Membayangkan Ethereum 2030: Buku Besar Dunia Paralel L1 dan Rollup

Ethereum selalu berkomitmen untuk menjaga kredibilitas netralitas, sambil memungkinkan inovasi tingkat lebih tinggi untuk berkembang pesat. Diskusi awal menggambarkan peta jalan yang berfokus pada Rollup, di mana jaringan dasar akan secara bertahap disederhanakan dan dipadatkan, agar sebagian besar aktivitas dapat dipindahkan ke L2. Namun, perkembangan terbaru menunjukkan bahwa hanya sebagai lapisan konsensus dan ketersediaan data minimal tidaklah cukup: L1 harus memiliki kemampuan untuk menangani lalu lintas dan aktivitas, karena ini adalah dasar yang akhirnya bergantung pada L2. Ini berarti diperlukan kecepatan generasi blok yang lebih cepat, biaya data yang lebih rendah, mekanisme bukti yang lebih kuat, dan interoperabilitas yang lebih baik.

Peningkatan aktivitas L1 akan mendorong pertumbuhan aktivitas L2, bagaikan air yang naik perahu ikut melambung.

Rekonstruksi mekanisme konsensus Beam Chain yang akan datang bertujuan untuk mencapai kecepatan konfirmasi akhir yang lebih cepat dan ambang batas validator yang lebih rendah, sambil meningkatkan throughput asli, sekaligus memperkuat netralitas Ethereum. Sementara itu, ada proposal yang mempertimbangkan untuk memindahkan aktivitas dari Ethereum Virtual Machine yang semakin usang (EVM) ke RISC-V native virtual machine, langkah ini diharapkan dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi pemberi bukti sambil mempertahankan interoperabilitas dengan kontrak tradisional.

Pembaruan ini akan membentuk kembali lanskap L2. Pada tahun 2030, saya memperkirakan bahwa peta jalan Ethereum yang berfokus pada Rollup umum akan terintegrasi dalam dua arah dalam satu rentang:

• Rollup Tipe Aligned: Memprioritaskan integrasi mendalam dengan Ethereum, memanfaatkan likuiditas L1 secara maksimal dengan asumsi kepercayaan yang minimal. Hubungan ini bersifat saling menguntungkan, Rollup Tipe Aligned dapat langsung mendapatkan komposabilitas dan keamanan dari L1.

• Rollup berbasis kinerja: mengutamakan throughput dan pengalaman pengguna waktu nyata, terkadang dapat dicapai melalui lapisan ketersediaan data alternatif atau peserta berwenang, tetapi tetap menggunakan Ethereum sebagai lapisan penyelesaian akhir untuk mendapatkan kepercayaan.

Dalam merancang skema Rollup ini, setiap tim harus mempertimbangkan tiga aspek berikut:

• Perolehan likuiditas: Bagaimana cara mendapatkan dan menggunakan likuiditas di Ethereum dan kemungkinan solusi Rollup lainnya? Seberapa pentingnya komposabilitas sinkron atau tingkat atom?

• Sumber keamanan: Sejauh mana likuiditas yang ditransfer dari Ethereum ke Rollup harus secara langsung mewarisi keamanan Ethereum, atau bergantung pada penyedia Rollup?

• Ekspresi Eksekusi: Seberapa penting kompatibilitas mesin virtual Ethereum? Mengingat alternatif seperti SVM dan munculnya kontrak pintar Rust yang populer, apakah kompatibilitas EVM akan tetap penting dalam lima tahun ke depan?

Polarisasi di Jalur Rollup

Proyek Rollup secara bertahap berkumpul ke dua ekstrem. Di satu sisi adalah Rollup berkinerja tinggi, yang dapat memberikan throughput dan pengalaman pengguna maksimal, tetapi memiliki tingkat keterkaitan yang rendah dengan Ethereum L1; di sisi lain adalah Rollup yang selaras dengan Ethereum, yang memanfaatkan sepenuhnya keamanan, data, dan mekanisme konsensus Ethereum, memprioritaskan desentralisasi, keamanan, dan netralitas yang dapat dipercaya, tetapi terbatasi oleh desain L1, sehingga mengorbankan sebagian kinerja. Sementara itu, Rollup yang berada di tengah-tengah dan mencoba menyeimbangkan keduanya mungkin sulit untuk bersaing, dan pada akhirnya akan condong ke salah satu ekstrem, menghadapi risiko dihapus.

Mengapa zona tengah akan menghilang?

Efek jaringan akan mendorong pasar untuk berkumpul di sekitar lebih sedikit, tetapi lebih besar, pusat. Dalam pasar seperti cryptocurrency di mana efek jaringan berperan dominan, pada akhirnya mungkin akan terbentuk pola yang didominasi oleh sejumlah sedikit pemenang. Karena efek jaringan akan berkumpul di sekitar keuntungan inti dari satu rantai, ekosistem sering kali akan terintegrasi ke dalam sedikit platform yang "memaksimalkan kinerja" dan "memaksimalkan keamanan". Sebuah Rollup yang hanya mencapai setengah dari keselarasan atau kinerja di Ethereum, pada akhirnya mungkin tidak mendapatkan keamanan dari yang pertama, dan juga tidak dapat memiliki kegunaan dari yang terakhir.

Seiring dengan kematangan teknologi Rollup, aktivitas ekonomi akan membentuk lapisan berdasarkan "keamanan yang dibutuhkan" dan "biaya untuk memperoleh keamanan". Skenario yang tidak dapat menanggung risiko penyelesaian atau pemerintahan, seperti DeFi tingkat institusi, kas on-chain besar, pasar jaminan nilai tinggi, dll, mungkin akan terpusat di atas rantai yang mewarisi jaminan keamanan dan netralitas Ethereum yang lengkap. Di sisi lain, skenario aplikasi yang ditujukan untuk masyarakat umum akan berkumpul di atas rantai yang memiliki pengalaman pengguna terbaik dan biaya terendah, yang mungkin memerlukan solusi peningkatan throughput yang dikustomisasi atau mekanisme pengurutan terpusat. Oleh karena itu, rantai umum yang "kecepatannya cukup tetapi tidak yang tercepat, keamanannya baik tetapi tidak yang terbaik" akan semakin berkurang daya tariknya. Terutama menjelang tahun 2030, jika interoperabilitas lintas rantai memungkinkan aset mengalir bebas di antara kedua jenis skenario ini, ruang hidup di zona tengah ini akan semakin terbatas.

Evolusi Tumpukan Teknologi Ethereum

Seluruh lapisan dasar Ethereum telah merencanakan peningkatan signifikan, bertujuan untuk meningkatkan skalabilitas L1, dan lebih baik menyesuaikan dengan model pengembangan yang berfokus pada Rollup. Perbaikan kunci di antaranya akan meningkatkan kinerja, mengurangi kompleksitas, dan mendorong Ethereum untuk memainkan peran yang lebih langsung dalam operasi Rollup.

Lapisan Eksekusi

Pada tahun 2030, lingkungan eksekusi Ethereum saat ini mungkin akan digantikan atau ditingkatkan oleh mesin virtual yang lebih modern dan efisien. Vitalik telah mengusulkan untuk meningkatkan mesin virtual Ethereum menjadi arsitektur berbasis RISC-V. RISC-V adalah set instruksi modular yang ramping, diharapkan dapat mencapai terobosan signifikan dalam efisiensi eksekusi transaksi dan pembuatan bukti. Instruksi 32/64 bit-nya dapat langsung disesuaikan dengan CPU modern, dan lebih efisien dalam bukti nol pengetahuan. Untuk mengurangi dampak iterasi teknologi dan menghindari stagnasi kemajuan, direncanakan untuk mengadopsi mode dua mesin virtual: mempertahankan EVM untuk memastikan kompatibilitas ke belakang, sambil memperkenalkan mesin virtual RISC-V baru untuk menangani kontrak baru. Langkah ini bertujuan untuk secara signifikan menyederhanakan dan mempercepat lapisan eksekusi, sekaligus mendukung skalabilitas L1 dan kemampuan dukungan Rollup.

Lapisan Penyelesaian

Ethereum berencana untuk beralih dari model penyelesaian L2 yang terpisah ke kerangka penyelesaian yang terpadu dan terintegrasi secara asli, yang akan mengubah cara penyelesaian Rollup secara drastis. Pada tahun 2030, Ethereum mungkin akan mengintegrasikan fungsi asli ( yang diusulkan EXECUTE precompiled function ), sebagai validator eksekusi L2 yang umum. EXECUTE memungkinkan validator Ethereum untuk secara langsung mengeksekusi ulang transisi status Rollup dan memverifikasi keakuratannya, pada dasarnya "memantapkan" kemampuan untuk memverifikasi blok Rollup mana pun di tingkat protokol.

Pembaruan ini akan melahirkan "Rollup asli", yang pada dasarnya adalah sharding eksekusi yang dapat diprogram. Berbeda dengan L2 biasa, Rollup standar, atau Rollup berbasis L1, blok Rollup asli divalidasi oleh mesin eksekusi Ethereum itu sendiri.

EXECUTE menghilangkan infrastruktur kustom yang kompleks yang diperlukan untuk simulasi dan pemeliharaan EVM, secara signifikan menyederhanakan pengembangan EVM Rollup yang setara, pada akhirnya mencapai L2 yang sepenuhnya tanpa kepercayaan yang hampir tanpa kode kustom. Dengan penguji real-time generasi berikutnya, penyelesaian real-time dapat dilakukan di L1: transaksi Rollup segera mencapai finalitas setelah dimasukkan ke L1, tanpa menunggu periode jendela bukti penipuan atau perhitungan bukti multi-periode. Dengan membangun lapisan penyelesaian sebagai infrastruktur bersama global, Ethereum meningkatkan kepercayaan netralitas dan komposabilitas. Semua Rollup asli akan menggunakan fungsi penyelesaian L1 yang sama, mewujudkan bukti yang distandarisasi dan interaksi yang mudah antar Rollup.

lapisan konsensus

Lapisan konsensus rantai beacon Ethereum sedang direkonstruksi menjadi Beam Chain, bertujuan untuk meningkatkan mekanisme konsensus melalui teknologi enkripsi canggih, serta meningkatkan skalabilitas dan tingkat desentralisasi. Dalam enam arah penelitian yang diupgrade, fitur inti yang terkait dengan artikel ini meliputi:

• Slot yang lebih pendek, finalitas yang lebih cepat: Salah satu tujuan utama Beam Chain adalah meningkatkan kecepatan finalitas. Mengurangi finalitas saat ini sekitar 15 menit menjadi finalitas 3 slot (3SF, slot 4 detik, sekitar 12 detik ), pada akhirnya mencapai finalitas satu slot (SSF, sekitar 4 detik ). 3SF+slot 4 detik berarti konfirmasi akhir dapat diselesaikan dalam 10 detik setelah transaksi di-chain, secara signifikan meningkatkan pengalaman pengguna untuk Rollup berbasis L1 dan Rollup asli.

• Mengurangi biaya konsensus melalui SNARK: Beam berencana untuk "SNARK" fungsi transisi status, sehingga setiap blok L1 dilengkapi dengan bukti zk SNARK yang ringkas. Ini adalah prasyarat untuk mencapai segmentasi eksekusi yang sinkron dan dapat diprogram. Validator tidak perlu menangani setiap transaksi untuk memverifikasi blok dan mengagregasi tanda tangan BLS, secara signifikan mengurangi biaya komputasi konsensus.

• Mengurangi ambang batas staking untuk meningkatkan desentralisasi: Rencana Beam akan menurunkan jumlah staking minimum untuk validator dari 32 ETH menjadi 1 ETH. Dengan memisahkan proposor-bukti dan SNARK, dapat mewujudkan pembangunan blok anti-kongsi terdistribusi, tidak lagi memihak pada kolam staking skala besar, melainkan mendukung lebih banyak staker independen yang menggunakan perangkat seperti Raspberry Pi. Ini akan meningkatkan desentralisasi dan netralitas yang dapat dipercaya, secara langsung menguntungkan Rollups yang sejalan.

Semua ini mengarah pada masa depan lapisan dasar Ethereum: ia akan memiliki skalabilitas dan tingkat desentralisasi yang lebih kuat. Terutama, Rollup berbasis L1 akan mendapatkan manfaat terbesar dari peningkatan konsensus ini, karena L1 akan lebih cocok dengan kebutuhan pengurutan transaksinya. Dengan mengurutkan transaksi di L1, nilai maksimum yang dapat diekstrak dari Rollup berbasis L1 akan secara alami mengalir ke pengusul blok Ethereum, dan nilai-nilai ini dapat dihancurkan, sehingga lebih banyak nilai terakumulasi kembali ke ETH, bukan mengalir ke pengurut terdesentralisasi.

lapisan ketersediaan data

Throughput ketersediaan data adalah kunci untuk perluasan Rollup, terutama untuk Rollup berbasis kinerja yang perlu mendukung lebih dari 100.000 TPS di masa depan. Proto-danksharding Ethereum telah meningkatkan target dan jumlah maksimum blob per blok menjadi 6 dan 9, sehingga kapasitas data blob mencapai 8,15 GB/hari, tetapi masih dianggap kurang. Pada tahun 2030, Ethereum mungkin akan mencapai danksharding sepenuhnya, dengan target 64 blob per blok, yaitu sekitar 8 MB/4 slot detik.

Meskipun ini adalah peningkatan 10 kali lipat, tetap tidak dapat memenuhi kebutuhan Rollup berkinerja tinggi seperti MegaETH yang sekitar 20 MB/s. Namun, peta jalan Ethereum masih mencakup lebih banyak peningkatan: melalui solusi seperti PeerDAS untuk mencapai sampling ketersediaan data, di mana node tidak perlu mengunduh data lengkap untuk memverifikasi ketersediaan, dan menggabungkannya dengan sharding data yang meningkatkan target blob per blok menjadi 48+. Dalam dukungan Danksharding dan DAS yang ideal, Ethereum dapat mencapai kapasitas pemrosesan data 16 MB dalam slot waktu 12 detik, yang setara dengan sekitar 7.400 transaksi sederhana/detik, dan setelah kompresi dapat mencapai 58.000 TPS, dan lebih tinggi jika digabungkan dengan Plasma atau Validium. Meskipun skalabilitas di luar rantai memiliki trade-off dalam hal keamanan dan skalabilitas, pada tahun 2030, Ethereum diharapkan dapat menyediakan berbagai opsi DA di tingkat protokol: memberikan jaminan data sepenuhnya di rantai untuk Rollup yang fokus pada keamanan, dan memberikan fleksibilitas akses DA eksternal untuk Rollup yang fokus pada skala.

Secara keseluruhan, pembaruan ketersediaan data Ethereum semakin membuatnya cocok untuk Rollup. Namun, perlu dicatat bahwa throughput Ethereum saat ini masih jauh dari cukup untuk mendukung skenario frekuensi tinggi seperti pembayaran, media sosial, dan permainan. Bahkan transfer ERC-20 sederhana hanya membutuhkan sekitar 200 byte data blob, perhitungan kasar juga memerlukan bandwidth DA mentah sekitar 20MB/s; sementara transaksi yang lebih kompleks akan menghasilkan perbedaan status yang lebih besar, bandwidth yang dibutuhkan akan meningkat menjadi sekitar 60MB/s! Mengandalkan teknologi Danksharding yang lengkap saja sulit mencapai kebutuhan bandwidth ini, oleh karena itu peningkatan throughput harus bergantung pada kombinasi cerdas antara kompresi data dan perluasan off-chain.

Selama periode ini, Rollup berkinerja tinggi harus bergantung pada solusi DA alternatif seperti Eigen DA. Solusi semacam ini saat ini dapat menyediakan throughput sekitar 15MB/s, dan berencana untuk meningkatkan hingga 1GB/s; sementara solusi baru seperti Hyve berkomitmen untuk mencapai DA modular 1GB/s dan mendukung ketersediaan sub-detik. Justru solusi DA semacam ini yang memungkinkan aplikasi Web3 memiliki kecepatan dan pengalaman pengguna yang sebanding dengan Web2.

Visi Buku Besar Dunia Ethereum

Pada tahun 2030, berkat peningkatan protokol inti dan evolusi teknologi yang berfokus pada Rollup, Ethereum akan lebih mampu menjalankan peran sebagai buku besar dunia. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, peningkatan seluruh tumpukan teknologi akan mendukung dua jenis model Rollup: satu jenis cenderung "mendalam ke dalam Ethereum", dengan fokus pada keamanan dan netralitas yang dapat diandalkan.