Перспективи Ethereum 2030 року: світовий реєстр з паралельними L1 та Rollup

Ethereum постійно прагне зберегти надійну нейтральність, одночасно просуваючи вищий рівень інновацій. Ранні обговорення описували "дорожню карту, зосереджену на Rollup", тобто базова мережа поступово спроститься та закріпиться, щоб більшість активностей можна було перенести на L2. Однак недавні події показують, що лише як мінімізований рівень консенсусу та доступності даних цього недостатньо: L1 повинен мати можливість обробляти потоки та активності, адже це є основою, на яку врешті-решт покладається L2. Це означає, що потрібна швидша генерація блоків, нижчі витрати на дані, потужніший механізм підтвердження та краща взаємодія.

Підвищення активності L1 сприятиме зростанню активності L2, можна сказати, що вода піднімає човен.

Наближається реконструкція механізму консенсусу Beam Chain, що має на меті забезпечити швидше остаточне підтвердження та нижчий поріг для валідацій. Це підвищить початкову пропускну здатність та ще більше зміцнить нейтральність Ethereum. Водночас, вже є пропозиції щодо перенесення активності з дедалі застарілого ( та "дедалі складнішого" ) віртуального машини Ethereum (EVM) на рідну віртуальну машину RISC-V, що може значно підвищити ефективність довірених осіб за умови збереження сумісності з традиційними контрактами.

Ці оновлення переформатують ландшафт L2. До 2030 року дорожня карта Ethereum, що базується на загальному Rollup, інтегрується в два напрямки в межах одного діапазону:

• Вирівняні Rollup(: пріоритетна реалізація глибокої інтеграції з Ethereum), наприклад, спільна сортування, рідна перевірка(, при мінімізації довірчих припущень, максимальне використання ліквідності L1. Це відношення має взаємовигідний характер, вирівняні Rollup можуть безпосередньо отримувати комбінованість та безпеку від L1.

• Продуктивні Rollup ) Performance Rollups (: пріоритет на досягненні пропускної здатності та реального користувацького досвіду, іноді реалізується через альтернативні шари доступності даних ) DA шари ( або уповноважених учасників ), таких як централізовані сортувальники, малі комітети безпеки/мультипідписи (, але все ще використовує Ethereum як фінальний шар розрахунків для отримання надійності ) або для маркетингових цілей (.

При розробці цих рішень Rollup кожна команда повинна зважити наступні три аспекти:

• Отримання ліквідності: як отримати та використовувати ліквідність на Ethereum та, можливо, на інших рішеннях Rollup? Яка важливість синхронної або атомарної компоновки?

• Безпечне джерело: Наскільки безпечною є ліквідність, що переноситься з Ethereum до Rollup, чи вона повинна безпосередньо успадковувати безпеку Ethereum, чи покладатися на постачальника Rollup?

• Виконання виразності: Яка важливість сумісності Ethereum Virtual Machine )EVM(? Враховуючи альтернативи, такі як SVM, і зростання популярності смарт-контрактів на Rust, чи залишиться сумісність EVM важливою в найближчі п'ять років?

Проекти Rollup поступово концентруються на двох крайнощах. Одна сторона - це високопродуктивні Rollup, які можуть забезпечити максимальну пропускну здатність і досвід користувачів ) з високою смугою пропускання, низькою затримкою (, але мають низький рівень зв'язку з Ethereum L1; інша сторона - це Rollup, що відповідають Ethereum ), такі як Rollup на базі L1, нативні Rollup, ультразвукові Rollup (, які в повній мірі використовують безпеку, дані та механізм консенсусу Ethereum, пріоритетно забезпечуючи децентралізацію, безпеку та надійну нейтральність, але підпадають під обмеження дизайну L1, чим жертвують частиною продуктивності. А Rollup, які займають проміжну позицію, намагаючись збалансувати обидва, можуть виявитися важкими для конкуренції, в кінцевому рахунку вони можуть схилитися до одного з крайностей, зіткнувшись з ризиком вимирання.

Мережевий ефект призведе до того, що ринок зосередиться на меншій кількості, але більших вузлів. На ринках, де мережеві ефекти відіграють домінуючу роль, таких як криптовалюта, зрештою може сформуватися структура, в якій домінують кілька переможців, як ми це спостерігаємо в сфері CEX. Оскільки мережеві ефекти зосереджуються навколо основних переваг однієї мережі, екосистеми часто інтегруються в кілька платформ з "максимізацією продуктивності" та "максимізацією безпеки". Rollup, який лише частково відповідає вимогам щодо сумісності або продуктивності Ethereum, врешті-решт може не отримати ні безпеки, ні доступності.

![Мріїмо про Ethereum 2030: світовий бухгалтерський облік з паралельними L1 та Rollup])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7b8fd1446a356714f58131277e29edd0.webp(

Зі зрілістю технології Rollup економічна діяльність буде формуватися в залежності від компромісу між "необхідною безпекою" та "витратами на отримання безпеки". Сценарії, які не можуть витримати ризики розрахунків або управління, такі як DeFi на рівні інститутів, великі он-chain сховища, ринки високоцінного забезпечення тощо, можуть зосередитися на ланцюгах, що успадковують повну безпеку та нейтральність Ethereum ) або на самому Ethereum L1 (. З іншого боку, сценарії застосування для масового споживання ), такі як Meme, торгівля, соціальні мережі, ігри, роздрібні платежі тощо (, будуть зосереджуватися на ланцюгах з найкращим користувацьким досвідом та найнижчими витратами, які можуть вимагати спеціалізовані рішення для підвищення пропускної здатності або централізовані механізми сортування. Тому "ланцюги з прийнятною швидкістю, але не найшвидшими, з прийнятною безпекою, але не оптимальною" поступово втратять привабливість. Особливо до 2030 року, якщо міжланцюгова взаємодія дозволить активам вільно переміщатися між цими двома типами сценаріїв, простір для існування цієї проміжної зони стане ще більш обмеженим.

Вся основна частина Ethereum ) запланувала суттєві оновлення від виконання, розрахунку, консенсусу до доступності даних (, з метою покращення масштабованості L1 і кращого пристосування до розвитку, зосередженого на Rollup. Серед ключових покращень буде підвищення продуктивності, зниження складності та сприяння більш безпосередній ролі Ethereum у виконанні Rollup.

До 2030 року поточне середовище виконання Ethereum ), яке використовує 256-бітну архітектуру і традиційний дизайн віртуальної машини Ethereum EVM (, може бути замінено або покращено більш сучасними та ефективними віртуальними машинами. Віталік запропонував оновити віртуальну машину Ethereum до архітектури на основі RISC-V. RISC-V є спрощеним модульним набором інструкцій, який обіцяє значні прориви в ефективності виконання транзакцій і генерації доказів ), підвищуючи їх на 50-100 разів (. Його 32/64-бітні інструкції можуть безпосередньо адаптуватися до сучасних ЦП, а також мають вищу ефективність у нульових знаннях. Щоб зменшити вплив технологічних ітерацій і уникнути зупинки прогресу ), наприклад, раніше громада розглядала заміну EVM на eWasm, планується впровадження подвійної віртуальної машини: зберегти EVM для забезпечення зворотної сумісності, одночасно впроваджуючи нову віртуальну машину RISC-V для обробки нових контрактів (, подібно до рішення Arbitrum Stylus для сумісності контрактів WASM + EVM ). Цей крок спрямований на значне спрощення та прискорення рівня виконання, а також сприяння розширюваності L1 і можливостям підтримки Rollup.

Дизайн EVM не враховує нульові докази, тому zk-EVM доказувач при моделюванні переходів стану, обчисленні кореневого хешу/хеш-дерева та обробці механізмів, специфічних для EVM, створює величезні додаткові витрати. У порівнянні з цим, віртуальна машина RISC-V використовує більш просту логіку регістрів, що дозволяє безпосередньо моделювати та генерувати докази, що значно зменшує необхідні обмеження. Її дружелюбність до нульових доказів може усунути неефективні етапи, такі як обчислення gas та управління станом, що є великою перевагою для всіх Rollup, які використовують нульові докази: генерація доказів переходу стану стане простішою, швидшою та дешевшою. В кінцевому підсумку, оновлення EVM до віртуальної машини RISC-V може підвищити загальну пропускну здатність доказів, дозволяючи L1 безпосередньо перевіряти виконання L2, одночасно підвищуючи верхню межу пропускної здатності віртуальної машини самих Rollup.

Крім того, це також дозволить вийти за межі вузького кола Solidity/Vyper, значно розширивши екосистему розробників Ethereum та залучивши більше учасників з основних розробницьких спільнот, таких як Rust, C/C++, Go.

Ethereum планує перейти від розрізнених моделей розрахунку L2 до єдиного, рідного інтегрованого розрахункового фрейму, що кардинально змінить спосіб розрахунку Rollup. Сьогодні кожен Rollup повинен розгортати незалежні контракти верифікації L1 ( для доказу шахрайства або доказу дійсності ); ці контракти мають високу ступінь кастомізації та є незалежними один від одного. До 2030 року Ethereum може інтегрувати рідну функцію ( запропоновану функцію EXECUTE компіляції ) як універсальний L2 верифікатор виконання. EXECUTE дозволяє верифікаторам Ethereum безпосередньо повторно виконувати переходи стану Rollup і перевіряти їх правильність, по суті "закріплюючи" на рівні протоколу можливість верифікації будь-якого блоку Rollup.

Це оновлення призведе до появи "рідного Rollup", по суті, програмованих виконавчих частин (, подібних до дизайну NEAR ). На відміну від звичайних L2, стандартних Rollup або Rollup на основі L1, блоки рідного Rollup перевіряються власним виконавчим двигуном Ethereum.

EXECUTE усуває потребу в складній кастомізованій інфраструктурі, необхідній для моделювання та обслуговування EVM, такій як механізм доказу шахрайства, нульові знання, багатопідпис "безпечний комітет", значно спрощуючи розробку еквівалентного EVM Rollup, в результаті чого досягається повна бездосвідність L2 з майже відсутнім кастомізованим кодом. У поєднанні з наступним поколінням реальних доказів, такими як Fermah, Succinct, можна реалізувати реальне врегулювання на L1: як тільки Rollup-транзакції включені в L1, вони досягають фінальності, без необхідності чекати вікно доказу шахрайства або обчислень доказів на декілька періодів. Створивши шар врегулювання як глобальну спільну інфраструктуру, Ethereum посилив довірчу нейтральність: користувачі можуть вільно вибирати клієнт перевірки та комбінованість, не турбуючись про проблеми з реальними доказами в одному слоті, синхронізація комбінованості значно спрощується. Усі нативні або нативні + базовані на L1 Rollups використовуватимуть однакову функцію врегулювання L1, забезпечуючи стандартизовані докази та зручну взаємодію між фрагментами Rollup.

Консенсусний шар Beacon Chain Ethereum перебудовується в Beam Chain(, план тестування на 2027-2029 роки), який має на меті оновлення механізму консенсусу за рахунок сучасних криптографічних технологій(, включаючи стійкість до квантових атак), для підвищення масштабованості та децентралізації. У шести основних напрямках оновлення, ключові характеристики, пов'язані з цією статтею, включають:

• Коротші проміжки часу, швидша остаточність: однією з основних цілей Beam Chain є підвищення швидкості остаточності. Зменшення поточної приблизно 15-хвилинної остаточності (Gasper механізму з 2-х епох, тобто 32+32 12-секундних проміжків ) до 3-х проміжків остаточності (3SF, 4-секундних проміжків, приблизно 12 секунд ), врешті-решт досягне одноразової остаточності (SSF, приблизно 4 секунди ). 3SF+4-секундні проміжки означають, що остаточне підтвердження можна отримати протягом 10 секунд після того, як транзакція потрапить в блок, що суттєво покращує користувацький досвід для Rollup на базі L1 та нативних Rollup: підвищення швидкості блоків L1 безпосередньо прискорить генерацію блоків Rollup. Час включення транзакцій у блоки становить приблизно 4 секунди (, при високому навантаженні це займе більше часу ), що дозволить збільшити швидкість блоків відповідних Rollup у 3 рази (, хоча це все ще повільніше, ніж у продуктивних Rollup, альтернатив L1 або платіжних карток, тому механізм попереднього підтвердження все ще є важливим ). Швидша остаточність L1 також забезпечить і прискорить розрахунок: Rollup можуть завершити остаточне підтвердження статусу на L1 за кілька секунд, що дозволить швидкі виведення та знизить ризик реорганізації або розгалуження. Іншими словами, незворотність обробки транзакцій Rollup скоротиться з 15 хвилин до секунд.

• Зниження витрат на консенсус через SNARK: План Beam полягає в "SNARK-уводженні" функції переходу стану, що дозволяє кожному L1 блоку супроводжуватися компактним доказом zkSNARK. Це є передумовою для реалізації синхронізації та програмованого виконання шардінгу. Валідатори можуть перевіряти блоки та агрегувати BLS підписи ( та майбутні підписи, стійкі до квантових атак ), значно знижуючи обчислювальні витрати на консенсус ( та зменшуючи вимоги до апаратного забезпечення валідацій ).

• Зниження порогу стейкінгу для посилення децентралізації: план Beam знижує мінімальну суму стейкінгу для валідаторів з 32 ETH до 1 ETH. У поєднанні з відокремленням доказувача та пропонувальника (APS, переміщенням MEV на ланцюгові аукціони ) та SNARK-уванням, це дозволить реалізувати дистрибутивне анти-змовницьке побудування блоків, яке більше не упереджуватиме великомасштабні стейкінгові фонди (, такі як Lido ), що займає 25% частки ринку, натомість підтримуючи більше незалежних стейкерів, які використовують пристрої на зразок Raspberry Pi. Це посилить децентралізацію та надійну нейтральність, що безпосередньо вигідно для Rollups з вирівнюванням. У механізмі APS кількість пропонувальників зменшиться, але буде містити