З жовтня 2022 року співзасновник Ethereum Віталік Бутерін опублікував низку статей про майбутній розвиток Ethereum, які охоплюють шість ключових етапів: The Merge, The Surge, The Scourge, The Verge, The Purge та The Splurge. У цій статті ми зосередимося на другому етапі The Surge, обговорюючи, як Ethereum може досягти підвищення масштабованості та довгострокового розвитку.
Відкриття основної мети Ethereum
Основною метою Ethereum є стати інфраструктурою для децентралізованого інтернету. Завдяки смарт-контрактам, Ethereum підтримує розробку складних децентралізованих додатків, включаючи DeFi, NFT тощо. Однак Ethereum стикається з викликами масштабованості: основна мережа може обробляти лише 15-30 транзакцій на секунду, що значно нижче за традиційні платіжні мережі. Це призводить до високих газових зборів під час перевантаження мережі, що обмежує потенціал Ethereum стати глобальною інфраструктурою. The Surge був розроблений спеціально для вирішення цієї проблеми.
Основні цілі The Surge включають:
Реалізувати обробку понад 100000 транзакцій на секунду для Ethereum L1+L2
Підтримка децентралізації та стійкості L1
Забезпечити, щоб частина L2 повністю успадкувала основні характеристики Ethereum
Максимізація взаємодії між L2, створення єдиної екосистеми
Розширення, основане на rollup
Суть Surge полягає в підвищенні масштабованості за допомогою рішень L2, де rollup є ключовим елементом. Дорожня карта, орієнтована на rollup, пропонує чітке розподілення обов'язків: Ethereum L1 зосереджується на тому, щоб стати потужним децентралізованим базовим рівнем, тоді як L2 бере на себе завдання розширення екосистеми.
Rollup упаковує транзакції поза ланцюгом, а потім подає їх до основної мережі, значно підвищуючи пропускну спроможність при збереженні безпеки та децентралізації. Віталік вважає, що rollup може розширити Ethereum до понад 100 000 транзакцій на секунду, що стане революційним підвищенням, дозволяючи Ethereum підтримувати глобальні масштабні застосування без жертвування децентралізацією.
Віталік підкреслив, що rollup є не лише тимчасовим рішенням, а й довгостроковою схемою розширення. Після того, як The Merge реалізував перехід на PoS, rollup вважається наступним важливим етапом. У 2023 році досягнуто значного прогресу в дорожній карті, орієнтованій на rollup: запуск EIP-4844 blobs значно підвищив пропускну здатність даних L1, кілька EVM rollup увійшли до першої стадії. Кожен L2 існує як незалежна частина, різноманіття способів реалізації частин стало реальністю.
Доступність даних для вибірки ( DAS ) подальший розвиток
Зразкова доступність даних ( DAS ) є ще однією ключовою технологією The Surge, спрямованою на вирішення проблеми доступності даних. У децентралізованих мережах надзвичайно важливо, щоб усі вузли могли верифікувати дані, не зберігаючи або завантажуючи весь вміст. DAS дозволяє вузлам верифікувати дані без доступу до повного набору даних, що підвищує масштабованість і ефективність.
Віталік підкреслив два типи DAS: PeerDAS та 2D DAS. PeerDAS має підвищити безпеку rollup. 2D DAS виконує випадкову вибірку не лише всередині blob, але й між blob. Завдяки DAS Ethereum може обробляти більші обсяги даних, забезпечуючи швидший і дешевший rollup, при цьому не впливаючи на децентралізацію.
У майбутньому потрібні подальші дослідження, щоб визначити ідеальну версію 2D DAS та її безпекові властивості. Віталік запропонував кілька можливих довгострокових шляхів:
Реалізувати ідеальний 2D DAS
Дотримуйтесь використання 1D DAS, жертвуючи ефективністю вибірки заради простоти та надійності
Відмовитися від DA, повністю використовувати Plasma як основну L2 архітектуру
Варто зазначити, що навіть якщо вирішити виконувати безпосереднє розширення на L1, ці вибори все ще залишаються. Тому що, якщо L1 має обробляти велику кількість транзакцій, блоки стануть дуже великими, а клієнти потребуватимуть ефективних методів валідації, змушені використовувати ті ж технології, що й у rollup.
Plasma та інші рішення
Крім Rollup, раніше запропоноване рішення для розширення поза ланцюгом Plasma також є важливим L2-рішенням. Plasma створює підланцюги, які незалежно обробляють транзакції, регулярно подаючи зведення до основної мережі. Для кожного блоку оператори надсилають користувачам Merkle-дерева, що підтверджує зміни стану активів. Користувачі можуть витягувати активи, надаючи Merkle-дерево, навіть якщо виникають проблеми з доступністю даних.
Хоча розробка Plasma відстає від rollup, Віталік все ще вважає його важливою складовою інструментарію масштабування Ethereum. Крім того, покращення технологій стиснення даних та криптографічних доказів також сприяє підвищенню ефективності rollup та інших L2 рішень.
Покращення міжоперабельності між L2
Основними викликами, з якими стикається нинішня екосистема L2, є слабка міжоперабельність між L2. Кілька ключових аспектів, які потрібно поліпшити для міжоперабельності між L2, включають:
Адреса конкретного ланцюга: адреса повинна містити інформацію про ланцюг, спростити процес відправлення між L2.
Платіжний запит конкретного ланцюга: стандартизоване створення крос-ланцюгового платіжного запиту
Кросчейн обмін та оплата Gas: створення стандартизованого відкритого протоколу для виразу кросчейн операцій
Легкий клієнт: користувачі повинні мати змогу перевіряти ланцюг взаємодії, а не лише довіряти постачальнику RPC
Спільний токен-міст: створення спільного надпростого Rollup для підтримки балансу токенів, що забезпечує низькі витрати на між L2 перекази
Синхронна комбінація: дозволяє синхронні виклики між L2 і L1 або кількома L2, підвищуючи ефективність DeFi
Ці вдосконалення є не лише технічними питаннями, але й потребують соціальної співпраці між L2, гаманцями та L1.
Продовжити розширення Ethereum L1
Віталік вважає, що розширення Ethereum L1 самої по собі та забезпечення її здатності підтримувати більше випадків використання все ще є дуже важливим. Існує три стратегії розширення L1:
Покращити технології для підвищення ефективності верифікації L1, а потім підвищити обмеження Gas
Зменшити витрати на певні операції, підвищити середню ємність без збільшення ризику
Рідні Rollups, тобто створення кількох паралельних копій EVM
Ці стратегії мають свої компроміси і потребують вибору в залежності від конкретної ситуації.
Децентралізація та безпека
Баланс між масштабованістю та децентралізацією є темою, яку Віталік неодноразово підкреслював. Багато блокчейнів жертвують децентралізацією заради високої пропускної здатності, але Віталік наполягає на тому, що Ethereum повинен зберігати децентралізацію під час масштабування. Rollup та DAS розглядаються як способи збільшення потужності при збереженні децентралізації.
З огляду на те, що Ethereum рухається до майбутнього, зосередженого на rollup, забезпечення бездоверчості цих систем є надзвичайно важливим. Хоча rollup довів свою ефективність, все ще існують ризики, які потребують ретельного тестування та ітерацій.
Перспективи The Surge
Після Surge Віталік уявляв, що Ethereum не лише може масштабуватися, а й залишатися повністю децентралізованим, безпечним та стійким. Це бачення включає в себе розширення L1 за допомогою rollup і DAS, створення більш ефективних алгоритмів консенсусу, поліпшення інструментів для розробки та розвиток екосистеми dApp.
Дорожня карта Ethereum стикається з багатьма викликами, такими як масштабне впровадження rollup, забезпечення безпеки L2, підготовка до епохи квантових обчислень тощо. Але якщо ці перешкоди будуть успішно подолані, Ethereum зміцнить свою позицію як ядро Web3.
У швидко розвиваючійся сфері блокчейну Ethereum зосереджується на масштабованості, не жертвуючи децентралізацією, що робить його унікальним. Якщо The Surge буде успішним, це може знову змінити ландшафт технологій блокчейну в найближчі кілька років.
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.
Ethereum Аналіз етапу The Surge: шлях до масштабованості з понад 100 000 TPS
Шлях розширення Ethereum: Аналіз The Surge
З жовтня 2022 року співзасновник Ethereum Віталік Бутерін опублікував низку статей про майбутній розвиток Ethereum, які охоплюють шість ключових етапів: The Merge, The Surge, The Scourge, The Verge, The Purge та The Splurge. У цій статті ми зосередимося на другому етапі The Surge, обговорюючи, як Ethereum може досягти підвищення масштабованості та довгострокового розвитку.
Відкриття основної мети Ethereum
Основною метою Ethereum є стати інфраструктурою для децентралізованого інтернету. Завдяки смарт-контрактам, Ethereum підтримує розробку складних децентралізованих додатків, включаючи DeFi, NFT тощо. Однак Ethereum стикається з викликами масштабованості: основна мережа може обробляти лише 15-30 транзакцій на секунду, що значно нижче за традиційні платіжні мережі. Це призводить до високих газових зборів під час перевантаження мережі, що обмежує потенціал Ethereum стати глобальною інфраструктурою. The Surge був розроблений спеціально для вирішення цієї проблеми.
Основні цілі The Surge включають:
Розширення, основане на rollup
Суть Surge полягає в підвищенні масштабованості за допомогою рішень L2, де rollup є ключовим елементом. Дорожня карта, орієнтована на rollup, пропонує чітке розподілення обов'язків: Ethereum L1 зосереджується на тому, щоб стати потужним децентралізованим базовим рівнем, тоді як L2 бере на себе завдання розширення екосистеми.
Rollup упаковує транзакції поза ланцюгом, а потім подає їх до основної мережі, значно підвищуючи пропускну спроможність при збереженні безпеки та децентралізації. Віталік вважає, що rollup може розширити Ethereum до понад 100 000 транзакцій на секунду, що стане революційним підвищенням, дозволяючи Ethereum підтримувати глобальні масштабні застосування без жертвування децентралізацією.
Віталік підкреслив, що rollup є не лише тимчасовим рішенням, а й довгостроковою схемою розширення. Після того, як The Merge реалізував перехід на PoS, rollup вважається наступним важливим етапом. У 2023 році досягнуто значного прогресу в дорожній карті, орієнтованій на rollup: запуск EIP-4844 blobs значно підвищив пропускну здатність даних L1, кілька EVM rollup увійшли до першої стадії. Кожен L2 існує як незалежна частина, різноманіття способів реалізації частин стало реальністю.
Доступність даних для вибірки ( DAS ) подальший розвиток
Зразкова доступність даних ( DAS ) є ще однією ключовою технологією The Surge, спрямованою на вирішення проблеми доступності даних. У децентралізованих мережах надзвичайно важливо, щоб усі вузли могли верифікувати дані, не зберігаючи або завантажуючи весь вміст. DAS дозволяє вузлам верифікувати дані без доступу до повного набору даних, що підвищує масштабованість і ефективність.
Віталік підкреслив два типи DAS: PeerDAS та 2D DAS. PeerDAS має підвищити безпеку rollup. 2D DAS виконує випадкову вибірку не лише всередині blob, але й між blob. Завдяки DAS Ethereum може обробляти більші обсяги даних, забезпечуючи швидший і дешевший rollup, при цьому не впливаючи на децентралізацію.
У майбутньому потрібні подальші дослідження, щоб визначити ідеальну версію 2D DAS та її безпекові властивості. Віталік запропонував кілька можливих довгострокових шляхів:
Варто зазначити, що навіть якщо вирішити виконувати безпосереднє розширення на L1, ці вибори все ще залишаються. Тому що, якщо L1 має обробляти велику кількість транзакцій, блоки стануть дуже великими, а клієнти потребуватимуть ефективних методів валідації, змушені використовувати ті ж технології, що й у rollup.
Plasma та інші рішення
Крім Rollup, раніше запропоноване рішення для розширення поза ланцюгом Plasma також є важливим L2-рішенням. Plasma створює підланцюги, які незалежно обробляють транзакції, регулярно подаючи зведення до основної мережі. Для кожного блоку оператори надсилають користувачам Merkle-дерева, що підтверджує зміни стану активів. Користувачі можуть витягувати активи, надаючи Merkle-дерево, навіть якщо виникають проблеми з доступністю даних.
Хоча розробка Plasma відстає від rollup, Віталік все ще вважає його важливою складовою інструментарію масштабування Ethereum. Крім того, покращення технологій стиснення даних та криптографічних доказів також сприяє підвищенню ефективності rollup та інших L2 рішень.
Покращення міжоперабельності між L2
Основними викликами, з якими стикається нинішня екосистема L2, є слабка міжоперабельність між L2. Кілька ключових аспектів, які потрібно поліпшити для міжоперабельності між L2, включають:
Ці вдосконалення є не лише технічними питаннями, але й потребують соціальної співпраці між L2, гаманцями та L1.
Продовжити розширення Ethereum L1
Віталік вважає, що розширення Ethereum L1 самої по собі та забезпечення її здатності підтримувати більше випадків використання все ще є дуже важливим. Існує три стратегії розширення L1:
Ці стратегії мають свої компроміси і потребують вибору в залежності від конкретної ситуації.
Децентралізація та безпека
Баланс між масштабованістю та децентралізацією є темою, яку Віталік неодноразово підкреслював. Багато блокчейнів жертвують децентралізацією заради високої пропускної здатності, але Віталік наполягає на тому, що Ethereum повинен зберігати децентралізацію під час масштабування. Rollup та DAS розглядаються як способи збільшення потужності при збереженні децентралізації.
З огляду на те, що Ethereum рухається до майбутнього, зосередженого на rollup, забезпечення бездоверчості цих систем є надзвичайно важливим. Хоча rollup довів свою ефективність, все ще існують ризики, які потребують ретельного тестування та ітерацій.
Перспективи The Surge
Після Surge Віталік уявляв, що Ethereum не лише може масштабуватися, а й залишатися повністю децентралізованим, безпечним та стійким. Це бачення включає в себе розширення L1 за допомогою rollup і DAS, створення більш ефективних алгоритмів консенсусу, поліпшення інструментів для розробки та розвиток екосистеми dApp.
Дорожня карта Ethereum стикається з багатьма викликами, такими як масштабне впровадження rollup, забезпечення безпеки L2, підготовка до епохи квантових обчислень тощо. Але якщо ці перешкоди будуть успішно подолані, Ethereum зміцнить свою позицію як ядро Web3.
У швидко розвиваючійся сфері блокчейну Ethereum зосереджується на масштабованості, не жертвуючи децентралізацією, що робить його унікальним. Якщо The Surge буде успішним, це може знову змінити ландшафт технологій блокчейну в найближчі кілька років.