Куда направится Ethereum к 2030 году? Как видение мирового бухгалтерского учета станет реальностью в этой области технологий Rollup?
Автор: Lemniscap
Составлено: Саорша, Foresight News
Более упрощённые L1 и их производительность и синхронизация Rollup решения
Эфир всегда стремится поддерживать доверительную нейтральность, одновременно позволяя развиваться более высоким уровням инноваций. Ранние обсуждения очертили "дорожную карту с Rollup в центре", что означает, что базовая сеть будет постепенно упрощаться и закрепляться, чтобы большинство действий могли быть перенесены на L2. Однако недавние события показывают, что просто быть минимизированным уровнем консенсуса и доступности данных недостаточно: L1 должен иметь возможность обрабатывать трафик и действия, поскольку это основа, на которую в конечном итоге полагается L2. Это означает, что необходима более быстрая скорость генерации блоков, более низкие затраты на данные, более мощные механизмы доказательства и лучшая интероперабельность.
Повышение активности L1 приведет к росту активности L2, можно сказать, что вода поднимает лодку.
Источник:
Предстоящая реконструкция механизма консенсуса Beam Chain направлена на достижение более быстрой окончательной скорости подтверждения и более низкого порога для валидаторов, одновременно увеличивая исходную пропускную способность и усиливая нейтральность Эфира. В то же время уже есть предложения о переносе активов с устаревшей (и «все более сложной») виртуальной машины Эфира (EVM) на нативную виртуальную машину RISC-V, что, как ожидается, значительно повысит эффективность доказателей при сохранении совместимости с традиционными контрактами.
Эти обновления изменят ландшафт L2. К 2030 году я ожидаю, что дорожная карта Ethereum, сосредоточенная на универсальных Rollup, будет интегрирована в двух направлениях в пределах одного диапазона:
Выравненные Rollup (Aligned Rollups): приоритетная реализация глубокой интеграции с Ethereum (например, совместный порядок, нативная валидация), с полной реализацией ликвидности L1 при минимизации предположений о доверии. Эта связь является взаимовыгодной, выравненные Rollup могут напрямую получать совместимость и безопасность от L1.
Производительные Rollup (Performance Rollups): приоритет отдается пропускной способности и реальному пользовательскому опыту, иногда это достигается за счет альтернативных слоев доступности данных (DA слой) или уполномоченных участников (например, централизованных сортировщиков, небольших комитетов по безопасности / многоподписей), но все равно Ethereum используется в качестве окончательного слоя расчетов для получения надежности (или для маркетинговых целей).
При разработке этих решений Rollup каждая команда должна учитывать следующие три аспекта:
Получение ликвидности: как получить и использовать ликвидность на Ethereum и, возможно, других Rollup решениях? Какова важность синхронной или атомной совместимости?
Безопасный источник: В какой степени ликвидность, перемещаемая с Эфира на Rollup, должна напрямую наследовать безопасность Эфира или зависеть от поставщика Rollup?
Исполнительная выразительность: какова важность совместимости с виртуальной машиной Ethereum (EVM)? С учетом таких альтернатив, как SVM, и растущей популярности смарт-контрактов на Rust, останется ли совместимость с EVM важной в течение следующих пяти лет?
Поляризация в семействах Rollup
Проекты Rollup постепенно сосредоточиваются на двух крайностях. С одной стороны, это высокопроизводительные Rollup, которые могут обеспечить максимальную пропускную способность и пользовательский опыт (высокая пропускная способность, низкая задержка), но имеют низкую степень связи с Эфиром L1; с другой стороны, это Rollup, согласованные с Эфиром (например, Rollup на основе L1, нативные Rollup, ультразвуковые Rollup, см. ссылку), которые в полной мере используют безопасность, данные и механизмы консенсуса Эфира, приоритизируя децентрализацию, безопасность и доверительную нейтральность, но подвержены ограничениям дизайна L1, что приводит к жертве части производительности. А Rollup, находящиеся в промежуточной зоне и пытающиеся сбалансировать оба направления, могут испытывать трудности с конкуренцией и в конечном итоге будут склоняться к одной из крайностей, подвергаясь риску устранения.
В левом верхнем углу диаграммы Rollup акцентируется на производительности: они могут использовать централизованные сортировщики, альтернативные сети доступности данных (DA сети) или оптимизацию для конкретных приложений, чтобы достичь пропускной способности, значительно превышающей обычные L2 (например, MegaETH). Некоторые Rollup, ориентированные на производительность, будут более смещены вправо по линии согласованности (например, нацеливаясь на "идеальную цель" в правом верхнем углу, используя технологии быстрого предварительного подтверждения, такие как Puffer UniFi и Rise), но их окончательная определенность все равно будет зависеть от спецификаций L1. В то же время Rollup в правом нижнем углу максимизирует согласованность с Эфиром: глубоко интегрирует ETH в комиссии, транзакции и DeFi; фиксирует сортировку транзакций и/или проверку доказательств на L1; и отдает приоритет совместимости, а не первоначальной скорости (например, Taiko, хотя и движется в этом направлении, также исследует разрешенные предварительные подтверждения для оптимизации пользовательского опыта). К 2030 году я ожидаю, что многие "умеренные" L2 либо перейдут на одну из вышеперечисленных моделей, либо столкнутся с риском исключения. Пользователи и разработчики будут склонны выбирать высокобезопасные среды, согласующиеся с Эфиром (для высокорисковых и совместимых DeFi-сценариев), или высокомасштабируемые сети, адаптированные для приложений (для приложений массового пользователя). Дорожная карта Эфира на 2030 год закладывает основу для этих двух путей.
Определение «выравнивания» является предметом спора, и общего мнения пока не достигнуто. Что касается данного отчета, выше представлена краткая аналитическая рамка по «производительности» и «выравниванию». Приведенные ранее графики основаны на этом определении и могут не подходить для других интерпретаций «выравнивания».
Почему промежуточная зона исчезнет?
Сетевые эффекты будут способствовать концентрации рынка вокруг меньшего числа, но более крупных узлов. В таких рынках, как криптовалюты, где сетевые эффекты играют доминирующую роль, в конечном итоге может сложиться ситуация, когда немногие победители доминируют (как мы видим в области CEX). Поскольку сетевые эффекты будут сосредоточены вокруг основных преимуществ одной цепи, экосистема часто будет интегрироваться в несколько платформ, ориентированных на «максимизацию производительности» и «максимизацию безопасности». Rollup, который лишь наполовину соответствует требованиям по совместимости или производительности в Ethereum, в конечном итоге может не получить ни безопасности от первой, ни удобства от второй.
С развитием технологии Rollup экономическая активность будет формироваться в зависимости от компромисса между «необходимой безопасностью» и «стоимостью получения безопасности». Сценарии, которые не могут позволить себе риски расчета или управления, такие как DeFi уровня института, крупные ончейн казначейства, рынки высококачественного залога и т.д., могут сосредоточиться на цепочке, унаследовавшей полную безопасность и нейтральность Эфира (или на самом Ethereum L1). С другой стороны, сценарии, ориентированные на массового пользователя (например, мемы, торговля, социальные сети, игры, розничные платежи и т.д.), будут собираться на цепочке с наилучшим пользовательским опытом и наименьшими затратами. Такие цепочки могут требовать индивидуальных решений по повышению пропускной способности или централизованных механизмов сортировки. Таким образом, универсальные цепочки, которые «имеют приемлемую скорость, но не самую быструю, и безопасность, которая приемлема, но не оптимальна», будут постепенно терять свою привлекательность. Особенно к 2030 году, если межцепочечная совместимость позволит активам свободно перемещаться между этими двумя типами сценариев, пространство для существования этого промежуточного уровня будет еще более ограниченным.
Эфир技术栈的演进
Весь базовый уровень Ethereum (от исполнения, расчетов, консенсуса до доступности данных) запланировал значительные обновления, направленные на улучшение масштабируемости L1 и лучшую адаптацию к модели развития, основанной на Rollup. Ключевые улучшения (как показано стрелкой) повысят производительность, снизят сложность и будут способствовать более прямой роли Ethereum в работе Rollup.
Исполнительный уровень
К 2030 году текущее исполняемое окружение Ethereum (с использованием 256-битной архитектуры и традиционного дизайна виртуальной машины Ethereum EVM) может быть заменено или усовершенствовано более современными и эффективными виртуальными машинами. Виталик предложил обновить виртуальную машину Ethereum на основе архитектуры RISC-V. RISC-V — это упрощенный модульный набор команд, который должен обеспечить значительные прорывы в эффективности выполнения транзакций и генерации доказательств (повышение на 50-100 раз). Его 32/64-битные команды могут непосредственно адаптироваться к современным ЦП, и они более эффективны в нулевых знаниях. Чтобы уменьшить воздействие технологических изменений и избежать остановки прогресса (например, недавние проблемы сообщества, связанные с заменой EVM на eWasm), планируется ввести двойную виртуальную машину: сохранить EVM для обеспечения обратной совместимости, одновременно введя новую виртуальную машину RISC-V для обработки новых контрактов (аналогично совместимым решениям Arbitrum Stylus для контрактов WASM + EVM). Эта мера направлена на значительное упрощение и ускорение уровня выполнения, а также на поддержку масштабируемости L1 и возможностей поддержки Rollup.
Почему это нужно делать?
Дизайн EVM не учитывает доказательства с нулевым разглашением, поэтому zk-EVM-генераторы доказательств при моделировании переходов состояния, вычислении корневого хеша / хеш-дерева и обработке механизмов, специфичных для EVM, создают большое количество дополнительных накладных расходов. В отличие от этого, виртуальная машина RISC-V использует более простую регистровую логику, что позволяет напрямую моделировать и генерировать доказательства, значительно уменьшая необходимые ограничения. Ее дружелюбие к доказательствам с нулевым разглашением может устранить неэффективные этапы, такие как расчет газа и управление состоянием, что принесет большую пользу всем Rollup, использующим доказательства с нулевым разглашением: генерация доказательства перехода состояния будет проще, быстрее и дешевле. В конечном итоге, обновление EVM до виртуальной машины RISC-V может повысить общую пропускную способность доказательств, что сделает возможной прямую валидацию L1 выполнения L2 (подробности далее), а также повысит предел пропускной способности самой виртуальной машины производительных Rollup.
Кроме того, это также позволит突破 узкий круг Solidity/Vyper и значительно расширит экосистему разработчиков Ethereum, привлекая большее количество участников из основных разработческих сообществ, таких как Rust, C/C++ и Go.
Уровень расчетов
Эфир планирует перейти от разрозненных L2 моделей расчета к единой, нативно интегрированной расчетной системе, что кардинально изменит способ расчета Rollup. В настоящее время каждый Rollup должен развертывать отдельные L1 контракты для валидации (доказательства мошенничества или доказательства действительности), которые имеют высокую степень настройки и независимы друг от друга. К 2030 году Эфир может интегрировать нативную функцию (предлагаемая функция EXECUTE), которая будет служить универсальным L2 исполнителем-валидатором. EXECUTE позволяет валидаторам Эфира напрямую повторно выполнять преобразования состояния Rollup и проверять их правильность, по сути «закрепляя» на уровне протокола возможность проверки любого блока Rollup.
Это обновление породит «родной Rollup», по сути, это программируемые исполняемые шардирования (похожие на дизайн NEAR). В отличие от обычных L2, стандартных Rollup или Rollup на базе L1, блоки родного Rollup проверяются собственным исполняющим движком Эфира.
Источник:
EXECUTE исключает необходимость в сложной кастомизированной инфраструктуре для эмуляции и обслуживания EVM (таких как механизмы доказательства мошенничества, схемы нулевого знания, многоподписные «безопасные комитеты»), значительно упрощая разработку эквивалентного EVM Rollup и в конечном итоге достигая полностью доверенного L2 с почти нулевым кастомизированным кодом. В сочетании с новыми поколениями реальных доказателей (такими как Fermah, Succinct) можно реализовать мгновенные расчеты на L1: как только транзакции Rollup включены в L1, они достигают окончательности, не дожидаясь окна доказательства мошенничества или многократных расчетов доказательств. Создавая уровень расчетов в качестве глобальной общей инфраструктуры, Ethereum усиливает доверительную нейтральность (пользователи могут свободно выбирать клиент проверки) и совместимость (не беспокоясь о проблемах с реальными доказательствами в одном слоте, синхронная совместимость значительно упрощается). Все родные (или родные + основанные на L1) Rollups будут использовать одинаковые функции расчетов L1, чтобы обеспечить стандартизированные доказательства и удобное взаимодействие между Rollup (шардингами).
Уровень консенсуса
Консенсусный слой цепи сигналов Ethereum (Beacon Chain) в настоящее время перестраивается в Beam Chain (планируется тестирование в 2027-2029 годах), целью которого является обновление механизма консенсуса с помощью современных криптографических технологий (включая защиту от квантовых атак), что повысит масштабируемость и степень децентрализации. В обновлениях по шести основным направлениям, ключевые характеристики, относящиеся к данной статье, включают:
Более короткие временные интервалы, более быстрая финализация: одной из основных целей Beam Chain является повышение скорости финализации. Сокращение текущей финализации примерно до 15 минут (2 эпохи по механизму Gasper, то есть 32+32 временных интервала по 12 секунд) до финализации за 3 временных интервала (3SF, 4 секунды на интервал, примерно 12 секунд), в конечном итоге достигая финализации за один временной интервал (SSF, примерно 4 секунды). 3SF + 4 секунды временной интервал означает, что окончательное подтверждение транзакции может быть завершено в течение 10 секунд после добавления в блокчейн, значительно улучшая пользовательский опыт для Rollup на основе L1 и нативного Rollup: увеличение скорости блоков L1 напрямую ускорит создание блоков Rollup. Время включения транзакций в блок составляет примерно 4 секунды (при высокой нагрузке может быть дольше), что увеличивает скорость блоков соответствующего Rollup в 3 раза (хотя все еще медленнее, чем у производительных Rollup, альтернатив L1 или кредитных карт, поэтому механизм предварительного подтверждения по-прежнему очень важен). Более быстрая финализация L1 также обеспечивает и ускоряет расчеты: Rollup может завершить окончательное подтверждение состояния на L1 за несколько секунд, обеспечивая быстрые выводы и снижая риск переработки или разветвления. Короче говоря, необратимость пакетной обработки транзакций Rollup будет сокращена с 15 минут до секунд.
Снижение затрат на консенсус с помощью SNARK: проект Beam планирует «SNARK-изировать» функцию преобразования состояния, чтобы каждый L1 блок сопровождался компактным zk SNARK доказательством. Это является предпосылкой для достижения синхронизации и программируемого выполнения шардирования. Проверяющим не нужно обрабатывать каждую транзакцию, чтобы подтвердить блок и агрегировать BLS подписи (а также будущие анти-квантовые подписи), значительно снижая вычислительные расходы на консенсус (одновременно снижая требования к аппаратному обеспечению проверяющих).
Снижение порога стейкинга для усиления децентрализации: Beam планирует снизить минимальную сумму стейкинга для валидаторов с 32 ETH до 1 ETH. В сочетании с разделением предложителя и доказателя (APS, перенос MEV на цепочные аукционы) и SNARK-ом, это обеспечит распределенное построение блоков против сговора, больше не будет благоприятствовать масштабируемым стейкинг-пулов (например, Lido, занимающему 25% рыночной доли), а будет поддерживать больше независимых стейкеров, использующих устройства, такие как Raspberry Pi. Это усилит децентрализацию и доверенную нейтральность, что напрямую принесет пользу согласованным Rollups. В механизме APS количество предложителей будет уменьшено, но включение списка (FOCIL) усилит устойчивость к цензуре: как только доказатель включает транзакцию в список, даже небольшая, глобально распределенная группа предложителей не сможет исключить эти транзакции.
Все это указывает на будущее базового уровня Ethereum: он будет обладать большей масштабируемостью и децентрализованностью. Особенно L1 Rollup получит максимальную выгоду от этих обновлений консенсуса, так как L1 будет лучше соответствовать их требованиям к сортировке транзакций. Сортируя транзакции на L1, максимальная извлекаемая ценность (MEV) от L1 Rollup (а также нативных L1 Rollup) естественным образом будет направлена к предложителям блоков Ethereum, и эта ценность может быть уничтожена, что позволит повторно сосредоточить больше ценности на ETH, а не направлять ее к централизованным сортировщикам.
Слой доступности данных (DA слой)
Доступность данных (DA) и пропускная способность являются ключевыми для расширения Rollup, особенно для производительных Rollup, которые должны поддерживать более 100 000 TPS в будущем. Протокол Proto-danksharding Ethereum (обновления Dencun и Pectra) уже увеличил целевое и максимальное количество blob на блок до 6 и 9 соответственно, что позволяет достигать объема данных blob в 8,15 ГБ в день (примерно 94 КБ/с, 1,15 МБ/блок), но этого все еще недостаточно. К 2030 году Ethereum может достичь полного danksharding с целью 64 blob на блок (каждый по 128 КБ), что составляет примерно 8 МБ/4-секундный интервал (2 МБ/с).
Несмотря на то, что это в 10 раз больше, это все еще не может удовлетворить потребности производительных Rollup, таких как MegaETH, в ~20 МБ/с. Тем не менее, дорожная карта Ethereum включает в себя больше обновлений: реализацию выборки доступности данных (DAS) через такие решения, как PeerDAS (ожидается во второй половине 2025 - первой половине 2026), где узлы могут проверять доступность, не загружая полные данные, и с учетом шarding данных, цель по размеру blob для каждого блока увеличивается до 48+. В идеальных условиях Danksharding и поддержки DAS Ethereum может достичь способности обрабатывать 16 МБ данных за 12-секундный слот, что соответствует примерно 7,400 простым транзакциям в секунду, а после сжатия (например, агрегированные подписи, сжатие адресов) может достигать 58,000 TPS; в сочетании с Plasma или Validium (только корень состояния в цепи, а не полные данные) может быть еще выше. Хотя у масштабирования вне цепи есть компромиссы по безопасности и масштабируемости (например, риски бездействия операторов), к 2030 году Ethereum, как ожидается, предложит разнообразные варианты DA на уровне протокола: полную защиту данных на цепи для Rollups, ориентированных на безопасность, и гибкость доступа к внешнему DA для Rollups, ориентированных на масштаб.
В заключение, обновление доступности данных (DA) Ethereum делает его все более подходящим для Rollup. Однако следует отметить, что текущая пропускная способность Ethereum все еще далеко от достаточной для поддержки высокочастотных сценариев, таких как платежи, социальные сети и игры. Даже простая транзакция ERC-20 требует около 200 байт блоб-данных, что в грубом расчете требует около 20 МБ/с исходной пропускной способности DA; более сложные транзакции (такие как Uniswapswap) создают большую разницу в состоянии, и необходимая пропускная способность увеличится до около 60 МБ/с! Полагаться только на полную технологию Danksharding сложно для достижения таких требований к пропускной способности, поэтому повышение пропускной способности должно основываться на искусном сочетании сжатия данных и масштабирования вне цепи.
В это время производительный Rollup должен полагаться на альтернативные решения DA, такие как Eigen DA. Эти решения в настоящее время могут обеспечить около 15 МБ/с пропускной способности и планируют увеличить этот показатель до 1 ГБ/с; новые решения, такие как Hyve, даже обещают достичь 1 ГБ/с модульного DA и поддерживать доступность на субсекундном уровне. Именно такие решения DA позволяют приложениям Web3 обладать скоростью и пользовательским опытом, сопоставимыми с Web2.
Видение мирового реестра Ethereum
«Ethereum нацелен на то, чтобы стать мировым реестром: платформой для хранения активов человеческой цивилизации и записей, основой для финансов, управления, сертификации высокоценной информации и других областей. Это требует двух основных возможностей: масштабируемости и устойчивости к рискам.» — Виталик
К 2030 году, благодаря обновлению核心协议 и эволюции технологий, сосредоточенных на Rollup, Эфир станет более подходящим для этой роли. Как уже упоминалось, обновление всего технологического стека поддержит два типа режимов Rollup: один из них ориентирован на «глубокую интеграцию с Эфиром», с акцентом на безопасность и доверительную нейтральность; другой же склонен к «легкой интеграции с Эфиром», с целью достижения максимальной пропускной способности и экономической независимости. Дорожная карта Эфира не навязывает единственный путь, а предоставляет достаточно гибкой основы, позволяя обоим режимам процветать.
Выравнивающий Rollup: обеспечивает высокую ценность и высокую связанность приложений, которые продолжают получать сильную безопасность от Эфира. При этом Rollup на основе L1 может достигать активности уровня Эфира, где валидаторы L1, создающие блоки Rollup, одновременно отвечают за сортировку транзакций; коренной Rollup обладает безопасностью выполнения на уровне Эфира, каждая трансформация состояния Rollup повторно выполняется и проверяется в L1; а коренной Rollup на основе L1 (также называемый ультразвуковым Rollup, то есть выполнение шардирования) сочетает в себе 100% безопасность выполнения и 100% активность, фактически становясь частью Эфира L1. Этот тип Rollup будет способствовать накоплению ценности Эфира L1: MEV (максимально извлекаемая ценность), генерируемый на основе L1 Rollup, напрямую направляется к валидаторам Эфира, и через механизм уничтожения MEV можно усилить дефицит ETH; вызов функции предварительной компиляции EXECUTE для проверки доказательства коренного Rollup требует расхода газа, создавая новые потоки ценности для ETH. Если в будущем большинство DeFi и институциональных финансов будет функционировать на нескольких выравнивающих Rollup, ETH захватит сборы всей экономики. А способность Эфира к противодействию цензуре и механизму захвата ценности MEV являются двумя ключевыми столпами его статуса «мировой бухгалтерии».
Производительный Rollup: позволяет экосистеме Ethereum охватывать все категории блокчейн-приложений, включая сценарии, требующие масштабной обработочной мощности. Такие цепочки могут стать основным мостом для принятия, хотя могут ввести (частично) доверенные элементы, но все же используют Ethereum в качестве конечного расчетного уровня и узла взаимодействия. Сосуществование производительных и согласованных Rollup позволяет экосистеме Ethereum одновременно поддерживать приложения с высочайшей безопасностью и высочайшей пропускной способностью. Гетерогенность и взаимодействие L2 приносят больше пользы, чем вреда для Ethereum: хотя эти Rollup имеют слабую экономическую связь с ETH, использование ETH в качестве газового токена, средства обмена, единицы оценки DeFi, а также основного актива для новых приложений в высокомощной среде все равно может вызвать новый спрос на ETH. Примечательно, что ранее упомянутое DA-уровень Ethereum может поддерживать более 100 000 TPS, что означает, что даже производительные цепочки в конечном итоге могут вернуться к DA-уровню Ethereum, а не полагаться на модульные решения (например, из-за экосистемной синергии, доверенной нейтральности, упрощения технологического стека и т.д.). Конечно, если необходимо сэкономить средства или увеличить производительность, они все равно могут выбрать другие решения DA, но суть в том, что прогресс в области DA-уровня Ethereum, сжатия данных и управления данными вне цепи будет продолжать усиливать конкурентоспособность L1.
Исключительные случаи в основном связаны с Rollup, глубоко связанными с надежными предприятиями (такими как Base от Coinbase и L2 сеть Robinhood Chain), когда доверие пользователей к этим предприятиям превышает доверие к системам без доверия (этот эффект особенно заметен среди новых пользователей и пользователей, не обладающих техническими знаниями). В этом случае репутация и механизмы подотчетности связанных предприятий становятся основными гарантиями, поэтому такие Rollup могут сохранять конкурентоспособность, ослабляя согласованность Ethereum, поскольку пользователи готовы доверять брендам так же, как в Web2. Однако степень их принятия в значительной степени зависит от B2B-доверия, например, блокчейн JPMorgan может больше доверять Robinhood Chain, чем Ethereum и Rollup с согласованностью, которые предлагают более сильные гарантии.
Кроме того, промежуточные Rollup постепенно интегрируются в два полюса, что, вероятно, является естественным результатом созревания этих двух путей. Причина проста: промежуточные решения не могут обеспечить высокий уровень согласованности и трудно достичь высшего уровня производительности. Пользователи, ориентированные на безопасность и совместимость, выберут Rollup, более близкий к Эфир; в то время как пользователи, которые ценят низкие затраты и высокую скорость, будут склоняться к платформам с оптимальной производительностью. Кроме того, с обновлением технологий предварительного подтверждения, ускорением временных интервалов и ускорением окончательности L1, производительность согласованных Rollup будет продолжать расти, а спрос на "среднюю производительность" будет снижаться. В целом, первые больше подходят для институционального DeFi, в то время как вторые больше подходят для розничных приложений.
Успешные Rollup требуют значительных ресурсов (от привлечения ликвидности до поддержания инфраструктуры). К 2030 году интеграция будет происходить чаще, то есть сильные сети будут поглощать сообщества слабых сетей. Эта тенденция уже проявляется. В долгосрочной перспективе экосистема, состоящая из нескольких ключевых узлов с ясными ценностными предложениями, превзойдет сотни однородных систем.
Особая благодарность mteam, Patrick, Amir, Jason, Douwe, Jünger и Bread за полезные обсуждения и отзывы!
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
Воображая Ethereum 2030: мирская бухгалтерия с параллельными L1 и Rollup
Куда направится Ethereum к 2030 году? Как видение мирового бухгалтерского учета станет реальностью в этой области технологий Rollup?
Автор: Lemniscap
Составлено: Саорша, Foresight News
Более упрощённые L1 и их производительность и синхронизация Rollup решения
Эфир всегда стремится поддерживать доверительную нейтральность, одновременно позволяя развиваться более высоким уровням инноваций. Ранние обсуждения очертили "дорожную карту с Rollup в центре", что означает, что базовая сеть будет постепенно упрощаться и закрепляться, чтобы большинство действий могли быть перенесены на L2. Однако недавние события показывают, что просто быть минимизированным уровнем консенсуса и доступности данных недостаточно: L1 должен иметь возможность обрабатывать трафик и действия, поскольку это основа, на которую в конечном итоге полагается L2. Это означает, что необходима более быстрая скорость генерации блоков, более низкие затраты на данные, более мощные механизмы доказательства и лучшая интероперабельность.
Повышение активности L1 приведет к росту активности L2, можно сказать, что вода поднимает лодку.
Источник:
Предстоящая реконструкция механизма консенсуса Beam Chain направлена на достижение более быстрой окончательной скорости подтверждения и более низкого порога для валидаторов, одновременно увеличивая исходную пропускную способность и усиливая нейтральность Эфира. В то же время уже есть предложения о переносе активов с устаревшей (и «все более сложной») виртуальной машины Эфира (EVM) на нативную виртуальную машину RISC-V, что, как ожидается, значительно повысит эффективность доказателей при сохранении совместимости с традиционными контрактами.
Эти обновления изменят ландшафт L2. К 2030 году я ожидаю, что дорожная карта Ethereum, сосредоточенная на универсальных Rollup, будет интегрирована в двух направлениях в пределах одного диапазона:
При разработке этих решений Rollup каждая команда должна учитывать следующие три аспекта:
Поляризация в семействах Rollup
Проекты Rollup постепенно сосредоточиваются на двух крайностях. С одной стороны, это высокопроизводительные Rollup, которые могут обеспечить максимальную пропускную способность и пользовательский опыт (высокая пропускная способность, низкая задержка), но имеют низкую степень связи с Эфиром L1; с другой стороны, это Rollup, согласованные с Эфиром (например, Rollup на основе L1, нативные Rollup, ультразвуковые Rollup, см. ссылку), которые в полной мере используют безопасность, данные и механизмы консенсуса Эфира, приоритизируя децентрализацию, безопасность и доверительную нейтральность, но подвержены ограничениям дизайна L1, что приводит к жертве части производительности. А Rollup, находящиеся в промежуточной зоне и пытающиеся сбалансировать оба направления, могут испытывать трудности с конкуренцией и в конечном итоге будут склоняться к одной из крайностей, подвергаясь риску устранения.
В левом верхнем углу диаграммы Rollup акцентируется на производительности: они могут использовать централизованные сортировщики, альтернативные сети доступности данных (DA сети) или оптимизацию для конкретных приложений, чтобы достичь пропускной способности, значительно превышающей обычные L2 (например, MegaETH). Некоторые Rollup, ориентированные на производительность, будут более смещены вправо по линии согласованности (например, нацеливаясь на "идеальную цель" в правом верхнем углу, используя технологии быстрого предварительного подтверждения, такие как Puffer UniFi и Rise), но их окончательная определенность все равно будет зависеть от спецификаций L1. В то же время Rollup в правом нижнем углу максимизирует согласованность с Эфиром: глубоко интегрирует ETH в комиссии, транзакции и DeFi; фиксирует сортировку транзакций и/или проверку доказательств на L1; и отдает приоритет совместимости, а не первоначальной скорости (например, Taiko, хотя и движется в этом направлении, также исследует разрешенные предварительные подтверждения для оптимизации пользовательского опыта). К 2030 году я ожидаю, что многие "умеренные" L2 либо перейдут на одну из вышеперечисленных моделей, либо столкнутся с риском исключения. Пользователи и разработчики будут склонны выбирать высокобезопасные среды, согласующиеся с Эфиром (для высокорисковых и совместимых DeFi-сценариев), или высокомасштабируемые сети, адаптированные для приложений (для приложений массового пользователя). Дорожная карта Эфира на 2030 год закладывает основу для этих двух путей.
Определение «выравнивания» является предметом спора, и общего мнения пока не достигнуто. Что касается данного отчета, выше представлена краткая аналитическая рамка по «производительности» и «выравниванию». Приведенные ранее графики основаны на этом определении и могут не подходить для других интерпретаций «выравнивания».
Почему промежуточная зона исчезнет?
Сетевые эффекты будут способствовать концентрации рынка вокруг меньшего числа, но более крупных узлов. В таких рынках, как криптовалюты, где сетевые эффекты играют доминирующую роль, в конечном итоге может сложиться ситуация, когда немногие победители доминируют (как мы видим в области CEX). Поскольку сетевые эффекты будут сосредоточены вокруг основных преимуществ одной цепи, экосистема часто будет интегрироваться в несколько платформ, ориентированных на «максимизацию производительности» и «максимизацию безопасности». Rollup, который лишь наполовину соответствует требованиям по совместимости или производительности в Ethereum, в конечном итоге может не получить ни безопасности от первой, ни удобства от второй.
С развитием технологии Rollup экономическая активность будет формироваться в зависимости от компромисса между «необходимой безопасностью» и «стоимостью получения безопасности». Сценарии, которые не могут позволить себе риски расчета или управления, такие как DeFi уровня института, крупные ончейн казначейства, рынки высококачественного залога и т.д., могут сосредоточиться на цепочке, унаследовавшей полную безопасность и нейтральность Эфира (или на самом Ethereum L1). С другой стороны, сценарии, ориентированные на массового пользователя (например, мемы, торговля, социальные сети, игры, розничные платежи и т.д.), будут собираться на цепочке с наилучшим пользовательским опытом и наименьшими затратами. Такие цепочки могут требовать индивидуальных решений по повышению пропускной способности или централизованных механизмов сортировки. Таким образом, универсальные цепочки, которые «имеют приемлемую скорость, но не самую быструю, и безопасность, которая приемлема, но не оптимальна», будут постепенно терять свою привлекательность. Особенно к 2030 году, если межцепочечная совместимость позволит активам свободно перемещаться между этими двумя типами сценариев, пространство для существования этого промежуточного уровня будет еще более ограниченным.
Эфир技术栈的演进
Весь базовый уровень Ethereum (от исполнения, расчетов, консенсуса до доступности данных) запланировал значительные обновления, направленные на улучшение масштабируемости L1 и лучшую адаптацию к модели развития, основанной на Rollup. Ключевые улучшения (как показано стрелкой) повысят производительность, снизят сложность и будут способствовать более прямой роли Ethereum в работе Rollup.
Исполнительный уровень
К 2030 году текущее исполняемое окружение Ethereum (с использованием 256-битной архитектуры и традиционного дизайна виртуальной машины Ethereum EVM) может быть заменено или усовершенствовано более современными и эффективными виртуальными машинами. Виталик предложил обновить виртуальную машину Ethereum на основе архитектуры RISC-V. RISC-V — это упрощенный модульный набор команд, который должен обеспечить значительные прорывы в эффективности выполнения транзакций и генерации доказательств (повышение на 50-100 раз). Его 32/64-битные команды могут непосредственно адаптироваться к современным ЦП, и они более эффективны в нулевых знаниях. Чтобы уменьшить воздействие технологических изменений и избежать остановки прогресса (например, недавние проблемы сообщества, связанные с заменой EVM на eWasm), планируется ввести двойную виртуальную машину: сохранить EVM для обеспечения обратной совместимости, одновременно введя новую виртуальную машину RISC-V для обработки новых контрактов (аналогично совместимым решениям Arbitrum Stylus для контрактов WASM + EVM). Эта мера направлена на значительное упрощение и ускорение уровня выполнения, а также на поддержку масштабируемости L1 и возможностей поддержки Rollup.
Почему это нужно делать?
Дизайн EVM не учитывает доказательства с нулевым разглашением, поэтому zk-EVM-генераторы доказательств при моделировании переходов состояния, вычислении корневого хеша / хеш-дерева и обработке механизмов, специфичных для EVM, создают большое количество дополнительных накладных расходов. В отличие от этого, виртуальная машина RISC-V использует более простую регистровую логику, что позволяет напрямую моделировать и генерировать доказательства, значительно уменьшая необходимые ограничения. Ее дружелюбие к доказательствам с нулевым разглашением может устранить неэффективные этапы, такие как расчет газа и управление состоянием, что принесет большую пользу всем Rollup, использующим доказательства с нулевым разглашением: генерация доказательства перехода состояния будет проще, быстрее и дешевле. В конечном итоге, обновление EVM до виртуальной машины RISC-V может повысить общую пропускную способность доказательств, что сделает возможной прямую валидацию L1 выполнения L2 (подробности далее), а также повысит предел пропускной способности самой виртуальной машины производительных Rollup.
Кроме того, это также позволит突破 узкий круг Solidity/Vyper и значительно расширит экосистему разработчиков Ethereum, привлекая большее количество участников из основных разработческих сообществ, таких как Rust, C/C++ и Go.
Уровень расчетов
Эфир планирует перейти от разрозненных L2 моделей расчета к единой, нативно интегрированной расчетной системе, что кардинально изменит способ расчета Rollup. В настоящее время каждый Rollup должен развертывать отдельные L1 контракты для валидации (доказательства мошенничества или доказательства действительности), которые имеют высокую степень настройки и независимы друг от друга. К 2030 году Эфир может интегрировать нативную функцию (предлагаемая функция EXECUTE), которая будет служить универсальным L2 исполнителем-валидатором. EXECUTE позволяет валидаторам Эфира напрямую повторно выполнять преобразования состояния Rollup и проверять их правильность, по сути «закрепляя» на уровне протокола возможность проверки любого блока Rollup.
Это обновление породит «родной Rollup», по сути, это программируемые исполняемые шардирования (похожие на дизайн NEAR). В отличие от обычных L2, стандартных Rollup или Rollup на базе L1, блоки родного Rollup проверяются собственным исполняющим движком Эфира.
Источник:
EXECUTE исключает необходимость в сложной кастомизированной инфраструктуре для эмуляции и обслуживания EVM (таких как механизмы доказательства мошенничества, схемы нулевого знания, многоподписные «безопасные комитеты»), значительно упрощая разработку эквивалентного EVM Rollup и в конечном итоге достигая полностью доверенного L2 с почти нулевым кастомизированным кодом. В сочетании с новыми поколениями реальных доказателей (такими как Fermah, Succinct) можно реализовать мгновенные расчеты на L1: как только транзакции Rollup включены в L1, они достигают окончательности, не дожидаясь окна доказательства мошенничества или многократных расчетов доказательств. Создавая уровень расчетов в качестве глобальной общей инфраструктуры, Ethereum усиливает доверительную нейтральность (пользователи могут свободно выбирать клиент проверки) и совместимость (не беспокоясь о проблемах с реальными доказательствами в одном слоте, синхронная совместимость значительно упрощается). Все родные (или родные + основанные на L1) Rollups будут использовать одинаковые функции расчетов L1, чтобы обеспечить стандартизированные доказательства и удобное взаимодействие между Rollup (шардингами).
Уровень консенсуса
Консенсусный слой цепи сигналов Ethereum (Beacon Chain) в настоящее время перестраивается в Beam Chain (планируется тестирование в 2027-2029 годах), целью которого является обновление механизма консенсуса с помощью современных криптографических технологий (включая защиту от квантовых атак), что повысит масштабируемость и степень децентрализации. В обновлениях по шести основным направлениям, ключевые характеристики, относящиеся к данной статье, включают:
Все это указывает на будущее базового уровня Ethereum: он будет обладать большей масштабируемостью и децентрализованностью. Особенно L1 Rollup получит максимальную выгоду от этих обновлений консенсуса, так как L1 будет лучше соответствовать их требованиям к сортировке транзакций. Сортируя транзакции на L1, максимальная извлекаемая ценность (MEV) от L1 Rollup (а также нативных L1 Rollup) естественным образом будет направлена к предложителям блоков Ethereum, и эта ценность может быть уничтожена, что позволит повторно сосредоточить больше ценности на ETH, а не направлять ее к централизованным сортировщикам.
Слой доступности данных (DA слой)
Доступность данных (DA) и пропускная способность являются ключевыми для расширения Rollup, особенно для производительных Rollup, которые должны поддерживать более 100 000 TPS в будущем. Протокол Proto-danksharding Ethereum (обновления Dencun и Pectra) уже увеличил целевое и максимальное количество blob на блок до 6 и 9 соответственно, что позволяет достигать объема данных blob в 8,15 ГБ в день (примерно 94 КБ/с, 1,15 МБ/блок), но этого все еще недостаточно. К 2030 году Ethereum может достичь полного danksharding с целью 64 blob на блок (каждый по 128 КБ), что составляет примерно 8 МБ/4-секундный интервал (2 МБ/с).
Несмотря на то, что это в 10 раз больше, это все еще не может удовлетворить потребности производительных Rollup, таких как MegaETH, в ~20 МБ/с. Тем не менее, дорожная карта Ethereum включает в себя больше обновлений: реализацию выборки доступности данных (DAS) через такие решения, как PeerDAS (ожидается во второй половине 2025 - первой половине 2026), где узлы могут проверять доступность, не загружая полные данные, и с учетом шarding данных, цель по размеру blob для каждого блока увеличивается до 48+. В идеальных условиях Danksharding и поддержки DAS Ethereum может достичь способности обрабатывать 16 МБ данных за 12-секундный слот, что соответствует примерно 7,400 простым транзакциям в секунду, а после сжатия (например, агрегированные подписи, сжатие адресов) может достигать 58,000 TPS; в сочетании с Plasma или Validium (только корень состояния в цепи, а не полные данные) может быть еще выше. Хотя у масштабирования вне цепи есть компромиссы по безопасности и масштабируемости (например, риски бездействия операторов), к 2030 году Ethereum, как ожидается, предложит разнообразные варианты DA на уровне протокола: полную защиту данных на цепи для Rollups, ориентированных на безопасность, и гибкость доступа к внешнему DA для Rollups, ориентированных на масштаб.
В заключение, обновление доступности данных (DA) Ethereum делает его все более подходящим для Rollup. Однако следует отметить, что текущая пропускная способность Ethereum все еще далеко от достаточной для поддержки высокочастотных сценариев, таких как платежи, социальные сети и игры. Даже простая транзакция ERC-20 требует около 200 байт блоб-данных, что в грубом расчете требует около 20 МБ/с исходной пропускной способности DA; более сложные транзакции (такие как Uniswapswap) создают большую разницу в состоянии, и необходимая пропускная способность увеличится до около 60 МБ/с! Полагаться только на полную технологию Danksharding сложно для достижения таких требований к пропускной способности, поэтому повышение пропускной способности должно основываться на искусном сочетании сжатия данных и масштабирования вне цепи.
В это время производительный Rollup должен полагаться на альтернативные решения DA, такие как Eigen DA. Эти решения в настоящее время могут обеспечить около 15 МБ/с пропускной способности и планируют увеличить этот показатель до 1 ГБ/с; новые решения, такие как Hyve, даже обещают достичь 1 ГБ/с модульного DA и поддерживать доступность на субсекундном уровне. Именно такие решения DA позволяют приложениям Web3 обладать скоростью и пользовательским опытом, сопоставимыми с Web2.
Видение мирового реестра Ethereum
К 2030 году, благодаря обновлению核心协议 и эволюции технологий, сосредоточенных на Rollup, Эфир станет более подходящим для этой роли. Как уже упоминалось, обновление всего технологического стека поддержит два типа режимов Rollup: один из них ориентирован на «глубокую интеграцию с Эфиром», с акцентом на безопасность и доверительную нейтральность; другой же склонен к «легкой интеграции с Эфиром», с целью достижения максимальной пропускной способности и экономической независимости. Дорожная карта Эфира не навязывает единственный путь, а предоставляет достаточно гибкой основы, позволяя обоим режимам процветать.
Исключительные случаи в основном связаны с Rollup, глубоко связанными с надежными предприятиями (такими как Base от Coinbase и L2 сеть Robinhood Chain), когда доверие пользователей к этим предприятиям превышает доверие к системам без доверия (этот эффект особенно заметен среди новых пользователей и пользователей, не обладающих техническими знаниями). В этом случае репутация и механизмы подотчетности связанных предприятий становятся основными гарантиями, поэтому такие Rollup могут сохранять конкурентоспособность, ослабляя согласованность Ethereum, поскольку пользователи готовы доверять брендам так же, как в Web2. Однако степень их принятия в значительной степени зависит от B2B-доверия, например, блокчейн JPMorgan может больше доверять Robinhood Chain, чем Ethereum и Rollup с согласованностью, которые предлагают более сильные гарантии.
Кроме того, промежуточные Rollup постепенно интегрируются в два полюса, что, вероятно, является естественным результатом созревания этих двух путей. Причина проста: промежуточные решения не могут обеспечить высокий уровень согласованности и трудно достичь высшего уровня производительности. Пользователи, ориентированные на безопасность и совместимость, выберут Rollup, более близкий к Эфир; в то время как пользователи, которые ценят низкие затраты и высокую скорость, будут склоняться к платформам с оптимальной производительностью. Кроме того, с обновлением технологий предварительного подтверждения, ускорением временных интервалов и ускорением окончательности L1, производительность согласованных Rollup будет продолжать расти, а спрос на "среднюю производительность" будет снижаться. В целом, первые больше подходят для институционального DeFi, в то время как вторые больше подходят для розничных приложений.
Успешные Rollup требуют значительных ресурсов (от привлечения ликвидности до поддержания инфраструктуры). К 2030 году интеграция будет происходить чаще, то есть сильные сети будут поглощать сообщества слабых сетей. Эта тенденция уже проявляется. В долгосрочной перспективе экосистема, состоящая из нескольких ключевых узлов с ясными ценностными предложениями, превзойдет сотни однородных систем.
Особая благодарность mteam, Patrick, Amir, Jason, Douwe, Jünger и Bread за полезные обсуждения и отзывы!