Chạy với Rollups: Giải thích về quy mô chuỗi khối lớp 2 mô-đun

Lịch sử ngắn

Có thể cho rằng mạng hợp đồng thông minh an toàn và đáng tin cậy nhất hiện nay, Ethereum tiếp tục là một sự đổi mới không đối một thay đổi trò chơi. Chuỗi khối lớp 1 phổ biến đã gây ra một sự thay đổi địa chấn trong các trường hợp sử dụng chuỗi khối — từ việc lưu trữ tiền điện tử đơn giản đến mở rộng tiện ích cho các nhà xây dựng và người dùng ứng dụng phi tập trung (dApps) — khi nó đi tiên phong trong thị giác máy tính thế giới.

Tuy nhiên, bất chấp sự thành công của nó với tư cách là động lực tăng trưởng chính của Web3, cơ sở hạ tầng của nó vẫn bị cản trở bởi những tai ương về khả năng mở rộng. Năm 2022, hơn 7,75 triệu hợp đồng thông minh đã được triển khai trên chuỗi khối Ethereum, bao gồm 4,6 triệu hợp đồng chỉ trong quý IV. Bằng cách so sánh, đã có 1.148 chương trình Solana độc đáo trong cùng một khung thời gian hàng năm — khiến cho việc giải quyết vấn đề một lần và mãi mãi trở nên thích hợp hơn.

Ngay cả khi cơ sở hạ tầng của mạng Ethereum chính tiếp tục tự nâng cấp, các giải pháp mở rộng Lớp 2 (L2) tiếp tục lặp lại và đổi mới trên công nghệ cơ bản của nó đã gây bão cộng đồng. Tải trọng giao dịch tuyệt đối trên Ethereum đã chuyển các cải tiến L2 từ một tính năng mong muốn thành một mệnh lệnh quan trọng đối với các nhà phát triển dApp để hoạt động bền vững về hiệu suất và chi phí.

Tầm nhìn Rollup-Centric

Tầm nhìn tập trung vào cuộn do Ethereum đặt ra là chất xúc tác chính cho các đổi mới mở rộng quy mô L2 mà chúng ta thấy ngày nay. Cụ thể, hai công nghệ tổng hợp hiện có — bằng chứng lạc quan và ZK (không kiến thức) — được xem xét về khả năng tương ứng của chúng để mang lại hiệu quả và khả năng mở rộng cao hơn.

Vì vậy, một rollup là gì?

Các bản tổng hợp L2 dựa trên bảo mật phi tập trung có nguồn gốc từ Ethereum nhưng thuê ngoài quá trình xử lý giao dịch cho các mạng bên thứ ba riêng biệt sau khi 'cuộn' dữ liệu và sau đó cam kết thông tin trên chuỗi trên mạng chính Ethereum.

• Tổng hợp lạc quan : Giả sử các giao dịch hợp lệ theo mặc định và chỉ chạy tính toán thông qua bằng chứng gian lận, trong trường hợp có thách thức.

• tổng hợp ZK : Chạy tính toán ngoài chuỗi và gửi bằng chứng hợp lệ cho chuỗi.

  
  

Điều này giảm thiểu tắc nghẽn mạng một cách hiệu quả và nâng cao tốc độ thông lượng, đồng thời phân chia chi phí giao dịch trên một loạt giao dịch — cho phép tối đa giảm 10x-100x phí gas Ethereum. Hơn nữa, lợi thế kết hợp của giao dịch cao hơn mỗi giây và phí thấp hơn làm tăng khả năng tài nguyên của các dự án L2 để cải thiện trải nghiệm người dùng và mở rộng phạm vi triển khai dApp.

Điều quan trọng, Máy ảo Ethereum (EVM) tính tương thích là cần thiết để các bản tổng hợp hoạt động và là yếu tố cốt lõi cần cân nhắc đối với các nhà phát triển xây dựng dApps. Môi trường thời gian chạy để thực thi hợp đồng thông minh và mã ứng dụng của Ethereum đảm bảo khả năng tương tác xuyên chuỗi để các dApp tương tác liền mạch trên nhiều chuỗi khối. Được kết hợp với các lợi ích của L2 trong việc cung cấp phí gas thấp có tính cạnh tranh, điều này đã đánh dấu một sự thay đổi quyết định giữa các nhà phát triển, những người hiện thích xây dựng trên L2 hơn là trên mạng chính Ethereum. Trên thực tế, các giao dịch kết hợp từ chuỗi L2 phổ biến Optimism và Arbitrum đã được vượt xa các giao dịch trên chuỗi của Ethereum kể từ tháng 12 năm 2022.

Điều đó nói rằng, bối cảnh L2 vẫn còn rất nhiều trong giai đoạn đầu. Quá trình phát triển tổng số ZK vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, trong khi các bản tổng hợp lạc quan cũng chịu gánh nặng bởi phí xuất bản dữ liệu đắt đỏ, thông lượng bị hạn chế và thời gian thử thách kéo dài trước khi đạt được giao dịch cuối cùng.

Đây là lúc các chuỗi khối mô-đun xuất hiện, để khắc phục những hạn chế như vậy nhằm mở khóa các trường hợp sử dụng mới với hy vọng cuối cùng sẽ đưa ngành tiến lên phía trước.

Hiểu kiến trúc nguyên khối Vs Modular

Mặc dù người dùng trải nghiệm chuỗi khối như một thực thể máy tính duy nhất, các nút chuỗi khối thực hiện ba nhiệm vụ chính:

1. Giải quyết: Duy trì sổ cái lịch sử của các giao dịch hợp lệ
2. Đồng thuận: Tham gia đồng thuận để thống nhất các nội dung của sổ cái
3. Thực thi: Cập nhật trạng thái của sổ cái để phản hồi các giao dịch do người dùng / dApp gửi

Các chuỗi khối như Solana và Ethereum 1.0 (tiền hợp nhất) thống nhất cả ba “lớp” hoạt động trong cùng một mạng. Điều này có nghĩa là một nút phải phân chia tài nguyên của nó cho tất cả các nhiệm vụ cùng một lúc — do đó được gọi là “các chuỗi khối nguyên khối”.

Các chuỗi khối mô-đun có một cách tiếp cận khác về cơ bản. Thay vì có tất cả các nút chịu trách nhiệm thực hiện một số nhiệm vụ đồng thời, các chuỗi khối mô-đun sử dụng một hệ thống theo đó mọi chức năng được thực hiện bởi một mạng lưới các nút độc lập. Bằng cách cho phép mỗi mạng chuyên môn hóa nhiệm vụ của mình, kết quả đạt được là hiệu quả có thể chuyển phí thấp hơn cho người dùng và hiệu suất tốt hơn cho dApps.

Dữ liệu chuyên biệt sẵn có

Tính sẵn có của dữ liệu là một phần không thể thiếu trong quy mô chuỗi khối. Các giải pháp mở rộng quy mô thay thế như cầu nối, chuỗi bên và hợp lệ không thu được dữ liệu cũng như bảo mật từ chính Ethereum và do đó phải chịu các thỏa hiệp bảo mật tiềm ẩn và tác động đáng tin cậy khi chúng tạo thành một hệ thống khác nhau mà không đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu thống nhất. Các khai thác lỗ sâu là một ví dụ đáng chú ý. Khoảng 325 triệu đô la đã bị đánh cắp từ nơi từng là cầu nối DeFi được sử dụng rộng rãi, liên kết các chuỗi khối Ethereum và Solana trong một trong những vụ hack tiền điện tử lớn nhất trong lịch sử.

Mặt khác, các bản tổng hợp thường thuê ngoài tính khả dụng và đồng thuận của dữ liệu đối với một lớp cơ sở dùng chung. Điều này cho phép chúng hoạt động dựa trên các mô hình tin cậy 1 trên N, trong đó N không thể bị hạn chế. Bảo mật được duy trì, nhưng điều này đặt ra các vấn đề hoạt động trong khuôn khổ tổng số lạc quan.

Để duy trì các giả định bảo mật cơ bản, dữ liệu từ tổng số phải luôn sẵn có để người xác minh có cơ hội gửi bằng chứng gian lận. Vì tính sẵn có của dữ liệu là không thể thiếu để duy trì mô hình bảo mật của các bản tổng hợp, phí gas đắt đỏ và chi phí lưu trữ vẫn phát sinh trên mạng chính Ethereum. Trên thực tế, phần lớn phí giao dịch phát sinh trên L2 ngày nay được dùng để trả cho dữ liệu trên Ethereum. Trung bình, chi phí xuất bản dữ liệu cho các bản tổng hợp hiện có chiếm 73-79% tổng phí giao dịch. Khi Ethereum trải qua hoạt động mạng cao, điều này có thể tăng lên hơn 90% tổng phí.

Kiến trúc mô-đun sử dụng giải pháp cung cấp dữ liệu chuyên biệt riêng biệt sẽ giải quyết vấn đề này. Thay vì đăng dữ liệu giao dịch lên mạng Ethereum, nơi băng thông dữ liệu bị hạn chế và do đó đắt đỏ, việc sử dụng giải pháp cung cấp dữ liệu chuyên biệt như EigenDA tận dụng băng thông dữ liệu mở rộng từ một giao thức (hoặc lớp) khác để có chi phí thấp hơn và chu kỳ cải tiến nhanh hơn.

EigenDA độc đáo ở chỗ nó được xây dựng trên Lớp bản địa , một giao thức đặt cọc “thuê” bảo mật kinh tế tiền điện tử cao từ các tài sản đặt cọc hiện đang được sử dụng để bảo mật Ethereum. Điều này giải phóng các dự án L2 như áo choàng từ việc thiết lập một mạng mới, mã thông báo mới và bộ xác thực mới được thiết lập để khởi động lại cơ sở bảo mật của nó từ đầu.

Với trình xác thực Ethereum được đặt làm nguồn bảo mật, những người đặt cược Ethereum có thể chọn tham gia để đặt lại số ETH đã đặt cược của họ để không chỉ bảo mật mạng chính Ethereum mà còn bảo mật bất kỳ mạng, ứng dụng hoặc dịch vụ nào sử dụng EigenDA. Vì các nút EigenDA được chuyên môn hóa cho nhiệm vụ cung cấp dữ liệu và có thể nâng cấp độc lập, bằng chứng về việc xuất bản và tính sẵn có của dữ liệu có thể xảy ra với chi phí rẻ hơn mà không ảnh hưởng đến bảo mật.

Tính toán nhiều bên

Một sự đánh đổi khác để có được các bản tổng hợp lạc quan là khoảng thời gian thử thách kéo dài trước khi đạt được giao dịch cuối cùng. Tiền có thể di chuyển dễ dàng từ mạng chính Ethereum sang rollup, nhưng việc rút tiền đòi hỏi một khoảng thời gian thử thách dài để đáp ứng các giả định về niềm tin. Ví dụ: tiêu chuẩn hiện tại, được triển khai trên cả Optimism và Arbitrum, là thời gian thử thách 7 ngày.

Ngoài ra, các bản tổng hợp ZK cho phép hoàn thành gần như ngay lập tức nhưng yêu cầu công nghệ phức tạp vẫn đang được phát triển và thử nghiệm trước khi được cung cấp trên thị trường. Điều đáng nói là các bản tổng hợp ZK hiện tại không có hỗ trợ EVM đầy đủ và chuyên sâu hơn để chạy tính toán cho các ứng dụng có ít hoạt động trên chuỗi.

Một con đường khả thi hơn là triển khai kiến trúc và cơ chế khuyến khích sẽ cho phép tổng hợp để giảm thời gian thử thách ngay bây giờ.

Tính toán nhiều bên (MPC) chỉ làm điều đó. Bằng cách giới thiệu một vai trò nút mới, nút MPC, quy trình xác nhận tính hợp lệ của các khối do trình sắp xếp chuỗi tạo ra. Các nút MPC tính toán độc lập các gốc trạng thái từ dữ liệu giao dịch và cung cấp chữ ký cho các giao dịch trạng thái hợp lệ. Khi nhiều nút ký vào khối, niềm tin chung về tính hợp lệ của khối sẽ tăng lên.

Vì chữ ký MPC tạo ra bằng chứng mật mã để hỗ trợ sự lạc quan của mạng, điều này mang lại sự cải tiến so với mô hình chống gian lận hiện tại bằng cách loại bỏ sự căng thẳng của bằng chứng do mâu thuẫn. Trên thực tế, điều này đưa các bản tổng hợp lạc quan từ lạc quan mặc định sang lạc quan có thể kiểm chứng — tạo ra một lộ trình khả thi để giảm thời gian thử thách giao dịch xuống mức thấp nhất là 1-2 ngày.

Giới thiệu Lớp mô-đun thế hệ tiếp theo 2 cho khả năng siêu mở rộng

Mặc dù nhiều giải pháp lớp 2 đã xuất hiện sau Ethereum, nhưng rất ít giải pháp đã vượt qua một cách thuyết phục một số thách thức lớn nhất mà hệ sinh thái Web3 phải đối mặt. Một mặt, các rào cản kỹ thuật như bảo mật, phí và tốc độ đã hạn chế việc áp dụng hàng loạt, mặt khác, các hệ sinh thái bị cô lập đã ngăn cản sự thụ phấn chéo của các cộng đồng và ý tưởng. Cần có một cách tiếp cận mới nếu chúng ta muốn đạt được giải pháp L2 có thể mở rộng.

Bằng cách tách việc thực thi, tính khả dụng của dữ liệu và tính hữu hạn của giao dịch thành các lớp riêng biệt, áo choàng cung cấp bảo mật cấp Ethereum trong khi tăng tốc độ giao dịch thông qua việc giảm hiệu quả. Dữ liệu liên quan đến giao dịch được củng cố trên L2 của Mantle trước khi được phát lên Ethereum, cắt giảm hiệu quả giai đoạn thử thách và cung cấp kết quả cuối cùng nhanh hơn cho người dùng cuối. Bằng cách này, Mantle có thể sử dụng mạng tin cậy khổng lồ của Ethereum đồng thời loại bỏ tắc nghẽn không gian khối có thể xảy ra thông qua thiết kế mô-đun của nó.

Những cải tiến về công nghệ và cơ sở hạ tầng như vậy cho phép các nhà phát triển dApp tập trung vào việc xây dựng các ứng dụng tốt nhất đồng thời hạ thấp các rào cản về khả năng tiếp cận của Web3 đối với người dùng cuối. Ví dụ: các nhà phát triển trò chơi có thể kết hợp nhiều yếu tố hơn trên chuỗi mà không phải lo lắng về phí giao dịch cao hoặc gặp khó khăn với trải nghiệm người dùng cuối kém như độ trễ, trong khi các giao thức DeFi nâng cao với nhiều sản phẩm giao dịch có thể được phát triển và vận hành với chi phí thấp.

ủ bởi BitDAO , Mantle khai thác sức mạnh của DAO do cộng đồng sở hữu để tận dụng hệ sinh thái hiện có gồm các nhà xây dựng, người dùng và đối tác để nhận phản hồi của thành viên và ra quyết định dựa trên nguồn lực cộng đồng. Các nhà xây dựng trên Mantle được hưởng lợi từ các tiêu chuẩn gia tăng về quan hệ và khuyến khích nhà phát triển, hỗ trợ hệ sinh thái mạnh mẽ và các trường hợp sử dụng mở rộng cho các nhà xây dựng dApp, vì nó liên tục nâng cấp mạng của mình để có khả năng siêu mở rộng có ý nghĩa.

Khi nhiều người dùng và nhà phát triển hướng tới các nền tảng như Mantle, tương lai của Web3 sẽ tập trung nhiều hơn vào các chuỗi khối L2 mô-đun có thể mang lại sự tin cậy cho Ethereum trong khi vẫn mang lại tốc độ hiệu quả.

Bài viết này được viết bởi jacobc.eth cho lớp phủ.