Ethereum расширение плана The Surge: путь к миллиону TPS

Соучредитель Ethereum Виталик Бутерин недавно опубликовал серию статей, в которых рассматривается будущее развитие Ethereum. В частности, этап The Surge сосредоточен на масштабируемости Ethereum и долгосрочном плане развития. Этот этап направлен на то, чтобы сделать Ethereum протоколом, способным обрабатывать огромные объемы транзакций (TPS свыше 100000 ), одновременно сохраняя децентрализацию и безопасность.

Ethereum: видение и вызовы

Основная цель Ethereum заключается в том, чтобы стать инфраструктурой для децентрализованного интернета. Он поддерживает сложные децентрализованные приложения через смарт-контракты, становясь предпочтительной блокчейн-платформой для разработчиков. Тем не менее, Ethereum сталкивается с серьезными проблемами масштабируемости, обрабатывая всего 15-30 транзакций в секунду, что значительно ниже, чем у традиционных платежных сетей. Это приводит к высоким газовым комиссиям в условиях перегруженности сети, ограничивая потенциал Ethereum стать глобальной инфраструктурой.

Основные цели этапа Surge включают:

• Ethereum L1+L2 достигли 100000+ TPS
• Поддержание децентрализации и стабильности L1
• Некоторые L2 полностью унаследовали ключевые свойства Эфира.
• Максимизация интероперабельности между L2

Расширение с использованием Rollup в качестве ядра

Ядро стратегии Surge заключается в повышении масштабируемости с помощью решений L2, где Rollup является ключевым компонентом. Эта дорожная карта позиционирует Ethereum L1 как мощный и децентрализованный базовый уровень, в то время как L2 берет на себя задачи по расширению.

Роллап упаковывает транзакции вне сети и отправляет их в основную сеть, значительно увеличивая пропускную способность при сохранении безопасности и децентрализации. Виталик считает, что Роллап может расширить Ethereum до более чем 100 000 TPS, что станет революционным шагом.

Rollup не только временное решение, но и долгосрочная стратегия масштабирования. В этом году запуск EIP-4844 blobs значительно увеличил пропускную способность данных Ethereum L1, и несколько EVM Rollup уже вошли в начальную стадию. Каждый L2 существует как независимый фрагмент, и разнообразие способов реализации фрагментации стало реальностью.

Прогресс выборки доступности данных (DAS)

Сэмплирование доступности данных ( DAS ) является еще одной ключевой технологией The Surge, направленной на решение проблем доступности данных. DAS позволяет узлам проверять данные без доступа ко всем данным, тем самым повышая масштабируемость и эффективность.

Виталик подчеркнул два вида: PeerDAS и 2D DAS. PeerDAS ожидается, что усилит безопасность Rollup. 2D DAS выполняет случайную выборку не только внутри blob, но и между blob. Благодаря DAS, Ethereum сможет обрабатывать более объемные данные, обеспечивая более быструю и дешевую Rollup, не жертвуя децентрализацией.

В будущем необходимо продолжить исследования идеальной версии 2D DAS и подтвердить его безопасные свойства. Виталик предложил три возможных долгосрочных пути:

1. Реализация идеального 2D DAS
2. Продолжайте использовать 1D DAS, жертвуя эффективностью выборки ради простоты
3. Отказаться от DA, полностью использовать Plasma в качестве основной L2 архитектуры

Даже если решено напрямую расширять выполнение на уровне L1, эти варианты все равно существуют. Потому что если L1 должен обрабатывать большое количество TPS, блоки станут очень большими, клиентам необходимо будет эффективно проверять их правильность, и им придется использовать ту же технику, что и Rollup.

Plasma и другие решения

Помимо Rollup, ранее предложенный Plasma также является одним из решений для масштабирования L2. Plasma создаёт дочерние цепочки для независимой обработки транзакций и регулярно отправляет сводки в основную сеть. Даже если возникают проблемы с доступностью данных, пользователи всё равно могут восстановить свои активы, извлекая доступное последнее состояние.

Хотя разработка Plasma отстает от Rollup, Виталик все еще рассматривает его как часть набора инструментов для масштабирования Ethereum. Кроме того, усовершенствование технологий сжатия данных и криптографических доказательств также может повысить эффективность решений L2, таких как Rollup.

Ранние версии Plasma могли обрабатывать только платежные сценарии, что затрудняло их распространение. Но если требовать, чтобы каждый корень проверялся с помощью SNARK, Plasma станет более мощным. Это может упростить процесс, устранить большую часть возможностей мошенничества со стороны операторов и позволить пользователям немедленно выводить средства, когда оператор честен.

Улучшение межсетевой совместимости между L2

Основная проблема, с которой сталкивается текущая экосистема L2, заключается в слабой межоперабельности между L2. Направления для улучшения межоперабельности между L2 включают:

• Адрес определенной цепи: адрес должен содержать информацию о цепи, упрощая процесс отправки между L2.
• Стандартизированный запрос на кросс-цепочные платежи
• Кросс-цепочные обмены и оплата Gas: требуется стандартизованный открытый протокол
• Легкий клиент: пользователи должны иметь возможность проверять цепочку взаимодействий, а не просто доверять поставщику RPC.
• Общественный токен-мост: создание ультра-простого Rollup для поддержания баланса токенов, позволяющего выполнять трансакции между L2 без необходимости каждый раз платить газ L1.
• Синхронная комбинация: позволяет синхронные вызовы между L2 и L1 или несколькими L2, повышая эффективность DeFi

Эти улучшения сталкиваются с вызовом стандартизации: когда и как это сделать. В некоторых случаях существуют краткосрочные решения, которые легко реализовать, и долгосрочные правильные решения, требующие сотрудничества таких сторон, как L1, L2 и кошельки.

! [Анализ перспектив обновления технологии протокола Ethereum (2): Всплеск](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-30e25125da0a53f3c3dd8020e245bb54.webp0192837465674839201

Продолжение расширения Ethereum L1

Виталик считает, что продолжение расширения самого L1 также очень важно. Существует три стратегии расширения L1:

1. Улучшение технологий для упрощения L1 верификации, увеличение лимита Gas
2. Снижение затрат на определенные операции, увеличение средней вместимости
3. Нативные Rollups ) создают несколько параллельных копий EVM (

Эти стратегии имеют свои плюсы и минусы. Например, нативные Rollups имеют те же слабости в отношении композитности, что и обычные Rollups. Повышение лимита Gas может ослабить другие преимущества, такие как увеличение доли пользователей, запускающих узлы проверки. В зависимости от способа реализации, снижение стоимости определенных операций EVM может увеличить общую сложность.

Баланс между децентрализацией и безопасностью

Баланс между масштабируемостью и децентрализацией — это тема, которую Виталик неоднократно подчеркивал. Многие блокчейны жертвуют децентрализацией для повышения пропускной способности, но Виталик настаивает на том, что даже при масштабировании необходимо сохранять обещание децентрализации Ethereum.

Rollup и DAS рассматриваются как методы увеличения ёмкости при сохранении децентрализации. Это обеспечивает возможность запуска узлов любым желающим, что критически важно для защиты сети децентрализованным образом, что является ключевым для видения Ethereum.

С переходом Ethereum к будущему, ориентированному на Rollup, обеспечение доверенности этих систем становится ключевым. Хотя механизм криптографического доказательства Rollup оказался эффективным, существуют риски. Созревание этих технологий требует строгого тестирования и итераций, особенно при широком применении.

Будущее Surge

После The Surge Виталик задумал, что Ethereum не только будет масштабируемым, но и сохранит полную децентрализацию, безопасность и устойчивость. Эта концепция включает в себя расширение L1 через Rollup и DAS, создание более эффективных алгоритмов консенсуса, улучшение инструментов разработки и развитие процветающей экосистемы dApp.

Хотя дорожная карта Ethereum оптимистична, она все еще сталкивается со многими вызовами. Масштабная реализация Rollup, обеспечение безопасности L2 и подготовка к квантовой эпохе — все это сложные задачи. Если удастся успешно преодолеть эти препятствия, Ethereum укрепит свои позиции в качестве ядра Web3.

В быстроразвивающейся области блокчейна Ethereum сосредоточен на масштабируемости, не жертвуя децентрализацией, что является его уникальной особенностью. Если The Surge будет успешным, это может снова изменить ландшафт технологий блокчейна в ближайшие годы.

![Ethereum протокол техническое обновление перспективы анализа (2): The Surge])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-12e3b9a774ddc80b6a7c4896bd7f3bee.webp(