Ethereum The Surge: Strategi skalabilitas baru yang berfokus pada Rollup

Masa Depan Ethereum yang Mungkin: The Surge

Pada peta jalan Ethereum, awalnya terdapat dua strategi skala: sharding dan protokol Layer 2. Kedua jalur ini akhirnya bergabung, membentuk peta jalan yang berfokus pada Rollup, yang hingga kini masih menjadi strategi skala Ethereum. Peta jalan yang berfokus pada Rollup mengusulkan pembagian kerja yang sederhana: Ethereum L1 fokus untuk menjadi lapisan dasar yang kuat dan terdesentralisasi, sementara L2 bertugas membantu ekosistem untuk berkembang.

Tahun ini, peta jalan yang berfokus pada Rollup telah mencapai hasil penting: dengan peluncuran blob EIP-4844, bandwidth data Ethereum L1 meningkat secara signifikan, dan beberapa (EVM) Rollup telah memasuki tahap pertama. Setiap L2 ada sebagai "shard" yang memiliki aturan dan logika internalnya sendiri, dan keragaman serta variasi dalam cara implementasi shard kini telah menjadi kenyataan. Namun, jalan ini juga menghadapi beberapa tantangan unik. Tugas kita sekarang adalah menyelesaikan peta jalan yang berfokus pada Rollup ini dan mengatasi masalah-masalah tersebut, sambil menjaga ketahanan dan desentralisasi yang khas dari Ethereum L1.

The Surge: Tujuan Utama

  1. Di masa depan, Ethereum dapat mencapai lebih dari 100.000 TPS melalui L2;

  2. Mempertahankan desentralisasi dan ketahanan L1;

  3. Setidaknya beberapa L2 sepenuhnya mewarisi atribut inti Ethereum ( kepercayaan, terbuka, tahan sensor );

  4. Ethereum seharusnya terasa seperti ekosistem yang terpadu, bukan 34 blockchain yang berbeda.

Vitalik Artikel Baru: Masa Depan Ethereum yang Mungkin, The Surge

Paradoks Segitiga Skalabilitas

Paradoks segitiga skalabilitas berpendapat bahwa ada kontradiksi antara tiga karakteristik blockchain: desentralisasi ( lebih spesifik: biaya menjalankan node yang rendah ), skalabilitas ( jumlah transaksi yang diproses banyak ) dan keamanan ( penyerang perlu merusak sebagian besar node dalam jaringan untuk membuat satu transaksi gagal ).

Perlu dicatat bahwa paradoks segitiga bukanlah sebuah teorema, dan pos yang memperkenalkan paradoks segitiga juga tidak disertai dengan bukti matematis. Namun, itu memang memberikan argumen matematis heuristik: jika sebuah node yang ramah desentralisasi ( misalnya, laptop konsumen ) dapat memverifikasi N transaksi per detik, dan Anda memiliki sebuah rantai yang dapat memproses k*N transaksi per detik, maka (i) setiap transaksi hanya dapat dilihat oleh 1/k node, yang berarti penyerang hanya perlu menghancurkan sejumlah kecil node untuk melewati transaksi jahat, atau (ii) node Anda akan menjadi kuat, sementara rantai Anda tidak akan terdesentralisasi. Tujuan artikel ini sama sekali bukan untuk membuktikan bahwa memecahkan paradoks segitiga tidak mungkin; sebaliknya, ini bertujuan untuk menunjukkan bahwa memecahkan paradoks tiga elemen itu sulit, dan itu memerlukan semacam langkah keluar dari kerangka pemikiran yang terkandung dalam argumen tersebut.

Selama bertahun-tahun, beberapa rantai berkinerja tinggi sering mengklaim bahwa mereka telah menyelesaikan paradoks trilema tanpa secara fundamental mengubah arsitektur, biasanya dengan menerapkan teknik rekayasa perangkat lunak untuk mengoptimalkan node. Ini selalu menyesatkan, menjalankan node di rantai ini jauh lebih sulit dibandingkan menjalankan node di Ethereum. Artikel ini akan membahas mengapa hal itu terjadi, dan mengapa hanya bergantung pada rekayasa perangkat lunak klien L1 tidak dapat memperluas Ethereum?

Namun, penggabungan sampling ketersediaan data dengan SNARKs memang menyelesaikan paradoks segitiga: ini memungkinkan klien untuk memverifikasi sejumlah data yang tersedia hanya dengan mengunduh sedikit data dan melakukan sedikit perhitungan. SNARKs adalah tanpa kepercayaan. Sampling ketersediaan data memiliki model kepercayaan few-of-N yang halus, tetapi tetap mempertahankan karakteristik dasar yang dimiliki oleh rantai yang tidak dapat diskalakan, yaitu bahkan serangan 51% tidak dapat memaksa blok jahat diterima oleh jaringan.

Cara lain untuk mengatasi tiga kesulitan adalah arsitektur Plasma, yang menggunakan teknik cerdas untuk mendorong tanggung jawab pemantauan ketersediaan data kepada pengguna dengan cara yang kompatibel dengan insentif. Sejak tahun 2017-2019, ketika kami hanya memiliki bukti penipuan sebagai cara untuk memperluas kapasitas komputasi, Plasma sangat terbatas dalam pelaksanaan yang aman, tetapi dengan berkembangnya SNARKs( bukti nol pengetahuan yang ringkas dan non-interaktif), arsitektur Plasma menjadi lebih layak untuk digunakan dalam skenario yang lebih luas daripada sebelumnya.

Vitalik new article: Masa depan Ethereum yang mungkin, The Surge

Kemajuan lebih lanjut dalam sampling ketersediaan data

Masalah apa yang sedang kita selesaikan?

Pada 13 Maret 2024, ketika pembaruan Dencun diluncurkan, blockchain Ethereum memiliki 3 blob sekitar 125 kB setiap slot 12 detik, atau bandwidth data yang tersedia per slot sekitar 375 kB. Jika data transaksi diterbitkan langsung di rantai, maka transfer ERC20 sekitar 180 byte, sehingga maksimum TPS Rollup di Ethereum adalah: 375000 / 12 / 180 = 173,6 TPS

Jika kita menambahkan nilai maksimum teoritis calldata Ethereum (: setiap slot 30 juta Gas / setiap byte 16 gas = setiap slot 1.875.000 byte ), maka menjadi 607 TPS. Dengan menggunakan PeerDAS, jumlah blob dapat meningkat menjadi 8-16, yang akan memberikan 463-926 TPS untuk calldata.

Ini adalah peningkatan besar untuk Ethereum L1, tetapi masih belum cukup. Kami menginginkan lebih banyak skalabilitas. Tujuan menengah kami adalah 16 MB per slot, dan jika digabungkan dengan peningkatan kompresi data Rollup, akan membawa ~58000 TPS.

Apa itu? Bagaimana cara kerjanya?

PeerDAS adalah implementasi yang relatif sederhana dari "1D sampling". Di Ethereum, setiap blob adalah polinomial derajat 4096 di atas bidang prima 253-bit (. Kami menyiarkan shares polinomial, di mana setiap share berisi 16 nilai evaluasi dari 16 koordinat yang berdekatan di antara total 8192 koordinat. Dari 8192 nilai evaluasi ini, setiap 4096 ) dapat memulihkan blob berdasarkan parameter yang saat ini diajukan: 64 dari 128 kemungkinan sampel (.

Cara kerja PeerDAS adalah membuat setiap klien mendengarkan sejumlah kecil subnet, di mana subnet ke-i menyiarkan sampel ke-i dari blob mana pun, dan dengan menanyakan kepada rekan-rekan di jaringan p2p global ) siapa yang akan mendengarkan subnet yang berbeda ( untuk meminta blob dari subnet lain yang dibutuhkannya. Versi yang lebih konservatif, SubnetDAS, hanya menggunakan mekanisme subnet, tanpa pertanyaan tambahan ke lapisan rekan. Proposal saat ini adalah agar node yang berpartisipasi dalam bukti kepemilikan menggunakan SubnetDAS, sementara node lainnya ) yaitu klien ( menggunakan PeerDAS.

Secara teoritis, kita dapat memperluas skala "1D sampling" menjadi cukup besar: jika kita meningkatkan jumlah maksimum blob menjadi 256) dengan target 128(, maka kita dapat mencapai target 16MB, sementara dalam sampling ketersediaan data setiap node memiliki 16 sampel * 128 blob * setiap blob setiap sampel 512 byte = bandwidth data 1 MB per slot. Ini hanya sedikit di dalam batas toleransi kita: ini dapat dilakukan, tetapi ini berarti klien dengan bandwidth terbatas tidak dapat melakukan sampling. Kita dapat melakukan optimasi tertentu dengan mengurangi jumlah blob dan meningkatkan ukuran blob, tetapi ini akan meningkatkan biaya rekonstruksi.

Oleh karena itu, kami akhirnya ingin melangkah lebih jauh, melakukan 2D sampling )2D sampling(, metode ini tidak hanya melakukan sampling acak di dalam blob, tetapi juga melakukan sampling acak antar blob. Dengan memanfaatkan sifat linear dari komitmen KZG, melalui satu set blob virtual baru untuk memperluas kumpulan blob dalam sebuah blok, blob virtual ini secara redundan mengkodekan informasi yang sama.

Oleh karena itu, pada akhirnya kami ingin melangkah lebih jauh dengan melakukan pengambilan sampel 2D, yang tidak hanya dilakukan di dalam blob, tetapi juga melakukan pengambilan sampel secara acak di antara blob. Sifat linier dari komitmen KZG digunakan untuk memperluas kumpulan blob dalam satu blok, yang berisi daftar blob virtual baru yang melakukan pengkodean redundan terhadap informasi yang sama.

Yang sangat penting, perhitungan komitmen perluasan tidak memerlukan blob, sehingga skema ini pada dasarnya ramah terhadap pembangunan blok terdistribusi. Node yang benar-benar membangun blok hanya perlu memiliki komitmen KZG blob, dan mereka dapat mengandalkan sampling ketersediaan data )DAS( untuk memverifikasi ketersediaan blok data. Sampling ketersediaan data satu dimensi )1D DAS( pada dasarnya juga ramah terhadap pembangunan blok terdistribusi.

![Vitalik artikel baru: Masa Depan Ethereum yang Mungkin, The Surge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-40311fde406a2b6c83ba590c35e23a7c.webp(

) Apa yang perlu dilakukan lagi? Apa saja pertimbangannya?

Selanjutnya adalah menyelesaikan implementasi dan peluncuran PeerDAS. Setelah itu, jumlah blob di PeerDAS akan terus meningkat, sambil dengan cermat mengamati jaringan dan meningkatkan perangkat lunak untuk memastikan keamanan, ini adalah proses yang bertahap. Pada saat yang sama, kami berharap ada lebih banyak pekerjaan akademis untuk mengatur PeerDAS dan versi DAS lainnya serta interaksinya dengan masalah keamanan seperti aturan pemilihan fork.

Dalam tahap yang lebih jauh di masa depan, kita perlu melakukan lebih banyak pekerjaan untuk menentukan versi ideal dari 2D DAS dan membuktikan atribut keamanannya. Kita juga berharap akhirnya dapat beralih dari KZG ke solusi alternatif yang aman secara kuantum dan tidak memerlukan pengaturan yang dapat dipercaya. Saat ini, kita masih belum jelas kandidat mana yang ramah untuk pembangunan blok terdistribusi. Bahkan dengan menggunakan teknologi "brute force" yang mahal, yaitu menggunakan STARK rekursif untuk menghasilkan bukti validitas yang digunakan untuk merekonstruksi baris dan kolom, itu tidak cukup untuk memenuhi kebutuhan, karena meskipun secara teknis, ukuran satu STARK adalah O(log)n### * log(log(n)( hash ( menggunakan STIR), tetapi pada kenyataannya STARK hampir sebesar seluruh blob.

Saya percaya bahwa jalur realitas jangka panjang adalah:

  1. Melaksanakan DAS 2D yang ideal;
  2. Tetap menggunakan 1D DAS, mengorbankan efisiensi bandwidth sampling, demi kesederhanaan dan ketahanan menerima batas atas data yang lebih rendah.
  3. Menyerahkan DA, sepenuhnya menerima Plasma sebagai arsitektur Layer2 utama yang kami fokuskan.

Harap diperhatikan, meskipun kami memutuskan untuk melakukan ekspansi eksekusi langsung di lapisan L1, pilihan ini tetap ada. Ini karena jika lapisan L1 harus menangani jumlah TPS yang besar, blok L1 akan menjadi sangat besar, dan klien akan menginginkan cara yang efisien untuk memverifikasi keakuratannya, sehingga kami harus menggunakan teknik yang sama di lapisan L1 seperti Rollup) seperti ZK-EVM dan DAS(.

) Bagaimana cara berinteraksi dengan bagian lain dari peta jalan?

Jika data kompresi diimplementasikan, permintaan untuk 2D DAS akan berkurang, atau setidaknya akan tertunda, jika Plasma digunakan secara luas, maka permintaan akan semakin berkurang. DAS juga menantang protokol dan mekanisme pembangunan blok terdistribusi: meskipun DAS secara teori ramah terhadap rekonstruksi terdistribusi, dalam praktiknya hal ini memerlukan kombinasi dengan proposal daftar inklusi paket dan mekanisme pemilihan fork di sekitarnya.

Vitalik Artikel Baru: Masa Depan Ethereum yang Mungkin, The Surge

Kompresi Data

Apa masalah yang sedang kita selesaikan?

Setiap transaksi dalam Rollup akan memakan banyak ruang data di blockchain: transfer ERC20 memerlukan sekitar 180 byte. Bahkan dengan pengambilan sampel ketersediaan data yang ideal, hal ini membatasi skalabilitas protokol Layer. Setiap slot 16 MB, kita mendapatkan:

16000000 / 12 / 180 = 7407 TPS

Bagaimana jika kita tidak hanya dapat menyelesaikan masalah pembilang, tetapi juga dapat menyelesaikan masalah penyebut, sehingga setiap transaksi dalam Rollup mengambil lebih sedikit byte di rantai?

( Apa itu, bagaimana cara kerjanya?

Menurut saya, penjelasan terbaik adalah gambar ini dari dua tahun yang lalu:

![Vitalik Artikel Baru: Masa Depan Ethereum yang Mungkin, The Surge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-71424e26868ad99f2adda7a27447820a.webp###

Dalam kompresi nol byte, setiap urutan nol byte yang panjang diganti dengan dua byte yang menunjukkan berapa banyak nol byte. Lebih lanjut, kami memanfaatkan sifat khusus dari transaksi:

Agregasi tanda tangan: Kami beralih dari tanda tangan ECDSA ke tanda tangan BLS. Ciri khas tanda tangan BLS adalah beberapa tanda tangan dapat digabungkan menjadi satu tanda tangan tunggal, yang dapat membuktikan validitas semua tanda tangan asli. Di lapisan L1, karena bahkan dengan agregasi, biaya komputasi untuk verifikasi tetap tinggi, maka penggunaan tanda tangan BLS tidak dipertimbangkan. Namun, di L2, dalam lingkungan yang kekurangan data seperti ini, penggunaan tanda tangan BLS menjadi berarti. Fitur agregasi ERC-4337 menyediakan jalan untuk mewujudkan fungsi ini.

Ganti alamat dengan pointer: Jika sebelumnya Anda telah menggunakan alamat tertentu, kita bisa mengganti alamat 20 byte dengan pointer 4 byte yang menunjuk ke lokasi tertentu dalam riwayat.

Urutan kustom nilai transaksi

ETH2.98%
Lihat Asli
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
  • Hadiah
  • 9
  • Bagikan
Komentar
0/400
HashBardvip
· 07-19 15:02
ser... rollups itu seperti puisi dalam gerakan fr fr. bullish pada narasi lonjakan ini ngl
Lihat AsliBalas0
FUDwatchervip
· 07-19 07:32
Akhirnya bisa mendapatkan gas murah!
Lihat AsliBalas0
MemeCuratorvip
· 07-17 19:11
Gelombang l2 ini akan To da moon lagi.
Lihat AsliBalas0
ImpermanentPhobiavip
· 07-17 03:56
v memang gila L2 To da moon sudah miliknya
Lihat AsliBalas0
DAOdreamervip
· 07-17 03:56
Rollup sudah datang, masih tidak To da moon?
Lihat AsliBalas0
GateUser-5854de8bvip
· 07-17 03:54
Kak V ini muncul dengan karya baru lagi
Lihat AsliBalas0
SelfRuggervip
· 07-17 03:53
v神 ternyata benar untuk terus berjalan di l2 ya
Lihat AsliBalas0
DegenWhisperervip
· 07-17 03:44
L2 masih lebih menarik, bagaimana menurutmu?
Lihat AsliBalas0
NestedFoxvip
· 07-17 03:33
L2 ada peluang! Ayo serang!!
Lihat AsliBalas0
Lihat Lebih Banyak
Perdagangkan Kripto Di Mana Saja Kapan Saja
qrCode
Pindai untuk mengunduh aplikasi Gate
Komunitas
Bahasa Indonesia
  • 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)