Ethereum як одна з найактивніших платформ у сучасній сфері блокчейну, підтримує безліч децентралізованих застосунків, від децентралізованого фінансування до незамінних токенів, екосистема бурхливо розвивається. Проте, цей розквіт також приносить деякі виклики, такі як затори в мережі, які призводять до різкого зростання комісій за транзакцію, подовження часу обробки та зростання рівня невдач, що впливає на охочість користувачів брати участь.
Щоб вирішити ці проблеми та зберегти розподілені характеристики основної мережі, спільнота в основному використовує рішення L2 для масштабування. Основна ідея L2 полягає в тому, щоб перенести обчислення та транзакції з основної мережі на мережу другого рівня, лише подаючи кінцеві результати до основної мережі. Цей підхід може підвищити ефективність транзакцій, знизити комісії за транзакцію, одночасно зберігаючи безпеку основної мережі.
Наразі відомі рішення L2 включають Rollups та бокові ланцюги. Rollups, в свою чергу, можна поділити на оптимістичні Rollups (Optimistic Rollups) та Rollups з нульовими знаннями (Zero-Knowledge Rollups, скорочено ZK-Rollups).
Оптимістичне зведення виконує всі обчислення транзакцій та оновлення статусів у мережі L2, а потім пакетно публікує стиснені вихідні дані в основній мережі. Вузли L2 за замовчуванням вважають ці транзакції дійсними, використовуючи принцип "презумпції невинуватості". Ця модель усуває велику кількість непотрібних перевірок, значно підвищуючи швидкість та ефективність підтвердження транзакцій.
Після подання транзакції у валідаторів є сім днів для подання доказів шахрайства. Якщо виявлено проблемну транзакцію, смарт-контракт на L1 буде перевіряти її. Як тільки підтверджується наявність проблеми, партія з цією транзакцією та наступні партії будуть скасовані, а зловмисні вузли понесуть покарання, тоді як валідатори отримають винагороду. Якщо протягом семи днів не буде отримано доказів шахрайства, всі транзакції будуть визнані законними.
Насправді, стримуючий ефект механізму "доказу шахрайства" значно перевищує його фактичний штрафний ефект. Наразі майже жоден вузол не подав доказ шахрайства, не кажучи вже про дійсне підтвердження злочинних дій вузла. Це пов'язано з тим, що різні проекти були ретельно протестовані, витрати на злочини є надто високими, а потенційні економічні та репутаційні втрати значно перевищують можливі незначні вигоди.
В порівнянні з зловживаннями вузлів, проблеми, викликані коливаннями мережі або помилками програмного забезпечення, є більш поширеними. Основний недолік оптимістичного агрегування полягає в тому, що семиденний період виклику може вплинути на обіг коштів, а також існує певний ризик централізації.
На відміну від оптимістичних агрегатів, ZK-Rollups при поданні даних потребує наявності підтвердження дійсності. Він також проводить транзакції поза ланцюгом, але перед офіційним поданням необхідно обчислити підтвердження дійсності.
Технологія ZK існувала ще до появи Блокчейн, але її застосування обмежувалося складністю реального світу. Перевага застосування технології ZK у Блокчейн полягає в можливості обмежити складність всередині смарт-контракту, вимагаючи лише перевірки даних і обчислень на Блокчейн. Цей підхід вимагає лише довіри до децентралізованих смарт-контрактів, без необхідності покладатися на будь-які централізовані організації чи особи.
Складність ZK-Rollups полягає в необхідності компілювати дані та логіку, що стосуються виконання транзакцій, у складні логічні схеми, а потім проводити криптографічні обчислення за допомогою спеціалізованих доказуючих систем для отримання результатів, що можуть бути швидко перевірені. Цей процес зазвичай вимагає спеціалізованих компіляторів і верифікаторів.
Щодо проблеми витрат на L2 мережу, оптимістичне резюме в основному стосується двох частин: по-перше, комісії за транзакцію при подачі стиснених даних транзакцій до L1; по-друге, витрат на експлуатацію L2 вузлів. Ці витрати в кінцевому підсумку будуть перекладені на користувачів. Варто зазначити, що рішення Ethereum EIP-4844 значно знизило витрати на взаємодію L2 з основною мережею. Крім того, для обслуговування вузлів потрібно блокувати великі суми коштів, що може призвести до того, що інвестори пропустять інші можливості.
Основні витрати ZK-Rollups походять від обчислювальних ресурсів, оскільки для генерації нульових доказів потрібно багато обчислювальних ресурсів і спеціального обладнання. Водночас потрібно також нести комісію за транзакцію для подання даних до блокчейну. Потреба в спеціалізованому обладнанні може призвести до більшої централізації мережі.
Незалежно від того, чи йдеться про оптимістичне агрегування, чи ZK-Rollups, це важливі рішення в екосистемі Ethereum для подолання викликів масштабованості. З реалізацією оновлень Ethereum, таких як EIP-4844, витрати на публікацію даних L2 значно знизилися, що ще більше розкриє потенціал обох рішень.
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.
Глибокий аналіз рішення для масштабування Ethereum L2: оптимістичний агрегат vs zk-SNARKs
Ethereum як одна з найактивніших платформ у сучасній сфері блокчейну, підтримує безліч децентралізованих застосунків, від децентралізованого фінансування до незамінних токенів, екосистема бурхливо розвивається. Проте, цей розквіт також приносить деякі виклики, такі як затори в мережі, які призводять до різкого зростання комісій за транзакцію, подовження часу обробки та зростання рівня невдач, що впливає на охочість користувачів брати участь.
Щоб вирішити ці проблеми та зберегти розподілені характеристики основної мережі, спільнота в основному використовує рішення L2 для масштабування. Основна ідея L2 полягає в тому, щоб перенести обчислення та транзакції з основної мережі на мережу другого рівня, лише подаючи кінцеві результати до основної мережі. Цей підхід може підвищити ефективність транзакцій, знизити комісії за транзакцію, одночасно зберігаючи безпеку основної мережі.
Наразі відомі рішення L2 включають Rollups та бокові ланцюги. Rollups, в свою чергу, можна поділити на оптимістичні Rollups (Optimistic Rollups) та Rollups з нульовими знаннями (Zero-Knowledge Rollups, скорочено ZK-Rollups).
Оптимістичне зведення виконує всі обчислення транзакцій та оновлення статусів у мережі L2, а потім пакетно публікує стиснені вихідні дані в основній мережі. Вузли L2 за замовчуванням вважають ці транзакції дійсними, використовуючи принцип "презумпції невинуватості". Ця модель усуває велику кількість непотрібних перевірок, значно підвищуючи швидкість та ефективність підтвердження транзакцій.
Після подання транзакції у валідаторів є сім днів для подання доказів шахрайства. Якщо виявлено проблемну транзакцію, смарт-контракт на L1 буде перевіряти її. Як тільки підтверджується наявність проблеми, партія з цією транзакцією та наступні партії будуть скасовані, а зловмисні вузли понесуть покарання, тоді як валідатори отримають винагороду. Якщо протягом семи днів не буде отримано доказів шахрайства, всі транзакції будуть визнані законними.
Насправді, стримуючий ефект механізму "доказу шахрайства" значно перевищує його фактичний штрафний ефект. Наразі майже жоден вузол не подав доказ шахрайства, не кажучи вже про дійсне підтвердження злочинних дій вузла. Це пов'язано з тим, що різні проекти були ретельно протестовані, витрати на злочини є надто високими, а потенційні економічні та репутаційні втрати значно перевищують можливі незначні вигоди.
В порівнянні з зловживаннями вузлів, проблеми, викликані коливаннями мережі або помилками програмного забезпечення, є більш поширеними. Основний недолік оптимістичного агрегування полягає в тому, що семиденний період виклику може вплинути на обіг коштів, а також існує певний ризик централізації.
На відміну від оптимістичних агрегатів, ZK-Rollups при поданні даних потребує наявності підтвердження дійсності. Він також проводить транзакції поза ланцюгом, але перед офіційним поданням необхідно обчислити підтвердження дійсності.
Технологія ZK існувала ще до появи Блокчейн, але її застосування обмежувалося складністю реального світу. Перевага застосування технології ZK у Блокчейн полягає в можливості обмежити складність всередині смарт-контракту, вимагаючи лише перевірки даних і обчислень на Блокчейн. Цей підхід вимагає лише довіри до децентралізованих смарт-контрактів, без необхідності покладатися на будь-які централізовані організації чи особи.
Складність ZK-Rollups полягає в необхідності компілювати дані та логіку, що стосуються виконання транзакцій, у складні логічні схеми, а потім проводити криптографічні обчислення за допомогою спеціалізованих доказуючих систем для отримання результатів, що можуть бути швидко перевірені. Цей процес зазвичай вимагає спеціалізованих компіляторів і верифікаторів.
Щодо проблеми витрат на L2 мережу, оптимістичне резюме в основному стосується двох частин: по-перше, комісії за транзакцію при подачі стиснених даних транзакцій до L1; по-друге, витрат на експлуатацію L2 вузлів. Ці витрати в кінцевому підсумку будуть перекладені на користувачів. Варто зазначити, що рішення Ethereum EIP-4844 значно знизило витрати на взаємодію L2 з основною мережею. Крім того, для обслуговування вузлів потрібно блокувати великі суми коштів, що може призвести до того, що інвестори пропустять інші можливості.
Основні витрати ZK-Rollups походять від обчислювальних ресурсів, оскільки для генерації нульових доказів потрібно багато обчислювальних ресурсів і спеціального обладнання. Водночас потрібно також нести комісію за транзакцію для подання даних до блокчейну. Потреба в спеціалізованому обладнанні може призвести до більшої централізації мережі.
Незалежно від того, чи йдеться про оптимістичне агрегування, чи ZK-Rollups, це важливі рішення в екосистемі Ethereum для подолання викликів масштабованості. З реалізацією оновлень Ethereum, таких як EIP-4844, витрати на публікацію даних L2 значно знизилися, що ще більше розкриє потенціал обох рішень.