Будущее Web3: Переход от компромисса второго уровня к новой архитектуре блокчейнов

Компромисс второго уровня (L2) сломан, пора строить более надежный фундамент | Мнение

Раскрытие информации: Мнения, высказанные здесь, принадлежат исключительно автору и не представляют мнения и взгляды редакции crypto.news.

Второй квартал 2025 года стал проверкой реалий для масштабирования блокчейнов, и по мере того как капитал продолжает поступать в роллап и сайдчейны, трещины в модели второго уровня становятся все шире. Изначальное обещание L2 было простым: масштабирование L1, но затраты, задержки и фрагментация ликвидности и пользовательского опыта продолжают накапливаться.

Резюме

L2 должны были масштабировать Ethereum, но они внесли новые проблемы, полагаясь на централизованные секвенсоры, которые могут стать единственными точками отказа. В своей основе L2 обрабатывают секвенцию и вычисление состояния, используя оптимистичные или ZK-роллапсы для окончательной обработки на L1. Каждый из них имеет свои недостатки: долгое время окончательной обработки в оптимистичных роллапсах и большие вычислительные затраты в ZK-роллапсах. Будущая эффективность заключается в разделении вычислений и верификации — использование централизованных суперкомпьютеров для вычислений и децентрализованных сетей для параллельной верификации, что обеспечивает масштабируемость без ущерба для безопасности.

Модель `тотального порядка` блокчейнов устарела; переход к локальному, ориентированному на учетному порядку может разблокировать массовый параллелизм, положив конец `компромиссу L2` и проложив путь к масштабируемой, готовой к будущему инфраструктуре web3.

Новые проекты, такие как платежи стейблкоинами, начинают ставить под сомнение парадигму L2, задавая вопросы о том, действительно ли L2 безопасны и являются ли их секвенсоры чем-то вроде единственных точек отказа и цензуры? Часто они приходят к пессимистичному взгляду, что фрагментация, вероятно, просто неизбежна в web3.

Строим ли мы будущее на надежном фундаменте или на карточном доме? L2 должны столкнуться с этими вопросами и ответить на них. В конце концов, если базовый консенсусный слой Ethereum (ETH) был бы изначально быстрым, дешевым и безгранично масштабируемым, то вся экосистема L2, которую мы знаем сейчас, была бы избыточной. Бесчисленные роллапсы и сайдчейны были предложены как `дополнения к L1`, чтобы смягчить основные ограничения базовых L1. Это форма технического долга, сложный, фрагментированный обход, который был сброшен на пользователей и разработчиков web3.

Анатомия L2

Структура определяет функцию. Это базовый принцип в биологии, который также применим в компьютерных системах. Чтобы определить правильную структуру и архитектуру L2, мы должны внимательно изучить их функции.

В своей основе каждое L2 выполняет две критически важные функции: секвенция, т.е. порядок транзакций; а также вычисление и доказательство нового состояния. Секвенсор, будь то централизованная сущность или децентрализованная сеть, собирает, упорядочивает и пакетирует транзакции пользователей. Этот пакет затем выполняется, в результате чего обновляется состояние (например, новые балансы токенов). Это состояние должно быть окончательно обработано на L1 для обеспечения безопасности через оптимистичные или ZK-роллапсы.

Оптимистичные роллапсы предполагают, что все переходы состояния являются действительными и полагаются на период оспаривания (чаще всего 7 дней), в течение которого любой может подать доказательства мошенничества. Это создает серьезные торговые ограничения для пользовательского опыта, длинные времена окончательной обработки. ZK-роллапсы используют доказательства с нулевым раскрытием, чтобы математически подтвердить правильность каждого перехода состояния перед тем, как он попадет на L1, обеспечивая почти мгновенную окончательность. Недостатком является то, что они требуют больших вычислительных ресурсов и сложны в разработке. Самостоятельные провайдеры ZK могут быть неэффективными, что приводит к катастрофическим последствиям, а формальная верификация этих провайдеров, если она вообще возможна, очень дорогая.

Секвенция является выбором управления и дизайна для каждого L2. Некоторые предпочитают централизованное решение для повышения эффективности (или, возможно, ради власти цензуры; кто знает), в то время как другие предпочитают децентрализованное решение ради большей справедливости и устойчивости. В конечном итоге, L2 решают, как они хотят управлять своей секвенцией.

Генерация и верификация заявок на состояние — вот где мы можем значительно улучшить эффективность. После того как пакет транзакций был секвенирован, вычисление следующего состояния является чисто вычислительной задачей, и это можно сделать с помощью одного суперкомпьютера, сосредоточенного исключительно на скорости, полностью без накладных расходов децентрализации. Этот суперкомпьютер даже можно разделить между L2!

После того, как это новое состояние будет заявлено, его верификация становится отдельным, параллельным процессом. Огромная сеть верификаторов может работать параллельно, чтобы подтвердить заявку. Такова также основная философия безгосударственных клиентов Ethereum и высокопроизводительных реализаций, таких как MegaETH. Параллельная верификация бесконечно масштабируема.

Параллельная верификация бесконечно масштабируема. Независимо от того, насколько быстро L2 (и этот суперкомпьютер) создают заявки, сеть верификаторов всегда может догнать, добавляя больше верификаторов. Задержка здесь равна времени верификации, фиксированному минимальному числу. Это теоретический оптимум с эффективным использованием децентрализации: для верификации, а не для вычислений.

После секвенции и верификации состояния работа L2 почти завершена. Заключительный этап — публиковать проверенное состояние в децентрализованную сеть, L1, для окончательной обработки и безопасности.

Этот заключительный этап поднимает слона в комнате: блокчейны ужасны как слои окончательной обработки для L2! Основная вычислительная работа выполняется вне сети, но L2 должны платить огромные добавочные расходы для окончательной обработки на L1. Они сталкиваются с двойными накладными расходами: ограниченная пропускная способность L1, обремененная его общим линейным порядком всех транзакций, создает заторы и высокие расходы на размещение данных. Более того, они должны терпеть задержку базовой окончательной обработки L1.

Для ZK-роллапсов это минуты. Для оптимистичных роллапсов это усугубляется недельным периодом оспаривания, необходимым, но дорогостоящим компромиссом по обеспечению безопасности.

Прощай, миф о `тотальном порядке` в web3

С тех пор как появился Bitcoin (BTC), люди старались изо всех сил упаковать все транзакции блокчейна в единственный тотальный порядок. В конце концов, мы говорим о блокчейнах! К сожалению, эта парадигма `тотального порядка` является дорогостоящим мифом и явно избыточна для окончательной обработки L2. Как иронично, что одна из крупнейших децентрализованных сетей в мире и компьютерная система ведет себя как однопоточный настольный ПК!

Пора двигаться дальше. Будущее — это локальный, ориентированный на учетный порядок, где только транзакции, взаимодействующие с одной учетной записью, должны быть упорядочены, что разблокирует масштабный параллелизм и истинное расширение возможностей.

Глобальный порядок, конечно, подразумевает локальный порядок, но это также невероятно наивное и упрощенное решение. После 15 лет `блокчейна` пора открыть глаза и тщательно построить лучшее будущее. Научная область распределенных систем уже перешла от концепции сильной согласованности 1980-х годов (что и реализуют блокчейны) к модели сильной ожидательной согласованности 2015 года, которая освобождает параллелизм и конкуренцию. Теперь настало время для индустрии web3 двигаться вперед, оставляя прошлое позади и следуя научному прогрессу с ориентиром на будущее.

Эра компромисса L2 закончена. Пора строить на основе, созданной для будущего, от которой поступит следующая волна принятия web3.

Читать далее:Web3 открыт, прозрачен и ужасен для разработки| Мнение

Сяохун Чен

Сяохун Чен — технический директор компании Pi Squared Inc., работающий над быстрыми, параллельными и децентрализованными системами для платежей и окончательной обработки. Его интересы включают корректность программ, доказательство теорем, масштабируемые решения ZK и применение этих методов к всем языкам программирования. Сяохун получил степень бакалавра в области математики в Пекинском университете и степень доктора философии в области компьютерных наук в Университете Иллинойс в Урбана-Шампейн.