Куди направиться Ethereum у 2030 році? Як бачення світового реєстру втілюється в реальність у цій галузі технології Rollup?
Автор: Lemniscap
Переклад: Саорісе, Foresight News
більш спрощений L1 та його продуктивні й вирівняні рішення Rollup
Ethereum завжди прагне підтримувати довірчу нейтральність, одночасно сприяючи процвітанню вищих рівнів інновацій. Ранні обговорення окреслили «дорожню карту, зосереджену на Rollup», тобто базова мережа буде поступово спрощуватися та закріплюватися, щоб більшість активностей можна було перенести на L2. Проте нещодавні події показують, що бути лише мінімалізованим рівнем консенсусу та доступності даних недостатньо: L1 повинен мати можливість обробляти трафік та активність, оскільки саме на цьому базується L2. Це означає, що потрібна швидша генерація блоків, нижчі витрати на дані, потужніший механізм доказів та краща взаємодія.
Підвищення активності L1 призведе до зростання активності L2, що можна порівняти з підняттям човна на воді.
Джерело:
Невдовзі відбудеться реконструкція механізму консенсусу Beam Chain, метою якого є досягнення швидшої остаточної підтвердження та нижчого порогу для валідаторів, одночасно підвищуючи первинну пропускну здатність та подальше зміцнюючи нейтральність Ethereum. Тим часом, вже є пропозиції щодо перенесення активності з дедалі застарілого (і «дедалі складнішого») віртуального механізму Ethereum (EVM) на рідний віртуальний механізм RISC-V, що має на меті значно підвищити ефективність доказувачів при збереженні взаємодії з традиційними контрактами.
Ці оновлення змінять ландшафт L2. До 2030 року я очікую, що дорожня карта Ethereum з універсальним Rollup в центрі інтегрується в двох напрямках в межах одного діапазону:
Вирівняні Rollup (Aligned Rollups): пріоритетно реалізувати глибоку інтеграцію з Ethereum (наприклад, спільна сортування, нативна верифікація), максимально використовуючи ліквідність L1 за умови мінімізації довірчих припущень. Ця взаємозв'язок є взаємовигідним, вирівняні Rollup можуть безпосередньо отримувати компоновність і безпеку з L1.
Перформанс Ролапи (Performance Rollups): пріоритет на досягнення пропускної спроможності та реального досвіду користувачів, іноді реалізується через альтернативні шари доступності даних (DA шари) або уповноважених учасників (як централізовані сортувальники, невеликі безпечні комітети / мультипідписи), але все ж використовує Ethereum як фінальний шар розрахунків для отримання довіри (або для маркетингових цілей).
При розробці цих рішень Rollup кожна команда повинна зважити три наступні аспекти:
Отримання ліквідності: як отримати та використовувати ліквідність на Ethereum та, можливо, інших рішеннях Rollup? Яке значення має синхронна або атомна комбінація?
Безпечне джерело: наскільки безпосередньо ліквідність, що переміщується з Ethereum до Rollup, повинна успадковувати безпеку Ethereum або покладатися на постачальника Rollup?
Виконання виразності: яка важливість сумісності з віртуальною машиною Ethereum (EVM)? Чи залишиться сумісність EVM важливою протягом наступних п'яти років з урахуванням альтернатив, таких як SVM, та зростання популярності смарт-контрактів на Rust?
Поляризація в генеалогії Rollup
Проекти Rollup поступово концентруються на двох крайнощах. З одного боку, це високопродуктивні Rollup, які можуть забезпечити максимальну пропускну здатність і досвід користувачів (висока пропускна здатність, низька затримка), але мають низький ступінь зв'язку з Ethereum L1; з іншого боку, це Rollup, що відповідають стандартам Ethereum (наприклад, Rollup на основі L1, рідні Rollup, ультразвукові Rollup, посилання на джерело), які повною мірою використовують безпеку, дані та механізми консенсусу Ethereum, надаючи пріоритет децентралізації, безпеці та надійній нейтральності, але піддаються обмеженням дизайну L1, що призводить до втрати частини продуктивності. А Rollup, які знаходяться на середньому рівні, намагаючись збалансувати обидва варіанти, можуть зіткнутися з труднощами в конкуренції, зрештою наблизившись до одного з двох полюсів і зазнаючи ризику бути витісненими.
У верхньому лівому куті діаграми Rollup зосереджений на продуктивності: вони можуть використовувати централізовані сортувальники, альтернативні мережі доступності даних (мережі DA) або оптимізації для конкретних застосунків, щоб забезпечити значно вищу пропускну здатність порівняно зі звичайними L2 (такими як MegaETH). Деякі Rollup з високою продуктивністю можуть бути більш правими в плані узгодженості (наприклад, за рахунок використання технологій, заснованих на швидкому попередньому підтвердженні, таких як Puffer UniFi і Rise, намагаючись досягти «ідеальної мети» у верхньому правому куті), але їхня остаточна детермінованість все ще залежить від специфікацій L1. На противагу цьому, Rollup у нижньому правому куті максимально узгоджений з Ethereum: глибоке інтегрування ETH у комісії, транзакції та DeFi; закріплення сортування транзакцій та/або перевірки доказів на L1; і надання пріоритету комбінованості, а не первісній швидкості (наприклад, Taiko, хоча й рухається в цьому напрямку, також досліджує ліцензоване попереднє підтвердження для оптимізації користувацького досвіду). До 2030 року я очікую, що багато «помірних» L2 або перейдуть на один з вищезгаданих типів моделей, або зіткнуться з ризиком вимирання. Користувачі та розробники схильні вибирати середовище з високою безпекою, узгоджене з Ethereum (для сценаріїв DeFi з високим ризиком і комбінованістю), або мережу з високою масштабованістю, що налаштована для застосунків (для масових користувацьких застосунків). Дорожня карта Ethereum на 2030 рік закладає основу для обох цих шляхів.
Визначення "узгодженості" викликає суперечки і поки що не досягнуто консенсусу. Що стосується цього звіту, вище наведено короткий аналіз "продуктивності" та "узгодженості". Графіки, наведені раніше, побудовані на основі цього визначення, і можуть не підходити для інших тлумачень "узгодженості".
Чому середня зона зникне?
Мережева ефектність спонукатиме ринок до зосередження навколо меншої кількості, але більших вузлів. У ринках, де мережеві ефекти відіграють провідну роль, таких як криптовалюта, зрештою може сформуватися структура, що домінує в руках небагатьох переможців (як ми це спостерігаємо в сфері CEX). Оскільки мережеві ефекти концентруються навколо основних переваг певного ланцюга, екосистеми зазвичай інтегруються в небагато «максимізуючих продуктивність» та «максимізуючих безпеку» платформ. Rollup, що в досягненні сумісності або продуктивності з Ethereum лише досягає половини успіху, зрештою може не отримати безпеки першого, а також не матиме доступності другого.
З розвитком технології Rollup економічна активність буде формуватися на основі компромісу між «необхідною безпекою» та «вартістю отримання безпеки». Сценарії, які не можуть дозволити собі ризики розрахунків або управління, такі як DeFi рівня установ, великі національні сейфи, ринки з високоякісними заставами тощо, можуть зосередитися на блокчейні, що успадковує повну безпеку та нейтральність Ethereum (або на самому Ethereum L1). На іншому кінці, сценарії застосування, орієнтовані на маси (такі як Meme, торгівля, соціальні мережі, ігри, роздрібні платежі тощо), зосередяться на блокчейнах з найкращим користувацьким досвідом та найнижчими витратами, такі блоки можуть вимагати індивідуальних рішень для підвищення пропускної здатності або централізованих механізмів сортування. Тому загальні блокчейни, які «мають прийнятну швидкість, але не є найшвидшими, і прийнятну безпеку, але не є найкращими», поступово втратять свою привабливість. Особливо до 2030 року, якщо крос-чейн інтероперабельність дозволить активам вільно переміщатися між цими двома типами сценаріїв, життєвий простір для цього проміжного простору стане ще більш обмеженим.
Етер технологічного стеку
Вся базова структура Ethereum (від виконання, розрахунків, консенсусу до доступності даних) планує значні оновлення, що мають на меті підвищення масштабованості L1 та кращу адаптацію до розвитку, в основі якого лежить Rollup. Ключові вдосконалення (як показано стрілками) підвищать продуктивність, зменшать складність та сприятимуть більш безпосередній ролі Ethereum у роботі Rollup.
Виконавчий шар
До 2030 року, поточне середовище виконання Ethereum (з використанням 256-бітної архітектури та традиційного дизайну віртуальної машини Ethereum EVM) може бути замінене або вдосконалене сучаснішими та ефективнішими віртуальними машинами. Віталік запропонував оновити віртуальну машину Ethereum до архітектури на базі RISC-V. RISC-V є спрощеним модульним набором інструкцій, який обіцяє досягти значного прориву в ефективності виконання транзакцій та генерації доказів (підвищення на 50-100 разів). Його 32/64-бітні інструкції можуть безпосередньо адаптуватися до сучасних процесорів, а також є більш ефективними в нульових знаннях. Щоб зменшити вплив технологічних ітерацій та уникнути затримок у прогресі (наприклад, раніше спільнота розглядала використання eWasm замість EVM), планується впровадження подвійної моделі віртуальної машини: зберегти EVM для забезпечення зворотної сумісності, одночасно впроваджуючи нову віртуальну машину RISC-V для обробки нових контрактів (аналогічно рішенню Arbitrum Stylus для сумісності контрактів WASM + EVM). Цей крок має на меті значно спростити та прискорити рівень виконання, одночасно сприяючи розширюваності L1 та підтримці Rollup.
Чому це потрібно робити?
Дизайн EVM не передбачає використання нульових знань, тому zk-EVM доказувальник під час моделювання стану переходів, обчислення кореневого хешу / хеш-дерева та обробки механізмів, специфічних для EVM, створює значні додаткові витрати. У порівнянні з цим, віртуальна машина RISC-V використовує простішу логіку регістрів, що дозволяє безпосередньо моделювати та генерувати докази, значно зменшуючи необхідні обмеження. Її дружелюбність до нульових доказів може усунути неефективні етапи, такі як обчислення газу та управління станом, що буде корисно для всіх Rollup, що використовують нульові докази: генерація доказів переходу стану стане простішою, швидшою та менш витратною. В кінцевому рахунку, оновлення EVM до віртуальної машини RISC-V може підвищити загальну пропускну здатність доказів, дозволяючи L1 безпосередньо перевіряти виконання L2 (детальніше про це нижче), одночасно підвищуючи верхню межу пропускної здатності віртуальної машини для продуктивних Rollup.
Крім того, це також розширить вузьке коло Solidity/Vyper, суттєво розширивши екосистему розробників Ethereum і залучивши більше учасників з основних розробницьких спільнот, таких як Rust, C/C++, Go.
Рівень розрахунків
Ethereum планує перейти від розрізнених L2 моделей розрахунків до єдиного, нативно інтегрованого каркасу розрахунків, що кардинально змінить спосіб розрахунків Rollup. Сьогодні кожен Rollup повинен розгортати незалежні контракти в L1 (докази шахрайства або дійсності), ці контракти мають високий рівень кастомізації та є незалежними один від одного. До 2030 року Ethereum може інтегрувати нативну функцію (пропонована функція EXECUTE), як універсального L2 виконавчого валідатора. EXECUTE дозволяє валідаторам Ethereum безпосередньо повторно виконувати зміни стану Rollup і перевіряти їх правильність, по суті „закріплюючи“ на рівні протоколу здатність перевіряти будь-які блоки Rollup.
Це оновлення призведе до появи «рідного Rollup», який за своєю суттю є програмованими виконуваними шардерами (подібно до дизайну NEAR). На відміну від звичайних L2, стандартних Rollup або Rollup, основаних на L1, блоки рідного Rollup перевіряються виконавчим двигуном самого Ethereum.
Джерело:
EXECUTE усунув необхідність у складній кастомізованій інфраструктурі для моделювання та підтримки EVM (такій як механізми доказу шахрайства, електронні кола з нульовим знанням, багатопідписні «безпечні комітети»), значно спростивши розробку еквівалентного EVM Rollup, зрештою реалізувавши повністю бездостовірний L2 з майже відсутністю кастомізованого коду. У поєднанні з наступним поколінням реальних доказувачів (таких як Fermah, Succinct), можна реалізувати реальні розрахунки на L1: транзакції Rollup, як тільки вони включені в L1, досягають фіналізації, без необхідності чекати вікна доказу шахрайства або багаточасових обчислень доказів. Створюючи рівень розрахунків як глобальну спільну інфраструктуру, Ethereum підвищує довіру до нейтральності (користувачі можуть вільно вибирати клієнт для верифікації) та комбінованість (без потреби турбуватися про проблеми з реальними доказами в одному слоті, синхронна комбінованість значно спрощена). Всі нативні (або нативні + на базі L1) Rollups використовуватимуть однакову функцію розрахунків L1, реалізуючи стандартні докази та зручну взаємодію між Rollup (шардами).
Шар консенсусу
Консенсусний шар Beacon Chain мережі Ethereum перебудовується в Beam Chain (планується тестування в 2027-2029 роках), з метою модернізації механізму консенсусу за допомогою передових криптографічних технологій (включаючи стійкість до квантових загроз), що покращить масштабованість та ступінь децентралізації. У шести основних напрямках модернізації, ключові характеристики, пов'язані з даною статтею, включають:
Коротші часові інтервали, швидша остаточність: однією з основних цілей Beam Chain є підвищення швидкості остаточності. Скоротити поточну приблизно 15-хвилинну остаточність (2 епохи під механізмом Gasper, тобто 32+32 по 12 секунд) до 3-х інтервалів остаточності (3SF, 4-секундні інтервали, приблизно 12 секунд), зрештою досягнувши одноінтервальної остаточності (SSF, приблизно 4 секунди). 3SF+4-секундні інтервали означають, що остаточне підтвердження транзакції може бути завершено протягом 10 секунд після її включення в блок, що суттєво покращує досвід користувачів для Rollup на базі L1 та нативних Rollup: підвищення швидкості блоків L1 безпосередньо прискорить генерацію блоків Rollup. Час включення транзакції в блок становить приблизно 4 секунди (досить довше при високому навантаженні), що підвищує швидкість блоків відповідного Rollup у 3 рази (хоча все ще повільніше, ніж у продуктивних Rollup, альтернатив L1 або платіжних карток, тому механізм попереднього підтвердження залишається важливим). Швидша остаточність L1 також забезпечить і прискорить розрахунок: Rollup може завершити остаточне підтвердження подання стану на L1 за кілька секунд, реалізуючи швидке виведення коштів і знижуючи ризик перезавантаження або розгалуження. Іншими словами, незворотність пакетної обробки транзакцій Rollup скоротиться з 15 хвилин до секунд.
Зниження витрат на консенсус за допомогою SNARK: Beam планує «SNARK-ізувати» функцію перетворення стану, щоб кожен L1 блок супроводжувався компактним zk SNARK доказом. Це є передумовою для реалізації синхронізації, програмованого виконання шардінгу. Валідаторам не потрібно обробляти кожну транзакцію, щоб перевірити блок і агрегувати BLS підписи (а також майбутні стійкі до квантових підписів), що значно знижує обчислювальні витрати на консенсус (одночасно знижуючи апаратні вимоги до валідаційних вузлів).
Зниження порогу стейкінгу для посилення децентралізації: Beam планує знизити мінімальну суму стейкінгу для валідаторів з 32 ETH до 1 ETH. У поєднанні з розділенням доказувача і пропозиції (APS, перенесення MEV на ланцюгові аукціони) та SNARK-уванням, це дозволить реалізувати розподілене будівництво блоків, що протидіє змовам, без упередження на користь масштабних стейкінг-пулів (таких як Lido, що займає 25% ринкової частки), натомість підтримуючи більше незалежних стейкерів, які використовують такі пристрої, як Raspberry Pi. Це посилить децентралізацію та надійну нейтральність, що безпосередньо вигідно для алігованих Rollups. У механізмі APS кількість пропозицій зменшиться, але список включення (FOCIL) зміцнить стійкість до цензури: як тільки доказувач включає транзакцію до списку, навіть маленька, глобально розподілена група пропозицій не зможе виключити ці транзакції.
Усе це вказує на майбутнє базового рівня Ethereum: він матиме більшу масштабованість і рівень децентралізації. Особливо базовані на L1 Rollup отримають найбільшу вигоду від цих оновлень консенсусу, оскільки L1 буде краще адаптовано до їхніх вимог до сортування транзакцій. Шляхом сортування транзакцій на L1, максимальна екстрагуєма вартість (MEV) з базованих на L1 Rollup (а також рідних базованих на L1 Rollup) природно потраплятиме до пропонентів блоків Ethereum, а ця вартість може бути знищена, що дозволить знову зосередити більше вартості на ETH, а не спрямовувати її до централізованих сортувальників.
Шар доступності даних (DA шар)
Доступність даних (DA) є ключовою для пропускної спроможності Rollup розширень, особливо для майбутніх продуктивних Rollup, які повинні підтримувати 100 000 + TPS. Proto-danksharding Ethereum (оновлення Dencun + Pectra) вже підвищило цільову та максимальну кількість blob у кожному блоці до 6 та 9 відповідно, що дозволяє досягти ємності даних blob на рівні 8,15 ГБ / добу (приблизно 94 КБ/с, 1,15 МБ / блок), але це все ще недостатньо. До 2030 року Ethereum може реалізувати повне danksharding, з метою досягнення 64 blob у кожному блоці (по 128 КБ), що становить приблизно 8 МБ/4-секундний часовий інтервал (2 МБ/с).
Хоча це підвищення в 10 разів, воно все ще не може задовольнити потреби таких продуктивних Rollup, як MegaETH, у ~20 МБ/с. Однак дорожня карта Ethereum також містить більше оновлень: реалізація вибірки доступності даних (DAS) через такі рішення, як PeerDAS (очікується в другій половині 2025 - першій половині 2026), коли вузли зможуть перевіряти доступність без завантаження повних даних, у поєднанні з шардінгом даних, що дозволить підвищити цільове значення blob до 48+. У ідеальних умовах Danksharding і підтримки DAS Ethereum зможе досягти продуктивності обробки даних 16 МБ за 12 секунд, що відповідає приблизно 7,400 простим транзакціям/сек, а після стиснення (наприклад, агрегація підписів, стиснення адрес) може досягати 58,000 TPS, що в поєднанні з Plasma або Validium (тільки корінь стану в ланцюзі, а не повні дані) може бути ще вище. Хоча зовнішнє розширення має компроміси між безпекою та масштабованістю (наприклад, ризик неналежного виконання з боку операторів), до 2030 року Ethereum сподівається запропонувати різноманітні варіанти DA на рівні протоколу: забезпечити повну он-chain підтримку даних для Rollup, які орієнтуються на безпеку, та забезпечити гнучкість зовнішнього доступу DA для Rollup, які орієнтуються на масштаб.
Отже, оновлення доступності даних (DA) в Ethereum стає все більш придатним для Rollup. Проте варто зазначити, що поточна пропускна здатність Ethereum все ще далеко не вистачає для підтримки високочастотних сценаріїв, таких як платежі, соціальні мережі та ігри. Навіть простий переказ ERC-20 потребує приблизно 200 байт blob-даних, грубо кажучи, це потребує приблизно 20 МБ/с оригінальної DA пропускної здатності; а складніші транзакції (такі як Uniswapswap) створюють більшу різницю в станах, і необхідна пропускна здатність збільшується до приблизно 60 МБ/с! Використовуючи лише повну технологію Danksharding, важко досягти цих вимог до пропускної здатності, тому підвищення пропускної здатності повинно ґрунтуватися на майстерному поєднанні стиснення даних та розширення поза ланцюгом.
Протягом цього часу продуктивний Rollup повинен покладатися на альтернативні рішення DA, такі як Eigen DA. Ці рішення наразі можуть забезпечити приблизно 15MB/s пропускної здатності, з планами підвищити її до 1GB/s; в той час як нові рішення, такі як Hyve, обіцяють реалізувати модульний DA з пропускною здатністю 1GB/s та підтримкою доступності на рівні частки секунди. Саме ці рішення DA дозволяють веб3 додаткам забезпечувати швидкість та користувацький досвід, які можуть зрівнятися з веб2.
Візія світового реєстру Ethereum
«Ethereum має на меті стати світовою книгою обліку: платформою для зберігання активів людської цивілізації та запису, основою для фінансів, управління, сертифікації високої вартості даних тощо. Це потребує двох основних можливостей: масштабованості та стійкості до ризиків.» — Віталік
До 2030 року, завдяки оновленням основного протоколу та технологічній еволюції на основі Rollup, Ethereum буде краще підходити для цієї ролі. Як зазначалося раніше, оновлення всього технологічного стеку підтримуватиме два типи моделей Rollup: одна з них схиляється до "глибокої етералізації", зосереджуючи увагу на безпеці та надійній нейтральності; інша ж схиляється до "легкої етералізації", ставлячи за мету максимальну пропускну спроможність та економічну незалежність. Дорожня карта Ethereum не зобов'язує до однозначного шляху, а навпаки, надає достатньо гнучкий ґрунт, щоб обидва моделі могли процвітати:
Аліновані Rollup: забезпечують високій цінності та високій взаємозв'язності додатків постійно отримувати сильний рівень безпеки Ethereum. Серед них, Rollup на основі L1 можуть досягати активності на рівні Ethereum, генеруючи блоки Rollup, де валідатори L1 одночасно відповідають за сортування транзакцій; нативні Rollup мають рівень виконання безпеки Ethereum, кожна зміна стану Rollup повторно виконується та перевіряється в L1; а нативні Rollup, засновані на L1 (або так звані ультразвук Rollup, тобто виконуване шардінг), поєднують у собі 100% безпеку виконання та 100% активність, в принципі стаючи частиною L1 Ethereum. Цей тип Rollup сприятиме накопиченню цінності Ethereum L1: MEV (максимально витягувана цінність), що генеруються Rollup на базі L1, безпосередньо спрямовуються до валідаторів Ethereum, і через механізм знищення MEV може підвищити дефіцит ETH; виклик функції EXECUTE передкомпільованого для перевірки доказів нативного Rollup потребує споживання газу, створюючи нові канали надходження цінності для ETH. Якщо в майбутньому більшість DeFi та інституційних фінансів працюватиме на кількох алінованих Rollup, ETH захопить витрати цілої економіки. А здатність Ethereum до антицензури та механізм захоплення цінності MEV є двома ключовими стовпами, завдяки яким він стає «світовою книгою».
Продуктивний Rollup: дозволяє екосистемі Ethereum охоплювати всі категорії блокчейн-додатків, включаючи сценарії, які потребують великої обробної потужності. Ці ланцюги, ймовірно, стануть основними мостами для прийняття, хоча можуть вводити (напів)достовірні елементи, але все ж використовують Ethereum як фінальний рівень розрахунків та вузол взаємодії. Співіснування продуктивних і узгоджених Rollup дозволяє екосистемі Ethereum одночасно підтримувати найвищу безпеку та найвищу пропускну спроможність додатків. Гетерогенність і взаємодія L2 приносять Ethereum більше переваг, ніж недоліків: хоча ці Rollup мають слабкий економічний зв'язок з ETH, використовуючи ETH як газовий токен, засіб для транзакцій, одиницю оцінки DeFi, а також основний актив для нових додатків в умовах високої місткості, все ж можуть спричинити новий попит на ETH. Важливо зазначити, що, як згадувалося раніше, шар DA Ethereum може підтримувати 100,000 + TPS, що означає, що навіть продуктивні ланцюги можуть зрештою повернутися до шару DA Ethereum, а не покладатися на модульні рішення (наприклад, з урахуванням екосистемної синергії, достовірної нейтральності, спрощення технологічного стеку тощо). Звичайно, якщо потрібно зекономити кошти або підвищити продуктивність, вони все ще можуть вибрати інші рішення DA, але суть полягає в тому, що: прогрес у шарі DA Ethereum, стисненні даних і управлінні даними поза ланцюгом продовжуватиме посилювати конкурентоспроможність L1.
Виняткові випадки в основному пов'язані з Rollup, глибоко прив'язаними до надійних підприємств (таких як Base від Coinbase та L2 мережа Robinhood Chain), де довіра користувачів до цих підприємств перевищує довіру до бездостовірних систем (цей ефект особливо помітний серед нових користувачів та не технічних користувачів). У цьому випадку репутація та механізми підзвітності пов'язаних підприємств стають основними гарантіями, тому такі Rollup можуть зберегти конкурентоспроможність, зменшуючи відповідність Ethereum, оскільки користувачі готові довіряти брендам так, як це було в Web2. Але їх рівень прийняття в значній мірі залежить від B2B-довір'я, наприклад, ланцюг JPMorgan може більше довіряти Robinhood Chain, а не Ethereum та більш сильним гарантіям, які пропонують Rollup з відповідністю.
Крім того, ролл-апи середнього рівня поступово інтегруються в два полюси, що, ймовірно, є природним результатом зрілості цих двох шляхів. Причина дуже проста: середні рішення не можуть досягти високого рівня узгодженості, і важко досягти найвищої продуктивності. Користувачі, які акцентують увагу на безпеці та комбінованості, оберуть ролл-апи, які ближчі до Ethereum; тоді як користувачі, які цінують низькі витрати та високу швидкість, схиляються до платформ з оптимальною продуктивністю. Крім того, з удосконаленням технології попереднього підтвердження, прискоренням часового слоту та збільшенням фіналізації L1, продуктивність ролл-апів з узгодженістю буде продовжувати зростати, а попит на "середню продуктивність" ще більше знизиться. Загалом, перші більше підходять для інституційного DeFi, а другі більше підходять для роздрібних застосувань.
Успішний Rollup вимагає великих ресурсів (від залучення ліквідності до підтримки інфраструктури), до 2030 року інтеграція стане більш частою, тобто потужні мережі поглинуть спільноти слабкіших мереж. Ця тенденція вже проявляється. В довгостроковій перспективі екосистема, що складається з кількох ключових вузлів з чіткими ціннісними пропозиціями, переможе сотні однорідних систем.
Особлива подяка mteam, Patrick, Amir, Jason, Douwe, Jünger та Bread за корисні обговорення та відгуки!
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
Уявіть собі Ethereum 2030: світовий реєстр з паралельними L1 та Rollup.
Куди направиться Ethereum у 2030 році? Як бачення світового реєстру втілюється в реальність у цій галузі технології Rollup?
Автор: Lemniscap
Переклад: Саорісе, Foresight News
більш спрощений L1 та його продуктивні й вирівняні рішення Rollup
Ethereum завжди прагне підтримувати довірчу нейтральність, одночасно сприяючи процвітанню вищих рівнів інновацій. Ранні обговорення окреслили «дорожню карту, зосереджену на Rollup», тобто базова мережа буде поступово спрощуватися та закріплюватися, щоб більшість активностей можна було перенести на L2. Проте нещодавні події показують, що бути лише мінімалізованим рівнем консенсусу та доступності даних недостатньо: L1 повинен мати можливість обробляти трафік та активність, оскільки саме на цьому базується L2. Це означає, що потрібна швидша генерація блоків, нижчі витрати на дані, потужніший механізм доказів та краща взаємодія.
Підвищення активності L1 призведе до зростання активності L2, що можна порівняти з підняттям човна на воді.
Джерело:
Невдовзі відбудеться реконструкція механізму консенсусу Beam Chain, метою якого є досягнення швидшої остаточної підтвердження та нижчого порогу для валідаторів, одночасно підвищуючи первинну пропускну здатність та подальше зміцнюючи нейтральність Ethereum. Тим часом, вже є пропозиції щодо перенесення активності з дедалі застарілого (і «дедалі складнішого») віртуального механізму Ethereum (EVM) на рідний віртуальний механізм RISC-V, що має на меті значно підвищити ефективність доказувачів при збереженні взаємодії з традиційними контрактами.
Ці оновлення змінять ландшафт L2. До 2030 року я очікую, що дорожня карта Ethereum з універсальним Rollup в центрі інтегрується в двох напрямках в межах одного діапазону:
При розробці цих рішень Rollup кожна команда повинна зважити три наступні аспекти:
Поляризація в генеалогії Rollup
Проекти Rollup поступово концентруються на двох крайнощах. З одного боку, це високопродуктивні Rollup, які можуть забезпечити максимальну пропускну здатність і досвід користувачів (висока пропускна здатність, низька затримка), але мають низький ступінь зв'язку з Ethereum L1; з іншого боку, це Rollup, що відповідають стандартам Ethereum (наприклад, Rollup на основі L1, рідні Rollup, ультразвукові Rollup, посилання на джерело), які повною мірою використовують безпеку, дані та механізми консенсусу Ethereum, надаючи пріоритет децентралізації, безпеці та надійній нейтральності, але піддаються обмеженням дизайну L1, що призводить до втрати частини продуктивності. А Rollup, які знаходяться на середньому рівні, намагаючись збалансувати обидва варіанти, можуть зіткнутися з труднощами в конкуренції, зрештою наблизившись до одного з двох полюсів і зазнаючи ризику бути витісненими.
У верхньому лівому куті діаграми Rollup зосереджений на продуктивності: вони можуть використовувати централізовані сортувальники, альтернативні мережі доступності даних (мережі DA) або оптимізації для конкретних застосунків, щоб забезпечити значно вищу пропускну здатність порівняно зі звичайними L2 (такими як MegaETH). Деякі Rollup з високою продуктивністю можуть бути більш правими в плані узгодженості (наприклад, за рахунок використання технологій, заснованих на швидкому попередньому підтвердженні, таких як Puffer UniFi і Rise, намагаючись досягти «ідеальної мети» у верхньому правому куті), але їхня остаточна детермінованість все ще залежить від специфікацій L1. На противагу цьому, Rollup у нижньому правому куті максимально узгоджений з Ethereum: глибоке інтегрування ETH у комісії, транзакції та DeFi; закріплення сортування транзакцій та/або перевірки доказів на L1; і надання пріоритету комбінованості, а не первісній швидкості (наприклад, Taiko, хоча й рухається в цьому напрямку, також досліджує ліцензоване попереднє підтвердження для оптимізації користувацького досвіду). До 2030 року я очікую, що багато «помірних» L2 або перейдуть на один з вищезгаданих типів моделей, або зіткнуться з ризиком вимирання. Користувачі та розробники схильні вибирати середовище з високою безпекою, узгоджене з Ethereum (для сценаріїв DeFi з високим ризиком і комбінованістю), або мережу з високою масштабованістю, що налаштована для застосунків (для масових користувацьких застосунків). Дорожня карта Ethereum на 2030 рік закладає основу для обох цих шляхів.
Визначення "узгодженості" викликає суперечки і поки що не досягнуто консенсусу. Що стосується цього звіту, вище наведено короткий аналіз "продуктивності" та "узгодженості". Графіки, наведені раніше, побудовані на основі цього визначення, і можуть не підходити для інших тлумачень "узгодженості".
Чому середня зона зникне?
Мережева ефектність спонукатиме ринок до зосередження навколо меншої кількості, але більших вузлів. У ринках, де мережеві ефекти відіграють провідну роль, таких як криптовалюта, зрештою може сформуватися структура, що домінує в руках небагатьох переможців (як ми це спостерігаємо в сфері CEX). Оскільки мережеві ефекти концентруються навколо основних переваг певного ланцюга, екосистеми зазвичай інтегруються в небагато «максимізуючих продуктивність» та «максимізуючих безпеку» платформ. Rollup, що в досягненні сумісності або продуктивності з Ethereum лише досягає половини успіху, зрештою може не отримати безпеки першого, а також не матиме доступності другого.
З розвитком технології Rollup економічна активність буде формуватися на основі компромісу між «необхідною безпекою» та «вартістю отримання безпеки». Сценарії, які не можуть дозволити собі ризики розрахунків або управління, такі як DeFi рівня установ, великі національні сейфи, ринки з високоякісними заставами тощо, можуть зосередитися на блокчейні, що успадковує повну безпеку та нейтральність Ethereum (або на самому Ethereum L1). На іншому кінці, сценарії застосування, орієнтовані на маси (такі як Meme, торгівля, соціальні мережі, ігри, роздрібні платежі тощо), зосередяться на блокчейнах з найкращим користувацьким досвідом та найнижчими витратами, такі блоки можуть вимагати індивідуальних рішень для підвищення пропускної здатності або централізованих механізмів сортування. Тому загальні блокчейни, які «мають прийнятну швидкість, але не є найшвидшими, і прийнятну безпеку, але не є найкращими», поступово втратять свою привабливість. Особливо до 2030 року, якщо крос-чейн інтероперабельність дозволить активам вільно переміщатися між цими двома типами сценаріїв, життєвий простір для цього проміжного простору стане ще більш обмеженим.
Етер технологічного стеку
Вся базова структура Ethereum (від виконання, розрахунків, консенсусу до доступності даних) планує значні оновлення, що мають на меті підвищення масштабованості L1 та кращу адаптацію до розвитку, в основі якого лежить Rollup. Ключові вдосконалення (як показано стрілками) підвищать продуктивність, зменшать складність та сприятимуть більш безпосередній ролі Ethereum у роботі Rollup.
Виконавчий шар
До 2030 року, поточне середовище виконання Ethereum (з використанням 256-бітної архітектури та традиційного дизайну віртуальної машини Ethereum EVM) може бути замінене або вдосконалене сучаснішими та ефективнішими віртуальними машинами. Віталік запропонував оновити віртуальну машину Ethereum до архітектури на базі RISC-V. RISC-V є спрощеним модульним набором інструкцій, який обіцяє досягти значного прориву в ефективності виконання транзакцій та генерації доказів (підвищення на 50-100 разів). Його 32/64-бітні інструкції можуть безпосередньо адаптуватися до сучасних процесорів, а також є більш ефективними в нульових знаннях. Щоб зменшити вплив технологічних ітерацій та уникнути затримок у прогресі (наприклад, раніше спільнота розглядала використання eWasm замість EVM), планується впровадження подвійної моделі віртуальної машини: зберегти EVM для забезпечення зворотної сумісності, одночасно впроваджуючи нову віртуальну машину RISC-V для обробки нових контрактів (аналогічно рішенню Arbitrum Stylus для сумісності контрактів WASM + EVM). Цей крок має на меті значно спростити та прискорити рівень виконання, одночасно сприяючи розширюваності L1 та підтримці Rollup.
Чому це потрібно робити?
Дизайн EVM не передбачає використання нульових знань, тому zk-EVM доказувальник під час моделювання стану переходів, обчислення кореневого хешу / хеш-дерева та обробки механізмів, специфічних для EVM, створює значні додаткові витрати. У порівнянні з цим, віртуальна машина RISC-V використовує простішу логіку регістрів, що дозволяє безпосередньо моделювати та генерувати докази, значно зменшуючи необхідні обмеження. Її дружелюбність до нульових доказів може усунути неефективні етапи, такі як обчислення газу та управління станом, що буде корисно для всіх Rollup, що використовують нульові докази: генерація доказів переходу стану стане простішою, швидшою та менш витратною. В кінцевому рахунку, оновлення EVM до віртуальної машини RISC-V може підвищити загальну пропускну здатність доказів, дозволяючи L1 безпосередньо перевіряти виконання L2 (детальніше про це нижче), одночасно підвищуючи верхню межу пропускної здатності віртуальної машини для продуктивних Rollup.
Крім того, це також розширить вузьке коло Solidity/Vyper, суттєво розширивши екосистему розробників Ethereum і залучивши більше учасників з основних розробницьких спільнот, таких як Rust, C/C++, Go.
Рівень розрахунків
Ethereum планує перейти від розрізнених L2 моделей розрахунків до єдиного, нативно інтегрованого каркасу розрахунків, що кардинально змінить спосіб розрахунків Rollup. Сьогодні кожен Rollup повинен розгортати незалежні контракти в L1 (докази шахрайства або дійсності), ці контракти мають високий рівень кастомізації та є незалежними один від одного. До 2030 року Ethereum може інтегрувати нативну функцію (пропонована функція EXECUTE), як універсального L2 виконавчого валідатора. EXECUTE дозволяє валідаторам Ethereum безпосередньо повторно виконувати зміни стану Rollup і перевіряти їх правильність, по суті „закріплюючи“ на рівні протоколу здатність перевіряти будь-які блоки Rollup.
Це оновлення призведе до появи «рідного Rollup», який за своєю суттю є програмованими виконуваними шардерами (подібно до дизайну NEAR). На відміну від звичайних L2, стандартних Rollup або Rollup, основаних на L1, блоки рідного Rollup перевіряються виконавчим двигуном самого Ethereum.
Джерело:
EXECUTE усунув необхідність у складній кастомізованій інфраструктурі для моделювання та підтримки EVM (такій як механізми доказу шахрайства, електронні кола з нульовим знанням, багатопідписні «безпечні комітети»), значно спростивши розробку еквівалентного EVM Rollup, зрештою реалізувавши повністю бездостовірний L2 з майже відсутністю кастомізованого коду. У поєднанні з наступним поколінням реальних доказувачів (таких як Fermah, Succinct), можна реалізувати реальні розрахунки на L1: транзакції Rollup, як тільки вони включені в L1, досягають фіналізації, без необхідності чекати вікна доказу шахрайства або багаточасових обчислень доказів. Створюючи рівень розрахунків як глобальну спільну інфраструктуру, Ethereum підвищує довіру до нейтральності (користувачі можуть вільно вибирати клієнт для верифікації) та комбінованість (без потреби турбуватися про проблеми з реальними доказами в одному слоті, синхронна комбінованість значно спрощена). Всі нативні (або нативні + на базі L1) Rollups використовуватимуть однакову функцію розрахунків L1, реалізуючи стандартні докази та зручну взаємодію між Rollup (шардами).
Шар консенсусу
Консенсусний шар Beacon Chain мережі Ethereum перебудовується в Beam Chain (планується тестування в 2027-2029 роках), з метою модернізації механізму консенсусу за допомогою передових криптографічних технологій (включаючи стійкість до квантових загроз), що покращить масштабованість та ступінь децентралізації. У шести основних напрямках модернізації, ключові характеристики, пов'язані з даною статтею, включають:
Усе це вказує на майбутнє базового рівня Ethereum: він матиме більшу масштабованість і рівень децентралізації. Особливо базовані на L1 Rollup отримають найбільшу вигоду від цих оновлень консенсусу, оскільки L1 буде краще адаптовано до їхніх вимог до сортування транзакцій. Шляхом сортування транзакцій на L1, максимальна екстрагуєма вартість (MEV) з базованих на L1 Rollup (а також рідних базованих на L1 Rollup) природно потраплятиме до пропонентів блоків Ethereum, а ця вартість може бути знищена, що дозволить знову зосередити більше вартості на ETH, а не спрямовувати її до централізованих сортувальників.
Шар доступності даних (DA шар)
Доступність даних (DA) є ключовою для пропускної спроможності Rollup розширень, особливо для майбутніх продуктивних Rollup, які повинні підтримувати 100 000 + TPS. Proto-danksharding Ethereum (оновлення Dencun + Pectra) вже підвищило цільову та максимальну кількість blob у кожному блоці до 6 та 9 відповідно, що дозволяє досягти ємності даних blob на рівні 8,15 ГБ / добу (приблизно 94 КБ/с, 1,15 МБ / блок), але це все ще недостатньо. До 2030 року Ethereum може реалізувати повне danksharding, з метою досягнення 64 blob у кожному блоці (по 128 КБ), що становить приблизно 8 МБ/4-секундний часовий інтервал (2 МБ/с).
Хоча це підвищення в 10 разів, воно все ще не може задовольнити потреби таких продуктивних Rollup, як MegaETH, у ~20 МБ/с. Однак дорожня карта Ethereum також містить більше оновлень: реалізація вибірки доступності даних (DAS) через такі рішення, як PeerDAS (очікується в другій половині 2025 - першій половині 2026), коли вузли зможуть перевіряти доступність без завантаження повних даних, у поєднанні з шардінгом даних, що дозволить підвищити цільове значення blob до 48+. У ідеальних умовах Danksharding і підтримки DAS Ethereum зможе досягти продуктивності обробки даних 16 МБ за 12 секунд, що відповідає приблизно 7,400 простим транзакціям/сек, а після стиснення (наприклад, агрегація підписів, стиснення адрес) може досягати 58,000 TPS, що в поєднанні з Plasma або Validium (тільки корінь стану в ланцюзі, а не повні дані) може бути ще вище. Хоча зовнішнє розширення має компроміси між безпекою та масштабованістю (наприклад, ризик неналежного виконання з боку операторів), до 2030 року Ethereum сподівається запропонувати різноманітні варіанти DA на рівні протоколу: забезпечити повну он-chain підтримку даних для Rollup, які орієнтуються на безпеку, та забезпечити гнучкість зовнішнього доступу DA для Rollup, які орієнтуються на масштаб.
Отже, оновлення доступності даних (DA) в Ethereum стає все більш придатним для Rollup. Проте варто зазначити, що поточна пропускна здатність Ethereum все ще далеко не вистачає для підтримки високочастотних сценаріїв, таких як платежі, соціальні мережі та ігри. Навіть простий переказ ERC-20 потребує приблизно 200 байт blob-даних, грубо кажучи, це потребує приблизно 20 МБ/с оригінальної DA пропускної здатності; а складніші транзакції (такі як Uniswapswap) створюють більшу різницю в станах, і необхідна пропускна здатність збільшується до приблизно 60 МБ/с! Використовуючи лише повну технологію Danksharding, важко досягти цих вимог до пропускної здатності, тому підвищення пропускної здатності повинно ґрунтуватися на майстерному поєднанні стиснення даних та розширення поза ланцюгом.
Протягом цього часу продуктивний Rollup повинен покладатися на альтернативні рішення DA, такі як Eigen DA. Ці рішення наразі можуть забезпечити приблизно 15MB/s пропускної здатності, з планами підвищити її до 1GB/s; в той час як нові рішення, такі як Hyve, обіцяють реалізувати модульний DA з пропускною здатністю 1GB/s та підтримкою доступності на рівні частки секунди. Саме ці рішення DA дозволяють веб3 додаткам забезпечувати швидкість та користувацький досвід, які можуть зрівнятися з веб2.
Візія світового реєстру Ethereum
До 2030 року, завдяки оновленням основного протоколу та технологічній еволюції на основі Rollup, Ethereum буде краще підходити для цієї ролі. Як зазначалося раніше, оновлення всього технологічного стеку підтримуватиме два типи моделей Rollup: одна з них схиляється до "глибокої етералізації", зосереджуючи увагу на безпеці та надійній нейтральності; інша ж схиляється до "легкої етералізації", ставлячи за мету максимальну пропускну спроможність та економічну незалежність. Дорожня карта Ethereum не зобов'язує до однозначного шляху, а навпаки, надає достатньо гнучкий ґрунт, щоб обидва моделі могли процвітати:
Виняткові випадки в основному пов'язані з Rollup, глибоко прив'язаними до надійних підприємств (таких як Base від Coinbase та L2 мережа Robinhood Chain), де довіра користувачів до цих підприємств перевищує довіру до бездостовірних систем (цей ефект особливо помітний серед нових користувачів та не технічних користувачів). У цьому випадку репутація та механізми підзвітності пов'язаних підприємств стають основними гарантіями, тому такі Rollup можуть зберегти конкурентоспроможність, зменшуючи відповідність Ethereum, оскільки користувачі готові довіряти брендам так, як це було в Web2. Але їх рівень прийняття в значній мірі залежить від B2B-довір'я, наприклад, ланцюг JPMorgan може більше довіряти Robinhood Chain, а не Ethereum та більш сильним гарантіям, які пропонують Rollup з відповідністю.
Крім того, ролл-апи середнього рівня поступово інтегруються в два полюси, що, ймовірно, є природним результатом зрілості цих двох шляхів. Причина дуже проста: середні рішення не можуть досягти високого рівня узгодженості, і важко досягти найвищої продуктивності. Користувачі, які акцентують увагу на безпеці та комбінованості, оберуть ролл-апи, які ближчі до Ethereum; тоді як користувачі, які цінують низькі витрати та високу швидкість, схиляються до платформ з оптимальною продуктивністю. Крім того, з удосконаленням технології попереднього підтвердження, прискоренням часового слоту та збільшенням фіналізації L1, продуктивність ролл-апів з узгодженістю буде продовжувати зростати, а попит на "середню продуктивність" ще більше знизиться. Загалом, перші більше підходять для інституційного DeFi, а другі більше підходять для роздрібних застосувань.
Успішний Rollup вимагає великих ресурсів (від залучення ліквідності до підтримки інфраструктури), до 2030 року інтеграція стане більш частою, тобто потужні мережі поглинуть спільноти слабкіших мереж. Ця тенденція вже проявляється. В довгостроковій перспективі екосистема, що складається з кількох ключових вузлів з чіткими ціннісними пропозиціями, переможе сотні однорідних систем.
Особлива подяка mteam, Patrick, Amir, Jason, Douwe, Jünger та Bread за корисні обговорення та відгуки!