Виталик Бутерин объясняет 3 способа, которыми дорожная карта Ethereum, ориентированная на роллапы, может решить трилемму

Ethereum сосредоточился на масштабируемости с The Merge как ключевым переключателем. Сооснователь Виталик Бутерин вновь затронул эту тему, подчеркнув, что дорожная карта теперь ориентирована на роллапы.

Это означает, что Ethereum не сосредоточен только на шардировании, а протоколы уровня 2 играют crucial роль для основного слоя. Достижение бездоверительности и интероперабельности — еще одна важная задача для этой цели. Все это должно быть сделано при сохранении масштабируемости, безопасности сети и децентрализации.

Ethereum фокусируется на дорожной карте, ориентированной на роллапы

Сооснователь Ethereum Виталик Бутерин вернулся к дорожной карте 2023 года, чтобы обсудить будущее сети. Он сказал, что план масштабирования Ethereum эволюционировал от шардирования и протоколов уровня 2 к дорожной карте, ориентированной на роллапы, которая сейчас является основным фокусом. Бутерин объяснил, что роллапы будут распределять задачи между основным слоем Ethereum и L2.

Благодаря обновлениям, таким как EIP-4844, Ethereum L1 теперь обрабатывает больше данных, а различные роллапы (L2) работают как шарды, объяснил сооснователь.

Он также говорит, что Ethereum завершит разработку решения для масштабирования на основе роллапов и будет работать над устранением проблем с безопасностью и децентрализацией сети.

Тем временем The Surge, который относится к серии обновлений для улучшения масштабируемости и эффективности Ethereum, получил 4 основные цели.

Первая цель — достичь 100 000+ транзакций в секунду (TPS) на уровне 1 и уровне 2 в совокупности. Вторая — сохранить децентрализацию и надежность основной сети.

Третья цель — обеспечить, чтобы некоторые L2 полностью унаследовали основные функции Ethereum: бездоверительность, открытость и устойчивость к цензуре. Наконец, она стремится к максимальной интероперабельности между L2, чтобы Ethereum ощущался как единая экосистема, а не был фрагментирован на отдельные блокчейны.

Чтобы достичь этих целей, Бутерин уточняет, что преодоление трилеммы масштабируемости сложно, но не невозможно. Бутерин предлагает 2 подхода к решению трилеммы децентрализации, масштабируемости и безопасности.

Первый подход — это выборочная проверка доступности данных с помощью SNARKs, что позволит узлам проверять доступность данных и правильность вычислений. SNARKs (Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge) являются бездоверительными и устраняют необходимость в проверке. Следующий подход — архитектура Plasma, которая включает перенос обработки транзакций и проверки данных на пользователей умным и совместимым с стимулами образом.

Внедрение PeerDAS сопровождается компромиссами

Бутерин предполагает, что решение трилеммы потребует продвинутых методов, таких как SNARKs и Plasma, а не просто простых программных исправлений. С этим PeerDAS и другие улучшения также направлены на повышение масштабируемости Ethereum за счет распределения данных по сети.

Хотя обновление Dencun улучшило доступность данных, введя 375 КБ данных на 12-секундный слот, Виталик Бутерин отмечает, что это всё ещё ограничивает количество транзакций.

В случае выборочной проверки доступности данных между узлами (Peer Data Availability Sampling) используются «блобы» (blob) с точками данных. Узел Ethereum восстанавливает весь блоб, используя только подмножество этих выборок. Затем в 1D-сэмплировании каждый узел прослушивает конкретную часть транслируемых данных. Узлы могут обмениваться выборками данных, не загружая все данные целиком.

Йо @VitalikButerin, очень информативная статья. Но у меня есть несколько вопросов.
Если роллапы и EIP-4844 — это путь масштабирования ETH, как DAS сохранит его бездоверительность, не нарушив децентрализацию? И что произойдет, если все эти L2 превратятся в свои собственные изолированные силосы? Как ETH будет…

— Zeerabets (@Zeerabets) Октябрь 17, 2024

Сооснователь Ethereum объяснил, что, хотя PeerDAS позволяет узлам запрашивать выборки у других узлов вне их подсети, существует более консервативный подход к использованию SubnetDAS с применением локальной подсети.

В блоге подчеркивается, что цель состоит в увеличении объема данных в слоте до 16 МБ, что может обеспечить пропускную способность около 58 000 транзакций в секунду (TPS). Бутерин пишет: «И в конечном итоге мы хотим пойти дальше и реализовать 2D-сэмплирование, которое работает за счет случайной выборки не только внутри блобов, но и между ними».

Бутерин подчеркивает, что следующим шагом является развертывание PeerDAS, а затем увеличение количества блобов. Однако долгосрочной целью, по сообщениям, является выход за пределы 1D-DAS и разработка 2D-выборочной проверки доступности данных (2D DAS) для обеспечения выборки как внутри, так и между блобами.

Бутерин также считает, что Ethereum должен отказаться от математической техники обязательств KZG и обратиться к квантово-устойчивой альтернативе без доверенной настройки, такой как более продвинутые STARK.

Тем временем Ethereum должен выбрать между 2D DAS и 1D DAS. В обоих случаях существует компромисс между эффективностью и простотой. Первый обеспечивает наивысшую масштабируемость, но более сложен, тогда как второй легче управлять, но имеет меньшую емкость данных.

Однако Бутерин отмечает, что Plasma может снизить потребность в DAS. В этом случае компромиссом станет изменение архитектуры Ethereum, поскольку зависимость от пользователей в обработке данных возрастет. Бутерин также предполагает, что если будут внедрены методы сжатия данных, это может снизить потребность в продвинутом 2D DAS.

Ethereum может рассмотреть метод сжатия данных

Сжатие данных направлено на уменьшение размера каждой транзакции в блокчейне для улучшения масштабируемости. Ethereum может использовать различные методы сжатия, такие как сжатие нулевыми байтами, агрегация подписей,
замена адресов указателями и пользовательская сериализация для значений транзакций.

Независимо от используемого метода, техника стремится сделать каждую транзакцию меньше в байтах, чтобы обработать гораздо больше транзакций в том же объеме данных.

Это будет преимуществом, но и здесь есть компромиссы. Например, Бутерин объясняет, что сжатие данных потребует перехода на подписи BLS, что потребует значительной разработки. Замена адресов указателями также сложна для клиентского кода. В целом, эти изменения могут потенциально затруднить проверку или аудит транзакций и создать проблемы для инструментов, полагающихся на полные данные транзакций.

Тем не менее, Бутерин объясняет, что все текущие решения по масштабированию имеют различные недостатки. Поэтому решение по масштабированию Plasma может стать мощным инструментом, так как оно использует оператора для публикации блоков вне цепи, помещая корни Меркла этих блоков в цепь.

Конечно, вывод их в производство остается огромной задачей. Достижение зависимости от систем доказательств L2 — еще одна проблема для Ethereum. Бутерин говорит, что большинство роллапов не являются полностью бездоверительными из-за наличия совета по безопасности.

Поскольку главная цель — достижение статуса Stage 2, Бутерин предлагает использовать методы формальной верификации, а также создать несколько систем доказательств и использовать механизм мультиподписи. Поскольку продвинутые системы доказательств L2 помогут снизить нагрузку MEV на первый уровень, масштабируемость будет достигнута в результате.

Среди этих разработок улучшения межсетевой совместимости L2 остаются важными. Бутерин говорит, что лучшее взаимодействие между L2 и L1 повысит общую удобность использования Ethereum. В отличие от других предложенных изменений, совместимость — это не одно техническое обновление. Однако оно имеет решающее значение для долгосрочной дорожной карты масштабируемости Ethereum.