Недавно Optimism во главе с ETH Layer 2, а также zkSync, Polygon, Arbitrum и StarkNet запустили свои собственные решения Stack, целью которых является создание набора модульных кодов с открытым исходным кодом, которые позволят разработчикам настраивать свой собственный Layer 2.
Как мы все знаем, нынешний Эфириум славится низкой производительностью и высоким уровнем газа.Появление второго уровня, такого как OP и zkSync Era, решило эти проблемы. Однако независимо от того, развернуто ли оно на виртуальной машине EVM или на уровне 2, по существу существует проблема «совместимости». Это не только базовый код Dapp, который должен быть совместим с EVM, но и суверенитет Dapp.
Первая часть — это уровень кода. Поскольку EVM должен заботиться о различных типах приложений, развернутых на нем, он был оптимизирован для среднего пользователя, чтобы учитывать все типы пользователей. Но он не так дружелюбен к развернутым на нем децентрализованным приложениям. Например, приложения Gamefi будут уделять больше внимания скорости и производительности; пользователи Socialfi могут уделять больше внимания конфиденциальности и безопасности. Однако из-за универсального характера EVM Dapp приходится от чего-то отказаться, а именно от совместимости на уровне кода.
Вторая часть — это уровень суверенитета. Поскольку все децентрализованные приложения используют общую инфраструктуру, возникли две концепции: управление приложениями и базовое управление. Управление приложениями, несомненно, зависит от базового управления. Конкретные потребности некоторых децентрализованных приложений требуют обновления через базовый EVM. для поддержки, поэтому Dapp не хватает суверенитета. Например, новые функции Uniswap V4 требуют, чтобы базовый EVM поддерживал Transient Storage, а также полагалось, что EIP-1153 будет добавлен в обновление Cancun.
Чтобы решить вышеупомянутые проблемы низкой производительности обработки Ethereum L1 и проблемы суверенитета, были созданы Cosmos (2019) и Polkadot (2020). Оба надеются помочь в разработке и создании своих собственных настраиваемых цепочек, что позволит блокчейн-приложениям освоить суверенную автономию, достичь высокопроизводительной межцепочной совместимости и реализовать полнофункциональную сеть взаимодействия.
Сегодня, 4 года спустя, L2 также запустили свои собственные сетевые решения гиперссылок: от OP Stack до ZK Stack, Polygon 2.0, Arbitrum Orbit и, наконец, StarkNet, чтобы не отставать, запустил концепцию Stack.
Какие столкновения и искры произойдут между пионером полноцепной сети CP (Cosmos Polkadot) и L2s? Чтобы предоставить вам всестороннюю и глубокую перспективу, мы подробно рассмотрим эту тему в серии из трех статей. **В этой статье, как первой главе этой серии, будут рассмотрены технические решения каждой компании.Во второй главе будут рассмотрены экономическая модель и экология каждого решения, а также обобщены различия между Уровнем 1 и Уровнем 1.2 Стек выбирает характеристики, которые необходимо учитывать. В последней главе мы обсуждаем, как уровень 2 развивает собственную суперцепочку, и суммируем всю серию статей. **
1. Космос
Cosmos — это децентрализованная сеть независимых параллельных блокчейнов. Предоставляя общую среду разработки SDK, разработчики могут легко создавать свои собственные блокчейны, а несколько независимых и разных блокчейнов, ориентированных на конкретные приложения, могут взаимодействовать друг с другом. Ссылки взаимодействуют друг с другом, образуя совместимую систему. и масштабируемая полноценная сеть.
1. Структурная основа
Как упоминалось ранее, когда в экосистеме существуют крупномасштабные цепочки приложений, и каждая цепочка использует протокол IBC для связи и передачи токенов, вся сеть будет такой же громоздкой и трудной для сортировки, как паутина.
Поэтому, чтобы решить эту проблему, Cosmos предложил многоуровневую архитектуру, которая содержит два типа блокчейнов: Hubs (центральная цепочка хабов) и Zones (региональная цепочка).
**Зоны — это обычные цепочки приложений, а Хабы — это блокчейны, специально разработанные для соединения Зон вместе, в основном обеспечивающие связь между Зонами. **Когда Зона создает соединение IBC с Хабом, Хаб может автоматически получать доступ (т. е. отправлять и получать) ко всем подключенным к нему Зонам. Такая структура значительно снижает сложность связи.
Кроме того, следует отметить, что Cosmos и Cosmos Hub — это две совершенно разные вещи. Cosmos Hub — это лишь одна из цепочек, существующих в экосистеме Cosmos и преимущественно служащих эмитентом и коммуникационным центром $ATOM. **Хаб можно понимать как центр экосистемы, но на самом деле хабом может стать любая цепочка. Если Хаб станет центром экосистемы, это фактически противоречит первоначальному замыслу Cosmos. **Поскольку Cosmos по сути привержен автономии каждой цепочки и обладает абсолютным суверенитетом. Если Хаб используется в качестве центра власти, то суверенитет больше не называется суверенитетом. Так что при понимании Hub на этот момент нужно обратить особое внимание.
2. Ключевые технологии
2.1 МВЦ
IBC (Inter-Blockchain Communication), представляющая собой межцепочную связь, позволяет гетерогенным цепочкам передавать токены и данные друг другу. В экосистеме Cosmos базовая структура SDK такая же, и необходимо использовать механизм консенсуса Tendermint. Однако неоднородность по-прежнему существует, поскольку цепочки могут иметь разные функциональные возможности, варианты использования и детали реализации в рамках структуры.
Так как же добиться связи между разнородными цепочками?
Это требует только окончательности на уровне консенсуса. Мгновенная завершенность означает, что, пока более 1/3 валидаторов верны, блок не будет разветвляться, гарантируя, что транзакция будет окончательной после создания блока. Независимо от различий в случаях применения и консенсусе между гетерогенными цепочками, до тех пор, пока их уровни консенсуса гарантированно соответствуют окончательности, совместимость между цепочками будет определяться едиными правилами.
Ниже приведен базовый процесс межсетевого взаимодействия.Предположим, вы хотите перевести 10 $ATOM из цепочки A в цепочку B:
Трассировка: каждая цепочка запускает легкий узел других цепочек, поэтому каждая цепочка может проверять другие цепочки.
Связывание: сначала заблокируйте 10 $ATOM в цепочке A, чтобы пользователи не могли их использовать, и отправьте сертификат блокировки.
Доказательство блокировки (реле): между цепями AB имеется реле для отправки доказательства блокировки.
Проверка: проверьте блоки цепочки A в цепочке B. Если они верны, в цепочке B будет создано 10 $ATOM.
В настоящее время $ATOM в цепочке B не является настоящим $ATOM, а представляет собой просто сертификат. $ATOM, заблокированный в цепочке A, не может быть использован, но тот, что в цепочке B, можно использовать нормально. Когда пользователь использует учетные данные в B, заблокированный $ATOM в цепочке A также будет уничтожен.
Однако самая большая проблема, с которой сталкивается межсетевое взаимодействие, заключается не в том, как представлять данные из одной цепочки в другой цепочке, а в том, как справляться с такими ситуациями, как разветвление цепочки и реорганизация цепочки.
Потому что каждая цепочка в Cosmos — это независимая и автономная отдельная цепочка со своим собственным верификатором. Поэтому весьма вероятно, что найдутся разделы, которые творят зло.Например, если цепочка А передает сообщения цепочке Б, то вам необходимо заранее проверить валидаторов цепочки Б, прежде чем решить, стоит ли доверять цепочке.
Например, предположим, что маленькая красная точка на рисунке представляет токен ETM, и все пользователи в трех разделах ABC хотят использовать EVMOS для запуска Dapps в разделах, поскольку передача активов осуществляется посредством межцепочной связи. ЭТМ.
Если в это время раздел Ethermint запустит атаку двойного расходования, раздел ABC, несомненно, будет затронут, но дело ограничится только этим. Остальные сети, не связанные с ETM, не подвергнутся никаким атакам. Это также гарантирует Cosmos. Даже если такая вредоносная передача информации произойдет, это все равно не затронет всю сеть.
2.2 Тендерминт БФТ
Cosmos использует Tendermint BFT в качестве базового алгоритма консенсуса и механизма консенсуса Cosmos. Он объединяет и упаковывает базовую инфраструктуру и уровень консенсуса блокчейна в универсальное решение механизма, а также использует технологию ABCI для поддержки инкапсуляции любого языка программирования. Таким образом, адаптируясь к базовый уровень консенсуса и сеть. **Таким образом, разработчики могут выбирать любой язык, который им нравится.
2.3 Cosmos SDK
Cosmos SDK — это модульная платформа, запущенная Cosmos, которая упрощает создание децентрализованных приложений на уровне консенсуса. Разработчики могут легко создавать конкретные приложения/цепочки без необходимости переписывать код для каждого модуля, что значительно снижает нагрузку на разработку и теперь позволяет разработчикам переносить приложения, развернутые на EVM, в Cosmos.
Источник:
Кроме того, блокчейны, созданные с использованием Tendermint и Cosmos SDK, также создают новые экосистемы и новые технологии, ведущие развитие отрасли, такие как Nym, цепочка конфиденциальности, Celestia, обеспечивающая доступность данных, и так далее. Именно благодаря гибкости и простоте использования, обеспечиваемым Cosmos, разработчики могут сосредоточиться на инновациях в проектах, не прибегая к дублированию работы.
2.4 Учетная запись безопасности Interchain
1) Межсетевая безопасность
Поскольку Cosmos отличается от экосистемы Ethereum, у него есть L1 и L2. Каждая цепочка приложений в экосистеме Cosmos равна друг другу, и здесь нет прогрессивных отношений или отношений «верхний-низший». Однако по этой причине межцепочечная безопасность не такая полная, как у Ethereum. В Эфириуме окончательность всех транзакций подтверждается Эфириумом, наследующим базовую безопасность. Но как следует поддерживать безопасность для единого блокчейна, который обеспечивает собственную безопасность?
Cosmos запустила Interchain Security, которая, по сути, обеспечивает общую безопасность за счет совместного использования большого количества существующих узлов. Например, монолитная цепочка может совместно использовать набор узлов проверки с Cosmos Hub для создания новых блоков для монолитной цепочки. Поскольку узлы обслуживают как Cosmos Hub, так и единую цепочку, они могут получать комиссии и вознаграждения от обеих цепочек.
Источник:/tokenomics-dao/token-use-cases-part-1-atom-of-true-saving-token-5 fd 21 d 41161 e
Как показано на рисунке, транзакции, первоначально созданные в цепочке X, генерируются узлами X для проверки. Если вы используете общий узел с Cosmos Hub ($ATOM), транзакции, первоначально созданные в цепочке X, будут проверены и рассчитаны узлами цепочки Hub для создания новых блоков для X.
Логически говоря, выбор относительно зрелой цепочки с большим количеством узлов, такой как цепочка Hub, является первым выбором для общей безопасности. Потому что если они хотят атаковать такую цепочку, злоумышленникам необходимо иметь в залоге большое количество токенов $ATOM, что увеличивает сложность атаки.
Мало того, механизм Interchain Security также значительно снижает барьеры для создания новых цепочек. Вообще говоря, если новая цепочка не обладает особенно отличными ресурсами, ей, возможно, придется потратить много времени на привлечение валидаторов и развитие экосистемы. Но в Cosmos, поскольку валидаторы могут использоваться совместно с цепочкой Hub, это значительно снижает нагрузку на новую цепочку и ускоряет процесс разработки.
2) Межчейн-аккаунт
В экосистеме Cosmos, поскольку каждая цепочка приложений управляется сама по себе, приложения не могут получить доступ друг к другу. Таким образом, Cosmos предоставляет кросс-чейн-аккаунт, который позволяет пользователям напрямую получать доступ ко всем цепочкам Cosmos, поддерживающим IBC, из Cosmos Hub, чтобы пользователи могли получать доступ к приложениям цепочки B в цепочке A для достижения полноцепочного взаимодействия.
2.Полкадот
Как и Cosmos, Polkadot стремится создать инфраструктуру, которая позволит разработчикам свободно развертывать новые цепочки и обеспечивать совместимость между цепочками.
1. Структурная основа
1.1 Релейная цепь:
Релейную цепь также можно назвать главной цепью, которую можно понимать как солнце в Солнечной системе.Являясь основной частью всей сети, все ответвленные цепи вращаются вокруг нее. Как показано на рисунке, цепочка ретрансляции (Relay Chain) связана со многими цепочками с различными функциями, такими как цепочка транзакций, цепочка хранения файлов, цепочка Интернета вещей и т. д.
Источник:/polkadot-network/polkadot-the-foundation-of-a-new-internet-e 8800 ec 81 c 7
Это иерархическое решение Polkadot для расширения: одна цепочка ретрансляции соединена с другой цепочкой ретрансляции для достижения неограниченной масштабируемости. (Примечание: в конце июня этого года основатель Polkadot Гэвин предложил Polkadot 2.0, который может изменить новый взгляд на понимание Polkadot.)
1.2 Парачейн:
Цепочка реле имеет несколько слотов парачейна, и парачейн подключается к цепочке реле через эти слоты, как показано на рисунке:
Источник: om/cn/learn/slot-auction-cn
Однако, чтобы получить слот, участвующие парачейны должны поставить свои $DOT. Как только слот будет получен, парачейн сможет взаимодействовать с основной сетью Polkadot через этот слот и совместно использовать безопасность. Стоит отметить, что количество слотов ограничено и будет постепенно увеличиваться.Первоначально ожидается поддержка 100 слотов, которые будут периодически перетасовываться и распределяться в соответствии с механизмом управления для поддержания активности экологии парачейна.
Парачейны, получающие слоты, могут пользоваться общей безопасностью и межцепочной ликвидностью экосистемы Polkadot. В то же время параллельная цепочка также должна взамен предоставлять определенные преимущества и вклад в основную сеть Polkadot, например, брать на себя большую часть обработки транзакций в сети.
1.3 Параллельные потоки:
Парапотоки — это еще один механизм обработки, похожий на парачейны. Разница в том, что парачейны имеют слоты один за другим и имеют выделенные слоты, которые могут работать непрерывно без перерывов. Но параллельные потоки подразумевают совместное использование слота между параллельными потоками и поочередное использование этого слота для выполнения. **
Когда параллельный поток получает право на использование слота, он может временно работать как парачейн, обрабатывая транзакции, генерируя блоки и т. д. Но когда этот период времени закончится, слот должен быть освобожден для использования другими параллельными потоками.
Таким образом, параллельным потокам не нужно закладывать активы на длительное время, им нужно только платить определенную комиссию при приобретении каждого периода времени, поэтому можно сказать, что это метод оплаты по мере использования слота. Конечно, если парапоток получит достаточную поддержку и голоса, его можно повысить до парачейна и получить фиксированный слот.
По сравнению с парачейнами, параллельные потоки имеют меньшую стоимость и более низкий порог входа в Polkadot, однако нет никакой гарантии, когда вы сможете получить право на использование слота, что не является стабильным. Поэтому какие из них больше подходят для временного использования или тестирования новых цепей?
1.4 Адаптерный мост:
Связь между парачейнами может быть достигнута только через XCMP (будет представлен позже), и они имеют одинаковый уровень безопасности и консенсус. А что, если это гетерогенная цепочка?
Здесь следует отметить одну вещь: хотя структура, предоставляемая Substrate, делает все цепи, связанные с экосистемой Polkadot, изоморфными, с развитием экосистемы неизбежно появятся некоторые зрелые публичные цепи с большими системами, которые захотят участвовать. .в экологии. Если вы попросите их выполнить повторное развертывание, используя только Substrate, это в принципе невозможно. Так как же реализовать передачу сообщений между разнородными цепочками?
**Возьмем пример из реальной жизни. Если вы хотите передать файлы с телефона Apple на телефон Android через соединение, разъемы разные, поэтому для подключения вам понадобится конвертер. Это и есть реальная роль моста передачи. **Это парачейн, который является посредником между цепочкой ретрансляции и гетерогенной цепочкой (внешней цепочкой). Смарт-контракты развертываются в параллельной цепочке и гетерогенной цепочке, позволяя цепочке ретрансляции взаимодействовать с внешней цепочкой и достигать перекрестного взаимодействия. Функция цепи.
2. Ключевые технологии
2.1 МАЛЫШ, дедушка
BABE (слепое назначение для расширения блокчейна) — это механизм генерации блоков Polkadot. Проще говоря, он случайным образом выбирает валидаторов для создания новых блоков, и каждому валидатору назначается отдельный временной интервал. В течение этого временного интервала только валидаторы, назначенные этому слоту, могут создавать блоки.
Дополнительные инструкции:
Временной интервал — это метод, используемый для разделения временных рядов в механизме генерации блоков блокчейна. Блокчейн будет разделен на временные интервалы, которые появляются через фиксированные интервалы. Каждый временной интервал представляет собой фиксированное время блока.
В каждом интервале временного интервала только узлы, назначенные этому временному интервалу, могут создавать блоки.
**Другими словами, это эксклюзивный период времени. В период времени 1 валидатор 1, назначенный на этот период времени 1, отвечает за создание блоков. У каждого валидатора есть период времени, и он не может создавать блоки повторно. **
Преимущество этого подхода в том, что случайное распределение максимизирует справедливость, поскольку у каждого есть шанс быть распределенным. А поскольку временной интервал известен, каждый может подготовиться заранее и неожиданной генерации блоков не произойдет.
Так как же гарантировать, что все блоки принимают один и тот же консенсус? Далее мы представим еще один механизм Polkadot: Дедушка.
Grandpa — это механизм финализации блоков, который может решить проблему форка, которая может возникнуть из-за разных консенсусов, когда BABE производит блоки. Например, узел 1 и узел BABE одновременно создали разные блоки, что привело к форку. В это время в игру вступит Дедушка, который спросит всех валидаторов: Как вы думаете, какая цепочка лучше?
Валидаторы рассмотрят обе цепочки и проголосуют за ту, которая, по их мнению, лучше. Цепочка, набравшая наибольшее количество голосов, в конечном итоге будет подтверждена Дедушкой и станет последней цепочкой. Отклоненная цепочка будет заброшена.
Таким образом, Grandpa похож на «дедушку» всех валидаторов, играя роль лица, принимающего окончательное решение, устраняя риск форков, которые может принести BABE. Это позволяет Blockchain завершить цепочку, с которой все согласны.
Подводя итог, можно сказать, что BABE отвечает за случайное создание блоков, а дедушка отвечает за выбор последней цепочки. Эти двое работают вместе, чтобы обеспечить безопасную работу экосистемы Polkadot.
2.2 Субстрат
Substrate — это среда разработки, написанная на языке Rust, с базовыми расширяемыми компонентами, предоставляемыми FRAME, что позволяет Substrate поддерживать множество различных вариантов использования. Любой блокчейн, созданный с использованием Substrate, не только изначально совместим с Polkadot, но может разделять безопасность и работать одновременно с другими параллельными цепочками. Он также помогает разработчикам создавать свои собственные эксклюзивные механизмы консенсуса, модели управления и т. д. и постоянно меняется в соответствии с потребностями. разработчиков.
Кроме того, Substrate обеспечивает большое удобство при обновлении самого себя, поскольку является независимым модулем во время выполнения и может быть отделен от других компонентов. Поэтому этот работающий модуль можно напрямую заменить при обновлении функций. В качестве парачейна, который разделяет консенсус, пока сеть и консенсус синхронизированы с цепочкой ретрансляции, операционную логику можно напрямую обновлять без необходимости хард-форка.
2.3 ХСМ
Если бы вы могли объяснить XCM в одном предложении, это было бы так: **Формат межсетевой связи, который позволяет различным блокчейнам взаимодействовать. **
Например, у Polkadot есть много парачейнов: если парачейн A хочет взаимодействовать с парачейном B, ему необходимо упаковать информацию в формате XCM. **XCM похож на языковой протокол. Если каждый использует этот протокол для общения, они смогут общаться без барьеров. **
Формат XCM (формат сообщения перекрестного консенсуса) — это стандартный формат сообщений, используемый для межцепочной связи в экосистеме Polkadot, и на его основе основаны три различных метода доставки сообщений:
XCMP (межсетевой обмен сообщениями): в разработке. Сообщения могут передаваться напрямую или пересылаться через цепочку ретрансляции, при этом прямая передача происходит быстрее, а пересылка через цепочку ретрансляции обеспечивает более масштабируемость, но увеличивает задержку.
HRMP/XCMP-lite (горизонтальная ретрансляционная маршрутизация сообщений): используется. Это упрощенная альтернатива XCMP. Все сообщения хранятся в цепочке ретрансляции и в настоящее время выполняют основную работу по обмену сообщениями между цепочками.
VMP (вертикальный обмен сообщениями): в разработке. Это протокол для вертикальной передачи сообщений между цепочками ретрансляции и параллельными цепочками.Сообщения хранятся в цепочке ретрансляции и анализируются цепочкой ретрансляции перед передачей.
Например, поскольку формат XCM содержит различную информацию, такую как сумма передаваемых активов, счет-получатель и т. д. При отправке сообщения канал HRMP или цепочка ретрансляции доставят это сообщение в формате XCM. После того, как другая параллельная цепочка получит сообщение, она проверит правильность формата, затем проанализирует содержимое сообщения, а затем выполнит действия в соответствии с инструкциями в сообщении, например, переведет активы на назначенную учетную запись. взаимодействие цепочек достигнуто, и обе цепочки успешны.
Коммуникационные мосты, такие как XCM, очень важны для многоцепных экосистем, таких как Polkadot.
Поняв Cosmos и Polkadot, я считаю, что понял их видение и структуру. Итак, далее мы подробно объясним, что представляют собой решения Stack, запущенные ETH L2s?
三. ОП-стек
1. Структурная основа
Согласно официальной документации, OP Stack состоит из ряда компонентов и поддерживается OP Collective. Сначала он появляется в виде программного обеспечения, лежащего в основе основной сети, и, наконец, появляется в форме суперцепочки Optimism и ее управления. L2, разработанный с использованием OP Stack, может использовать общие уровни безопасности, связи и общий стек разработки. Разработчики могут свободно настраивать цепочку для любого конкретного случая использования блокчейна.
Из рисунка мы можем понять, что все гиперцепи OP Stack будут взаимодействовать через мост суперцепи OP Bridge и использовать Ethereum в качестве базового консенсуса безопасности для создания суперцепи L2 и разделения внутренней структуры каждой гиперцепи.
**1) Уровень доступности данных: **Цепочки, использующие OP Stack, могут использовать этот модуль доступности данных для получения входных данных. Поскольку все цепочки получают данные с этого уровня, этот уровень оказывает существенное влияние на безопасность. Если определенный фрагмент данных не может быть получен из него, возможно, не существует способа синхронизировать цепочку.
Как видно из этого рисунка, OP Stack использует Ethereum и EIP-4844. Другими словами, он по существу использует блокчейн Ethereum для доступа к данным.
**2) Уровень секвенирования: **Секвенсор определяет, как собирать пользовательские транзакции и публиковать их на уровне доступности данных, который обрабатывается с помощью одного выделенного секвенсора в стеке OP. Однако это может привести к тому, что сортировщик не сможет сохранять транзакции слишком долго.В будущем OP Stack сделает сортировщик модульным, чтобы цепочка могла легко менять механизм сортировки.
На рисунке вы можете видеть один секвенсор и мультисеквенсор.Единый секвенсор позволяет любому выступать в качестве секвенсора в любое время (более высокий риск).Мультисеквенсор рисуется из заранее определенного набора возможных участников.Выберите. Затем, если вы выберете несколько секвенсоров, каждая цепочка, разработанная на основе OP Stack, может быть выбрана явно.
3) Уровень деривации: Этот уровень определяет, как обрабатывать обработанные входные необработанные данные для обеспечения доступности данных, и передает их на уровень выполнения через API Ethereum. Как видно на рисунке, OP Stack состоит из Rollup и Indexer.
**4) Уровень выполнения: **Этот уровень определяет структуру состояний в системе OP Stack. Когда API движка получает входные данные от деривации, запускается переход состояния. На рисунке видно, что в OP Stack уровень исполнения — EVM. Однако в слегка измененной версии он также может поддерживать другие типы виртуальных машин.Например, Pontem Network планирует использовать OP Stack для разработки Move VM L2.
**5) Уровень расчетов: **Как следует из названия, он используется для обработки вывода активов из блокчейна, но такой вывод требует подтверждения статуса целевой цепочки сторонней цепочке, а затем обработки активы в соответствии со статусом. Суть заключается в том, чтобы позволить сторонней цепочке понять статус целевой цепочки.
Как только транзакция публикуется и завершается на соответствующем уровне доступности данных, транзакция также завершается в цепочке OP Stack. Его больше нельзя изменить или удалить, не разрушив базовый уровень доступности данных. Возможно, транзакция еще не принята уровнем расчетов, поскольку уровень расчетов должен иметь возможность проверить результат транзакции, но сама транзакция уже является неизменяемой.
Это также механизм для гетерогенных цепочек. Гетерогенные цепочки имеют разные механизмы расчетов. Поэтому в OP Stack уровень расчетов доступен только для чтения, что позволяет гетерогенным цепочкам принимать решения на основе состояния OP Stack.
На этом уровне мы видим, что OP Stack использует доказательство ошибок в OP Rollup. Предлагающие могут предложить действительный статус, который они оспаривают, и, если в течение определенного периода времени не будет доказано, что он неправильный, он автоматически будет считаться правильным.
**6) Уровень управления: **Как видно на рисунке, для управления в стеке OP используются токены с мультиподписью + $OP. Обычно для управления обновлением компонентов системы Stack используется мультиподпись, операции будут выполняться при участии всех участников в подписании. Владельцы токенов $OP могут голосовать за DAO сообщества для участия в управлении.
**OP Stack похож на комбинацию Cosmos и Polkadot. Он может свободно настраивать эксклюзивные цепочки, такие как Cosmos, а также может обеспечивать безопасность и консенсус, как Polkadot. **
2. Ключевые технологии
2.1 Объединение ОП
OP Rollup обеспечивает безопасность за счет проблем с доступностью данных и позволяет параллельное выполнение транзакций. Ниже приведены конкретные этапы реализации:
Пользователь инициирует транзакцию на уровне L2.
Sequencer будет пакетно упаковывать и обрабатывать, а затем синхронизировать обработанные данные транзакции и новый корень состояния со смарт-контрактом, развернутым на уровне L1, для проверки безопасности. Следует отметить, что когда Sequencer обрабатывает транзакцию, он также генерирует собственный корень состояния и синхронизирует его с L1.
После проверки L1 возвращает данные и статус корня в L2, а статус транзакции пользователя надежно проверяется и обрабатывается.
В настоящее время OP Rollup считает корень состояния, сгенерированный Sequencer, оптимистичным и правильным. И откроется временное окно, в котором верификатор сможет проверить, соответствует ли корень состояния, сгенерированный Sequencer, корню состояния транзакции.
Если в течение указанного временного окна не будет валидатора, который можно было бы проверить, транзакция автоматически будет считаться правильной. Если злонамеренное мошенничество будет подтверждено, Sequencer, обрабатывающий транзакцию, будет наказан соответствующим образом.
2.2 Межсетевое мостовое соединение
a) То же, что и обмен сообщениями L2
Поскольку OP Rollup использует доказательство ошибок, транзакция должна дождаться завершения задачи. Этот процесс занимает много времени, а удобство работы пользователя низкое. Однако ZKP (доказательство с нулевым разглашением) является дорогостоящим и подверженным ошибкам, и для реализации пакетного ZKP потребуется некоторое время.
**Поэтому, чтобы решить проблему связи между гиперцепями L2 OP, OP Stack предложил модульное доказательство: используя две системы доказательства для одной и той же цепочки, разработчики, создающие стеки L2, могут свободно выбирать любой тип моста. **
В настоящее время ОП обеспечивает:
Высокая безопасность, высокая задержка и предотвращение неисправностей (стандартный мост повышенной безопасности)
Низкий уровень безопасности, защита от ошибок с низкой задержкой (короткий период проверки для достижения низкой задержки)
Низкий уровень безопасности, доказательство достоверности с низкой задержкой (используйте средство проверки доверенной цепочки вместо ZKP)
Доказательство действительности с высоким уровнем безопасности и низкой задержкой (когда ZKP готов)
Разработчики могут выбирать направление мостового соединения в соответствии с потребностями своих собственных цепочек.Например, для ценных активов они могут выбрать мостовое соединение с высоким уровнем безопасности... Разнообразные мостовые технологии позволяют эффективно перемещать активы и данные между различными цепочками.
б) Межсетевые транзакции
Традиционные кросс-чейн транзакции выполняются асинхронно, а это означает, что транзакция может быть выполнена не полностью.
OP Stack предложил идею общего сортировщика для такого типа задач. Например, если пользователь хочет выполнить межцепочный арбитраж, то, поделившись секвенсором в цепочке A и цепочке B, он может достичь консенсуса относительно времени транзакции.Комиссионные будут выплачиваться только после загрузки транзакций в цепочка, и секвенаторы с обеих сторон разделяют риск.
c)Транзакция по гиперссылке
Поскольку доступность данных Ethereum L1 недостаточно масштабируема (емкость ограничена), он не может масштабироваться для публикации транзакций в суперцепочке.
Поэтому в OP Stack предлагается использовать протокол Plasma для расширения объема данных, к которым может получить доступ цепочка OP, что может заменить DA (доступность данных) для дополнения большего количества данных L1. Доступность данных транзакций переносится в цепочку Plasma, а обязательства по данным записываются только на уровне L1, что значительно улучшает масштабируемость.
4. Стек ЗК
1. Структурная основа
ZK Stack — это набор компонуемых модульных кодов с открытым исходным кодом, построенных на той же базовой технологии (ZK Rollup), что и zkSync Era, что позволяет разработчикам настраивать свои собственные гиперссылки L2 и L3, управляемые ZK.
Поскольку ZK Stack бесплатен и имеет открытый исходный код, разработчики могут свободно настраивать гиперссылки в соответствии со своими конкретными потребностями. Независимо от того, выберете ли вы сеть уровня 2, работающую параллельно с zkSync Era, или сеть уровня 3, работающую поверх нее, возможности настройки будут обширными.
По данным Matter Labs, создатели пользуются полной автономией в настройке и формировании каждого аспекта цепочки, от выбора модели доступности данных до использования собственного децентрализованного заказа токенов проекта.
Конечно, эти гиперчейны ZK Rollup работают независимо, но для обеспечения безопасности и проверки будут полагаться только на Ethereum L1.
Источник: документ zkSync.
Как видно из рисунка, каждая гиперссылка должна использовать механизм zkEVM zkSync L2 для обеспечения общей безопасности. Несколько цепочек ZKP работают одновременно и объединяют доказательства блоков на расчетном уровне L1, который можно постоянно расширять для создания новых L3, L4... точно так же, как при штабелировании блоков.
2. Ключевые технологии
1) Объединение ZK
Нижний уровень ZK Stack использует ZK Rollup в качестве базовой технологии. Ниже приводится основной пользовательский процесс:
Пользователи отправляют свои собственные транзакции, а Sequencer собирает транзакции в упорядоченные пакеты, самостоятельно генерирует сертификаты действительности (STARK/SNARK) и обновляет статус. Обновленный статус будет отправлен в смарт-контракт, развернутый на L1, и проверен. Если проверка пройдет успешно, статус актива уровня L1 также будет обновлен. Преимущество ZK Rollup заключается в том, что он имеет возможность выполнять математическую проверку посредством доказательства с нулевым разглашением, что является более высоким с точки зрения технологий и безопасности.
2) Мост гиперссылок
Как показано в структурной структуре выше, ZK Stack может обеспечить расширение беспроводной сети и непрерывно генерировать уровни L3, L 4 и т. д. Так как же обеспечить совместимость между гиперссылками?
**ZK Stack представляет мост гиперчейна. Развертывая смарт-контракт общего моста на уровне L1, он проверяет доказательство Merkle транзакций, происходящих в гиперчейне. По сути, это то же самое, что и ZK Rollup, за исключением того, что он отличается от исходного уровня L2. -Л1.Стал из Л3-Л2. **
ZK Stack поддерживает смарт-контракты в каждой гиперчейне и асинхронно вызывает друг друга между цепочками.Пользователи могут быстро и безопасно передавать свои активы в течение нескольких минут, не неся при этом никаких дополнительных затрат. Например, чтобы обработать сообщение по принимающей гиперссылке B, отправляющая гиперссылка A должна завершить свой статус до самой ранней гиперссылки, в которой A и B являются общими. Таким образом, на практике задержка связи Hyperbridge составляет всего несколько секунд, Hyperchain может выполнять блоки в секунду и быть дешевле.
Более того, поскольку L3 может использовать преимущества технологии сжатия, доказательство упаковано. L2 будет еще больше расширять упаковку, тем самым формируя более значительный коэффициент сжатия и более низкую стоимость (рекурсивное сжатие), что может обеспечить безопасную, быструю (в течение нескольких минут) и дешевую (стоимость одной транзакции) трансграничные транзакции.
5. Полигон 2.0
Polygon — это специальное решение L2, технически L1, в качестве боковой цепи Ethereum. Команда Polygon недавно объявила о плане Polygon 2.0, который поможет разработчикам создавать свои собственные цепочки ZK L2 с использованием ZK и объединять их с помощью нового протокола межцепочной координации, заставляя пользователей чувствовать, что вся сеть использует одну цепочку.
Polygon 2.0 стремится поддерживать неограниченное количество цепочек, а межцепочные взаимодействия могут происходить безопасно и мгновенно без дополнительных предположений о безопасности или доверии, что обеспечивает неограниченную масштабируемость и единую ликвидность.
1. Структурная основа
Источник: Блог Полигона
Polygon 2.0 состоит из 4 уровней протокола:
1) Слой залога
Уровень залога — это протокол, основанный на PoS (Proof of Stake), который использует залог $MATIC для достижения децентрализованного управления для эффективного управления валидаторами и повышения эффективности майнеров.
Как видно из рисунка, Polygon 2.0 предлагает менеджер валидаторов и менеджер цепочки на уровне залога.
Менеджер валидаторов: это общедоступный пул валидаторов, который управляет всеми цепочками Polygon 2.0. Включая регистрацию проверяющих, запросы на залог, запросы на освобождение от залога... его можно представить как административный отдел проверяющих.
Chain Manager: используется для управления набором валидаторов каждой цепочки Polygon 2.0. По сравнению с предыдущим, он больше ориентирован на управление проверкой цепочки, поскольку каждая цепочка Polygon имеет свой контракт Chain Manager, в отличие от менеджера валидаторов. Государственная служба. В основном он фокусируется на количестве валидаторов на соответствующую цепочку (связанную с уровнем децентрализации), дополнительных требованиях к валидаторам, других условиях и т. д.
Уровень ставок уже сформулировал базовую структуру соответствующих правил для каждой цепочки, и разработчикам остается сосредоточиться только на разработке собственных цепочек.
Источник: Блог Полигона
2) Уровень совместимости
Межсетевые протоколы имеют решающее значение для совместимости всей сети.
В настоящее время для поддержки Polygon использует два контракта: агрегатор и очередь сообщений.
Очередь сообщений: в основном изменена и обновлена для существующего протокола Polygon zkEVM. Каждая цепочка Polygon поддерживает локальную очередь сообщений в фиксированном формате, и эти сообщения включаются в доказательство ZK, генерируемое цепочкой. Как только доказательство ZK будет проверено в Ethereum, любое сообщение из этой очереди может быть безопасно использовано его принимающей цепочкой и адресом.
Агрегатор: Агрегатор существует в надежде обеспечить более эффективные услуги между цепочкой Polygon и Ethereum. Например, несколько доказательств ZK объединяются в одно доказательство ZK и отправляются в Ethereum для проверки, чтобы снизить затраты на хранение и повысить производительность.
Как только доказательство ZK будет принято агрегатором, принимающая цепочка может начать принимать сообщения с оптимизмом, поскольку вся принимающая цепочка верит доказательству ZK, тем самым обеспечивая бесперебойную доставку сообщений и так далее.
3) Уровень исполнения
Уровень выполнения позволяет любой цепочке Polygon генерировать пакеты упорядоченных транзакций, также называемых блоками. Большинство сетей блокчейнов (Ethereum, Bitcoin и т. д.) используют его в аналогичном формате.
Уровень исполнения состоит из нескольких компонентов, таких как:
Консенсус: консенсус, который позволяет валидаторам достичь консенсуса.
Мемпул: собирайте транзакции, отправленные пользователями, и синхронизируйте их между валидаторами. Пользователи также могут просматривать статус своих транзакций в мемпуле.
P2P: позволяет валидаторам и полным узлам обнаруживать друг друга и обмениваться сообщениями;
...
Учитывая, что этот уровень широко распространен, но относительно сложен в реализации, существующие высокопроизводительные реализации (такие как Erigon) следует использовать повторно, где это возможно.
4) Пробный слой
Уровень доказательства генерирует доказательства для каждого полигона. Это высокопроизводительный и гибкий протокол доказательства ZK, который обычно состоит из следующих компонентов:
Common Prover: Высокопроизводительный ZK-прувер, обеспечивающий понятный интерфейс и предназначенный для поддержки любого типа транзакций, то есть формата конечного автомата.
Конструктор конечных автоматов: платформа для определения конечных автоматов, используемая для создания исходного Polygon zkEVM. Фреймворк абстрагирует сложность механизма доказательства и упрощает его до простого в использовании модульного интерфейса, позволяющего разработчикам настраивать параметры и создавать свои собственные крупномасштабные конечные автоматы.
Конечный автомат: симуляция среды выполнения и формата транзакции, которую доказывает доказывающий. Конечный автомат можно реализовать с помощью описанного выше конструктора, а можно полностью настроить, например, с помощью Rust.
2. Ключевые технологии
Источник: Блог Полигона
1) Валидиум zkEVM
В обновлении Polygon 2.0 команда обновила его до zkEVM validium, сохранив при этом исходную версию Polygon POS.
Источник: Блог Полигона
С точки зрения простой научно-популярной науки, Validium и Rollup являются решениями уровня 2, и их цель — расширить возможности транзакций Ethereum и сократить время транзакций. Сравните два:
Rollup упаковывает множество транзакций, а затем отправляет их в основную цепочку Ethereum в виде пакета, используя Ethereum для публикации данных транзакций и проверки доказательств, тем самым полностью наследуя его беспрецедентную безопасность и децентрализацию. Однако публикация данных о транзакциях в Ethereum обходится дорого и ограничивает пропускную способность.
Validium не требуется отправлять все данные о транзакциях в основную цепочку. Он использует доказательства с нулевым разглашением (ZKP) для доказательства достоверности транзакций, при этом данные транзакций предоставляются вне цепочки. при этом защищая конфиденциальность пользователей. Однако Validium требует доверия к среде выполнения, которая относительно централизована.
Понятно, что Validium — это накопительный пакет с более низкой стоимостью и большей масштабируемостью. Однако принципом работы Polygon zkEVM (Polygon POS-механизм) до обновления был (ZK) Rollup, и он также достигал значительных результатов. Всего за 4 месяца с момента запуска его стоимость TVL выросла до 33 миллионов долларов США.
Источник: Дефилама
В долгосрочной перспективе стоимость создания доказательств для zkEVM на основе Polygon PoS может стать препятствием для будущего расширения. Хотя команда Polygon усердно работала над снижением стоимости Batch, она была снижена до чрезвычайно впечатляющей цифры: доказав, что стоимость 10 миллионов транзакций составляет всего $0,0259. Но Vailidium стоит дешевле, так почему бы не использовать его?
Polygon официально выпустил документы. В будущих версиях **Validium возьмет на себя предыдущую работу POS, сохраняя при этом POS. Основная роль его верификатора POS – обеспечение доступности данных и сортировка транзакций. **
Модернизированный zkEVM Validium обеспечит очень высокую масштабируемость и очень низкую стоимость. Потому что он очень подходит для приложений с большим объемом транзакций и низкой комиссией за транзакции, таких как Gamefi, Socialfi, DeFi и т. д. Для разработчиков никаких операций не требуется, им нужно только обновиться вместе с основной сетью, чтобы завершить обновление Validium.
2) Объединение zkEVM
В настоящее время Polygon PoS (скоро будет обновлен до Polygon Validium) и Polygon zkEVM Rollup являются двумя общедоступными сетями экосистемы Polygon. Это сохраняется и после обновления, с дополнительным преимуществом того, что обе сети используют передовую технологию zkEVM: одна для агрегации, а другая для проверки.
Polygon zkEVM Rollup уже обеспечивает высочайший уровень безопасности, но ценой несколько более высокой стоимости и ограниченной пропускной способности. Тем не менее, он хорошо подходит для приложений, которые обрабатывают транзакции с высокой стоимостью и отдают приоритет безопасности, таких как ценные децентрализованные приложения DeFi.
六. Решение об орбите
Arbitrum в настоящее время является самой важной публичной сетью L2. С момента запуска в августе 2021 года ее TVL превысил 5,1 миллиарда долларов США, а как ведущая сеть L2 она занимает почти 54% доли рынка.
В марте этого года Arbitrum выпустила версию Orbit, до этого Arbitrum выпустила серию экологических продуктов:
Arbitrum One: первый и основной накопительный пакет основной сети экосистемы Arbitrum.
Arbitrum Nova: Это второе объединение основной сети Arbitrum, ориентированное на проекты, чувствительные к затратам и предъявляющие высокие требования к объему транзакций.
Arbitrum Nitro: это технологический программный стек, который поддерживает Arbitrum L2, делая Rollup быстрее, дешевле и более совместимым с EVM.
Arbitrum Orbit: среда разработки для создания и развертывания L3 в основной сети Arbitrum.
Сегодня речь пойдет об Arbitrum Orbit.
1. Структурная основа
Первоначально, если разработчики хотели использовать Arbitrum Orbit для создания сети L2, они сначала выдвигали предложение, за которое голосовал Arbitrum DAO. В случае принятия проекта создавалась новая цепочка L2. Однако для разработки L3, 4, 5... на L2 не требуется никакого разрешения. Любой может предоставить не требующую разрешения структуру для развертывания настраиваемых цепочек на Arbitrum L2.
Источник: Технический документ
Как видите, Arbitrum Orbit также стремится позволить разработчикам настраивать свою собственную цепочку Oribit L3 на основе уровня 2, например Arbitrum One, Arbitrum Nova или Arbitrum Goerli. Разработчики могут настраивать соглашение о конфиденциальности, лицензию, экономическую модель токенов, управление сообществом и т. д. этой цепочки, предоставляя разработчикам максимальную автономию.
Среди них более примечательно то, что Oribit позволяет цепочке L3 использовать токен этой цепочки в качестве единицы расчета комиссий, тем самым эффективно развивая собственную сеть.
2. Ключевые технологии
1) Объединение AnyTrust
Эти два протокола поддерживают Arbitrum One и Arbitrum Nova соответственно. Как уже говорилось ранее, Arbitrum One — это объединение основной основной сети; Arbitrum Nova — второе объединение основной сети, но оно связано с протоколом AnyTrust. Его можно ввести путем введения «безопасности». предположения» (Trust Assumption), чтобы ускорить расчеты и сократить расходы.
Среди них Arbitrum Rollup — это OP Rollup, поэтому без дальнейших пояснений мы проведем подробный анализ протокола AnyTrust.
Протокол AnyTrust в основном управляет доступностью данных и одобрен рядом сторонних организаций, таких как DAC (Комитет по доступности данных). А за счет введения «предположений безопасности» транзакционные издержки значительно снижаются. Цепочка AnyTrust работает на Arbitrum One как сайдчейн, что обеспечивает более низкие затраты и более высокую скорость транзакций.
Итак, что же такое «допущение доверия»? Почему его существование снижает транзакционные издержки и требует меньше доверия?
Согласно официальной документации Arbitrum, цепочка AnyTrust управляется комитетом узлов и использует минимальные предположения для определения честности членов комитета. Например, предположим, что комитет состоит из 20 человек и предполагается, что как минимум 2 члена честны. По сравнению с BFT, который требует честности ⅔ участников, AnyTrust снижает порог доверия до минимума.
В транзакции, поскольку комитет обещает предоставить данные транзакции, узлу не нужно записывать все данные транзакции L2 на L1, а нужно только записать хэш-значение пакета транзакций, что может значительно сэкономить затраты. из роллапа. Вот почему цепочка AnyTrust может снизить транзакционные издержки.
Что касается вопроса доверия, как упоминалось ранее, предполагается, что только 2 из 20 участников честны, и это предположение верно. Если 19 из 20 членов комитета подпишутся на подтверждение правильности сделки, ее можно безопасно выполнить. Тогда даже если участник, не подписавший соглашение, честен, один из 19 подписавших участников должен быть честным.
Что нам делать, если члены не подписывают соглашение или большое количество членов отказываются сотрудничать, что приводит к сбою в работе должным образом? Цепочка AnyTrust по-прежнему может работать, но она вернется к исходному протоколу Rollup, а данные по-прежнему будут публиковаться в Ethereum L1. Когда комитет будет функционировать должным образом, сеть перейдет обратно на более дешевый и быстрый режим.
Aribtrum запустил этот протокол в надежде удовлетворить потребности приложений, требующих высокой скорости обработки и низкой стоимости, таких как Gamefi.
2) Нитро
Nitro — это новейшая версия технологии Arbitrum, основным элементом которой является Prover, который выполняет традиционное интерактивное доказательство мошенничества на Arbitrum с помощью кода WASM. И все его компоненты готовы.Arbitrum завершил обновление в конце августа 2022 года, плавно перенеся/обновив существующий Arbitrum One до Aribitrum Nitro.
Нитро имеет следующие особенности:
Двухэтапная обработка транзакций: транзакции пользователя сначала интегрируются в единую упорядоченную последовательность, а затем Nitro отправляет последовательность, последовательно обрабатывает транзакции и достигает детерминированных переходов между состояниями.
Geth: Nitro использует наиболее поддерживаемый в настоящее время клиент Ethereum Geth (go-ethereum) для поддержки структуры данных, формата и виртуальной машины Ethereum, что делает его более совместимым с Ethereum.
Раздельное выполнение и доказательство: Nitro берет один и тот же исходный код и компилирует его дважды: один раз в собственный код для выполнения транзакций в узлах Nitro, а затем в WASM для доказательства.
OP Rollup с интерактивными доказательствами мошенничества: Nitro использует OP Rollup, включая первые в своем роде интерактивные доказательства мошенничества от Arbitrum, для проведения транзакций в цепочке Ethereum уровня 1.
Эти функции Oribit обеспечивают техническую поддержку для вариантов использования Arbitrum L3 и L 4. Arbitrum может привлечь разработчиков, которым нужны возможности настройки для создания своих собственных настраиваемых цепочек.
七. Стек Старкнета
Соучредитель StarkWare Эли Бен-Сассон заявил на конференции EthCC в Париже, что Starknet скоро запустит Starknet Stack, позволяющий любому приложению развертывать свою собственную цепочку приложений Starknet без каких-либо разрешений.
Ключевые технологии, такие как доказательство STARK в Starknet, язык программирования Cairo и собственная абстракция учетных записей, обеспечивают мощную гарантию быстрого развития Starknet. Когда разработчики используют Stack для настройки своей собственной цепочки приложений Starknet, он является масштабируемым и свободно настраиваемым, что может значительно увеличить пропускную способность сети и уменьшить перегрузку основной сети.
Хотя Starknet в настоящее время является лишь предварительной идеей, официальные технические документы еще не опубликованы. Однако Madara Sequencer и LambdaClass разрабатываются как совместимые со Starknet компоненты Sequencer и Stack соответственно, чтобы лучше адаптироваться к Starknet. Официальные лица также усердно работают над предстоящим стеком Starknet, включая разработку полных узлов/механизмов выполнения/проверки и других компонентов.
Стоит отметить, что не так давно StarkNet представил предложение «Простой децентрализованный протокол», надеясь изменить текущий статус текущей одноточечной операции L2s Sequencer. Ethereum децентрализован, а L2s — нет, и его доход от MEV делает Sequencer плохим.
StarkNet перечислил некоторые решения в предложении, такие как:
Ставки L1 и выборы лидеров: члены сообщества могут делать ставки на Ethereum без разрешения на присоединение к коллекции стейкеров. Затем на основе коллективного распределения активов и случайного числа в цепочке L1 группа стейкеров случайным образом выбирается в качестве лидера, ответственного за создание блока Эпохи. Это не только снижает порог для пользователей Staker, но и его случайность может также эффективно предотвратить серый доход MEV.
Механизм консенсуса L2: основан на Tendermint, механизме консенсуса с доказательством византийского консенсуса, в котором Лидер участвует в качестве узла. После подтверждения консенсуса он выполняется Избирателем, и Предлагающий вызывает Проверяющий для генерации ZKP.
Кроме того, существуют планы по сертификации ZK, обновлению статуса L1 и т. д. В сочетании с предыдущей крупной инициативой по поддержке сообщества для использования кода Prover без разрешения, предложение StarkNet направлено на решение проблемы недостаточной децентрализации L2 и попытку сбалансировать несогласованность блокчейна.Может быть,треугольная проблема действительно заметна.
В этой главе, посредством технического объяснения CP и основных стеков уровня 2, мы фактически можем обнаружить, что текущее решение стека уровня 2 может эффективно решить проблему расширения Ethereum, но оно также приносит ряд проблем и проблем, особенно с точки зрения совместимости. Технология стекового решения L2 не так развита, как CP. Даже техническая концепция CP, разработанная три или четыре года назад, все еще заслуживает изучения на нынешних L2. Таким образом, на техническом уровне текущий CP все еще намного превосходит уровень 2. Однако одних передовых технологий недостаточно.В следующей второй статье мы обсудим соответствующие преимущества, недостатки и характеристики стеков CP и L2 с точки зрения ценности токена и экологического развития, чтобы улучшить точку зрения читателей.
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» .
Cosmos, Polkadot VS Layer2 Stacks Глава (1)
Введение
Недавно Optimism во главе с ETH Layer 2, а также zkSync, Polygon, Arbitrum и StarkNet запустили свои собственные решения Stack, целью которых является создание набора модульных кодов с открытым исходным кодом, которые позволят разработчикам настраивать свой собственный Layer 2.
Как мы все знаем, нынешний Эфириум славится низкой производительностью и высоким уровнем газа.Появление второго уровня, такого как OP и zkSync Era, решило эти проблемы. Однако независимо от того, развернуто ли оно на виртуальной машине EVM или на уровне 2, по существу существует проблема «совместимости». Это не только базовый код Dapp, который должен быть совместим с EVM, но и суверенитет Dapp.
Первая часть — это уровень кода. Поскольку EVM должен заботиться о различных типах приложений, развернутых на нем, он был оптимизирован для среднего пользователя, чтобы учитывать все типы пользователей. Но он не так дружелюбен к развернутым на нем децентрализованным приложениям. Например, приложения Gamefi будут уделять больше внимания скорости и производительности; пользователи Socialfi могут уделять больше внимания конфиденциальности и безопасности. Однако из-за универсального характера EVM Dapp приходится от чего-то отказаться, а именно от совместимости на уровне кода.
Вторая часть — это уровень суверенитета. Поскольку все децентрализованные приложения используют общую инфраструктуру, возникли две концепции: управление приложениями и базовое управление. Управление приложениями, несомненно, зависит от базового управления. Конкретные потребности некоторых децентрализованных приложений требуют обновления через базовый EVM. для поддержки, поэтому Dapp не хватает суверенитета. Например, новые функции Uniswap V4 требуют, чтобы базовый EVM поддерживал Transient Storage, а также полагалось, что EIP-1153 будет добавлен в обновление Cancun.
Чтобы решить вышеупомянутые проблемы низкой производительности обработки Ethereum L1 и проблемы суверенитета, были созданы Cosmos (2019) и Polkadot (2020). Оба надеются помочь в разработке и создании своих собственных настраиваемых цепочек, что позволит блокчейн-приложениям освоить суверенную автономию, достичь высокопроизводительной межцепочной совместимости и реализовать полнофункциональную сеть взаимодействия.
Сегодня, 4 года спустя, L2 также запустили свои собственные сетевые решения гиперссылок: от OP Stack до ZK Stack, Polygon 2.0, Arbitrum Orbit и, наконец, StarkNet, чтобы не отставать, запустил концепцию Stack.
Какие столкновения и искры произойдут между пионером полноцепной сети CP (Cosmos Polkadot) и L2s? Чтобы предоставить вам всестороннюю и глубокую перспективу, мы подробно рассмотрим эту тему в серии из трех статей. **В этой статье, как первой главе этой серии, будут рассмотрены технические решения каждой компании.Во второй главе будут рассмотрены экономическая модель и экология каждого решения, а также обобщены различия между Уровнем 1 и Уровнем 1.2 Стек выбирает характеристики, которые необходимо учитывать. В последней главе мы обсуждаем, как уровень 2 развивает собственную суперцепочку, и суммируем всю серию статей. **
1. Космос
Cosmos — это децентрализованная сеть независимых параллельных блокчейнов. Предоставляя общую среду разработки SDK, разработчики могут легко создавать свои собственные блокчейны, а несколько независимых и разных блокчейнов, ориентированных на конкретные приложения, могут взаимодействовать друг с другом. Ссылки взаимодействуют друг с другом, образуя совместимую систему. и масштабируемая полноценная сеть.
1. Структурная основа
Как упоминалось ранее, когда в экосистеме существуют крупномасштабные цепочки приложений, и каждая цепочка использует протокол IBC для связи и передачи токенов, вся сеть будет такой же громоздкой и трудной для сортировки, как паутина.
Поэтому, чтобы решить эту проблему, Cosmos предложил многоуровневую архитектуру, которая содержит два типа блокчейнов: Hubs (центральная цепочка хабов) и Zones (региональная цепочка).
**Зоны — это обычные цепочки приложений, а Хабы — это блокчейны, специально разработанные для соединения Зон вместе, в основном обеспечивающие связь между Зонами. **Когда Зона создает соединение IBC с Хабом, Хаб может автоматически получать доступ (т. е. отправлять и получать) ко всем подключенным к нему Зонам. Такая структура значительно снижает сложность связи.
Кроме того, следует отметить, что Cosmos и Cosmos Hub — это две совершенно разные вещи. Cosmos Hub — это лишь одна из цепочек, существующих в экосистеме Cosmos и преимущественно служащих эмитентом и коммуникационным центром $ATOM. **Хаб можно понимать как центр экосистемы, но на самом деле хабом может стать любая цепочка. Если Хаб станет центром экосистемы, это фактически противоречит первоначальному замыслу Cosmos. **Поскольку Cosmos по сути привержен автономии каждой цепочки и обладает абсолютным суверенитетом. Если Хаб используется в качестве центра власти, то суверенитет больше не называется суверенитетом. Так что при понимании Hub на этот момент нужно обратить особое внимание.
2. Ключевые технологии
2.1 МВЦ
IBC (Inter-Blockchain Communication), представляющая собой межцепочную связь, позволяет гетерогенным цепочкам передавать токены и данные друг другу. В экосистеме Cosmos базовая структура SDK такая же, и необходимо использовать механизм консенсуса Tendermint. Однако неоднородность по-прежнему существует, поскольку цепочки могут иметь разные функциональные возможности, варианты использования и детали реализации в рамках структуры.
Так как же добиться связи между разнородными цепочками?
Это требует только окончательности на уровне консенсуса. Мгновенная завершенность означает, что, пока более 1/3 валидаторов верны, блок не будет разветвляться, гарантируя, что транзакция будет окончательной после создания блока. Независимо от различий в случаях применения и консенсусе между гетерогенными цепочками, до тех пор, пока их уровни консенсуса гарантированно соответствуют окончательности, совместимость между цепочками будет определяться едиными правилами.
Ниже приведен базовый процесс межсетевого взаимодействия.Предположим, вы хотите перевести 10 $ATOM из цепочки A в цепочку B:
В настоящее время $ATOM в цепочке B не является настоящим $ATOM, а представляет собой просто сертификат. $ATOM, заблокированный в цепочке A, не может быть использован, но тот, что в цепочке B, можно использовать нормально. Когда пользователь использует учетные данные в B, заблокированный $ATOM в цепочке A также будет уничтожен.
Однако самая большая проблема, с которой сталкивается межсетевое взаимодействие, заключается не в том, как представлять данные из одной цепочки в другой цепочке, а в том, как справляться с такими ситуациями, как разветвление цепочки и реорганизация цепочки.
Потому что каждая цепочка в Cosmos — это независимая и автономная отдельная цепочка со своим собственным верификатором. Поэтому весьма вероятно, что найдутся разделы, которые творят зло.Например, если цепочка А передает сообщения цепочке Б, то вам необходимо заранее проверить валидаторов цепочки Б, прежде чем решить, стоит ли доверять цепочке.
Например, предположим, что маленькая красная точка на рисунке представляет токен ETM, и все пользователи в трех разделах ABC хотят использовать EVMOS для запуска Dapps в разделах, поскольку передача активов осуществляется посредством межцепочной связи. ЭТМ.
Если в это время раздел Ethermint запустит атаку двойного расходования, раздел ABC, несомненно, будет затронут, но дело ограничится только этим. Остальные сети, не связанные с ETM, не подвергнутся никаким атакам. Это также гарантирует Cosmos. Даже если такая вредоносная передача информации произойдет, это все равно не затронет всю сеть.
2.2 Тендерминт БФТ
Cosmos использует Tendermint BFT в качестве базового алгоритма консенсуса и механизма консенсуса Cosmos. Он объединяет и упаковывает базовую инфраструктуру и уровень консенсуса блокчейна в универсальное решение механизма, а также использует технологию ABCI для поддержки инкапсуляции любого языка программирования. Таким образом, адаптируясь к базовый уровень консенсуса и сеть. **Таким образом, разработчики могут выбирать любой язык, который им нравится.
2.3 Cosmos SDK
Cosmos SDK — это модульная платформа, запущенная Cosmos, которая упрощает создание децентрализованных приложений на уровне консенсуса. Разработчики могут легко создавать конкретные приложения/цепочки без необходимости переписывать код для каждого модуля, что значительно снижает нагрузку на разработку и теперь позволяет разработчикам переносить приложения, развернутые на EVM, в Cosmos.
Источник:
Кроме того, блокчейны, созданные с использованием Tendermint и Cosmos SDK, также создают новые экосистемы и новые технологии, ведущие развитие отрасли, такие как Nym, цепочка конфиденциальности, Celestia, обеспечивающая доступность данных, и так далее. Именно благодаря гибкости и простоте использования, обеспечиваемым Cosmos, разработчики могут сосредоточиться на инновациях в проектах, не прибегая к дублированию работы.
2.4 Учетная запись безопасности Interchain
1) Межсетевая безопасность
Поскольку Cosmos отличается от экосистемы Ethereum, у него есть L1 и L2. Каждая цепочка приложений в экосистеме Cosmos равна друг другу, и здесь нет прогрессивных отношений или отношений «верхний-низший». Однако по этой причине межцепочечная безопасность не такая полная, как у Ethereum. В Эфириуме окончательность всех транзакций подтверждается Эфириумом, наследующим базовую безопасность. Но как следует поддерживать безопасность для единого блокчейна, который обеспечивает собственную безопасность?
Cosmos запустила Interchain Security, которая, по сути, обеспечивает общую безопасность за счет совместного использования большого количества существующих узлов. Например, монолитная цепочка может совместно использовать набор узлов проверки с Cosmos Hub для создания новых блоков для монолитной цепочки. Поскольку узлы обслуживают как Cosmos Hub, так и единую цепочку, они могут получать комиссии и вознаграждения от обеих цепочек.
Источник:/tokenomics-dao/token-use-cases-part-1-atom-of-true-saving-token-5 fd 21 d 41161 e
Как показано на рисунке, транзакции, первоначально созданные в цепочке X, генерируются узлами X для проверки. Если вы используете общий узел с Cosmos Hub ($ATOM), транзакции, первоначально созданные в цепочке X, будут проверены и рассчитаны узлами цепочки Hub для создания новых блоков для X.
Логически говоря, выбор относительно зрелой цепочки с большим количеством узлов, такой как цепочка Hub, является первым выбором для общей безопасности. Потому что если они хотят атаковать такую цепочку, злоумышленникам необходимо иметь в залоге большое количество токенов $ATOM, что увеличивает сложность атаки.
Мало того, механизм Interchain Security также значительно снижает барьеры для создания новых цепочек. Вообще говоря, если новая цепочка не обладает особенно отличными ресурсами, ей, возможно, придется потратить много времени на привлечение валидаторов и развитие экосистемы. Но в Cosmos, поскольку валидаторы могут использоваться совместно с цепочкой Hub, это значительно снижает нагрузку на новую цепочку и ускоряет процесс разработки.
2) Межчейн-аккаунт
В экосистеме Cosmos, поскольку каждая цепочка приложений управляется сама по себе, приложения не могут получить доступ друг к другу. Таким образом, Cosmos предоставляет кросс-чейн-аккаунт, который позволяет пользователям напрямую получать доступ ко всем цепочкам Cosmos, поддерживающим IBC, из Cosmos Hub, чтобы пользователи могли получать доступ к приложениям цепочки B в цепочке A для достижения полноцепочного взаимодействия.
2.Полкадот
Как и Cosmos, Polkadot стремится создать инфраструктуру, которая позволит разработчикам свободно развертывать новые цепочки и обеспечивать совместимость между цепочками.
1. Структурная основа
1.1 Релейная цепь:
Релейную цепь также можно назвать главной цепью, которую можно понимать как солнце в Солнечной системе.Являясь основной частью всей сети, все ответвленные цепи вращаются вокруг нее. Как показано на рисунке, цепочка ретрансляции (Relay Chain) связана со многими цепочками с различными функциями, такими как цепочка транзакций, цепочка хранения файлов, цепочка Интернета вещей и т. д.
Источник:/polkadot-network/polkadot-the-foundation-of-a-new-internet-e 8800 ec 81 c 7
Это иерархическое решение Polkadot для расширения: одна цепочка ретрансляции соединена с другой цепочкой ретрансляции для достижения неограниченной масштабируемости. (Примечание: в конце июня этого года основатель Polkadot Гэвин предложил Polkadot 2.0, который может изменить новый взгляд на понимание Polkadot.)
1.2 Парачейн:
Цепочка реле имеет несколько слотов парачейна, и парачейн подключается к цепочке реле через эти слоты, как показано на рисунке:
Источник: om/cn/learn/slot-auction-cn
Однако, чтобы получить слот, участвующие парачейны должны поставить свои $DOT. Как только слот будет получен, парачейн сможет взаимодействовать с основной сетью Polkadot через этот слот и совместно использовать безопасность. Стоит отметить, что количество слотов ограничено и будет постепенно увеличиваться.Первоначально ожидается поддержка 100 слотов, которые будут периодически перетасовываться и распределяться в соответствии с механизмом управления для поддержания активности экологии парачейна.
Парачейны, получающие слоты, могут пользоваться общей безопасностью и межцепочной ликвидностью экосистемы Polkadot. В то же время параллельная цепочка также должна взамен предоставлять определенные преимущества и вклад в основную сеть Polkadot, например, брать на себя большую часть обработки транзакций в сети.
1.3 Параллельные потоки:
Парапотоки — это еще один механизм обработки, похожий на парачейны. Разница в том, что парачейны имеют слоты один за другим и имеют выделенные слоты, которые могут работать непрерывно без перерывов. Но параллельные потоки подразумевают совместное использование слота между параллельными потоками и поочередное использование этого слота для выполнения. **
Когда параллельный поток получает право на использование слота, он может временно работать как парачейн, обрабатывая транзакции, генерируя блоки и т. д. Но когда этот период времени закончится, слот должен быть освобожден для использования другими параллельными потоками.
Таким образом, параллельным потокам не нужно закладывать активы на длительное время, им нужно только платить определенную комиссию при приобретении каждого периода времени, поэтому можно сказать, что это метод оплаты по мере использования слота. Конечно, если парапоток получит достаточную поддержку и голоса, его можно повысить до парачейна и получить фиксированный слот.
По сравнению с парачейнами, параллельные потоки имеют меньшую стоимость и более низкий порог входа в Polkadot, однако нет никакой гарантии, когда вы сможете получить право на использование слота, что не является стабильным. Поэтому какие из них больше подходят для временного использования или тестирования новых цепей?
1.4 Адаптерный мост:
Связь между парачейнами может быть достигнута только через XCMP (будет представлен позже), и они имеют одинаковый уровень безопасности и консенсус. А что, если это гетерогенная цепочка?
Здесь следует отметить одну вещь: хотя структура, предоставляемая Substrate, делает все цепи, связанные с экосистемой Polkadot, изоморфными, с развитием экосистемы неизбежно появятся некоторые зрелые публичные цепи с большими системами, которые захотят участвовать. .в экологии. Если вы попросите их выполнить повторное развертывание, используя только Substrate, это в принципе невозможно. Так как же реализовать передачу сообщений между разнородными цепочками?
**Возьмем пример из реальной жизни. Если вы хотите передать файлы с телефона Apple на телефон Android через соединение, разъемы разные, поэтому для подключения вам понадобится конвертер. Это и есть реальная роль моста передачи. **Это парачейн, который является посредником между цепочкой ретрансляции и гетерогенной цепочкой (внешней цепочкой). Смарт-контракты развертываются в параллельной цепочке и гетерогенной цепочке, позволяя цепочке ретрансляции взаимодействовать с внешней цепочкой и достигать перекрестного взаимодействия. Функция цепи.
2. Ключевые технологии
2.1 МАЛЫШ, дедушка
BABE (слепое назначение для расширения блокчейна) — это механизм генерации блоков Polkadot. Проще говоря, он случайным образом выбирает валидаторов для создания новых блоков, и каждому валидатору назначается отдельный временной интервал. В течение этого временного интервала только валидаторы, назначенные этому слоту, могут создавать блоки.
Дополнительные инструкции:
**Другими словами, это эксклюзивный период времени. В период времени 1 валидатор 1, назначенный на этот период времени 1, отвечает за создание блоков. У каждого валидатора есть период времени, и он не может создавать блоки повторно. **
Преимущество этого подхода в том, что случайное распределение максимизирует справедливость, поскольку у каждого есть шанс быть распределенным. А поскольку временной интервал известен, каждый может подготовиться заранее и неожиданной генерации блоков не произойдет.
Так как же гарантировать, что все блоки принимают один и тот же консенсус? Далее мы представим еще один механизм Polkadot: Дедушка.
Grandpa — это механизм финализации блоков, который может решить проблему форка, которая может возникнуть из-за разных консенсусов, когда BABE производит блоки. Например, узел 1 и узел BABE одновременно создали разные блоки, что привело к форку. В это время в игру вступит Дедушка, который спросит всех валидаторов: Как вы думаете, какая цепочка лучше?
Валидаторы рассмотрят обе цепочки и проголосуют за ту, которая, по их мнению, лучше. Цепочка, набравшая наибольшее количество голосов, в конечном итоге будет подтверждена Дедушкой и станет последней цепочкой. Отклоненная цепочка будет заброшена.
Таким образом, Grandpa похож на «дедушку» всех валидаторов, играя роль лица, принимающего окончательное решение, устраняя риск форков, которые может принести BABE. Это позволяет Blockchain завершить цепочку, с которой все согласны.
Подводя итог, можно сказать, что BABE отвечает за случайное создание блоков, а дедушка отвечает за выбор последней цепочки. Эти двое работают вместе, чтобы обеспечить безопасную работу экосистемы Polkadot.
2.2 Субстрат
Substrate — это среда разработки, написанная на языке Rust, с базовыми расширяемыми компонентами, предоставляемыми FRAME, что позволяет Substrate поддерживать множество различных вариантов использования. Любой блокчейн, созданный с использованием Substrate, не только изначально совместим с Polkadot, но может разделять безопасность и работать одновременно с другими параллельными цепочками. Он также помогает разработчикам создавать свои собственные эксклюзивные механизмы консенсуса, модели управления и т. д. и постоянно меняется в соответствии с потребностями. разработчиков.
Кроме того, Substrate обеспечивает большое удобство при обновлении самого себя, поскольку является независимым модулем во время выполнения и может быть отделен от других компонентов. Поэтому этот работающий модуль можно напрямую заменить при обновлении функций. В качестве парачейна, который разделяет консенсус, пока сеть и консенсус синхронизированы с цепочкой ретрансляции, операционную логику можно напрямую обновлять без необходимости хард-форка.
2.3 ХСМ
Если бы вы могли объяснить XCM в одном предложении, это было бы так: **Формат межсетевой связи, который позволяет различным блокчейнам взаимодействовать. **
Например, у Polkadot есть много парачейнов: если парачейн A хочет взаимодействовать с парачейном B, ему необходимо упаковать информацию в формате XCM. **XCM похож на языковой протокол. Если каждый использует этот протокол для общения, они смогут общаться без барьеров. **
Формат XCM (формат сообщения перекрестного консенсуса) — это стандартный формат сообщений, используемый для межцепочной связи в экосистеме Polkadot, и на его основе основаны три различных метода доставки сообщений:
Например, поскольку формат XCM содержит различную информацию, такую как сумма передаваемых активов, счет-получатель и т. д. При отправке сообщения канал HRMP или цепочка ретрансляции доставят это сообщение в формате XCM. После того, как другая параллельная цепочка получит сообщение, она проверит правильность формата, затем проанализирует содержимое сообщения, а затем выполнит действия в соответствии с инструкциями в сообщении, например, переведет активы на назначенную учетную запись. взаимодействие цепочек достигнуто, и обе цепочки успешны.
Коммуникационные мосты, такие как XCM, очень важны для многоцепных экосистем, таких как Polkadot.
Поняв Cosmos и Polkadot, я считаю, что понял их видение и структуру. Итак, далее мы подробно объясним, что представляют собой решения Stack, запущенные ETH L2s?
三. ОП-стек
1. Структурная основа
Согласно официальной документации, OP Stack состоит из ряда компонентов и поддерживается OP Collective. Сначала он появляется в виде программного обеспечения, лежащего в основе основной сети, и, наконец, появляется в форме суперцепочки Optimism и ее управления. L2, разработанный с использованием OP Stack, может использовать общие уровни безопасности, связи и общий стек разработки. Разработчики могут свободно настраивать цепочку для любого конкретного случая использования блокчейна.
Из рисунка мы можем понять, что все гиперцепи OP Stack будут взаимодействовать через мост суперцепи OP Bridge и использовать Ethereum в качестве базового консенсуса безопасности для создания суперцепи L2 и разделения внутренней структуры каждой гиперцепи.
**1) Уровень доступности данных: **Цепочки, использующие OP Stack, могут использовать этот модуль доступности данных для получения входных данных. Поскольку все цепочки получают данные с этого уровня, этот уровень оказывает существенное влияние на безопасность. Если определенный фрагмент данных не может быть получен из него, возможно, не существует способа синхронизировать цепочку.
Как видно из этого рисунка, OP Stack использует Ethereum и EIP-4844. Другими словами, он по существу использует блокчейн Ethereum для доступа к данным.
**2) Уровень секвенирования: **Секвенсор определяет, как собирать пользовательские транзакции и публиковать их на уровне доступности данных, который обрабатывается с помощью одного выделенного секвенсора в стеке OP. Однако это может привести к тому, что сортировщик не сможет сохранять транзакции слишком долго.В будущем OP Stack сделает сортировщик модульным, чтобы цепочка могла легко менять механизм сортировки.
На рисунке вы можете видеть один секвенсор и мультисеквенсор.Единый секвенсор позволяет любому выступать в качестве секвенсора в любое время (более высокий риск).Мультисеквенсор рисуется из заранее определенного набора возможных участников.Выберите. Затем, если вы выберете несколько секвенсоров, каждая цепочка, разработанная на основе OP Stack, может быть выбрана явно.
3) Уровень деривации: Этот уровень определяет, как обрабатывать обработанные входные необработанные данные для обеспечения доступности данных, и передает их на уровень выполнения через API Ethereum. Как видно на рисунке, OP Stack состоит из Rollup и Indexer.
**4) Уровень выполнения: **Этот уровень определяет структуру состояний в системе OP Stack. Когда API движка получает входные данные от деривации, запускается переход состояния. На рисунке видно, что в OP Stack уровень исполнения — EVM. Однако в слегка измененной версии он также может поддерживать другие типы виртуальных машин.Например, Pontem Network планирует использовать OP Stack для разработки Move VM L2.
**5) Уровень расчетов: **Как следует из названия, он используется для обработки вывода активов из блокчейна, но такой вывод требует подтверждения статуса целевой цепочки сторонней цепочке, а затем обработки активы в соответствии со статусом. Суть заключается в том, чтобы позволить сторонней цепочке понять статус целевой цепочки.
Как только транзакция публикуется и завершается на соответствующем уровне доступности данных, транзакция также завершается в цепочке OP Stack. Его больше нельзя изменить или удалить, не разрушив базовый уровень доступности данных. Возможно, транзакция еще не принята уровнем расчетов, поскольку уровень расчетов должен иметь возможность проверить результат транзакции, но сама транзакция уже является неизменяемой.
Это также механизм для гетерогенных цепочек. Гетерогенные цепочки имеют разные механизмы расчетов. Поэтому в OP Stack уровень расчетов доступен только для чтения, что позволяет гетерогенным цепочкам принимать решения на основе состояния OP Stack.
На этом уровне мы видим, что OP Stack использует доказательство ошибок в OP Rollup. Предлагающие могут предложить действительный статус, который они оспаривают, и, если в течение определенного периода времени не будет доказано, что он неправильный, он автоматически будет считаться правильным.
**6) Уровень управления: **Как видно на рисунке, для управления в стеке OP используются токены с мультиподписью + $OP. Обычно для управления обновлением компонентов системы Stack используется мультиподпись, операции будут выполняться при участии всех участников в подписании. Владельцы токенов $OP могут голосовать за DAO сообщества для участия в управлении.
**OP Stack похож на комбинацию Cosmos и Polkadot. Он может свободно настраивать эксклюзивные цепочки, такие как Cosmos, а также может обеспечивать безопасность и консенсус, как Polkadot. **
2. Ключевые технологии
2.1 Объединение ОП
OP Rollup обеспечивает безопасность за счет проблем с доступностью данных и позволяет параллельное выполнение транзакций. Ниже приведены конкретные этапы реализации:
Пользователь инициирует транзакцию на уровне L2.
Sequencer будет пакетно упаковывать и обрабатывать, а затем синхронизировать обработанные данные транзакции и новый корень состояния со смарт-контрактом, развернутым на уровне L1, для проверки безопасности. Следует отметить, что когда Sequencer обрабатывает транзакцию, он также генерирует собственный корень состояния и синхронизирует его с L1.
После проверки L1 возвращает данные и статус корня в L2, а статус транзакции пользователя надежно проверяется и обрабатывается.
В настоящее время OP Rollup считает корень состояния, сгенерированный Sequencer, оптимистичным и правильным. И откроется временное окно, в котором верификатор сможет проверить, соответствует ли корень состояния, сгенерированный Sequencer, корню состояния транзакции.
Если в течение указанного временного окна не будет валидатора, который можно было бы проверить, транзакция автоматически будет считаться правильной. Если злонамеренное мошенничество будет подтверждено, Sequencer, обрабатывающий транзакцию, будет наказан соответствующим образом.
2.2 Межсетевое мостовое соединение
a) То же, что и обмен сообщениями L2
Поскольку OP Rollup использует доказательство ошибок, транзакция должна дождаться завершения задачи. Этот процесс занимает много времени, а удобство работы пользователя низкое. Однако ZKP (доказательство с нулевым разглашением) является дорогостоящим и подверженным ошибкам, и для реализации пакетного ZKP потребуется некоторое время.
**Поэтому, чтобы решить проблему связи между гиперцепями L2 OP, OP Stack предложил модульное доказательство: используя две системы доказательства для одной и той же цепочки, разработчики, создающие стеки L2, могут свободно выбирать любой тип моста. **
В настоящее время ОП обеспечивает:
Разработчики могут выбирать направление мостового соединения в соответствии с потребностями своих собственных цепочек.Например, для ценных активов они могут выбрать мостовое соединение с высоким уровнем безопасности... Разнообразные мостовые технологии позволяют эффективно перемещать активы и данные между различными цепочками.
б) Межсетевые транзакции
Традиционные кросс-чейн транзакции выполняются асинхронно, а это означает, что транзакция может быть выполнена не полностью.
OP Stack предложил идею общего сортировщика для такого типа задач. Например, если пользователь хочет выполнить межцепочный арбитраж, то, поделившись секвенсором в цепочке A и цепочке B, он может достичь консенсуса относительно времени транзакции.Комиссионные будут выплачиваться только после загрузки транзакций в цепочка, и секвенаторы с обеих сторон разделяют риск.
c)Транзакция по гиперссылке
Поскольку доступность данных Ethereum L1 недостаточно масштабируема (емкость ограничена), он не может масштабироваться для публикации транзакций в суперцепочке.
Поэтому в OP Stack предлагается использовать протокол Plasma для расширения объема данных, к которым может получить доступ цепочка OP, что может заменить DA (доступность данных) для дополнения большего количества данных L1. Доступность данных транзакций переносится в цепочку Plasma, а обязательства по данным записываются только на уровне L1, что значительно улучшает масштабируемость.
4. Стек ЗК
1. Структурная основа
ZK Stack — это набор компонуемых модульных кодов с открытым исходным кодом, построенных на той же базовой технологии (ZK Rollup), что и zkSync Era, что позволяет разработчикам настраивать свои собственные гиперссылки L2 и L3, управляемые ZK.
Поскольку ZK Stack бесплатен и имеет открытый исходный код, разработчики могут свободно настраивать гиперссылки в соответствии со своими конкретными потребностями. Независимо от того, выберете ли вы сеть уровня 2, работающую параллельно с zkSync Era, или сеть уровня 3, работающую поверх нее, возможности настройки будут обширными.
По данным Matter Labs, создатели пользуются полной автономией в настройке и формировании каждого аспекта цепочки, от выбора модели доступности данных до использования собственного децентрализованного заказа токенов проекта.
Конечно, эти гиперчейны ZK Rollup работают независимо, но для обеспечения безопасности и проверки будут полагаться только на Ethereum L1.
Источник: документ zkSync.
Как видно из рисунка, каждая гиперссылка должна использовать механизм zkEVM zkSync L2 для обеспечения общей безопасности. Несколько цепочек ZKP работают одновременно и объединяют доказательства блоков на расчетном уровне L1, который можно постоянно расширять для создания новых L3, L4... точно так же, как при штабелировании блоков.
2. Ключевые технологии
1) Объединение ZK
Нижний уровень ZK Stack использует ZK Rollup в качестве базовой технологии. Ниже приводится основной пользовательский процесс:
Пользователи отправляют свои собственные транзакции, а Sequencer собирает транзакции в упорядоченные пакеты, самостоятельно генерирует сертификаты действительности (STARK/SNARK) и обновляет статус. Обновленный статус будет отправлен в смарт-контракт, развернутый на L1, и проверен. Если проверка пройдет успешно, статус актива уровня L1 также будет обновлен. Преимущество ZK Rollup заключается в том, что он имеет возможность выполнять математическую проверку посредством доказательства с нулевым разглашением, что является более высоким с точки зрения технологий и безопасности.
2) Мост гиперссылок
Как показано в структурной структуре выше, ZK Stack может обеспечить расширение беспроводной сети и непрерывно генерировать уровни L3, L 4 и т. д. Так как же обеспечить совместимость между гиперссылками?
**ZK Stack представляет мост гиперчейна. Развертывая смарт-контракт общего моста на уровне L1, он проверяет доказательство Merkle транзакций, происходящих в гиперчейне. По сути, это то же самое, что и ZK Rollup, за исключением того, что он отличается от исходного уровня L2. -Л1.Стал из Л3-Л2. **
ZK Stack поддерживает смарт-контракты в каждой гиперчейне и асинхронно вызывает друг друга между цепочками.Пользователи могут быстро и безопасно передавать свои активы в течение нескольких минут, не неся при этом никаких дополнительных затрат. Например, чтобы обработать сообщение по принимающей гиперссылке B, отправляющая гиперссылка A должна завершить свой статус до самой ранней гиперссылки, в которой A и B являются общими. Таким образом, на практике задержка связи Hyperbridge составляет всего несколько секунд, Hyperchain может выполнять блоки в секунду и быть дешевле.
Источник:ocs/reference/concepts/hyperscaling.html#l3s
Более того, поскольку L3 может использовать преимущества технологии сжатия, доказательство упаковано. L2 будет еще больше расширять упаковку, тем самым формируя более значительный коэффициент сжатия и более низкую стоимость (рекурсивное сжатие), что может обеспечить безопасную, быструю (в течение нескольких минут) и дешевую (стоимость одной транзакции) трансграничные транзакции.
5. Полигон 2.0
Polygon — это специальное решение L2, технически L1, в качестве боковой цепи Ethereum. Команда Polygon недавно объявила о плане Polygon 2.0, который поможет разработчикам создавать свои собственные цепочки ZK L2 с использованием ZK и объединять их с помощью нового протокола межцепочной координации, заставляя пользователей чувствовать, что вся сеть использует одну цепочку.
Polygon 2.0 стремится поддерживать неограниченное количество цепочек, а межцепочные взаимодействия могут происходить безопасно и мгновенно без дополнительных предположений о безопасности или доверии, что обеспечивает неограниченную масштабируемость и единую ликвидность.
1. Структурная основа
Источник: Блог Полигона
Polygon 2.0 состоит из 4 уровней протокола:
1) Слой залога
Уровень залога — это протокол, основанный на PoS (Proof of Stake), который использует залог $MATIC для достижения децентрализованного управления для эффективного управления валидаторами и повышения эффективности майнеров.
Как видно из рисунка, Polygon 2.0 предлагает менеджер валидаторов и менеджер цепочки на уровне залога.
Уровень ставок уже сформулировал базовую структуру соответствующих правил для каждой цепочки, и разработчикам остается сосредоточиться только на разработке собственных цепочек.
Источник: Блог Полигона
2) Уровень совместимости
Межсетевые протоколы имеют решающее значение для совместимости всей сети.
В настоящее время для поддержки Polygon использует два контракта: агрегатор и очередь сообщений.
Как только доказательство ZK будет принято агрегатором, принимающая цепочка может начать принимать сообщения с оптимизмом, поскольку вся принимающая цепочка верит доказательству ZK, тем самым обеспечивая бесперебойную доставку сообщений и так далее.
3) Уровень исполнения
Уровень выполнения позволяет любой цепочке Polygon генерировать пакеты упорядоченных транзакций, также называемых блоками. Большинство сетей блокчейнов (Ethereum, Bitcoin и т. д.) используют его в аналогичном формате.
Уровень исполнения состоит из нескольких компонентов, таких как:
Учитывая, что этот уровень широко распространен, но относительно сложен в реализации, существующие высокопроизводительные реализации (такие как Erigon) следует использовать повторно, где это возможно.
4) Пробный слой
Уровень доказательства генерирует доказательства для каждого полигона. Это высокопроизводительный и гибкий протокол доказательства ZK, который обычно состоит из следующих компонентов:
2. Ключевые технологии
Источник: Блог Полигона
1) Валидиум zkEVM
В обновлении Polygon 2.0 команда обновила его до zkEVM validium, сохранив при этом исходную версию Polygon POS.
Источник: Блог Полигона
С точки зрения простой научно-популярной науки, Validium и Rollup являются решениями уровня 2, и их цель — расширить возможности транзакций Ethereum и сократить время транзакций. Сравните два:
Понятно, что Validium — это накопительный пакет с более низкой стоимостью и большей масштабируемостью. Однако принципом работы Polygon zkEVM (Polygon POS-механизм) до обновления был (ZK) Rollup, и он также достигал значительных результатов. Всего за 4 месяца с момента запуска его стоимость TVL выросла до 33 миллионов долларов США.
Источник: Дефилама
В долгосрочной перспективе стоимость создания доказательств для zkEVM на основе Polygon PoS может стать препятствием для будущего расширения. Хотя команда Polygon усердно работала над снижением стоимости Batch, она была снижена до чрезвычайно впечатляющей цифры: доказав, что стоимость 10 миллионов транзакций составляет всего $0,0259. Но Vailidium стоит дешевле, так почему бы не использовать его?
Polygon официально выпустил документы. В будущих версиях **Validium возьмет на себя предыдущую работу POS, сохраняя при этом POS. Основная роль его верификатора POS – обеспечение доступности данных и сортировка транзакций. **
Модернизированный zkEVM Validium обеспечит очень высокую масштабируемость и очень низкую стоимость. Потому что он очень подходит для приложений с большим объемом транзакций и низкой комиссией за транзакции, таких как Gamefi, Socialfi, DeFi и т. д. Для разработчиков никаких операций не требуется, им нужно только обновиться вместе с основной сетью, чтобы завершить обновление Validium.
2) Объединение zkEVM
В настоящее время Polygon PoS (скоро будет обновлен до Polygon Validium) и Polygon zkEVM Rollup являются двумя общедоступными сетями экосистемы Polygon. Это сохраняется и после обновления, с дополнительным преимуществом того, что обе сети используют передовую технологию zkEVM: одна для агрегации, а другая для проверки.
Polygon zkEVM Rollup уже обеспечивает высочайший уровень безопасности, но ценой несколько более высокой стоимости и ограниченной пропускной способности. Тем не менее, он хорошо подходит для приложений, которые обрабатывают транзакции с высокой стоимостью и отдают приоритет безопасности, таких как ценные децентрализованные приложения DeFi.
六. Решение об орбите
Arbitrum в настоящее время является самой важной публичной сетью L2. С момента запуска в августе 2021 года ее TVL превысил 5,1 миллиарда долларов США, а как ведущая сеть L2 она занимает почти 54% доли рынка.
В марте этого года Arbitrum выпустила версию Orbit, до этого Arbitrum выпустила серию экологических продуктов:
Сегодня речь пойдет об Arbitrum Orbit.
1. Структурная основа
Первоначально, если разработчики хотели использовать Arbitrum Orbit для создания сети L2, они сначала выдвигали предложение, за которое голосовал Arbitrum DAO. В случае принятия проекта создавалась новая цепочка L2. Однако для разработки L3, 4, 5... на L2 не требуется никакого разрешения. Любой может предоставить не требующую разрешения структуру для развертывания настраиваемых цепочек на Arbitrum L2.
Источник: Технический документ
Как видите, Arbitrum Orbit также стремится позволить разработчикам настраивать свою собственную цепочку Oribit L3 на основе уровня 2, например Arbitrum One, Arbitrum Nova или Arbitrum Goerli. Разработчики могут настраивать соглашение о конфиденциальности, лицензию, экономическую модель токенов, управление сообществом и т. д. этой цепочки, предоставляя разработчикам максимальную автономию.
Среди них более примечательно то, что Oribit позволяет цепочке L3 использовать токен этой цепочки в качестве единицы расчета комиссий, тем самым эффективно развивая собственную сеть.
2. Ключевые технологии
1) Объединение AnyTrust
Эти два протокола поддерживают Arbitrum One и Arbitrum Nova соответственно. Как уже говорилось ранее, Arbitrum One — это объединение основной основной сети; Arbitrum Nova — второе объединение основной сети, но оно связано с протоколом AnyTrust. Его можно ввести путем введения «безопасности». предположения» (Trust Assumption), чтобы ускорить расчеты и сократить расходы.
Среди них Arbitrum Rollup — это OP Rollup, поэтому без дальнейших пояснений мы проведем подробный анализ протокола AnyTrust.
Протокол AnyTrust в основном управляет доступностью данных и одобрен рядом сторонних организаций, таких как DAC (Комитет по доступности данных). А за счет введения «предположений безопасности» транзакционные издержки значительно снижаются. Цепочка AnyTrust работает на Arbitrum One как сайдчейн, что обеспечивает более низкие затраты и более высокую скорость транзакций.
Итак, что же такое «допущение доверия»? Почему его существование снижает транзакционные издержки и требует меньше доверия?
Согласно официальной документации Arbitrum, цепочка AnyTrust управляется комитетом узлов и использует минимальные предположения для определения честности членов комитета. Например, предположим, что комитет состоит из 20 человек и предполагается, что как минимум 2 члена честны. По сравнению с BFT, который требует честности ⅔ участников, AnyTrust снижает порог доверия до минимума.
В транзакции, поскольку комитет обещает предоставить данные транзакции, узлу не нужно записывать все данные транзакции L2 на L1, а нужно только записать хэш-значение пакета транзакций, что может значительно сэкономить затраты. из роллапа. Вот почему цепочка AnyTrust может снизить транзакционные издержки.
Что касается вопроса доверия, как упоминалось ранее, предполагается, что только 2 из 20 участников честны, и это предположение верно. Если 19 из 20 членов комитета подпишутся на подтверждение правильности сделки, ее можно безопасно выполнить. Тогда даже если участник, не подписавший соглашение, честен, один из 19 подписавших участников должен быть честным.
Что нам делать, если члены не подписывают соглашение или большое количество членов отказываются сотрудничать, что приводит к сбою в работе должным образом? Цепочка AnyTrust по-прежнему может работать, но она вернется к исходному протоколу Rollup, а данные по-прежнему будут публиковаться в Ethereum L1. Когда комитет будет функционировать должным образом, сеть перейдет обратно на более дешевый и быстрый режим.
Aribtrum запустил этот протокол в надежде удовлетворить потребности приложений, требующих высокой скорости обработки и низкой стоимости, таких как Gamefi.
2) Нитро
Nitro — это новейшая версия технологии Arbitrum, основным элементом которой является Prover, который выполняет традиционное интерактивное доказательство мошенничества на Arbitrum с помощью кода WASM. И все его компоненты готовы.Arbitrum завершил обновление в конце августа 2022 года, плавно перенеся/обновив существующий Arbitrum One до Aribitrum Nitro.
Нитро имеет следующие особенности:
Эти функции Oribit обеспечивают техническую поддержку для вариантов использования Arbitrum L3 и L 4. Arbitrum может привлечь разработчиков, которым нужны возможности настройки для создания своих собственных настраиваемых цепочек.
七. Стек Старкнета
Соучредитель StarkWare Эли Бен-Сассон заявил на конференции EthCC в Париже, что Starknet скоро запустит Starknet Stack, позволяющий любому приложению развертывать свою собственную цепочку приложений Starknet без каких-либо разрешений.
Ключевые технологии, такие как доказательство STARK в Starknet, язык программирования Cairo и собственная абстракция учетных записей, обеспечивают мощную гарантию быстрого развития Starknet. Когда разработчики используют Stack для настройки своей собственной цепочки приложений Starknet, он является масштабируемым и свободно настраиваемым, что может значительно увеличить пропускную способность сети и уменьшить перегрузку основной сети.
Хотя Starknet в настоящее время является лишь предварительной идеей, официальные технические документы еще не опубликованы. Однако Madara Sequencer и LambdaClass разрабатываются как совместимые со Starknet компоненты Sequencer и Stack соответственно, чтобы лучше адаптироваться к Starknet. Официальные лица также усердно работают над предстоящим стеком Starknet, включая разработку полных узлов/механизмов выполнения/проверки и других компонентов.
Стоит отметить, что не так давно StarkNet представил предложение «Простой децентрализованный протокол», надеясь изменить текущий статус текущей одноточечной операции L2s Sequencer. Ethereum децентрализован, а L2s — нет, и его доход от MEV делает Sequencer плохим.
StarkNet перечислил некоторые решения в предложении, такие как:
Кроме того, существуют планы по сертификации ZK, обновлению статуса L1 и т. д. В сочетании с предыдущей крупной инициативой по поддержке сообщества для использования кода Prover без разрешения, предложение StarkNet направлено на решение проблемы недостаточной децентрализации L2 и попытку сбалансировать несогласованность блокчейна.Может быть,треугольная проблема действительно заметна.
Источник: esource/the-starknet-stacks-growth-spurt/
8. Заключение
В этой главе, посредством технического объяснения CP и основных стеков уровня 2, мы фактически можем обнаружить, что текущее решение стека уровня 2 может эффективно решить проблему расширения Ethereum, но оно также приносит ряд проблем и проблем, особенно с точки зрения совместимости. Технология стекового решения L2 не так развита, как CP. Даже техническая концепция CP, разработанная три или четыре года назад, все еще заслуживает изучения на нынешних L2. Таким образом, на техническом уровне текущий CP все еще намного превосходит уровень 2. Однако одних передовых технологий недостаточно.В следующей второй статье мы обсудим соответствующие преимущества, недостатки и характеристики стеков CP и L2 с точки зрения ценности токена и экологического развития, чтобы улучшить точку зрения читателей.
Использованная литература:
/@eternal1 997 л
/polkadot-network/краткое-резюме-всего-субстрата-и-polkadot-f1f21071499d
ocs/reference/concepts/hyperscaling.html#what-are-hyperchains
/offchainlabs