Анализ перспектив технического обновления протокола Ethereum: The Surge

Соучредитель Ethereum в октябре этого года опубликовал серию статей о возможностях будущего протокола Ethereum, охватывающих шесть частей дорожной карты развития Ethereum. В этой статье будет интерпретирована вторая часть The Surge, с акцентом на масштабируемость Ethereum и его долгосрочное развитие.

Ядро видения Ethereum

Ethereum призван стать базовым уровнем децентрализованного интернета. Благодаря автоматически выполняемым кодам смарт-контрактов он поддерживает сложные децентрализованные приложения и становится предпочтительной блокчейн-платформой для разработчиков, создающих такие приложения, как DeFi, NFT и др.

Однако, Ethereum имеет ограничения в отношении масштабируемости. L1 может обрабатывать всего 15-30 транзакций в секунду, что значительно уступает традиционным платежным сетям. Это приводит к высоким газовым сборам в условиях загруженности сети, что ограничивает способность Ethereum стать глобальной инфраструктурой. The Surge как раз нацелен на решение этой проблемы.

Основные цели Surge включают:

• Ethereum L1+L2 достигает 100,000+ TPS
• Поддержание децентрализованности и устойчивости L1
• По крайней мере, часть L2 полностью наследует核心属性 Ethereum.
• Максимизация взаимной совместимости между L2, чтобы Ethereum стал единой экосистемой

Будущее, сосредоточенное на rollup

План Surge значительно увеличивает масштабируемость с помощью решений L2, где rollup является ключевым элементом. Дорожная карта, сосредоточенная на rollup, предлагает простое распределение задач: Ethereum L1 сосредоточивается на том, чтобы стать мощным и децентрализованным базовым уровнем, в то время как L2 берет на себя задачу помощи в расширении экосистемы.

Rollup упаковывает транзакции вне цепи, а затем отправляет их обратно в сеть Ethereum, значительно увеличивая пропускную способность при сохранении безопасности и децентрализации. Ожидается, что rollup сможет увеличить масштабируемость Ethereum до более чем 100,000 TPS, что будет революционным расширением.

В этом году дорожная карта, сосредоточенная на rollup, достигла значительного прогресса: запуск EIP-4844 blobs значительно увеличил пропускную способность данных Ethereum L1, несколько EVM rollup уже вошли в первую стадию. Каждый L2 существует как фрагмент с собственными правилами и логикой, разнообразие и многообразие реализованных фрагментов стали реальностью.

Дальнейшее развитие выборки доступности данных ( DAS )

Семплирование доступности данных ( DAS ) является еще одним ключевым аспектом The Surge, направленным на решение проблем доступности данных. DAS позволяет узлам проверять данные, не обращаясь к полному набору данных, что повышает масштабируемость и эффективность.

DAS имеет две основные формы: PeerDAS и 2D DAS. PeerDAS обещает улучшить безопасность rollup. 2D DAS случайным образом выбирает данные не только внутри blob, но и между blob. С помощью DAS Ethereum может обрабатывать большие объемы данных, обеспечивая более быструю и дешевую реализацию rollup, не жертвуя децентрализованностью.

В будущем потребуется больше работы, чтобы определить идеальную версию 2D DAS и продемонстрировать его безопасные свойства. Долгосрочный путь может включать внедрение идеального 2D DAS, продолжение использования 1D DAS или полное принятие Plasma в качестве основной архитектуры Layer2.

Plasma и другие решения

Помимо Rollup, Plasma, как раннее предложенное решение для масштабирования вне цепи, также является решением L2. Plasma создает дочерние цепи для независимой обработки транзакций и регулярно отправляет сводки в основную сеть. Хотя разработка Plasma в некоторой степени отстает от Rollup, она все еще рассматривается как часть инструментов масштабируемости Ethereum.

Кроме того, обсуждаются улучшения в технологии сжатия данных и в криптографических доказательствах, чтобы повысить эффективность rollup и других решений L2. Эти технологические улучшения могут сыграть ключевую роль в достижении более высокой пропускной способности в Ethereum.

Улучшение межоперабельности между L2

Основные проблемы, с которыми сталкивается текущая L2 экосистема, связаны с низкой межоперабельностью между L2. Направления для улучшения включают:

• Адрес конкретной цепочки: адрес должен содержать информацию о цепочке
• Платежный запрос для определенной цепочки: стандартизированное создание кросс-цепочных платежных запросов
• Кросс-чейн обмен и оплата Gas: стандартизированный протокол для выражения кросс-чейн операций
• Легкий клиент: пользователи должны иметь возможность проверять взаимодействие с цепочкой, а не просто доверять поставщику RPC
• Идея совместного токен-моста: создание совместного минималистичного Rollup для поддержания баланса токенов

Эти улучшения сталкиваются с проблемой, когда их стандартизировать и какие уровни стандартизировать. Необходимо сотрудничество L2, кошельков и L1 для решения этих технических и социальных проблем.

Продолжение расширения Ethereum L1

Важно расширить L1 сам по себе и обеспечить его способность вмещать больше случаев использования. Существует три стратегии расширения L1:

1. Улучшение технологий, чтобы L1 было легче проверять, а затем увеличить лимит Gas
2. Снизить стоимость определенных операций, увеличить среднюю емкость
3. Нативные Rollups, создание параллельной копии EVM

Эти технологии имеют свои компромиссы. Например, родные rollups имеют такие же слабости в плане комбинации, как и обычные rollups. Повышение предела Gas может ослабить другие преимущества. В зависимости от способа реализации, удешевление определенных операций EVM может увеличить общую сложность.

Децентрализация и безопасность

Баланс между масштабируемостью и децентрализацией является важной темой. Многие блокчейн-проекты жертвуют децентрализацией ради более высокой пропускной способности, но Ethereum настаивает на том, чтобы сохранять свои обязательства по децентрализации даже в процессе масштабирования.

Rollup и DAS рассматриваются как методы увеличения емкости при сохранении децентрализации. Это гарантирует, что любой может запустить узел для защиты сети действительно децентрализованным образом. Это жизненно важно для видения Ethereum по созданию глобальной, без разрешений финансовой системы.

С переходом Ethereum к будущему, сосредоточенному на rollup, обеспечение бездоверенности этих систем становится крайне важным. Это требует строгого тестирования и итераций, особенно при более широком внедрении.

Перспективы The Surge

После Surge, Ethereum ожидается не только масштабируемым, но и сохраняющим децентрализацию, безопасность и устойчивость. Это видение включает в себя расширение L1 через rollup и DAS, создание более эффективных алгоритмов консенсуса, улучшение инструментов разработки и развитие экосистемы dApp.

Хотя дорожная карта оптимистична, она также полна вызовов. Масштабное внедрение rollup, обеспечение безопасности L2 и подготовка к квантовому будущему — это сложные задачи. Если эти препятствия будут успешно преодолены, Ethereum укрепит свои позиции в качестве ядра Web3.

Ethereum сосредоточен на масштабируемости, не жертвуя децентрализацией, что и является его уникальностью. Если The Surge будет успешным, это может снова изменить ландшафт технологии блокчейн в ближайшие годы.