tác của nó với các vấn đề an toàn như quy tắc chọn nhánh.

Trong giai đoạn xa hơn trong tương lai, chúng ta cần xác định phiên bản lý tưởng của 2D DAS và chứng minh các thuộc tính bảo mật của nó. Chúng tôi cũng hy vọng cuối cùng có thể chuyển từ KZG sang các giải pháp an toàn với lượng tử và không cần thiết lập tin cậy.

Đường đi thực tế lâu dài có thể là:

  1. Thực hiện DAS 2D lý tưởng;
  2. Kiên trì sử dụng 1D DAS, hy sinh hiệu suất băng thông lấy mẫu, chấp nhận giới hạn dữ liệu thấp hơn vì sự đơn giản và độ tin cậy;
  3. Từ bỏ DA, chấp nhận hoàn toàn Plasma làm kiến trúc Layer2 chính mà chúng tôi quan tâm.

Làm thế nào để tương tác với các phần khác của lộ trình?

Nếu việc nén dữ liệu được thực hiện, nhu cầu đối với 2D DAS sẽ giảm bớt, hoặc ít nhất sẽ bị trì hoãn, nếu Plasma được sử dụng rộng rãi, thì nhu cầu sẽ giảm thêm. DAS cũng đặt ra thách thức cho các giao thức và cơ chế xây dựng khối phân tán.

Vitalik bài viết mới: Tương lai có thể của Ethereum, The Surge

Nén dữ liệu

Chúng tôi đang giải quyết vấn đề gì?

Mỗi giao dịch trong Rollup sẽ chiếm một lượng lớn không gian dữ liệu trên chuỗi: một giao dịch ERC20 mất khoảng 180 byte. Ngay cả khi có mẫu khả dụng dữ liệu lý tưởng, điều này cũng hạn chế khả năng mở rộng của giao thức Layer. Mỗi slot 16 MB, chúng ta có:

16000000 / 12 / 180 = 7407 TPS

Nếu chúng ta không chỉ có thể giải quyết vấn đề của tử mà còn cả vấn đề của mẫu, để mỗi giao dịch trong Rollup chiếm ít byte hơn trên chuỗi, thì sẽ như thế nào?

Nó là gì, hoạt động như thế nào?

Trong nén byte không, mỗi chuỗi byte không dài được thay thế bằng hai byte để biểu thị số lượng byte không. Hơn nữa, chúng tôi đã tận dụng các thuộc tính cụ thể của giao dịch:

  • Tập hợp chữ ký: Chuyển từ chữ ký ECDSA sang chữ ký BLS, nhiều chữ ký có thể được kết hợp thành một chữ ký duy nhất.
  • Thay thế địa chỉ bằng con trỏ: Nếu trước đây đã sử dụng một địa chỉ nào đó, chúng ta có thể thay thế địa chỉ 20 byte bằng con trỏ 4 byte trỏ đến một vị trí nào đó trong lịch sử.
  • Tùy chỉnh tuần tự hóa giá trị giao dịch: Sử dụng định dạng số thực thập phân tùy chỉnh để biểu thị hầu hết các giá trị tiền tệ.

Có những liên kết nào với các nghiên cứu hiện tại?

  1. Khám phá sequence.xyz
  2. Tối ưu hóa hợp đồng L2 Calldata
  3. Sự khác biệt trạng thái phát hành Rollups dựa trên chứng minh hiệu lực thay vì giao dịch
  4. Ví BLS - Thực hiện BLS tổng hợp thông qua ERC-4337

còn cần làm gì, có những sự cân nhắc nào?

Điều quan trọng tiếp theo là thực hiện thực tế kế hoạch đã nêu. Các cân nhắc chính bao gồm:

  1. Chuyển sang chữ ký BLS cần nỗ lực rất lớn và sẽ giảm khả năng tương thích với các chip phần cứng tin cậy.
  2. Nén động sẽ làm cho mã khách hàng trở nên phức tạp.
  3. Đưa sự khác biệt trạng thái lên chuỗi thay vì giao dịch sẽ giảm khả năng kiểm toán và khiến nhiều phần mềm không hoạt động.

Làm thế nào để tương tác với các phần khác của lộ trình?

Việc áp dụng ERC-4337 và cuối cùng đưa một phần nội dung của nó vào EVM L2 có thể tăng tốc đáng kể việc triển khai công nghệ tổng hợp. Đặt một phần nội dung của ERC-4337 trên L1 có thể thúc đẩy việc triển khai của nó trên L2.

Vitalik bài viết mới: Tương lai có thể của Ethereum, The Surge

Plasma Tổng Quát

Chúng tôi đang giải quyết vấn đề gì?

Ngay cả khi sử dụng blob 16 MB và nén dữ liệu, 58.000 TPS cũng chưa chắc đủ để hoàn toàn đáp ứng nhu cầu thanh toán của người tiêu dùng, mạng xã hội phi tập trung hoặc các lĩnh vực băng thông cao khác, đặc biệt khi chúng ta bắt đầu xem xét các yếu tố về quyền riêng tư, điều này có thể làm giảm khả năng mở rộng từ 3-8 lần. Một lựa chọn hiện tại là sử dụng Validium, nó lưu trữ dữ liệu ngoài chuỗi và áp dụng một mô hình bảo mật thú vị: nhà điều hành không thể đánh cắp tiền của người dùng, nhưng họ có thể tạm thời hoặc vĩnh viễn đóng băng tất cả tiền của người dùng. Nhưng chúng ta có thể làm tốt hơn.

Nó là gì, hoạt động như thế nào?

Plasma là một giải pháp mở rộng, liên quan đến việc một nhà điều hành phát hành các khối ra khỏi chuỗi và đưa các gốc Merkle của những khối này lên chuỗi. Đối với mỗi khối, nhà điều hành sẽ gửi cho mỗi người dùng một nhánh Merkle để chứng minh những thay đổi về tài sản của người dùng đó, hoặc không có thay đổi nào. Người dùng có thể rút tài sản của họ bằng cách cung cấp nhánh Merkle. Quan trọng là, nhánh này không nhất thiết phải có gốc là trạng thái mới nhất. Do đó, ngay cả khi có vấn đề về khả năng truy cập dữ liệu, người dùng vẫn có thể phục hồi tài sản của họ bằng cách rút trạng thái mới nhất có sẵn.

Các phiên bản Plasma sớm chỉ có thể xử lý các trường hợp thanh toán, không thể mở rộng hiệu quả hơn nữa. Tuy nhiên, nếu chúng ta yêu cầu mỗi gốc được xác minh bằng SNARK, thì Plasma sẽ trở nên mạnh mẽ hơn nhiều. Mỗi trò chơi thách thức có thể được đơn giản hóa rất nhiều, vì chúng ta đã loại trừ hầu hết các con đường khả thi cho việc gian lận của nhà điều hành. Đồng thời, cũng mở ra những con đường mới, cho phép công nghệ Plasma mở rộng đến nhiều loại tài sản rộng hơn. Cuối cùng, trong trường hợp nhà điều hành không gian lận, người dùng có thể ngay lập tức rút tiền mà không cần chờ đợi thời gian thách thức một tuần.

Một hiểu biết quan trọng là hệ thống Plasma không cần phải hoàn hảo. Ngay cả khi bạn chỉ có thể bảo vệ một tập hợp con của tài sản ( ví dụ, chỉ là các token chưa di chuyển trong tuần qua ), bạn cũng đã cải thiện đáng kể tình trạng hiện tại của EVM siêu mở rộng ( tức là Validium ).

Một loại cấu trúc khác là Plasma/Rollup hỗn hợp, ví dụ như Intmax. Những cấu trúc này đưa một lượng dữ liệu rất ít của mỗi người dùng lên chuỗi ( ví dụ, 5 byte ), làm như vậy có thể thu được một số đặc tính nằm giữa Plasma và Rollup: trong trường hợp của Intmax, bạn có thể đạt được khả năng mở rộng và tính riêng tư rất cao, mặc dù ngay cả trong dung lượng 16 MB, lý thuyết cũng bị giới hạn trong khoảng 16,000,000 / 12 / 5 = 266,667 TPS.

Có những liên kết nào liên quan đến nghiên cứu hiện có?

  1. Bài báo Plasma gốc
  2. Plasma Cash
  3. Plasma Cashflow
  4. Intmax (2023)

còn cần làm gì? Có những sự cân nhắc nào?

Nhiệm vụ chính còn lại là đưa hệ thống Plasma vào ứng dụng sản xuất thực tế. Bất kỳ Validium nào cũng có thể nâng cao thuộc tính an toàn của mình ít nhất ở một mức độ nào đó bằng cách tích hợp các đặc tính của Plasma vào cơ chế rút tiền của nó. Nghiên cứu tập trung vào việc đạt được các thuộc tính tối ưu cho EVM từ yêu cầu tin cậy, chi phí Gas L1 trong trường hợp xấu nhất, cũng như khả năng chống lại các cuộc tấn công DoS.

ETH7.43%
Xem bản gốc
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
  • Phần thưởng
  • 6
  • Đăng lại
  • Chia sẻ
Bình luận
0/400
RektButAlivevip
· 07-22 15:03
L2kiếm tiền L1uống canh ổn
Xem bản gốcTrả lời0
StablecoinGuardianvip
· 07-22 13:24
Ngưỡng sử dụng L2 cao quá~
Xem bản gốcTrả lời0
LayerHoppervip
· 07-21 05:02
L2 khám phá gia một cái hiện tại toàn bộ kho ở L2 chỉ biết vọc vạch cơ hội on-chain thỉnh thoảng làm chút Người xác thực kiếm chút tiền nhỏ
Xem bản gốcTrả lời0
PanicSellervip
· 07-21 04:53
Không có layer3 tôi không lạc quan về việc giảm.
Xem bản gốcTrả lời0
FlyingLeekvip
· 07-21 04:50
Luôn giữ sự tôn kính đối với thị trường, đợt này thực sự đáng giá.
Xem bản gốcTrả lời0
WinterWarmthCatvip
· 07-21 04:41
Lái xe để mở rộng cũng ngu ngốc quá nhỉ
Xem bản gốcTrả lời0
Giao dịch tiền điện tử mọi lúc mọi nơi
qrCode
Quét để tải xuống ứng dụng Gate
Cộng đồng
Tiếng Việt
  • 简体中文
  • English
  • Tiếng Việt
  • 繁體中文
  • Español
  • Русский
  • Français (Afrique)
  • Português (Portugal)
  • Bahasa Indonesia
  • 日本語
  • بالعربية
  • Українська
  • Português (Brasil)