Được viết bởi: Vitalik Buterin

Biên soạn bởi: Yangz, Techub News

Ban đầu, có hai chiến lược mở rộng quy mô trong lộ trình của Ethereum. Một (xem cuộc thảo luận đầu năm 2015) là "sharding": mỗi nút chỉ cần xác minh và lưu trữ một phần nhỏ giao dịch trên chuỗi chứ không phải tất cả giao dịch. Bất kỳ mạng ngang hàng nào khác (chẳng hạn như BitTorrent) đều hoạt động theo cách này, vì vậy chúng tôi chắc chắn có thể làm cho các chuỗi khối hoạt động theo cách tương tự. Một cách tiếp cận khác là giao thức Lớp 2, xây dựng một mạng trên Ethereum để nó có thể hưởng lợi hoàn toàn từ tính bảo mật của Ethereum trong khi vẫn giữ hầu hết dữ liệu và tính toán bên ngoài chuỗi chính. "Giao thức lớp 2" đã phát triển từ các kênh trạng thái vào năm 2015, thành Plasma vào năm 2017 và cuối cùng được phát triển thành Rollups vào năm 2019. Rollups mạnh hơn hai cái đầu tiên, nhưng cũng yêu cầu nhiều băng thông dữ liệu trên chuỗi. May mắn thay, đến năm 2019, nghiên cứu sharding đã giải quyết được vấn đề xác minh “tính sẵn có của dữ liệu” trên quy mô lớn. Vì vậy, hai con đường này hội tụ và chúng tôi có lộ trình tập trung vào Rollup, đây là chiến lược mở rộng quy mô của Ethereum hiện nay.

The Surge, phiên bản lộ trình năm 2023 của Ethereum L1 tập trung vào việc trở thành lớp cơ sở phi tập trung mạnh mẽ, trong khi L2 đảm nhận nhiệm vụ giúp hệ sinh thái mở rộng. Mô hình này có thể được nhìn thấy ở mọi nơi trong xã hội. Ví dụ, hệ thống tòa án (L1) không tồn tại vì hiệu quả xử lý vụ việc cực cao mà để bảo vệ hợp đồng và quyền tài sản, trong khi doanh nhân (L2) không tồn tại vì lợi ích. mang lại hiệu quả cao trong việc xử lý hồ sơ. Trên lớp cơ bản, đưa con người lên sao Hỏa. Năm nay, lộ trình tập trung vào triển khai của Ethereum đã đạt được thành công đáng kể: Băng thông dữ liệu Ethereum L1 đã tăng đáng kể khi sử dụng các đốm màu EIP-4844 và nhiều đợt triển khai EVM hiện đang ở giai đoạn một . Ngoài ra, việc triển khai sharding không đồng nhất và đa dạng đã trở thành hiện thực. Mỗi L2 có thể được sử dụng như một "phân đoạn" với các quy tắc và logic nội bộ của riêng nó. Tuy nhiên, như chúng ta đã thấy, việc đi theo con đường này có những thách thức riêng. Do đó, sứ mệnh hiện tại của chúng tôi là hoàn thành lộ trình tập trung vào Rollup và giải quyết các vấn đề này trong khi duy trì tính chất mạnh mẽ và phi tập trung của Ethereum L1. Mục tiêu chính của The Surge:

“Tam giác bất khả thi” của blockchain là quan điểm tôi đề xuất vào năm 2017. Tôi tin rằng có sự mâu thuẫn giữa ba đặc điểm của blockchain, bao gồm phân cấp (chạy các nút với chi phí thấp), khả năng mở rộng (xử lý giao dịch với số lượng lớn) và bảo mật (kẻ tấn công sẽ cần phải thỏa hiệp phần lớn các nút trong toàn bộ mạng để khiến một giao dịch không thành công).

Điều đáng chú ý là Tam giác bất khả thi không phải là một định lý và bài viết giới thiệu tình thế khó xử không đi kèm với bằng chứng toán học. Nó đưa ra một lập luận toán học theo kinh nghiệm: nếu một nút thân thiện với phân cấp (chẳng hạn như máy tính xách tay của người tiêu dùng) có thể xác minh N giao dịch mỗi giây và bạn có một mạng xử lý k*N giao dịch mỗi chuỗi thứ hai, thì mỗi giao dịch sẽ chỉ được được nhìn thấy bởi các nút 1/k, nghĩa là kẻ tấn công chỉ cần phá hủy một vài nút để đẩy giao dịch xấu ra ngoài, nếu không các nút sẽ trở nên rất mạnh và chuỗi sẽ mất tính năng phân cấp. Bài đăng vào thời điểm đó không nhằm mục đích tranh luận rằng việc phá vỡ Bộ ba bất khả thi là không thể, mà thay vào đó, tôi muốn lập luận rằng việc phá vỡ tình thế tiến thoái lưỡng nan là rất khó và đòi hỏi bằng cách nào đó phải bước ra khỏi khuôn khổ mà lập luận đề xuất. Trong những năm qua, một số chuỗi hiệu suất cao thường tuyên bố rằng họ có thể giải quyết vấn đề tam giác bất khả thi mà không cần thực hiện bất kỳ cải tiến nào ở cấp độ kiến ​​trúc cơ bản (thường bằng cách sử dụng các kỹ thuật công nghệ phần mềm để tối ưu hóa các nút). Tuyên bố này thường gây hiểu lầm và việc chạy một nút trên chuỗi như vậy thực sự khó khăn hơn nhiều so với trên Ethereum. Bài đăng này đi sâu vào nhiều điểm tinh tế về lý do tại sao lại như vậy, đồng thời giải thích lý do tại sao chỉ riêng kỹ thuật phần mềm máy khách L1 không thể tự mở rộng quy mô Ethereum. Tuy nhiên, sự kết hợp giữa lấy mẫu dữ liệu sẵn có và SNARK sẽ giải quyết được vấn đề nan giải này. Bằng cách kết hợp cả hai, khách hàng có thể xác minh rằng có sẵn một lượng dữ liệu nhất định và một số bước tính toán nhất định được thực hiện chính xác, trong khi chỉ tải xuống một phần nhỏ dữ liệu và chạy lượng tính toán nhỏ hơn nhiều. SNARK không đáng tin cậy, trong khi việc lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu có mô hình tin cậy vài phần N tinh vi, nhưng nó vẫn giữ thuộc tính cơ bản của chuỗi không thể mở rộng, tức là ngay cả một cuộc tấn công 51% cũng không thể buộc mạng chấp nhận phần vùng có hại. Một cách khác để giải quyết tam giác bất khả thi là kiến ​​trúc Plasma, sử dụng các kỹ thuật thông minh để đẩy trách nhiệm quan sát tính khả dụng của dữ liệu cho người dùng theo cách tương thích với khuyến khích. Trở lại năm 2017-2019, khi chúng ta chỉ có thể mở rộng quy mô tính toán thông qua các bằng chứng gian lận, có rất ít điều mà Plasma có thể thực hiện một cách an toàn, nhưng việc tích hợp SNARK đã khiến kiến ​​trúc Plasma trở nên khả thi hơn trong nhiều trường hợp sử dụng hơn trước. Sẵn có Lấy mẫu tiến bộ hơn nữa.

Kể từ ngày 13 tháng 3 năm 2024, khi bản nâng cấp Dencun được đưa lên mạng, Ethereum có ba "đốm màu" có kích thước khoảng 125 kB cứ sau 12 giây, nghĩa là mỗi khe có băng thông sẵn có dữ liệu khoảng 375 kB. Giả sử rằng dữ liệu giao dịch được xuất bản trực tiếp trên chuỗi, khối lượng truyền của ERC20 là khoảng 180 byte, do đó TPS tối đa của Rollups trên Ethereum là: 375000/12/180 = 173,6 TPS. giá trị tối đa là: 30 triệu gas mỗi khe/16 gas mỗi byte = 1,875 triệu byte mỗi khe), trở thành 607 TPS. Đối với PeerDAS, kế hoạch của chúng tôi là tăng mục tiêu số lượng blob lên 8-16, điều này sẽ cung cấp cho chúng tôi dữ liệu cuộc gọi là 463-926 TPS. Đây là một cải tiến lớn so với Ethereum L1, nhưng vẫn chưa đủ. Chúng tôi muốn khả năng mở rộng cao hơn. Mục tiêu trung hạn của chúng tôi là 16 MB mỗi vị trí và nếu kết hợp với những cải tiến về nén dữ liệu tổng hợp, chúng tôi sẽ đạt được khoảng 58.000 TPS.

PeerDAS là cách triển khai "lấy mẫu 1D" tương đối đơn giản. Mỗi đốm màu trong Ethereum là một đa thức 4096 độ trên trường số nguyên tố 253 bit. Chúng tôi phát sóng "phần chia sẻ" của đa thức, mỗi phần chia sẻ bao gồm 16 ước tính của 16 tọa độ liền kề, được lấy từ tổng số 8192 tọa độ. Bất kỳ 4096 sự cắt bỏ nào trong số 8192 đánh giá (sử dụng các tham số hiện được đề xuất: bất kỳ 64 trong số 128 mẫu có thể có) đều có thể khôi phục blob.

PeerDAS hoạt động bằng cách yêu cầu mỗi khách hàng lắng nghe một số mạng con, trong đó mạng con thứ i phát mẫu thứ i của bất kỳ blob nào và tìm hiểu những gì nó biết bằng cách hỏi các đồng nghiệp trong mạng p2p toàn cầu (các đồng nghiệp nghe các mạng con khác nhau) các đốm màu trên các mạng con khác khi cần thiết. Một phiên bản thận trọng hơn là SubnetDAS , chỉ sử dụng cơ chế mạng con mà không có thêm lớp thẩm vấn ngang hàng. Khuyến nghị hiện tại là các nút tham gia bằng chứng cổ phần sử dụng SubnetDAS và các nút khác sử dụng PeerDAS. Về mặt lý thuyết, chúng ta có thể mở rộng việc lấy mẫu 1D đến một phạm vi đáng kể. Nếu chúng tôi tăng số lượng blob tối đa lên 256 (vì vậy mục tiêu là 128), thì chúng tôi có thể đạt được mục tiêu 16 MB và việc lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu chỉ tốn 1 MB mỗi vị trí (16 mẫu trên mỗi nút * 128 blob * 512 byte trên mỗi blob trên mỗi mẫu ) băng thông dữ liệu là đủ. Tuy nhiên, điều này hầu như không nằm trong khả năng chịu đựng của chúng tôi. Chúng tôi có thể làm điều đó, nhưng điều đó có nghĩa là các máy khách bị hạn chế về băng thông không thể lấy mẫu. Chúng ta có thể tối ưu hóa bằng cách giảm số lượng đốm màu và tăng kích thước đốm màu, nhưng điều này sẽ làm tăng chi phí xây dựng lại. Do đó, chúng tôi muốn tiến thêm một bước nữa và thực hiện lấy mẫu 2D , tức là lấy mẫu ngẫu nhiên không chỉ trong các đốm màu mà còn giữa các đốm màu. Chúng tôi khai thác bản chất tuyến tính trong lời hứa của KZG về việc "mở rộng" tập hợp các đốm màu trong một khối bằng cách mã hóa dư thừa danh sách các "đốm ảo" mới có cùng thông tin.

Lấy mẫu 2D; Nguồn: a16z crypto Quan trọng nhất, việc tính toán mở rộng quy mô của các cam kết không yêu cầu sở hữu các đốm màu, vì vậy về cơ bản, kế hoạch này có lợi cho việc xây dựng khối phân tán. Nút thực sự xây dựng khối chỉ cần có cam kết KZG blob và có thể dựa vào DAS để xác minh tính khả dụng của blob. 1D DAS vốn cũng có lợi cho việc xây dựng khối phân tán.

Ưu tiên hàng đầu là hoàn thành việc triển khai và quảng bá PeerDAS. Chúng ta cần tăng dần số lượng đốm màu trên PeerDAS đồng thời theo dõi cẩn thận mạng và cải tiến phần mềm để đảm bảo an ninh. Trong thời gian chờ đợi, chúng tôi hy vọng sẽ thực hiện được nhiều công việc mang tính học thuật hơn để chính thức hóa PeerDAS và các phiên bản DAS khác cũng như sự tương tác của chúng với các vấn đề như bảo mật quy tắc lựa chọn phân nhánh. Trong tương lai, chúng ta cần phải nỗ lực nhiều hơn nữa để tìm ra phiên bản lý tưởng của 2D DAS và chứng minh các đặc tính bảo mật của nó. Chúng tôi cũng hy vọng cuối cùng sẽ chuyển từ KZG sang một giải pháp thay thế thiết lập không tin cậy, kháng lượng tử. Hiện tại, chúng tôi không biết ứng cử viên nào thân thiện với việc xây dựng khối phân tán. Ngay cả khi sử dụng các kỹ thuật "vũ phu" cực kỳ tốn kém, thậm chí sử dụng STARK đệ quy để tạo bằng chứng hợp lệ nhằm tái tạo lại các hàng và cột cũng không đủ, vì về mặt kỹ thuật, kích thước của STARK (sử dụng STIR) là O(log(n) * log(log( n)) giá trị băm, nhưng trên thực tế, STARK gần như lớn bằng toàn bộ blob. Về lâu dài, tôi nghĩ con đường thực tế nhất là:

Chúng ta có thể cân nhắc những vấn đề này dựa trên sơ đồ dưới đây:

Lưu ý rằng tùy chọn này tồn tại ngay cả khi chúng tôi quyết định mở rộng quy mô thực thi trực tiếp trên L1. Bởi vì, nếu L1 xử lý nhiều TPS thì các khối L1 sẽ trở nên rất lớn và khách hàng cần một cách hiệu quả để xác minh rằng chúng đúng, vì vậy chúng tôi phải sử dụng Rollup trên L1 (ZK-EVM và DAS) cùng một công nghệ.

Lưu ý rằng tùy chọn này tồn tại ngay cả khi chúng tôi quyết định mở rộng quy mô thực thi trực tiếp trên L1. Bởi vì, nếu L1 xử lý nhiều TPS thì các khối L1 sẽ trở nên rất lớn và khách hàng cần một cách hiệu quả để xác minh rằng chúng đúng, vì vậy chúng tôi phải sử dụng Rollup trên L1 (ZK-EVM và DAS) cùng một công nghệ.

Nếu việc nén dữ liệu được thực hiện (xem bên dưới), nhu cầu về 2D DAS sẽ giảm đi hoặc ít nhất là bị trì hoãn nếu Plasma trở nên phổ biến rộng rãi thì nhu cầu về nó sẽ giảm hơn nữa. DAS cũng đặt ra những thách thức đối với các giao thức và cơ chế xây dựng khối phân tán: mặc dù về mặt lý thuyết, DAS thân thiện với việc tái cấu trúc phân tán, nhưng trên thực tế, nó cần được kết hợp với việc đưa vào các đề xuất danh sách và cơ chế lựa chọn nhánh xung quanh chúng.

Mỗi giao dịch trong Rollup chiếm một lượng lớn không gian dữ liệu trên chuỗi: việc truyền ERC20 yêu cầu khoảng 180 byte. Ngay cả với việc lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu lý tưởng, sẽ có những hạn chế về khả năng mở rộng của giao thức Lớp 2. Mỗi khe có dung lượng 16 MB, chúng ta có thể nhận được: 16000000/12/180 = 7407 TPS. Nếu ngoài việc giải bài toán tử số, chúng ta còn có thể giải bài toán mẫu số, để mỗi giao dịch trong Rollup chiếm ít byte hơn trên chuỗi. Điều gì sẽ xảy ra?

Theo tôi, bức ảnh này từ hai năm trước là lời giải thích hợp lý nhất:

Mức tăng đơn giản nhất là nén 0 byte: thay thế mỗi chuỗi dài các byte 0 bằng hai byte biểu thị số byte 0. Để tiến thêm một bước nữa, chúng tôi tận dụng các đặc tính đặc biệt của giao dịch:

Việc còn phải làm chủ yếu là triển khai thực tế kế hoạch trên. Sự đánh đổi chính là:

Việc còn phải làm chủ yếu là triển khai thực tế kế hoạch trên. Sự đánh đổi chính là:

Việc áp dụng ERC-4337 và cuối cùng kết hợp các bộ phận của nó vào L2 EVM có thể tăng tốc đáng kể việc triển khai các công nghệ hội tụ. Việc kết hợp các bộ phận của ERC-4337 vào L1 có thể tăng tốc độ triển khai trên L2.

Ngay cả với các đốm màu 16 MB và công nghệ nén dữ liệu, 58.000 TPS không nhất thiết đủ để đảm nhận hoàn toàn các khoản thanh toán của người tiêu dùng, mạng xã hội phi tập trung hoặc các lĩnh vực băng thông cao khác. Điều này đặc biệt đúng nếu chúng ta bắt đầu xem xét các vấn đề về quyền riêng tư, có thể ảnh hưởng đến khả năng mở rộng. Giảm 3-8 lần. Đối với các ứng dụng có lưu lượng truy cập cao, giá trị thấp, một tùy chọn hiện tại là Validium, giúp giữ dữ liệu ngoài chuỗi và có mô hình bảo mật thú vị, tức là các nhà khai thác không thể lấy cắp tiền của người dùng, nhưng chúng có thể biến mất và tạm thời hoặc Tất cả tiền của người dùng đều bị đóng băng vĩnh viễn . Tuy nhiên, chúng ta có thể làm tốt hơn.

Plasma là một giải pháp mở rộng quy mô bao gồm việc các nhà khai thác xuất bản các khối ngoài chuỗi và đưa gốc Merkle của các khối đó vào chuỗi (không giống như Rollup, đưa toàn bộ khối vào chuỗi). Đối với mỗi khối, nhà điều hành sẽ gửi cho mỗi người dùng một nhánh Merkle để chứng minh điều gì đã xảy ra hoặc không xảy ra với tài sản của người dùng đó. Người dùng có thể rút tài sản bằng cách cung cấp Merkle fork. Điều quan trọng là nhánh này không cần phải root ở trạng thái mới nhất. Do đó, ngay cả khi tính khả dụng của dữ liệu không thành công, người dùng vẫn có thể khôi phục nội dung bằng cách lấy trạng thái mới nhất có sẵn cho nội dung đó. Nếu người dùng thực hiện một nhánh không hợp lệ (ví dụ: rút một tài sản đã được gửi cho người khác hoặc chính người điều hành tự tạo ra một tài sản), cơ chế thách thức trên chuỗi có thể xét xử quyền sở hữu hợp pháp của tài sản đó.

Sơ đồ chuỗi tiền mặt Plasma Các phiên bản đầu tiên của Plasma chỉ có thể xử lý các trường hợp sử dụng thanh toán và không thể được quảng bá một cách hiệu quả hơn nữa. Tuy nhiên, Plasma sẽ trở nên mạnh mẽ hơn nếu chúng ta yêu cầu mọi root phải được xác minh SNARK. Mỗi thử thách có thể được đơn giản hóa rất nhiều khi chúng tôi loại bỏ hầu hết các con đường có thể khiến các nhà khai thác gian lận. Chúng tôi cũng đang mở ra những cách mới để mở rộng quy mô công nghệ Plasma sang nhiều loại tài sản hơn. Cuối cùng, trong trường hợp nhà điều hành không gian lận, người dùng có thể rút tiền ngay lập tức mà không cần phải đợi thời gian thử thách một tuần.

Một cách (không phải cách duy nhất) để xây dựng chuỗi plasma EVM: Sử dụng ZK-SNARK để xây dựng cây UTXO song song phản ánh những thay đổi về số dư do EVM thực hiện và xác định ánh xạ duy nhất của "cùng một loại tiền tệ" tại các thời điểm khác nhau trong lịch sử. Cấu trúc Plasma sau đó được xây dựng trên cơ sở này. Điều quan trọng cần lưu ý là hệ thống Plasma không cần phải hoàn hảo. Ngay cả khi bạn chỉ có thể bảo vệ một tập hợp con tài sản, bạn đã cải thiện đáng kể hiện trạng của EVM có khả năng mở rộng siêu quy mô và điều đó có hiệu quả. Một loại cấu trúc khác là Plasma và Rollup lai, chẳng hạn như Intmax . Các cấu trúc này đặt một lượng dữ liệu rất nhỏ cho mỗi người dùng (ví dụ: 5 byte) trên chuỗi, do đó đạt được các thuộc tính giữa Plasma và Rollup: trong Intmax, bạn có được khả năng mở rộng và quyền riêng tư cực cao, nhưng ngay cả trong thế giới 16 MB, giới hạn dung lượng theo lý thuyết chỉ khoảng 16.000.000/12/5 = 266.667 TPS.

Nhiệm vụ chính còn lại là đưa hệ thống Plasma vào sản xuất. Như đã đề cập ở trên, Plasma và validium không đối lập nhau: bất kỳ validium nào cũng có thể cải thiện hiệu suất bảo mật của nó ít nhất ở một mức độ nào đó bằng cách thêm các tính năng Plasma vào cơ chế thoát. Các nỗ lực nghiên cứu tập trung vào việc đạt được các đặc tính tối ưu cho EVM (về yêu cầu tin cậy, chi phí gas L1 trong trường hợp xấu nhất và lỗ hổng DoS), cũng như các cấu trúc dành riêng cho ứng dụng khác. Ngoài ra, Plasma có độ phức tạp về mặt khái niệm cao hơn so với Rollup, vấn đề này cần được giải quyết trực tiếp thông qua nghiên cứu và xây dựng một khuôn khổ chung tốt hơn. Chi phí chính của việc sử dụng các thiết kế Plasma là chúng phụ thuộc nhiều hơn vào người vận hành và khó triển khai phổ biến hơn, mặc dù các thiết kế lai giữa Plasma và Rollup thường tránh được điểm yếu này.

Giải pháp Plasma càng hiệu quả thì áp lực lên L1 càng ít để có được khả năng sẵn sàng dữ liệu hiệu suất cao. Việc chuyển hoạt động sang L2 cũng làm giảm áp lực MEV lên L1.

Ngày nay, hầu hết các bản tổng hợp không thực sự không đáng tin cậy; ủy ban an toàn có khả năng lật ngược (lạc quan hoặc hợp lệ) chứng minh hành vi của hệ thống . Trong một số trường hợp, hệ thống chứng minh thậm chí không tồn tại, thậm chí nếu có tồn tại thì nó cũng chỉ có chức năng "tư vấn". Những cái đã tiến xa nhất hiện nay là một số bản tổng hợp dành cho các ứng dụng cụ thể, chẳng hạn như Nhiên liệu, không cần tin cậy; , Cái mà chúng tôi gọi là "giai đoạn 1". Lý do Rollup chưa triển khai thêm tính tin cậy là vì lo ngại về lỗi trong mã. Chúng tôi cần một bản nâng cấp không cần sự tin cậy, vì vậy chúng tôi cần giải quyết vấn đề này ngay lập tức.

Đầu tiên, chúng ta hãy xem lại hệ thống “sân khấu” được giới thiệu ban đầu. Tình hình chung như sau:

Mục tiêu của chúng tôi là đạt đến Giai đoạn 2. Thách thức chính là có đủ niềm tin rằng hệ thống thực sự đáng tin cậy. Có hai cách chính để làm điều này:

Biểu đồ kiểu đa trình xác nhận kết hợp hệ thống chứng minh lạc quan, hệ thống chứng minh tính hợp lệ và ủy ban an toàn

Để xác minh chính thức, chúng tôi vẫn còn rất nhiều việc phải làm. Chúng tôi cần tạo một phiên bản được xác minh chính thức của toàn bộ trình xác minh SNARK cho EVM. Đây là một dự án rất phức tạp nhưng chúng tôi đã bắt đầu triển khai nó và có một mẹo nhỏ giúp đơn giản hóa nhiệm vụ rất nhiều: chúng tôi có thể xây dựng trình xác minh SNARK được xác minh chính thức cho một máy ảo tối thiểu (chẳng hạn như RISC-V hoặc Cairo ), và sau đó viết phần triển khai EVM trong máy ảo tối thiểu này (và chính thức chứng minh tính tương đương của nó với các thông số kỹ thuật EVM khác). Đối với nhiều trình xác thực, trọng tâm còn lại bao gồm hai phần. Đầu tiên, chúng ta cần có đủ niềm tin vào ít nhất hai hệ thống chứng minh khác nhau để tin rằng mỗi hệ thống trong số đó đều an toàn hợp lý, nhưng cũng để tin rằng nếu chúng thất bại thì lý do thất bại là khác nhau và không liên quan (vì vậy chúng sẽ không xảy ra). đồng thời). Thứ hai, chúng ta cần sự đảm bảo cực kỳ cao về logic cơ bản của hệ thống chứng minh hợp nhất. Đây là một đoạn mã nhỏ hơn nhiều và có nhiều cách (chỉ lưu trữ tiền trong hợp đồng nhiều chữ ký An toàn với những người ký đại diện cho hợp đồng của các hệ thống chứng minh khác nhau) để làm cho nó trở nên rất nhỏ, nhưng điều này phải trả giá bằng High-on- chi phí khí chuỗi. Chúng ta cần tìm sự cân bằng giữa hiệu quả và bảo mật.

Việc chuyển hoạt động sang L2 có thể giảm áp lực MEV lên L1.

Hiện tại, thách thức lớn mà hệ sinh thái L2 phải đối mặt là người dùng khó tương tác trên L2 và các phương pháp đơn giản nhất thường đưa ra các giả định về độ tin cậy, bao gồm các cầu nối chuỗi chéo tập trung, máy khách RPC, v.v. Nếu chúng ta coi trọng ý tưởng "L2 là một phần của Ethereum", chúng ta cần làm cho việc sử dụng hệ sinh thái L2 giống như sử dụng hệ sinh thái Ethereum thống nhất.

Một ví dụ về trải nghiệm người dùng xuyên L2 cực kỳ kém (cá nhân tôi đã mất 100 đô la do chọn sai chuỗi): Mặc dù đây không phải lỗi của Polymarket, nhưng khả năng tương tác giữa L2 phải là trách nhiệm của cộng đồng ví và Ethereum Standard (ERC). Trong hệ sinh thái Ethereum hoạt động tốt, việc gửi mã thông báo từ L1 đến L2 hoặc từ L2 này sang L2 khác sẽ có cảm giác giống như gửi mã thông báo trong cùng một L1.

Có nhiều cách để cải thiện khả năng tương tác trên L2. Nói chung, chỉ cần nhận ra rằng về mặt lý thuyết, Ethereum tập trung vào Rollup cũng giống như L1 thực hiện sharding , sau đó quan sát xem Ethereum L2 hiện tại không đạt được lý tưởng này như thế nào trong thực tế. Dưới đây là một số ví dụ:

Cách các ứng dụng khách nhẹ cập nhật chuỗi tiêu đề Ethereum: Sau khi có chuỗi tiêu đề, bạn có thể sử dụng bằng chứng Merkle để xác minh bất kỳ đối tượng trạng thái nào. Khi bạn có đối tượng trạng thái L1 chính xác, bạn có thể sử dụng bằng chứng Merkle (và chữ ký nếu bạn muốn kiểm tra xác nhận trước) để xác minh bất kỳ đối tượng trạng thái nào trên L2. Helios đã triển khai cái trước và việc mở rộng sang cái sau là một thách thức về tiêu chuẩn hóa. Ví lưu trữ khóa: Ngày nay, nếu bạn muốn cập nhật khóa kiểm soát ví hợp đồng thông minh, bạn phải cập nhật khóa đó trên tất cả N chuỗi mà ví đó nằm trên đó. Ví lưu trữ khóa là công nghệ cho phép khóa tồn tại ở một nơi (trên L1 hoặc có thể sau này trên L2) và sau đó được đọc từ bất kỳ L2 nào có bản sao của ví. Điều này có nghĩa là việc cập nhật chỉ phải được thực hiện một lần. Để nâng cao hiệu quả, ví lưu trữ khóa yêu cầu L2 phải có cách đọc L1 được chuẩn hóa với chi phí thấp; có hai đề xuất cho việc này: L1SLOAD và REMOESTATICCALL .

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của ví lưu trữ khóa Giải pháp "Cầu nối mã thông báo chung" cấp tiến hơn: Hãy tưởng tượng một tình huống trong đó tất cả L2 là một Bản tổng hợp bằng chứng hợp lệ và mỗi vị trí sẽ được gửi tới Ethereum, khi đó tài sản sẽ được " Chuyển từ L2 này sang L2 khác cũng yêu cầu rút và gửi tiền, đồng thời cần phải thanh toán một lượng lớn gas L1. Một cách để giải quyết vấn đề này là tạo một bản tổng hợp tối thiểu được chia sẻ có chức năng duy nhất là duy trì số dư mà L2 sở hữu bao nhiêu mã thông báo và cho phép các số dư này được cập nhật trên quy mô lớn thông qua một loạt các hoạt động gửi qua L2 do bất kỳ ai khởi xướng. một L2. Điều này sẽ cho phép chuyển khoản chéo L2 mà không phải trả phí gas L1 cho mỗi lần chuyển và không cần sử dụng các công nghệ dựa trên nhà cung cấp thanh khoản như ERC-7683. Khả năng kết hợp đồng bộ: Cho phép các cuộc gọi đồng bộ giữa một L2 và L1 cụ thể hoặc giữa nhiều L2. Điều này giúp cải thiện hiệu quả tài chính của các giao thức DeFi. Việc trước có thể được thực hiện mà không cần bất kỳ sự phối hợp chéo L2 nào; việc sau yêu cầu phải chia sẻ thứ tự . Bản tổng hợp dựa trên tự động hoạt động với tất cả các công nghệ này.

Nhiều ví dụ trên phải đối mặt với vấn đề nan giải là khi nào cần chuẩn hóa và lớp nào cần chuẩn hóa. Nếu bạn tiêu chuẩn hóa quá sớm, bạn có nguy cơ tạo ra những giải pháp kém chất lượng. Nếu bạn tiêu chuẩn hóa quá muộn, bạn có nguy cơ tạo ra sự phân mảnh không cần thiết. Trong một số trường hợp, có những giải pháp ngắn hạn tuy yếu kém nhưng dễ thực hiện, có những giải pháp dài hạn “cuối cùng cũng đúng” nhưng phải mất nhiều năm mới thực hiện được. Điểm độc đáo của phần này là những nhiệm vụ này không chỉ là những vấn đề kỹ thuật mà chúng (thậm chí có lẽ chủ yếu là vấn đề xã hội). Họ yêu cầu sự hợp tác của L2, ví và L1. Liệu chúng ta có thể giải quyết thành công vấn đề này hay không sẽ kiểm tra khả năng làm việc cùng nhau của chúng ta với tư cách là một cộng đồng.

Hầu hết các đề xuất này đều là cấu trúc "cấp cao hơn" và do đó ít ảnh hưởng đến L1. Một ngoại lệ là việc đặt hàng chung có tác động lớn đến MEV.

Nếu L2 có khả năng mở rộng và tỷ lệ thành công cao nhưng L1 vẫn chỉ có thể xử lý một số lượng giao dịch rất nhỏ thì Ethereum có thể gặp một số rủi ro:

Vì những lý do này, việc tiếp tục mở rộng quy mô L1 và đảm bảo rằng nó tiếp tục hỗ trợ số lượng trường hợp sử dụng ngày càng tăng là vô cùng quý giá.

Cách dễ nhất để mở rộng quy mô là chỉ cần tăng giới hạn gas. Tuy nhiên, làm như vậy có nguy cơ tập trung hóa L1, do đó làm suy yếu một tính năng quan trọng khác về sức mạnh L1 của Ethereum: độ tin cậy của nó như một lớp cơ sở mạnh mẽ. Hiện đang có cuộc tranh luận về mức độ bền vững của việc tăng giới hạn xăng và điều này sẽ thay đổi như thế nào dựa trên những công nghệ khác được triển khai để giúp các khối lớn hơn dễ dàng xác minh hơn (ví dụ: hết hạn lịch sử, không trạng thái, bằng chứng hợp lệ L1 EVM). Một khía cạnh quan trọng khác cần được cải tiến liên tục là hiệu quả của phần mềm máy khách Ethereum, ngày nay đã được tối ưu hóa hơn nhiều so với 5 năm trước. Chiến lược tăng giới hạn khí L1 hiệu quả sẽ liên quan đến việc đẩy nhanh các kỹ thuật xác minh này. Một chiến lược mở rộng quy mô khác liên quan đến việc xác định các khả năng và loại tính toán cụ thể giúp nó ít tốn kém hơn mà không ảnh hưởng đến tính phân cấp của mạng hoặc các thuộc tính bảo mật của nó. Ví dụ về điều này bao gồm:

Những cải tiến này sẽ được thảo luận chi tiết trong bài viết sắp tới về Splurge. Cuối cùng, chiến lược thứ ba là tổng hợp gốc hoặc "tổng hợp được lưu trữ": về cơ bản, tạo ra nhiều bản sao của EVM chạy song song, tạo ra một mô hình tương đương với những gì tổng hợp có thể cung cấp, nhưng được tích hợp nguyên bản hơn vào giao thức.

Những cải tiến này sẽ được thảo luận chi tiết trong bài viết sắp tới về Splurge. Cuối cùng, chiến lược thứ ba là tổng hợp gốc hoặc "tổng hợp được lưu trữ": về cơ bản, tạo ra nhiều bản sao của EVM chạy song song, tạo ra một mô hình tương đương với những gì tổng hợp có thể cung cấp, nhưng được tích hợp nguyên bản hơn vào giao thức.

Có ba chiến lược để mở rộng L1, có thể được thực hiện riêng lẻ hoặc đồng thời:

Điều đáng chú ý là mỗi công nghệ này đều khác nhau và mỗi công nghệ đều có ưu và nhược điểm riêng. Ví dụ: Bản tổng hợp gốc có nhiều điểm yếu về khả năng kết hợp giống như Bản tổng hợp thông thường. Việc tăng giới hạn gas ảnh hưởng đến các lợi ích khác có thể đạt được bằng cách làm cho L1 dễ xác minh hơn, chẳng hạn như tăng tỷ lệ người dùng chạy các nút xác thực và tăng số lượng người đặt cược đơn lẻ. Việc giảm chi phí của một hoạt động cụ thể trong EVM (tùy thuộc vào cách nó được thực hiện) sẽ làm tăng độ phức tạp tổng thể của EVM. Câu hỏi lớn mà lộ trình mở rộng L1 cần trả lời là: Cái gì nên thuộc về L1 và cái gì nên thuộc về L2? Rõ ràng, đặt mọi thứ lên L1 là điều nực cười. Các trường hợp sử dụng tiềm năng lên tới hàng trăm nghìn giao dịch mỗi giây sẽ khiến L1 hoàn toàn không thể xác minh được (trừ khi chúng tôi đi theo lộ trình Tổng hợp gốc). Chúng tôi thực sự cần một số hướng dẫn để có thể đảm bảo rằng chúng tôi không tạo ra tình huống tăng giới hạn gas lên gấp 10 lần và phá vỡ nghiêm trọng tính phân cấp của Ethereum L1, chỉ để thấy rằng chúng tôi chỉ đạt được 90% hoạt động. L2 thay vì 99%, kết quả gần như giống nhau ngoại trừ việc mất đi hầu hết các tính năng của Ethereum L1.

Một số người cho rằng có sự “phân công lao động” giữa L1 ​​và L2 ;

Thu hút được nhiều người dùng sử dụng L1 hơn có nghĩa là không chỉ quy mô sẽ được cải thiện mà cả các khía cạnh khác của L1 cũng sẽ được cải thiện. Điều này có nghĩa là nhiều MEV hơn sẽ vẫn ở L1 (thay vì chỉ là vấn đề L2), do đó nhu cầu xử lý MEV một cách rõ ràng sẽ càng cấp bách hơn. Điều này sẽ làm tăng đáng kể giá trị của khe thời gian nhanh L1. Và điều này còn phụ thuộc phần lớn vào việc việc xác minh L1 (the Verge) có diễn ra suôn sẻ hay không. Bài đọc liên quan: Công việc mới của Vitalik: Các lộ trình kỹ thuật tiềm năng của lộ trình hậu Hợp nhất của Ethereum