12 min
4.1KМодульдік блокчейндер мен роллаптар: Ethereum және одан тыс болашақ
Модульдік блокчейндер мен роллаптар, оптимистік және ZK роллаптар концепциясы туралы біліп алыңыз, және олардың Ethereum экожүйесін қалай өзгертетінін
Модульдік блокчейндерге кіріспе
Біз бұған кіріспес бұрын, блокчейн роллаптары мен модульділіктің неге бірге талқыланатынын түсінуіңіз керек. Мұнда түсінуіңіз керек ең маңызды нәрсе - екі концепция да өнімділікті арттыру мақсатында әртүрлі блокчейн функционалдарын шешуге бағытталған. Мен не туралы айтып отырғанымды түсінесіз, тек менімен сәл шыдаңыз.
Алдымен бастапқы Ethereum сияқты монолиттік блокчейндермен бастайық. Бұл блокчейндер барлық негізгі компоненттерді - консенсус, смарт-келісімшарттар, деректердің қолжетімділігі, транзакцияларды орындау және есеп айырысу - бір қабатты құрылымда қарастырады. Бірақ бұл интеграцияланған дизайн жұмыс істегенімен, бәрі бір қабатта қарастырылғандықтан, бірдей түйіндерге сүйену арқылы масштабтау қиындықтарын тудырады, бұл шектеулерге әкеледі.
Оны заманауи модульдік блокчейндермен салыстырыңыз. Олар негізгі функцияларды мамандандырылған қабаттарға бөлу арқылы әртүрлі механизмді қолданады, онда әртүрлі тапсырмалар әртүрлі түйіндерде орындалады. Мысалы, Есеп айырысу қабаты транзакция нәтижелерін аяқтайды, сенімділікті азайтатын кітап жүргізеді, әдетте роллаптармен орындаумен бірге. Оның негізгі мақсаты - роллаптар үшін дәлелді тексеру және дауларды шешу. Деректердің қолжетімділігі қабаты мен консенсус қабаты транзакциялардың деректерінің офф-цепті тексеру және өңдеу үшін қолжетімді болуын қамтамасыз етеді, себебі желінің блокчейннің күйі бойынша консенсусты болуы үшін бұл өте маңызды. Смарт-келісімшарттар - бұл dApps үшін транзакцияларды өңдейтін орындау қабатында орындалатын код. Ал Орындау қабаты транзакцияларды және смарт-келісімшарттарды өңдейді және барлық есептеу жұмыстарын тиімді орындауды қамтамасыз етеді. Роллаптар - транзакцияларды офф-цепте орындап, деректерді он-цепті орындау қабатына жіберетін масштабтау шешімі.
Монолитті және Модульді блокчейндер тәсілі
Монолитті және Модульдік блокчейндер тәсілі
Осы айтылғандардың бәрін ескере отырып, Arbitrum және Optimism сияқты роллаптар Ethereum сияқты монолитті блокчейндер үшін масштабтау шешімі ретінде офф-чэйнде орындау арқылы дамыды.
Дегенмен, олар осы модульдік тәсілде маңызды рөл атқарады, жиі транзакцияларды өңдейтін және деректерді Layer 1-ге қайта жариялайтын бөлек қабат ретінде қызмет етеді. Роллаптар мен модульдік архитектура арасындағы бұл тығыз байланыс блокчейннің масштабталуын зерттегенде оларды жиі бірге талқылайтын себеп. Біз осы тақырыпты келесі бөлімдерде тереңірек қарастырамыз! Бақылауда болыңыз. Монолитті және Модульдік Блокчейндер Сонымен, сіз қазір монолитті блокчейндер мен модульдік блокчейндердің блокчейндерді құрудағы екі түрлі архитектуралық формалар екенін білесіз, олардың әрқайсысының артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Бірақ теория туралы сөйлесудің орнына, айырмашылықтарды нақтылап, кейбір нақты қолданылатын модульдік блокчейндерді олардың монолиттік баламаларымен салыстырайық.
Celestia модульдік блокчейні. Консенсус және деректердің қолжетімділік қабаты (CDAL): Транзакциялардың деректерін сақтау және оны барлық түйіндерге ұсыну үшін. Орындау қабаты: Әр түрлі қабаттармен басқарылуы мүмкін, мысалы, смарт-келісімшарттарды орындап, транзакцияларды оңтайлы түрде жүзеге асыратын роллаптар.
Ethereum 2.0 жаңартуларынан бұрын монолитті блокчейндермен, мысалы, Ethereum-мен бастаңыз, оның масштабталуында мәселелер болды, себебі газ шығындары тым жоғары болды және транзакциялар желінің тығыздығына байланысты баяу болды.
Ethereum өскен кезде, монолитті формада болғандықтан, әр түйін әр транзакцияны өңдеп, сақтағандықтан, өткізу қабілетін шектеді және масштабтауды қиындатты.
Rollup-тарды түсіну
Rollup-тар әдетте негізгі блокчейннен қауіпсіздік пен деректердің қолжетімділігін бұзбай, мықты масштабтау шешімін ұсынады. Негізінде, олар бірнеше транзакцияны топта "жинақтайды", консенсус пен деректердің қолжетімділігі үшін қажетті базалық қабаттағы жүктемені азайтады.
Rollup-тардың жұмысы:
Егер сіз криптовалютаның шағын мөлшерлерін аударсаңыз және транзакцияңыздың расталуын күту үшін бірнеше минут немесе сағат күтуге уақытыңыз болса, rollup қажет болмауы мүмкін. Бірақ егер сізге үлкен транзакциялар, жылдам растау уақыттары қажет болса немесе көптеген транзакциялар жасасаңыз, rollup-тар үлкен артықшылық болып табылады.
Желілік тығыздық, жолдағы кептеліс сияқты, транзакциялардың саны Эфирді баяу растаулармен және жоғары комиссиялармен ауырлататын жағдайды білдіреді. Егер блокчейнге бір уақытта қосылуға тырысатын транзакциялар тым көп болса, бұл желіні баяулатуы және комиссияларды арттыруы мүмкін.
2024 жылдың 7 қазанынан бастап, Ethereum-ның Optimism, Arbitrum және zkSync сияқты роллаптарындағы газ бағалары әдетте 0.001-ден 0.02 ETH, 0.0015-тен 0.015 ETH, және 0.001-ден 0.005 ETH аралығында болды.
Сондықтан, егер сізде Ethereum-да криптовалюта болса және комиссиялар мен уақытты үнемдегіңіз келсе, роллапты қолдану ақылды таңдау.
Міне, әдетте не болады: Сіз әмияныңызды ашасыз, мысалы, MetaMask немесе WalletConnect, және егер сіздің теңгеріміңіз Ethereum негізгі желісінде болса, оны zkSync сияқты роллапқа көшіресіз.
- Off-Chain өңдеу: Celestia сияқты модульдік блокчейндерде, off-chain есептеу жұмысының көпшілігі, мысалы, транзакцияларды орындау және смарт-келісімшарттарды өңдеу, роллап қабатында жүзеге асырылады, негізгі тізбектегі жүктемені азайтады. Әрбір транзакцияны тікелей негізгі блокчейнде орындаудың орнына, роллаптар миллиондаған транзакцияларды бір пакетке жинайды, бұл есептеу жүктемесін азайтады.
- Пакетпен жіберу: Off-chain өңделгеннен кейін, олар негізгі тізбекке пакетпен жіберіледі. Жіберу минималды көлемде және тек тексеру үшін маңызды деректерді қамтиды, бұл базалық тізбекте әр транзакцияны бөлек өңдеумен салыстырғанда әлдеқайда аз.
- On-Chain деректердің қолжетімділігі: Орындау off-chain жүзеге асырылады, бірақ деректер тексеру үшін қолжетімді болуы керек және консенсусқа жету керек. Роллаптар негізгі тізбек бойынша ашық транзакцияларды тексеру үшін сығылған деректердің дәлелдерін, жарамдылық немесе алаяқтық дәлелдерін жариялайды. Екі түрдегі роллап дәлелдері бар: Жарамдылық дәлелдері (ZK-Rollups қолданатын) және Алаяқтық дәлелдері (Оптимистік роллаптар қолданатын).
- 1-ші қабаттың қауіпсіздік тәуелділігі: Роллаптар әлі де 1-ші қабат тізбегінің қауіпсіздігі мен консенсусына сүйенеді. Егер роллап оптимистік болса, кез келген адам алаяқтық дәлелдері арқылы транзакциялардың жарамдылығын оспарлай алады. ZK-роллаптарда жарамдылық дәлелі тек жарамды транзакциялардың қабылдануын қамтамасыз етеді. Біз оған бір сәтте ораламыз, күтіңіз!
- Транзакцияның соңғылығы: Транзакциялар пакеті 1-ші қабат блокчейнінде шешілгеннен кейін, пакеттегі транзакциялар соңғы болып табылады. Роллаптың оптимистік немесе ZK-негізделгеніне байланысты, соңғылық іс жүзінде бірден болуы мүмкін.
Сізде сұрақтар бар деп сенемін, сондықтан әртүрлі роллап түрлері туралы сөйлесейік.
Оптимистік роллаптар түсіндірілді
Оптимизм және Арбитрум - оптимистік роллаптардың өте танымал іске асырылуы, бірақ басқа да назар аударарлық шешімдер - Base, Metis және Cartesi.
Басқа назар аударарлық шешімдер - Base, Metis және Cartesi.
Оптимистік роллаптар - Ethereum-ның өткізу қабілетін арттыру үшін транзакцияларды off-chain орындауға арналған 2-ші қабат масштабтау шешімдерінің категориясы.
Оптимистік роллаптар транзакцияларды әдепкі бойынша жарамды деп қабылдайды, сондықтан "оптимистік" атауы осы тексеру әдісіне сілтеме жасайды.
Барлық транзакцияларды on-chain тексерудің орнына, оптимистік роллаптар Ethereum Layer 1-ге транзакцияның пакеттегі қысқаша есебін ғана хабарлайды, Layer 1-дің есептеу жүктемесін және сақтауын азайтады, сонымен қатар Layer 1 үшін есептеу және сақтау жүктемесін төмендетеді. Бұл криптографиялық дәлелдерге сүйенетін zk-роллаптардан мүлдем өзгеше. Оптимистік роллаптардың қауіпсіздік моделі алаяқтық дәлелдерге негізделген, пайдаланушылар алаяқтық транзакцияларды даулау кезеңінде оспарлай алады. Транзакциялар off-chain шешілгеннен кейін, кез келген адам алаяқтық дәлелін ұсыну арқылы анық емес транзакцияны даулай алатын уақыт терезесі - әдетте бірнеше апта - бар. Алаяқтық табылған жағдайда, жүйе транзакцияны қайта орындап, оның заңды немесе заңсыз екенін тексереді. Бұл тікелей тексерусіз көп транзакциялардың өтуіне мүмкіндік беріп, зиянды әрекеттерді жою мүмкіндігімен масштабтау мен қауіпсіздікті теңестіреді. Арбитрум және Оптимизм сияқты оптимистік роллаптар газ комиссияларын төмендету және транзакциялар үшін қуаттылықты арттыру арқылы масштабтау артықшылықтарын ұсынады, сондықтан газ комиссияларын төмендетуге және транзакция қуаттылығын кеңейтуге оңтайландырылған dApps үшін өте қолайлы. Кемшілігі - бұл шақыру кезеңіне байланысты ұзақ соңғы уақыт, уақытқа сезімтал операциялар үшін оны аз қолайлы етеді.
ZK роллаптар: Терең зерттеу
Zero-Knowledge (ZK) роллаптар Ethereum үшін транзакцияларды тексеру және тиімділік үшін криптографиялық дәлелдерді пайдалана отырып, масштабтау үшін жоғары деңгейлі шешім ұсынады. Оптимистік роллаптарға қарағанда, олар транзакциялардың жарамды екенін басқа түрде белгіленгенше қабылдайды, ZK роллаптар криптографиялық дәлелдерді пайдаланып, пакеттегі барлық транзакциялардың шын мәнінде жарамды екендігін қамтамасыз етеді. Криптографиялық дәлелдерді пайдалану ZK роллаптарды, әсіресе жеделдік пен жоғары сенімді соңғылық маңызды болған жағдайда, сенімді қауіпсіз таңдау етеді. ZK роллаптардың жұмысы бірнеше негізгі қадамдарды қамтиды. Біріншіден, оптимистік роллаптарға ұқсас, ZK роллаптар транзакцияларды off-chain орындайды. Алайда, олардың осы транзакцияларды аутентификациялау тәсілінде айырмашылық бар: ZK роллаптар пакеттегі транзакциялардың жарамдылық дәлелдерін (zk-SNARKs) генерациялайды, негізгі тізбекке жіберілмес бұрын тексерілген тұтастықты қамтамасыз етеді. Содан кейін, транзакция пакеті үшін ZK роллаптар zk-SNARK (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) деп аталатын қысқа крипто дәлелін генерациялайды. Дәлел пакеттегі барлық транзакциялардың дұрыстығын тексереді, бірақ ешқандай негізгі ақпаратты ашпайды және негізгі блокчейннің әр транзакцияны тексеруін талап етпейді.
zk-SNARKs транзакцияларды тексеру нақты уақыт режимінде жүргізілуі қажет болатын қосымшалар үшін тамаша.
zk-SNARK жасалғаннан кейін, тек дәлел мен партияға тән деректердің кішкентай сегменті негізгі блокчейнге жіберілуі керек.
Бұл деректердің көлемін және транзакцияларды өңдеу үшін газ шығындарын азайтады.
Жарияланғаннан кейін, негізгі блокчейн zk-SNARK дәлелін берілген деректермен тексереді.
Егер бәрі дұрыс болса, бүкіл партия тексерусіз жарамды деп қабылданады, бұл дерлік бірден аяқталуға әкеледі.
Бұл жылдам тексеру механизмі пайдаланушы тәжірибесін айтарлықтай жақсартады, әсіресе уақыт маңызды болатын қолданбалар үшін.
Қауіпсіздік және сенім тұрғысынан, ZK роллаптары базалық Layer 1 блокчейнінен (мысалы, Ethereum) қауіпсіздікті мұра етеді және криптографиялық дәлелдер арқасында транзакциялардың дұрыстығына жоғары деңгейде сенімділікке ие. Бұл тәсіл оптимистік роллаптардың сынақ кезеңінде орын алуы мүмкін алаяқтық мүмкіндігін азайтады.
ZK роллаптарының артықшылықтары айтарлықтай. Олар транзакциялардың өткізу қабілетін арттыру арқылы масштабталуды айтарлықтай жақсартады, газ шығындарын азайтады, себебі олар бірнеше транзакцияны бір дәлелге тиімді түрде сығады. zk-SNARKs арқасында дерлік бірден аяқталу мүмкіндігімен, олар төлемдер мен сауда сияқты транзакцияларды дереу растау қажет болатын қолданбалар үшін әсіресе қолайлы. Сонымен қатар, ZK роллаптары пайдаланушы анонимдігін нығайтады, себебі нақты транзакциялардың мәліметтері негізгі блокчейнге ұсынылған дәлелдер ішінде жасырылған және конфиденциалдылық талаптары бар қолданбаларға жақсы сәйкес келеді. zkSync және StarkWare сияқты танымал zk роллап ұсыныстары олардың тиімділігі арқасында Ethereum экожүйесінің бір бөлігіне айналды. Мұндай ұсыныстар Ethereum экожүйесінде тиімділігі мен жаңа заманғы нөлдік білім технологиясын қолдануы арқасында танымал болды. zkSync сияқты zk-роллаптардың газ шығындары 2024 жылдың қазанында 0.001 ETH пен 0.005 ETH арасында болады, бұл пайдаланушыларға ақша үнемдеу үшін жылдам транзакция жасау кезінде үлкен артықшылық береді.
L2-MEV Концепциясы
MEV, яғни Максималды Алынатын Құн, блокчейн желілеріндегі транзакцияларды қайта реттеу арқылы алынатын пайда. 2019 жылы "Flash Boys 2.0" мақаласында ресми түрде анықталғаннан бері, MEV L2 шешімдерінің, мысалы, роллаптардың пайда болуымен, қызу тақырыпқа айналды. MEV - бұл арбитраж боттарының DEX транзакцияларында алуға тырысатын нәрсе, ал майнерлер мен валидаторлар қайта реттелген транзакциялардан пайда таба алады. Реттеуші де роллаптардағы MEV алуында маңызды рөл атқарады, транзакцияларды реттеу мен Layer 1-ге блоктарды жіберуді басқару. Проблема мынада, қазіргі Ethereum L2 роллаптарының көпшілігінде транзакцияларды реттеуде үстемдік ететін бір ғана орталықтандырылған реттеуші бар. Орталықтандырылған реттеуші MEV алуын бақылауда үлкен билікке ие, бұл транзакцияларды реттеуге және пайдаға әсер етеді. Бірақ MEV алу мүмкіндігінің көлемі роллаптар арасында реттеу механизміне байланысты өзгереді. Arbitrum-ның Бірінші Келген, Бірінші Қызмет көрсету жүйесінде транзакциялардың реттелуі түбіртек тәртібімен жүзеге асырылады, MEV манипуляциясы үшін аз орын қалдырады.
Дегенмен, Optimism-ның реттеушісі транзакцияларды реттеу бойынша жоғары дәрежеде бақылауға ие, бұл MEV алу үшін үлкен икемділік береді.
Дегенмен, Optimism-да тексерулер бар, яғни транзакцияларды жариялау үшін уақыт терезелері, бұл реттеушінің осы билікті максималды түрде пайдалануға шектеу қояды.
Ethereum-ның роллаптарға бағытталған жол картасымен, 99% барлық нәрселер L2-лерде роллаптар толық қалыптасқан кезде болатынын болжау, MEV алу жарысын азайту үшін механизмдері бар роллаптарды енгізу желіде әділдік пен тиімділікті қамтамасыз ету үшін маңызды болады.
L2-MEV-нің Ethereum-ға әсері
Layer 2-нің қабылдануы Ethereum экожүйесін өзгертті, әсіресе Максималды Алынатын Құн (MEV) динамикасының қалай пайда болатынына. Ethereum роллаптармен алға жылжып келе жатқанда, транзакцияларды реттеу және MEV алу динамикасы осы L2 желілеріне ауысады, мұнда реттеушілер, орталықтандырылған немесе орталықтандырылмаған, транзакциялардың тәртібін басқарады. Бұл Ethereum-ға жалпы бірқатар салдар туғызады:
- Скалируемостьпен Сауда-Оффтар
Optimism және Arbitrum сияқты L2 шешімдері Ethereum-ның масштабталуын Layer 1 блокчейнінен босату арқылы айтарлықтай арттырады. Дегенмен, реттеушілердің орталықтандырылуы MEV алу әлеуетінің артуына әкелетін шектеулерді тудырады. Ethereum-ның роллаптарға бағытталған жол картасы үлкен масштабтауды қамтамасыз етуі тиіс, бірақ транзакциялардың әділ реттелуіне теңгерімді бұзады.
Босатылған орталықтандырылған реттеушілер транзакцияларды Ethereum-ның орталықсыздандыру рухының құнына пайдалана алады, бұл бағаларды көтеруге немесе белгілі бір транзакцияларға артықшылық беруге әкелуі мүмкін — Ethereum-ның орталықсыздандыру рухын құрбан ету.
- Реттеушілердің Орталықсыздандыруы
MEV алуына қарсы бар күштердің бірі — реттеуші функцияны орталықсыздандыру. Орталықсыздандырылған реттеу протоколдарын немесе бәсекелес реттеуші жүйелерді енгізу MEV шабуылдарын нейтрализациялауға және Ethereum-ның орталықсыздандыру мақсаттарына сәйкес келуге мүмкіндік береді, роллаптар MEV теріс пайдалануын азайтуы мүмкін. Бұл әсіресе Ethereum L2 технологияларына барған сайын ашық болғандықтан маңызды. Орталықсыздандыру Ethereum-ның ұзақ мерзімді орталықсыздандыру мақсатына сәйкес келеді және желідегі жалпы қауіпсіздікті арттырады.
- Экономикалық Ынталандырулар және MEV Аукциондары
MEV кең таралған сайын, кейбір L2-лер MEV аукциондарын сынап жатыр, онда MEV алуынан алынған пайда валидаторларға немесе соңғы пайдаланушыларға қайтарылады, ал реттеушіге емес. Бұл протокол экономикалық ынталандыруларды қайта орналастыруға мүмкіндік береді, MEV-нің теріс әсерлерін төмендетуге, осылайша құн Ethereum экожүйесіне оралуы үшін, тек бірнешеуінде шоғырланбайды.
- Пайдаланушы Тәжірибесі және Газ Шығындары
L2-MEV алу жоғары транзакциялық шығындарға және кешіктірілген аяқталуға әкелуі мүмкін, әсіресе пайда үшін транзакцияларды қайта реттей алатын орталықтандырылған реттеушілері бар роллаптарда, әсіресе пайда үшін транзакцияларды қайта реттей алатын орталықтандырылған реттеушілері бар роллаптарда. Керісінше, MEV алуын минимизациялайтын орталықсыз немесе инженерлік роллаптар төмен шығынды, төмен кідірісті және қауіпсіз тәжірибені ұсына алады.
L2-лердегі төмен газ бағалары Ethereum-ның кеңірек қабылдануына мүмкіндік беруі мүмкін, бірақ мәселе — осы шешімдер арасында транзакцияларды реттеуде әділдікті қалай қамтамасыз ету.
- Қауіпсіздік Мәселелері
Layer 2-де транзакциялар көп өңделген сайын, Ethereum-ның қауіпсіздігі Layer 2 роллаптарындағы MEV басқару әдістеріне байланысты болады. Артық MEV алуын жеңілдететін зиянды түрде құрылған роллаптар желіге деген сенімді азайтуы мүмкін, ал алаяқтық/дұрыстылық дәлелдері, орталықсыз реттеушілер және MEV шектеулері бар роллаптар Ethereum-ның қауіпсіздігін және орталықсыздандыруын жақсартады.
Нақты айтқанда, роллаптар сияқты L2 шешімдері Ethereum-ның масштабталуы үшін тартымды жол ұсынса да, олар Ethereum L2-MEV жаңа мәселелерін тудырады. Ethereum-ның роллаптарға негізделген болашағы осы мәселелерді орталықсыздандыру, ашықтық және экономикалық қайта теңгеру арқылы шешуге байланысты, бұл Ethereum-ды масштабталатын және әділ етеді.
18 min5.3K
17 min16.4K
