Ethereum як одна з найактивніших платформ блокчейну в даний час, вона несе в собі велику кількість децентралізованих додатків, від Децентралізованих фінансів (DeFi) до NFT (неделімітованих токенів), екосистема дуже процвітає. Проте, процвітання транзакцій у блокчейні супроводжується деякими вродженими викликами, такими як часті випадки, коли через перевантаженість мережі витрати на транзакції шалено зростають, час транзакцій подовжується, а ймовірність невдачі зростає, що суттєво впливає на ентузіазм учасників у блокчейні.
Для вирішення вищевказаних проблем, при цьому не впливаючи на розподілені характеристики основної мережі, спільнота в основному використовує рішення L2 для масштабування. Основний принцип L2 полягає в тому, щоб перемістити обчислення та транзакції з основної мережі (тобто L1) на мережу другого рівня, лише остаточні результати транзакцій подаючи до основної мережі. Це дозволяє зробити самі транзакції більш ефективними, з нижчими витратами, при цьому все ще зберігаючи безпеку основної мережі.
Досить відомі рішення L2 включають Rollups, бічні ланцюги тощо.
Серед Rollups виділяють оптимістичні Rollups та Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups).
OP-зведення
Спочатку давайте розглянемо Optimistics Rollups, вони виконують всі обчислення транзакцій і оновлення стану в мережі L2 (це може прискорити швидкість транзакцій і зменшити витрати на транзакції), а потім пакують і публікують стиснуті дані про транзакції на основній мережі (це потрібно для забезпечення дійсності транзакцій). При подачі L2 вузли за замовчуванням вважають ці транзакції дійсними, не містять шкідливих транзакцій, що використовує реальні юридичні принципи: якщо ніхто не може довести, що ти винен, то ти повинен вважатися невинним. Така модель усуває велику кількість непотрібних верифікацій, що може значно прискорити швидкість підтвердження транзакцій і підвищити ефективність транзакцій.
Після того, як транзакція була подана вузлом, якщо валідатор виявить проблему з певною транзакцією, він може протягом семи днів подати доказ шахрайства, який буде перевірено смарт-контрактом на L1. Оскільки подавач повинен чітко вказати проблемну транзакцію, валідатору потрібно лише перевірити вказану транзакцію, тому можна швидко довести, чи є в транзакції дійсно проблема. Якщо в транзакції дійсно є проблема, то пакет, до якого належить ця транзакція, а також усі наступні пакети повинні бути скасовані, L2 ланцюг буде повністю скасований до стану до виконання шахрайської транзакції, а зловмисний вузол буде покараний (конфіскацією застави), тоді як валідатор отримає деякі винагороди.
Якщо протягом семи днів не буде отримано жодного доказу шахрайства, поданого вузлами, всі транзакції будуть підтверджені як легальні Блокчейн мережею.
На даний момент "доказ шахрайства" є досить практичним дизайном, він подібний до меча Дамокла з міфології, його існування само по собі є більш корисним, ніж реальні покарання, які можна застосувати. Володілець меча може ефективно стримувати шкідників, що значно перевищує вплив його бойової сили. З огляду на ситуацію, майже ніколи не було випадків, коли вузли подавали докази шахрайства, не кажучи вже про реальні докази злочинних дій вузлів. Причини цьому є різноманітними, наприклад, проекти, які реалізували Op-Rollups, вже пройшли достатнє тестування, серйозні покарання призводять до високих витрат на злочинність, а економічні та кредитні втрати від злочинних дій значно перевищують незначні вигоди від злочинності.
Насправді, порівняно з зловживаннями вузлів, люди частіше стикаються з коливаннями мережі, які викликані коливаннями в мережі через збої програмного забезпечення або перервами в роботі. Недоліки Op-Rollups полягають, головним чином, у проблемах з обігом коштів, викликаних семиденною періодом оскарження, а також у ризиках централізації тощо.
ZK-Rollups
На відміну від Op-Rollups, які є природженими оптимістами, ZK-Rollups при подачі даних у блокчейн, крім стиснених даних, також потребують наявності доказу дійсності. Іншими словами, ZK-Rollups також виконують транзакції поза блокчейном, і так само пакують транзакції для подачі в основну мережу, але перед офіційною подачею потрібно спочатку обчислити доказ дійсності поза блокчейном.
Концепція ZK насправді існувала ще до народження Блокчейну, але складність реального світу обмежувала її сценарії застосування, і в процесі використання необхідно обмежити їх до дуже маленького діапазону, наприклад, до питань конфіденційності між двома сторонами, і зазвичай потрібен централізований перевіряючий, що визначає, що вона сама повинна базуватись на певному рівні довіри. Перевага Блокчейну при використанні технології ZK полягає в тому, що він природним чином може звести складність до смарт-контракту; насправді йому потрібно лише перевірити дані та обчислення в Блокчейні, те, що смарт-контракт не може зробити, він також не може перевірити. Тож, на відміну від попереднього, людям потрібно лише довіряти децентралізованим смарт-контрактам, і ця довіра не потребує прив'язки до жодної централізованої організації чи особи.
Складність ZK-Rollups у порівнянні з Op-Rollups також полягає в цьому: необхідно скомпілювати складну логічну схему, виходячи з даних на момент виконання транзакції та фактичної логіки, через яку проходила транзакція, а потім, на основі цієї схеми, використовувати спеціалізований доказувальник для криптографічних обчислень, щоб згенерувати результат, який можна швидко перевірити (для цього потрібно витратити деякий час). Оскільки математичні обчислення залежать від потужних комп'ютерів, зазвичай є спеціальні компілятори та перевірники для виконання цих завдань.
Витрати Layer 2
Отже, є ще одне питання: одна з цілей існування L2 мережі полягає в зниженні витрат користувачів на взаємодію в L1, тож які ж витрати самих L2?
По-перше, це Op-Rollups, його витрати в основному складаються з двох частин: одна - це плата за транзакційні витрати, які потрібно сплатити при подачі стиснених даних транзакцій на L1; інша - це витрати на експлуатацію L2 вузлів (включаючи їхнє обладнання та прибуток). Врешті-решт, ці витрати будуть перекладені на користувачів.
Хороша новина полягає в тому, що наразі план EIP-4844 для Ethereum значно знизив витрати на взаємодію L2 з основною мережею.
Крім того, підтримка вузлів вимагає блокування значних коштів, які не можуть бути використані для інших цілей, що може призвести до упущених можливостей та непрямих втрат для інвесторів.
Витрати на ZK-Rollups в основному походять від витрат на обчислення, оскільки для створення нульових доказів потрібно використовувати велику кількість обчислювальних ресурсів, а також необхідно розгортати спеціалізоване обладнання. Крім того, як і Op-Rollups, він також повинен нести витрати на транзакції для подання даних до блокчейну.
І професійне обладнання відштовхує звичайних користувачів, що також призводить до більшої централізації мережі.
Підсумок
Незалежно від того, чи це Optimistic Rollups, чи ZK-Rollups, вони є ключовими відповідями екосистеми Ethereum на виклики масштабованості. На даний момент обидва рішення все ще перебувають в процесі еволюції, і з впровадженням оновлень Ethereum EIP-4844, витрати на публікацію даних L2 значно знизилися, що ще більше звільнить потенціал обох рішень.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
Серія для новачків у Web3: Введення в Rollups Ethereum
Ethereum як одна з найактивніших платформ блокчейну в даний час, вона несе в собі велику кількість децентралізованих додатків, від Децентралізованих фінансів (DeFi) до NFT (неделімітованих токенів), екосистема дуже процвітає. Проте, процвітання транзакцій у блокчейні супроводжується деякими вродженими викликами, такими як часті випадки, коли через перевантаженість мережі витрати на транзакції шалено зростають, час транзакцій подовжується, а ймовірність невдачі зростає, що суттєво впливає на ентузіазм учасників у блокчейні.
Для вирішення вищевказаних проблем, при цьому не впливаючи на розподілені характеристики основної мережі, спільнота в основному використовує рішення L2 для масштабування. Основний принцип L2 полягає в тому, щоб перемістити обчислення та транзакції з основної мережі (тобто L1) на мережу другого рівня, лише остаточні результати транзакцій подаючи до основної мережі. Це дозволяє зробити самі транзакції більш ефективними, з нижчими витратами, при цьому все ще зберігаючи безпеку основної мережі.
Досить відомі рішення L2 включають Rollups, бічні ланцюги тощо.
Серед Rollups виділяють оптимістичні Rollups та Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups).
OP-зведення
Спочатку давайте розглянемо Optimistics Rollups, вони виконують всі обчислення транзакцій і оновлення стану в мережі L2 (це може прискорити швидкість транзакцій і зменшити витрати на транзакції), а потім пакують і публікують стиснуті дані про транзакції на основній мережі (це потрібно для забезпечення дійсності транзакцій). При подачі L2 вузли за замовчуванням вважають ці транзакції дійсними, не містять шкідливих транзакцій, що використовує реальні юридичні принципи: якщо ніхто не може довести, що ти винен, то ти повинен вважатися невинним. Така модель усуває велику кількість непотрібних верифікацій, що може значно прискорити швидкість підтвердження транзакцій і підвищити ефективність транзакцій.
Після того, як транзакція була подана вузлом, якщо валідатор виявить проблему з певною транзакцією, він може протягом семи днів подати доказ шахрайства, який буде перевірено смарт-контрактом на L1. Оскільки подавач повинен чітко вказати проблемну транзакцію, валідатору потрібно лише перевірити вказану транзакцію, тому можна швидко довести, чи є в транзакції дійсно проблема. Якщо в транзакції дійсно є проблема, то пакет, до якого належить ця транзакція, а також усі наступні пакети повинні бути скасовані, L2 ланцюг буде повністю скасований до стану до виконання шахрайської транзакції, а зловмисний вузол буде покараний (конфіскацією застави), тоді як валідатор отримає деякі винагороди.
Якщо протягом семи днів не буде отримано жодного доказу шахрайства, поданого вузлами, всі транзакції будуть підтверджені як легальні Блокчейн мережею.
На даний момент "доказ шахрайства" є досить практичним дизайном, він подібний до меча Дамокла з міфології, його існування само по собі є більш корисним, ніж реальні покарання, які можна застосувати. Володілець меча може ефективно стримувати шкідників, що значно перевищує вплив його бойової сили. З огляду на ситуацію, майже ніколи не було випадків, коли вузли подавали докази шахрайства, не кажучи вже про реальні докази злочинних дій вузлів. Причини цьому є різноманітними, наприклад, проекти, які реалізували Op-Rollups, вже пройшли достатнє тестування, серйозні покарання призводять до високих витрат на злочинність, а економічні та кредитні втрати від злочинних дій значно перевищують незначні вигоди від злочинності.
Насправді, порівняно з зловживаннями вузлів, люди частіше стикаються з коливаннями мережі, які викликані коливаннями в мережі через збої програмного забезпечення або перервами в роботі. Недоліки Op-Rollups полягають, головним чином, у проблемах з обігом коштів, викликаних семиденною періодом оскарження, а також у ризиках централізації тощо.
ZK-Rollups
На відміну від Op-Rollups, які є природженими оптимістами, ZK-Rollups при подачі даних у блокчейн, крім стиснених даних, також потребують наявності доказу дійсності. Іншими словами, ZK-Rollups також виконують транзакції поза блокчейном, і так само пакують транзакції для подачі в основну мережу, але перед офіційною подачею потрібно спочатку обчислити доказ дійсності поза блокчейном.
Концепція ZK насправді існувала ще до народження Блокчейну, але складність реального світу обмежувала її сценарії застосування, і в процесі використання необхідно обмежити їх до дуже маленького діапазону, наприклад, до питань конфіденційності між двома сторонами, і зазвичай потрібен централізований перевіряючий, що визначає, що вона сама повинна базуватись на певному рівні довіри. Перевага Блокчейну при використанні технології ZK полягає в тому, що він природним чином може звести складність до смарт-контракту; насправді йому потрібно лише перевірити дані та обчислення в Блокчейні, те, що смарт-контракт не може зробити, він також не може перевірити. Тож, на відміну від попереднього, людям потрібно лише довіряти децентралізованим смарт-контрактам, і ця довіра не потребує прив'язки до жодної централізованої організації чи особи.
Складність ZK-Rollups у порівнянні з Op-Rollups також полягає в цьому: необхідно скомпілювати складну логічну схему, виходячи з даних на момент виконання транзакції та фактичної логіки, через яку проходила транзакція, а потім, на основі цієї схеми, використовувати спеціалізований доказувальник для криптографічних обчислень, щоб згенерувати результат, який можна швидко перевірити (для цього потрібно витратити деякий час). Оскільки математичні обчислення залежать від потужних комп'ютерів, зазвичай є спеціальні компілятори та перевірники для виконання цих завдань.
Витрати Layer 2
Отже, є ще одне питання: одна з цілей існування L2 мережі полягає в зниженні витрат користувачів на взаємодію в L1, тож які ж витрати самих L2?
По-перше, це Op-Rollups, його витрати в основному складаються з двох частин: одна - це плата за транзакційні витрати, які потрібно сплатити при подачі стиснених даних транзакцій на L1; інша - це витрати на експлуатацію L2 вузлів (включаючи їхнє обладнання та прибуток). Врешті-решт, ці витрати будуть перекладені на користувачів.
Хороша новина полягає в тому, що наразі план EIP-4844 для Ethereum значно знизив витрати на взаємодію L2 з основною мережею.
Крім того, підтримка вузлів вимагає блокування значних коштів, які не можуть бути використані для інших цілей, що може призвести до упущених можливостей та непрямих втрат для інвесторів.
Витрати на ZK-Rollups в основному походять від витрат на обчислення, оскільки для створення нульових доказів потрібно використовувати велику кількість обчислювальних ресурсів, а також необхідно розгортати спеціалізоване обладнання. Крім того, як і Op-Rollups, він також повинен нести витрати на транзакції для подання даних до блокчейну.
І професійне обладнання відштовхує звичайних користувачів, що також призводить до більшої централізації мережі.
Підсумок
Незалежно від того, чи це Optimistic Rollups, чи ZK-Rollups, вони є ключовими відповідями екосистеми Ethereum на виклики масштабованості. На даний момент обидва рішення все ще перебувають в процесі еволюції, і з впровадженням оновлень Ethereum EIP-4844, витрати на публікацію даних L2 значно знизилися, що ще більше звільнить потенціал обох рішень.