Podróż skalowalności Ethereum została ukształtowana przez konieczność rozwiązania „trylematu blockchain,” który sugeruje, że bezpieczeństwo, decentralizacja i skalowalność nie mogą zostać osiągnięte jednocześnie w sieci Layer 1 (L1).
Co warto wiedzieć o rolapsach Ethereum?
Ethereum historycznie priorytetyzowało bezpieczeństwo i decentralizację, pozostawiając skalowalność jako wyzwanie. Wraz z rosnącymi opłatami za transakcje i spowalniającymi czasami przetwarzania, gdy wzrasta zapotrzebowanie użytkowników, rozwiązania Layer 2 (L2), a zwłaszcza rolapsy, stały się kluczowymi narzędziami do pokonywania tych ograniczeń.
Rolapsy skalują Ethereum poprzez przenoszenie obliczeń poza główny łańcuch, grupowanie transakcji w skompresowane pakiety i przysyłanie ich do L1 do weryfikacji. Dzięki temu podejściu możliwe są szybsze i tańsze transakcje przy zachowaniu bezpieczeństwa i decentralizacji Ethereum.
Rolapsy stały się centralnym elementem ścieżki rozwoju Ethereum od 2020 roku, umożliwiając przypadki użycia takie jak gry on-chain i szybka zdecentralizowana finansowość (DeFi). Wśród rodzajów rolapsów, zk-rollapsy zyskały dominację dzięki swojej efektywności i bezpieczeństwu, wykorzystując dowody niejawne do walidacji. Projekty takie jak zkSync Era i Linea wiodą w adopcji, oferując niskie opłaty i wysoką przepustowość.
Mimo swojego sukcesu, rolapsy napotykają na wyzwania, takie jak fragmentacja stanu i płynności w różnych sieciach rolapsów, ograniczając doświadczenie użytkownika i adopcję przez deweloperów. Dodatkowo, wiele rolapsów wciąż polega na scentralizowanych komponentach takich jak kolejki do porządkowania transakcji, co wprowadza ryzyko cenzury.
Plan rozwoju Ethereum ma na celu ewolucję rolapsów w kierunku pełnej decentralizacji poprzez usunięcie tych „kółeczek zabezpieczających” — scentralizowanych zabezpieczeń — i umożliwienie systemów bez zaufania do sekwencjonowania transakcji i generowania dowodów.
Dla użytkowników Ethereum, rolapsy są niezbędne do redukcji kosztów i poprawy szybkości transakcji. Jednak powinni być świadomi kompromisów między różnymi architekturami rolapsów — takimi jak zk-rollapsy versus optymistyczne rolapsy — oraz ciągłej ewolucji w kierunku decentralizacji. W miarę dojrzewania technologii rolapsów, będą one odgrywać coraz bardziej krytyczną rolę w kształtowaniu skalowalności i doświadczenia użytkownika Ethereum.
Kluczowe cechy rolapsów opartych:
-
Zdecentralizowane sekwencjonowanie: Zamiast używać wyznaczonego sekwencera lub scentralizowanej jednostki, porządkowanie transakcji obsługiwane jest przez walidatorów Ethereum. To podejście znacznie redukuje ryzyko cenzury i manipulacji transakcjami, zapewniając uczciwe i przejrzyste przetwarzanie.
-
Bezzproporna integracja z L1: Infrastruktura L1 Ethereum zajmuje się konsensusem, publikacją danych i rozliczeniami, podczas gdy wykonanie odbywa się w sieci rolapsu. Ten projekt dziedziczy właściwości bezpieczeństwa i decentralizacji Ethereum, nie dodając nowych warstw domniemań zaufania.
-
Uproszczona architektura: Poprzez usunięcie potrzeby scentralizowanych sekwencerów, oparte rolapsy tworzą bardziej zharmonizowany z Ethereum model przetwarzania transakcji. Ta uproszczenie również redukuje zależność od zewnętrznych struktur zarządzających, czyniąc je bardziej trwałymi w długim okresie.
Zalet rolapsów opartych:
-
Silniejsze bezpieczeństwo i decentralizacja dzięki wykorzystaniu walidatorów Ethereum.
-
Mniejsza zależność od zewnętrznego zarządzania i dostawców infrastruktury.
-
Uproszczony system zachowujący oryginalne wartości Ethereum.
Wyzwania i rozważania:
-
Ograniczenia przepustowości: Ponieważ czasy bloków L1 Ethereum są dłuższe (około 12 sekund), ostateczność transakcji może być wolniejsza w porównaniu do rolapsów z dedykowanymi sekwenserami.
-
Innowacje przedpotwierdzeniowe: Aby złagodzić problemy z opóźnieniami, deweloperzy badają techniki przedpotwierdzeniowe, które pozwalają na tymczasowe potwierdzenie transakcji przed pełnym włączeniem w bloki L1.
Kluczowe cechy natywnych rolapsów:
-
Bezpośrednia walidacja Ethereum: Natywne rolapsy eliminują potrzebę dodatkowych systemów dowodzenia, wykorzystując wbudowane reguły walidacji transakcji Ethereum. To zapewnia, że przejścia stanu są weryfikowane w samym Ethereum, usuwając złożoność z implementacji rolapsów.
-
Automatyczne aktualizacje: Ponieważ natywne rolapsy działają w infrastrukturze rdzeniowej Ethereum, automatycznie dziedziczą aktualizacje protokołu. Unika to blokad zarządzania, które często wpływają na tradycyjne rolapsy wymagające ręcznych zabezpieczeń przez radę bezpieczeństwa.
-
Uproszczony model bezpieczeństwa: Poprzez publikację danych transakcji bezpośrednio do Ethereum i korzystanie z jego mechanizmów walidacyjnych, natywne rolapsy redukują potrzebę niezależnych modeli bezpieczeństwa, czyniąc system bardziej zjednoczonym i łatwiejszym w utrzymaniu.
Zalet natywnych rolapsów:
-
Większa niezależność: Transakcje są weryfikowane bezpośrednio przez Ethereum, zapewniając zgodność z jego gwarancjami bezpieczeństwa.
-
Niższe obciążenie utrzymaniowe: Zespoły rolapsów korzystają z mechanizmów bezpieczeństwa i konsensusu Ethereum, redukując złożoność operacyjną.
-
Lepsza interoperacyjność ekosystemu: Ponieważ walidacja odbywa się na poziomie protokołu Ethereum, natywne rolapsy umożliwiają płynniejsze interakcje między różnymi rozwiązaniami L2.
Wyzwania i rozważania:
-
Wymagane modyfikacje protokołu: Implementacja przedkompilacji EXECUTE wymaga zmian w protokole Ethereum, wymagających koordynacji poprzez twarde rozwidlenia i aktualizacje całego ekosystemu.
-
Ryzyka centralizacji oparte na MEV: Wartość wydobywcza MEV może wprowadzić konkurencję w porządkowaniu transakcji, potencjalnie centralizując aspekty procesu wykonania rolapsów. Badane są mechanizmy łagodzące te ryzyka.
Wybór między opartymi a natywnymi rolapsami
Ekosystem Layer 2 Ethereum wciąż się rozwija, a zarówno rolapsy oparte, jak i natywne oferują innowacyjne podejścia do skalowalności przy zachowaniu bezpieczeństwa i decentralizacji. Każdy model przedstawia różne zalety i kompromisy, przez co wybór między nimi zależy od priorytetów deweloperów, użytkowników i szerszej społeczności Ethereum.
Oparte rolapsy integrują się z istniejącym modelem sekwencjonowania opartym na walidatorach Ethereum, wzmacniając decentralizację poprzez wykorzystanie walidatorów Layer 1 do porządkowania transakcji. To zmniejsza zależność od scentralizowanych sekwencerów, ale może wprowadzać opóźnienia ze względu na czasy bloków Ethereum. W przeciwieństwie do tego, natywne rolapsy są bardziej głęboko osadzone w rdzeniu protokołu Ethereum, eliminując potrzebę oddzielnych mechanizmów sekwencjonowania i systemów dowodzenia. Chociaż ta integracja uproszcza walidację transakcji, wymaga znaczących aktualizacji protokołu, potencjalnie poprzez twarde rozwidlenia.
Bezpieczeństwo pozostaje silną stroną obu podejść, ponieważ dziedziczą one solidny model bezpieczeństwa Layer 1 Ethereum. Jednak natywne rolapsy idą o krok dalej, używając wbudowanych mechanizmów walidacji Ethereum, usuwając potrzebę dowodów oszustwa lub dowodów niejawnych. Zarządzanie to kolejna kluczowa różnica - oparte rolapsy są zgodne z modelem ekonomicznym Ethereum, ale wymagają niezależnego zarządzania, podczas gdy natywne rolapsy automatycznie przyjmują aktualizacje Ethereum, redukując obciążenie zarządzania.
Ostatecznie, adopcja roli opartych lub natywnych będzie zależeć od długoterminowej wizji Ethereum dotyczącej skalowalności. Podczas gdy oparte rolapsy zapewniają natychmiastową ścieżkę postępu przy minimalnych zmianach protokołu, natywne rolapsy oferują bardziej zintegrowane, długoterminowe rozwiązanie dla efektywności i skalowalności. W miarę dojrzewania technologii rolapsów, krajobraz Layer 2 Ethereum będzie się poprawiać, przynosząc szybsze, tańsze i bezpieczniejsze transakcje użytkownikom na całym świecie.