Базовые ролл-апы: Новый взгляд на масштабируемость Ethereum для повышения децентрализации и снижения затрат

Что такое базовые ролл-апы? Руководство для начинающих

Этот материал является гостевым постом от Blocmates. Blocmates – это важный источник новостей и образовательных материалов о криптовалюте, который предлагает ясность в часто запутанном и сложном мире криптовалют. В этой статье автор Газ критикует недавние действия Виталика Бутерина, одновременно объясняя достижения в масштабируемости Ethereum, такие как ролл-апы, с особым фокусом на «базовые ролл-апы».

По всей видимости, Виталик делает все возможное, чтобы оставить быков Ethereum как можно более бедными в последнее время.

Его ужасное пение, не самые удачные идеи по DeFi и бесконечная продажа токенов через CowSwap TWAP для финансирования его био-защитных интересов и высокомаксимумной девушки – это не то, на что надеялись ETH максисы от своего лидера проекта.

С начала 2024 года Фонд Ethereum в среднем проводит одну крупную продажу каждые 11 дней, с каждой продажей на сумму около 420 000 долларов в ETH.

К счастью, у нас есть такие добрые самаритяне, как Игги Азалия, которые делают божью работу и пытаются выяснить, куда он тратит все эти деньги на газ. Цирк продолжается.

Однако новости не все плохие.

Решения по масштабированию всегда были главной целью для будущего успеха Ethereum, и благодаря технологии ролл-апов дела определенно продвигаются в правильном направлении.

Как и в случае с любым новым направлением в криптовалюте, происходят итерации, и все быстро обновляется. Технология ролл-апов не является исключением, и за последние несколько месяцев были сделаны некоторые захватывающие улучшения, которые требуют более тщательного рассмотрения.

Что такое ролл-апы?

Перед тем, как обсудить детали базовых ролл-апов, важно понять, с чего все началось и как выглядит мир ролл-апов в данный момент.

Любой, кто достаточно времени провел, исследуя сеть Ethereum, вероятно, заметил одну значительную разницу по сравнению с другими цепями... Она чертовски дорогая!

Чтобы решить эту проблему, было запущено множество протоколов второго уровня (Layer 2), которые использовали все то, что делает Ethereum самой безопасной цепью, и одновременно снижали стоимость его использования.

Используя основную безопасность Ethereum, свои собственные секвенсоры, совместимость со смарт-контрактами и выполнение транзакций вне основной цепи, эти решения ролл-апов второго уровня увеличили масштабируемость и производительность сети Ethereum.

Термин «ролл-ап» возник, потому что эти протоколы объединяют транзакции, выполняют их на цепи второго уровня, а затем отправляют эти данные обратно на основную цепь, в данном случае, на Ethereum первого уровня.

На данный момент было два основных типа ролл-апов: оптимистичные ролл-апы и нулевые ролл-апы.

Что такое оптимистичные ролл-апы?

Оптимистичные ролл-апы именно такие: оптимистичные. Они предполагают, что транзакции действительны по умолчанию, что устраняет необходимость в проверке со стороны основной цепи и экономит драгоценное время и вычислительные ресурсы.

Оптимистичные ролл-апы обрабатывают пакеты транзакций вне основной сети, а затем отправляют эти блоки данных обратно на основную цепь, где не требуется дополнительных вычислений, что снижает нагрузку на первичный уровень.

Они полагаются на механизм защиты от мошенничества для поощрения хорошего поведения. Они вознаграждают валидаторов, которые обнаруживают ошибочные транзакции, в то время как наказывают тех валидаторов, которые утверждают блоки, содержащие мошеннические транзакции.

Этот механизм защиты от мошенничества создает некоторые проблемы, которые делают его не идеальным для совершенного решения масштабирования Ethereum.

Примером этого могут служить длинные ожидания withdrawals средств из сети, поскольку требуется период времени, чтобы гарантировать, что ни один валидатор не отметит блок, содержащий ложные транзакции.

Что такое нулевые ролл-апы?

Нулевые (ZK) ролл-апы также объединяют транзакции вне основной цепи, чтобы сэкономить время и снизить вычислительные затраты, а следовательно, улучшить масштабируемость первого уровня.

Технология ZK использует криптографические доказательства, известные как SNARK (малоресурсный ненавязчивый аргумент знания) или STARK (масштабируемый прозрачный аргумент знания), для защиты базовых данных.

После того как данные защищены, они отправляются обратно на первый уровень с «доказательством действительности», которое можно считать квитанцией, показывающей работу, проведенную валидаторами, чтобы гарантировать отсутствие мошеннических транзакций в блоке.

Этот механизм доказательства действительности устраняет необходимость для первого уровня выполнять эту работу самостоятельно и, следовательно, значительно увеличивает время, необходимое для верификации блоков, и, в свою очередь, резко увеличивает скорость пропускной способности.

В заключение, можно сказать, что и оптимистичные, и ZK ролл-апы сталкиваются с проблемами, связанными с процессом секвенирования, что может негативно повлиять на децентрализацию, вызвать потенциальные простои и создать проблемы с цензурой, не говоря уже о самой сложности этого всего.

Что такого особенного в базовых ролл-апах?

Концепция базовых ролл-апов появилась в марте 2023 года благодаря усилиям исследователя Ethereum Джастина Дрейка.

Идея Дрейка о базовых ролл-апах возникла как возможное решение некоторых проблем, с которыми сталкивается текущая технология ролл-апов.

Эти ролл-апы не основаны на том, чтобы быть приземленными и не подверженными влиянию последних манипуляций, а на том, что секвенирование этих ролл-апов будет происходить на самой базовой цепи, в данном случае, на Ethereum первого уровня.

Используя существующую инфраструктуру Ethereum L1, а именно поисковиков, строителей и предложителей для выполнения необходимых задач секвенирования, это значительно увеличивает децентрализацию, надежность и безопасность всего процесса.

Это увеличение децентрализации становится очевидным благодаря тому, что любой, кто может видеть мемпул ролл-апов, может участвовать в задачах секвенирования без необходимости получать разрешение. Это развитие децентрализации может проходить без необходимости в токенизированной операционной системе.

Используя уже существующие сущности, которые управляют строительством блоков в сети Ethereum, базовые ролл-апы могут быть реализованы с значительно увеличенным уровнем простоты по сравнению с их оптимистическими и ZK-ролл-апами.

Проще говоря, транзакции, которые обычно подтверждались бы L2 и затем отправлялись бы в сеть L1, теперь подтверждаются самой L1, исключая дополнительные шаги, необходимые для других решений ролл-апов, и максимально эффективно используя существующие механизмы Ethereum.

Упрощая механизмы, используемые для секвенирования транзакций на базовом уровне, можно снизить затраты, увеличить скорость и сохранить присущую безопасность и децентрализацию, которые идут вместе с использованием сети Ethereum.

Все эти факторы дают базовым ролл-апам определенное преимущество по сравнению с традиционными ролл-апами, которые используются сегодня.

Дизайн и секвенирование базовых ролл-апов

Базовые ролл-апы состоят из четырех различных уровней. У вас есть уровень консенсуса, уровень доступности данных, уровень выполнения и уровень расчетов.

Из этих четырех уровней уровень консенсуса, доступности данных и расчетов – это уровни базового уровня 1, в данном случае Ethereum. Только уровень выполнения обеспечивается самим ролл-апом.

Структура секвенирования является одной из главных точек внимания в отношении всех ролл-апов, и базовые ролл-апы не являются исключением. Сотрудничество - это ключевое слово в мире базовых ролл-апов и то, что делает их существенно отличными от традиционных ролл-апов прошлого.

Так что же означает сотрудничество в отношении структуры секвенирования?

В своем самом простом виде сотрудничество относится к тому, как первый уровень предлагает работу совместно с поисковиками и строителями второго уровня для обработки пакетов транзакций ролл-апов.

Цикл жизни транзакции базового ролл-апа состоит из четырех основных шагов.

• На первом шаге поисковики L2 собирают транзакции, исходящие от пользователей на L2.
• На втором шаге поисковики L1 и строители блоков L2 секвенируют транзакции, чтобы создать полные блоки L2. Следует отметить, что поисковики L1 также могут быть строителями L2.
• На третьем шаге поисковики L1 берут эти полные блоки L2 и передают их строителям блоков L1.
• На четвертом финальном шаге строители блоков L1 передают блоки L1, которые теперь содержат данные из блоков L2, валидаторам L1, которые обрабатывают их так же, как если бы это были любые другие транзакции в сети.

Все это можно увидеть на диаграмме ниже.

https://modular.4pillars.io/BasedRollups

Этот процесс является разрешенным, что означает, что любой блок ролл-апа может быть добавлен в основной блок уровня 1 без необходимости в каких-либо специальных разрешениях.

Что это делает - создает среду, в которой транзакции добавляются в блок Ethereum со всеми преимуществами базовой безопасности Ethereum и гарантированной доступности.

Конечный результат - это низкие затраты, скорость и надежность, чего мы все хотим от высокоэффективной сети. Фактор низкой стоимости связан с тем, что затраты на газ теперь исключены из подтверждения подписей контрактов.

Еще одно огромное преимущество дизайна базового ролл-апа заключается в их использовании предварительных подтверждений.

Предварительные подтверждения позволяют транзакциям быть подтвержденными до их включения в цепь. Это значительно ускоряет время транзакций и улучшает общее впечатление от пользовательского опыта.

Эти предварительные подтверждения требуют, чтобы предложители брали на себя увеличенные штрафные санкции для принудительного включения этих транзакций в цепь. Проще говоря, если какие-либо из обещаний, сделанных в соглашениях о предварительных подтверждениях, будут нарушены при передаче этих транзакций в цепь, то более высокие штрафы будут применяться к тем предложителям, которые несут за это ответственность.

Хорошее, плохое и не очень

Как и с любой новой технологией, имеются свои плюсы и минусы, которые необходимо учитывать; базовые ролл-апы не являются исключением. Нет единственного решения для всех проблем в мире криптовалют.

Преимущества должны быть относительно ясны на данный момент:

• Увеличенная децентрализация благодаря использованию инфраструктуры L1, а не самого ролл-апа.
• Надежность и минимальные риски простоя благодаря зависимостям от секвенции L1 и валидаторов.
• Снижение затрат за счет исключения необходимости проверки подписей секвенсора и расходов на газ, необходимых для выполнения этой задачи, что создает среду с нулевыми затратами на газ.
• Увеличенная простота благодаря использованию существующей технологии L1 и, следовательно, избавлению от многих сложностей, возникающих с L2 секвенсорами и механизмами консенсуса.

Тем не менее, существуют несколько недостатков, которые эти базовые ролл-апы либо должны будут решить, либо просто принять как часть сделки.

Большим недостатком является то, что сам базовый ролл-ап не получает тех же экономических стимулов в виде максимальной извлекаемой ценности (MEV), которые он бы получил, если бы использовал своего собственного секвенсора, как видно в ZK и оптимистичных ролл-апах.

Вместо этого этот поток доходов поглощается самим L1, поскольку именно здесь проходит секвенирование.

Также теряется возможность гибкости секвенции, которой пользовались бы другие дизайны ролл-апов.

Это может отрицательно сказаться на возможности более быстрой верификации транзакций и исключает возможность для крупных разработчиков внести изменения в дизайн секвенсирования для достижения максимальной эффективности.

Элементарно, процесс секвенирования и потенциальная масштабируемость находятся в руках базового уровня L1, и мало что можно сделать с этим для строителей снаружи.

Обратятся ли преимущества к недостаткам или недостатки создадут более значительную нагрузку, решать вам. Но по всей видимости, сам Виталик принял решение по этому вопросу и больше не будет упоминать ничего, кроме ролл-апов первого уровня и выше с этого момента.

Последние мысли

Борьба второго уровня за превосходство продолжается, и базовые ролл-апы являются новым конкурентом в этой сфере.

Сейчас в мире ролл-апов мы видим, что оптимистичные ролл-апы доминируют на рынке, и лишь два, Arbitrum и Optimism, достигли статуса первого уровня, чтобы получить внимание самого Виталика.

С базовыми ролл-апами, имеющими тот же механизм защиты от мошенничества, что и оптимистичные ролл-апы, они явно стремятся извлечь лучшее из лидеров сектора и дополнить это более децентрализованной системой секвенирования.

Это небольшое отличие в технологии дает базовым ролл-апам преимущество в области рентабельности для пользователя и простоты для строителя, и, надеюсь, они поднимут свои позиции в этом списке.

Очевидный вопрос, который остается – кто на самом деле строит эти технологии?

Чтобы избежать превращения этой статьи в роман, я перечислю несколько проектов для тех, кто жаждет новых знаний: Taiko, Espresso, Fairblock, Sorella и Chainbound – все они занимаются базовыми ролл-апами, поэтому непременно ознакомьтесь с ними самостоятельно, если вас интересует, что будущее этого сектора может принести.

На данный момент можно только надеяться, что Виталик перестанет `сбрасывать` нас, и держатели Ethereum в конечном итоге будут вознаграждены за свою лояльность и терпение.

Можно лишь надеяться!

Вы оптимистично настроены по поводу будущего Ethereum? Поделитесь своими мыслями и мнениями по этому вопросу в комментариях ниже.