Направление развития Эфира к 2030 году: реализация видения мирового реестра в условиях дифференциации технологии Rollup

Ethereum всегда стремился сохранять доверительную нейтральность, одновременно способствуя инновациям на верхнем уровне. Ранние обсуждения описывали "дорожную карту с фокусом на Rollup", что означает, что базовая сеть постепенно упрощается и фиксируется, а большая часть активности переносится на L2. Однако недавние события показывают, что быть лишь минималистичным уровнем консенсуса и доступности данных недостаточно: L1 должен иметь возможность обрабатывать трафик и активность, поскольку это основа, на которую в конечном итоге опирается L2. Это означает, что необходима более быстрая скорость создания блоков, более низкие затраты на данные, более мощный механизм доказательства, а также лучшая интероперабельность.

Увеличение активности L1 приведет к росту активности L2, что можно назвать "подъемом уровня воды под лодкой".

Предстоящая реорганизация механизма консенсуса Beam Chain направлена на достижение более высокой скорости окончательного подтверждения и более низкого порога для валидаторов, при этом увеличивая оригинальную пропускную способность и усиливая нейтральность Ethereum. В то же время уже предложены идеи о переноса активности с усложняющейся виртуальной машины Ethereum (EVM) на нативную виртуальную машину RISC-V, что должно значительно повысить эффективность доказателей при сохранении взаимодействия с традиционными контрактами.

Эти обновления преобразят L2 ландшафт. К 2030 году дорожная карта Ethereum с универсальными Rollup в центре будет интегрирована в двух направлениях в рамках одного диапазона:

• Выравненный Rollup: приоритетная реализация глубокой интеграции с Ethereum (, такой как совместная сортировка, нативная проверка ), с максимальным использованием ликвидности L1 при минимизации предположений о доверии. Эти отношения взаимовыгодны, выравненный Rollup может напрямую получать совместимость и безопасность от L1.

• Производительный Rollup: приоритетом является пропускная способность и пользовательский опыт в реальном времени, иногда это достигается благодаря альтернативному слою доступности данных (DA слою ) или уполномоченным участникам (, таким как централизованный сортировщик, небольшой комитет безопасности/мультиподпись ), но все же с Ethereum в качестве конечного расчетного слоя для получения доверия ( или для маркетинга ).

При разработке этих решений Rollup каждая команда должна учитывать следующие три аспекта:

• Получение ликвидности: как получить и использовать ликвидность на Ethereum и других возможных решениях Rollup? Какова важность синхронной или атомарной совместимости?

• Безопасный источник: в какой мере ликвидность, перенесенная с Эфира на Rollup, должна напрямую наследовать безопасность Эфира или зависеть от провайдеров Rollup?

• Исполнительная выразительность: Какова важность совместимости Эфирной виртуальной машины (EVM)? Учитывая альтернативные решения, такие как SVM, и рост популярности смарт-контрактов на Rust, останется ли совместимость EVM важной в следующие пять лет?

Поляризация на Rollup-ветвях

Проекты Rollup постепенно сосредотачиваются на двух крайностях. С одной стороны, это высокопроизводительные Rollup, которые могут обеспечить максимальную пропускную способность и пользовательский опыт ( высокой пропускной способности и низкой задержкой ), но имеют низкую степень зависимости от Ethereum L1; с другой стороны, это Rollup, совместимые с Ethereum (, такие как Rollup на основе L1, нативные Rollup, ультразвуковые Rollup ), которые в полной мере используют безопасность, данные и механизм консенсуса Ethereum, придавая приоритет децентрализации, безопасности и доверенной нейтральности, но, будучи ограниченными дизайном L1, жертвуют частью производительности. Rollup, находящиеся в промежуточной зоне и пытающиеся сбалансировать оба подхода, могут столкнуться с трудностями в конкуренции и в конечном итоге будут склоняться к одной из крайностей, сталкиваясь с риском быть вытесненными.

В левом верхнем углу графика Rollup ориентирован на производительность: они могут использовать централизованный сортировщик, альтернативные сети доступности данных (DA сеть ) или оптимизацию под конкретные приложения для достижения производительности, значительно превышающей обычные L2(, такие как MegaETH ). Некоторые производительные Rollup будут более правыми по согласованности (, например, с использованием технологий на основе быстрого предварительного подтверждения, таких как Puffer UniFi и Rise, нацеливаясь на "идеальную цель" в правом верхнем углу ), но их окончательная определенность все еще зависит от спецификаций L1. Напротив, Rollup в правом нижнем углу максимизирует согласованность с Эфиром: глубоко интегрирует ETH в комиссии, транзакции и DeFi; закрепляет сортировку транзакций и/или проверку доказательств на L1; и отдает приоритет совместимости, а не сырой скорости (. Например, Taiko движется в этом направлении, но также исследует разрешенное предварительное подтверждение для оптимизации пользовательского опыта ). К 2030 году я ожидаю, что многие "умеренные" L2 либо перейдут к одной из вышеупомянутых моделей, либо столкнутся с риском быть вытесненными. Пользователи и разработчики будут склонны выбирать высокобезопасные среды, согласованные с Эфиром ( для высокорисковых и совместимых сценариев DeFi ), или высокомасштабируемые сети, адаптированные под приложения ( для массовых пользовательских приложений ). Дорожная карта Эфира на 2030 год закладывает основу для обоих этих путей.

Существует спор о определении "совпадения", и консенсуса еще не достигнуто. В контексте данного отчета вышеизложенное представляет собой краткую аналитическую рамку для "производительности" и "совпадения". Предыдущие графики построены на основе этого определения и могут не подходить для других интерпретаций "совпадения".

Почему исчезнет промежуточная зона?

Сетевые эффекты будут способствовать концентрации рынка вокруг меньшего числа более крупных узлов. На рынках, где сетевые эффекты играют доминирующую роль, таких как криптовалюты, в конечном итоге может сформироваться структура, доминируемая несколькими победителями, как мы видим в области CEX. Поскольку сетевые эффекты будут сосредоточены вокруг ключевых преимуществ одной цепи, экосистема часто будет интегрироваться в немногие платформы, «максимизирующие производительность» и «максимизирующие безопасность». Роллап, который лишь частично соответствует производительности или согласованности Ethereum, в конечном итоге может не получить ни безопасности первого, ни доступности второго.

С развитием технологии Rollup, экономическая активность будет формироваться на основе компромисса между "необходимой безопасностью" и "стоимостью получения безопасности". Сцены, которые не могут позволить себе риски расчетов или управления, такие как институциональный DeFi, крупные ончейн казначейства, рынки высокоценного залога и т.д., могут сосредоточиться на цепях, унаследовавших полное обеспечение безопасности и нейтральности Эфира ( или на самом Ethereum L1 ). С другой стороны, те приложения, которые ориентированы на массовую аудиторию (, такие как мемы, торговля, социальные сети, игры, розничные платежи и т.д. ), будут сосредоточены на цепях с наилучшим пользовательским опытом и минимальной стоимостью. Такие цепи могут потребовать кастомизированных решений для повышения пропускной способности или централизованных механизмов сортировки. Поэтому общие цепи, которые "достаточно быстры, но не самые быстрые, безопасность приемлема, но не оптимальна", будут постепенно терять свою привлекательность. Особенно к 2030 году, если кросс-цепная интероперабельность позволит активам свободно перемещаться между этими двумя типами сцен, пространство для существования этой промежуточной зоны станет еще более ограниченным.

Эфирный технологический стек: эволюция

Весь базовый уровень Ethereum ( планирует значительные обновления, начиная от выполнения, расчетов, консенсуса и заканчивая доступностью данных ), с целью повышения масштабируемости L1 и лучшей адаптации к модели развития, сосредоточенной на Rollup. Ключевые улучшения (, как показано стрелками ), повысят производительность, снизят сложность и будут способствовать более непосредственной роли Ethereum в работе Rollup.

( уровень выполнения

К 2030 году текущее исполняющее окружение Эфир ), использующее 256-битную архитектуру и традиционный дизайн Эфир виртуальной машины EVM ###, может быть заменено или улучшено более современными и эффективными виртуальными машинами. Виталик предложил обновить Эфир виртуальную машину до архитектуры на основе RISC-V. RISC-V представляет собой упрощенный модульный набор команд, который, как ожидается, достигнет значительного прорыва в эффективности исполнения транзакций и генерации доказательств (, увеличив их на 50-100 раз ). Его 32/64-битные инструкции могут быть непосредственно адаптированы к современным ЦП, и они более эффективны в нулевых знаниях. Чтобы уменьшить влияние технических изменений и избежать остановки прогресса (, как это было в случае с тем, что сообщество ранее рассматривало замену EVM на eWasm, планируется использовать двойный режим виртуальной машины: сохранить EVM для обеспечения обратной совместимости, одновременно внедрив новую виртуальную машину RISC-V для обработки новых контрактов ), подобно совместимому решению Arbitrum Stylus для контрактов WASM + EVM (. Эта мера направлена на значительное упрощение и ускорение уровня исполнения, а также на поддержку расширяемости L1 и возможностей поддержки Rollup.

)# Почему нужно так делать?

Дизайн EVM не учитывает нулевые доказательства, поэтому zk-EVM-продавец при моделировании переходов состояния, вычислении корневого хэш/дерева хэш и обработке уникальных механизмов EVM будет генерировать значительные дополнительные расходы. В отличие от этого, виртуальная машина RISC-V использует более простую регистровую логику, что позволяет напрямую моделировать и генерировать доказательства, что значительно уменьшает необходимые ограничения. Ее дружелюбие к нулевым доказательствам может устранить неэффективные элементы, такие как расчет газа и управление состоянием, что будет полезно для всех Rollup, использующих нулевые доказательства: генерация доказательства перехода состояния станет проще, быстрее и дешевле. В конечном итоге, обновление EVM до виртуальной машины RISC-V может повысить общую пропускную способность доказательств, что позволит L1 напрямую проверять выполнение L2 (, как будет подробно описано ниже ), одновременно увеличивая предельную пропускную способность виртуальной машины Rollup.

Кроме того, это также позволит突破 узкого круга Solidity/Vyper, значительно расширив экосистему разработчиков Ethereum и привлекая большее количество участников из основных сообществ разработчиков, таких как Rust, C/C++, Go.

Уровень расчета

Ethereum планирует перейти от разрозненных моделей расчета L2 к единой, нативно интегрированной системе расчетов, что кардинально изменит способ расчета Rollup. Сегодня каждый Rollup должен развертывать независимый контракт верификации L1 ( для доказательства мошенничества или доказательства действительности ), эти контракты имеют высокий уровень кастомизации и независимы друг от друга. К 2030 году Ethereum может интегрировать нативную функцию ### предложенную функцию EXECUTE с предварительной компиляцией (, в качестве универсального L2 верификатора исполнения. EXECUTE позволяет верификаторам Ethereum напрямую повторно выполнять переходы состояния Rollup и проверять их правильность, по сути, "закрепляя" на уровне протокола возможность верификации произвольных блоков Rollup.

Это обновление приведет к появлению "родного Rollup", который по сути является программируемыми исполняемыми шардированными ), похожими на дизайн NEAR (. В отличие от обычных L2, стандартных Rollup или Rollup на основе L1, блоки родного Rollup проверяются собственным исполняющим движком Эфира.

EXECUTE устраняет необходимость в сложной специализированной инфраструктуре, необходимой для моделирования и поддержки EVM, такой как механизмы доказательства мошенничества, схемы нулевых знаний, многофакторные "безопасные комитеты", значительно упрощая разработку эквивалентного EVM Rollup и в конечном итоге достигая полностью доверенного L2 с практически отсутствием специализированного кода. В сочетании с следующими поколениями реальных доказателей, такими как Fermah, Succinct, можно реализовать реальную ликвидность на L1: как только Rollup-транзакции включаются в L1, они достигают финальности без ожидания периода окна доказательства мошенничества или вычислений доказательства за несколько периодов. Создавая уровень расчетов как глобальную общую инфраструктуру, Ethereum усиливает доверенную нейтральность, позволяя пользователям свободно выбирать клиент проверки и совместимость, не беспокоясь о проблемах реального доказательства в одном слоте; синхронная совместимость значительно упрощается. Все нативные или нативные + основанные на L1 Rollups будут использовать одни и те же функции расчетов на L1, достигая стандартизированных доказательств и облегчая взаимодействие между фрагментами Rollup.

) уровень консенсуса

Эфирной сети Beacon Chain( консенсусный слой сейчас реконструируется в Beam Chain), планируется тестирование в 2027-2029 годах(, цель заключается в обновлении механизма консенсуса с помощью передовых криптографических технологий), включая квантовую стойкость(, чтобы повысить масштабируемость и уровень децентрализации. В обновлениях по шести основным направлениям, ключевые характеристики, связанные с данной статьей, включают:

• Более короткие слоты, более быстрая финализация: одной из ключевых целей Beam Chain является повышение скорости финализации. Сократить текущее время финализации примерно в 15 минут, основанное на механизме )Gasper, с 2 эпох, то есть 32+32 слотов по 12 секунд ( до 3 слотов финализации )3SF, 4 секунды на слот, около 12 секунд (, в конечном итоге достигнув финализации за один слот )SSF, около 4 секунд (. 3SF + 4 секунды на слот означают, что окончательное подтверждение может быть завершено в течение 10 секунд после того, как транзакция будет добавлена в блок, что значительно улучшает опыт пользователей Rollup на основе L1 и нативных Rollup: увеличение скорости блоков L1 напрямую ускорит генерацию блоков Rollup. Время включения транзакции в блок составляет примерно 4 секунды ), при высокой нагрузке может быть дольше (, увеличивая скорость блоков соответствующего Rollup в 3 раза ), хотя все еще медленнее, чем у производительных Rollup, альтернатив L1 или платежей по кредитным картам, поэтому механизм предварительного подтверждения по-прежнему имеет важное значение ###. Более быстрая финализация L1 также может обеспечить и ускорить расчет: Rollup может завершить операции на L1 за несколько секунд.