فيتاليك: ما هو الفرق الحقيقي بين Ethereum L2 وتقسيم التنفيذ؟

المؤلف: فيتاليك، مؤسس Ethereum؛ الترجمة: 0xjs@金财经

قبل عامين ونصف، أشرت في مقال حول "نهاية Ethereum" إلى أنه من الناحية الفنية وجهة نظر المنطقة تبدو المسارات المختلفة للتطوير المستقبلي لـ blockchain متشابهة جدًا. في كلتا الحالتين، يوجد عدد كبير من المعاملات في السلسلة، وتتطلب معالجة هذه المعاملات (1) الكثير من العمليات الحسابية و(2) الكثير من النطاق الترددي للبيانات. إن عقد Ethereum العادية مثل عقدة أرشيف 2 تيرابايت التي تعمل على الكمبيوتر المحمول الذي أستخدمه لكتابة هذا المنشور ليست قوية بما يكفي للتحقق بشكل مباشر من مثل هذا الكم الهائل من البيانات والحسابات، حتى مع العمل الهندسي الرائع وأشجار Verkle.

في كل من "تقسيم L1" والعالم المرتكز على التجميع، يتم استخدام ZK-SNARKs للتحقق من الحسابات، ويتم استخدام DAS (أخذ عينات توفر البيانات) للتحقق من توفر البيانات. DAS في كلتا الحالتين هو نفسه. تقنية ZK-SNARKs في كلتا الحالتين هي نفسها أيضًا، الفرق هو أن أحدهما عبارة عن رمز عقد ذكي والآخر عبارة عن ميزة مضمنة في البروتوكول . من منظور تقني، يخضع Ethereum فعليًا لعملية التجزئة، ويعد التجميع جزءًا من عملية التجزئة.

هذا يؤدي إلى سؤال طبيعي: هذين ما هو الفرق بين العالمين؟ إحدى الإجابات هي أن عواقب أخطاء البرمجة مختلفة: في عالم التجميع، سيتم فقدان الرموز المميزة، بينما في عالم السلسلة المجزأة، هناك سيكون فشل الإجماع. لكنني أتوقع أنه مع ترسيخ البروتوكول وتحسين تقنيات التحقق الرسمية، فإن أهمية الأخطاء ستنخفض. إذن، ما هي الاختلافات طويلة المدى التي يمكن أن نتوقعها بين هاتين الرؤيتين؟

تنوع بيئات التنفيذ

كانت إحدى الأفكار التي جربناها لفترة وجيزة على Ethereum في عام 2019 هي بيئة التنفيذ. بشكل أساسي، سيكون لدى Ethereum "مناطق" مختلفة يمكن أن يكون لها قواعد مختلفة لكيفية عمل الحسابات (بما في ذلك طرق مختلفة تمامًا، مثل UTXO)، وكيفية عمل الآلة الافتراضية، وميزات أخرى. سيمكن هذا من تنفيذ بعض الأساليب التي قد يكون من الصعب تنفيذها إذا قامت Ethereum بكل شيء بمفردها.

في النهاية، تخلينا عن بعض الخطط الأكثر طموحًا واحتفظنا فقط بنظام EVM. ومع ذلك، فإن L2 الخاص بـ Ethereum (بما في ذلك المجموعات، والفالديوم، والبلازما) يعمل كبيئة تنفيذ إلى حد ما. غالبًا ما نركز اليوم على ما يعادل EVM لـ L2، لكن هذا يتجاهل تنوع العديد من البدائل:

• Arbitrum Stylus، بالإضافة إلى EVM In بالإضافة إلى ذلك، تمت إضافة جهاز افتراضي ثانٍ يعتمد على WASM.

• يستخدم الوقود بنية UTXO المشابهة للبيتكوين (ولكنها أكثر اكتمالاً).

• تقدم Aztec نموذجًا جديدًا للغة والبرمجة مصممًا لتصميم عقود ذكية تحافظ على الخصوصية حول ZK-SNARKs.

بنية UTXO للوقود

Iيمكننا أن نحاول تحويل EVM إلى آلة افتراضية فائقة تغطي جميع النماذج الممكنة، ولكن هذا سيؤدي إلى تنفيذ أقل فعالية بكثير لكل مفهوم من السماح لمنصات مثل هذه بالتركيز على المجالات الخاصة بها.

المقايضة الأمنية: النطاق والسرعة

يوفر Ethereum L1 أمانًا قويًا للغاية. إذا كانت بعض البيانات موجودة في كتلة تم تأكيدها على L1، فإن هذا الإجماع بأكمله (بما في ذلك الإجماع الاجتماعي في الحالات القصوى) يضمن عدم إمكانية تحرير البيانات بطريقة تنتهك قواعد التطبيق، ولن يتم تنفيذ أي تنفيذ يتم تشغيله بواسطة البيانات. تم إبطاله، ستظل البيانات متاحة. ومن أجل تحقيق هذه الضمانات، فإن Ethereum L1 على استعداد لقبول التكاليف المرتفعة. في وقت كتابة هذا التقرير، كانت رسوم المعاملات منخفضة نسبيًا: تكلف شبكات الطبقة الثانية أقل من سنت لكل معاملة، وحتى تحويلات ETH الأساسية على L1 تكلف أقل من دولار واحد. إذا تقدمت التكنولوجيا بسرعة كافية بحيث يتمكن نمو المساحة المتاحة من مواكبة الطلب، فقد تظل هذه التكاليف منخفضة - لكنها قد لا تكون كذلك. وحتى 0.01 دولار أمريكي لكل معاملة يعتبر مرتفعًا جدًا بالنسبة للعديد من التطبيقات غير المالية مثل وسائل التواصل الاجتماعي أو الألعاب.

ولكن لا تتطلب وسائل التواصل الاجتماعي والألعاب نفس نموذج الأمان مثل L1. إذا دفع شخص ما مليون دولار للتراجع عن سجل مباراة شطرنج خسرها، أو لجعل تغريدتك تبدو وكأنها نُشرت بعد ثلاثة أيام من نشرها فعليًا، فسيكون ذلك مقبولًا أيضًا. لذلك، يجب ألا تدفع هذه التطبيقات نفس تكاليف الأمان. يجعل النهج المرتكز على اللغة الثانية هذا ممكنًا، من خلال دعم مجموعة متنوعة من طرق توفر البيانات بدءًا من التجميع إلى البلازما وحتى عمليات التحقق.

< span style="font-size: 14px;">حالات استخدام مختلفة، وأنواع مختلفة من اللغة الثانية

أمان آخر تنشأ المقايضة في مسألة تمرير الأصول من L2 إلى L2. من المتوقع أنه في غضون 5 إلى 10 سنوات، ستكون جميع عمليات التجميع عبارة عن مجموعات ZK. أنظمة الإثبات فائقة الكفاءة مثل Binius وCircle STARKs جنبًا إلى جنب مع طبقات تجميع البحث والإثبات ستمكن L2 من توفير جذر الحالة النهائي في كل منها. فتحة. حاليًا، لدينا مجموعات متفائلة هجينة معقدة ومجموعات ZK، مع نوافذ زمنية مختلفة للإثبات. إذا قمنا بتنفيذ تقسيم التنفيذ في عام 2021، فإن نموذج الأمان للحفاظ على الأجزاء صادقة سيكون عبارة عن تجميع متفائل، وليس ZK - لذلك سيتعين على L1 إدارة منطق مكافحة الاحتيال المعقد للنظام ونقل الأصول من جزء إلى جزء، فترة انتظار مدتها أسبوع واحد لـ أجهزة لوحية. لكنني أعتقد أن هذه المشكلة مؤقتة أيضًا في النهاية.

المفاضلة الأمنية الثالثة والمستمرة بنفس القدر هي سرعة المعاملة. يُنشئ Ethereum كتلة كل 12 ثانية وهو غير راغب في التحرك بشكل أسرع لأن ذلك من شأنه أن يؤدي إلى مركزية الشبكة بشكل مفرط. ومع ذلك، فإن العديد من لغات L2 تستكشف أوقات كتلة تصل إلى مئات المللي ثانية. 12 ثانية ليست سيئة للغاية: في المتوسط، يتعين على المستخدمين الذين يرسلون معاملة الانتظار حوالي 6-7 ثوانٍ ليتم تضمينهم في الكتلة (وليس 6 ثوانٍ فقط، نظرًا لوجود احتمال ألا تتضمنهم الكتلة التالية). وهذا هو نفس وقت الانتظار تقريبًا عندما أدفع ببطاقة الائتمان. لكن العديد من التطبيقات تتطلب سرعات أعلى، وL2 يوفر ذلك.

لتوفير سرعات أعلى، يعتمد L2 على آلية التأكيد المسبق: يقوم مدققو L2 بالتوقيع رقميًا على التزام بتضمين معاملة في وقت محدد، وقد يتم معاقبتهم إذا لم يتم تضمين المعاملة. تعمل آلية تسمى StakeSure على تعميم هذا الأمر بشكل أكبر.

< span style="font-size: 14px;">التحقق المسبق من المستوى الثاني

يمكننا أن نحاول القيام بكل هذا على المستوى1. يمكن دمج L1 مع أنظمة "التأكيد المسبق السريع" و"التأكيد النهائي البطيء". يمكنه الجمع بين الأجزاء ذات مستويات الأمان المختلفة. ومع ذلك، هذا يضيف الكثير من التعقيد إلى البروتوكول. بالإضافة إلى ذلك، فإن القيام بكل ذلك على المستوى الأول ينطوي على خطر التحميل الزائد على الإجماع، نظرًا لأن العديد من أساليب الإنتاجية الأعلى أو الأسرع تنطوي على مخاطر مركزية أعلى أو تتطلب أشكالًا أقوى من "الحوكمة" إذا تم إجراؤها على المستوى الأول، فإن تأثير هذه المتطلبات الأقوى سوف يمتد إلى أجزاء أخرى من البروتوكول. من خلال توفير هذه المقايضات عبر L2، يمكن لـ Ethereum تجنب هذه المخاطر إلى حد كبير.

المزايا التنظيمية والثقافية لللغة الثانية

تخيل دولة مقسمة إلى نصفين، حيث يصبح النصف رأسماليًا والنصف الآخر يصبح مجتمعًا تهيمن عليه الحكومة بشكل كبير (على غرار الواقع، هذا الموقف هو مختلفة، على افتراض في هذه التجربة الفكرية أنها ليست نتيجة لأي نوع من الحرب المؤلمة بل تظهر الحدود بطريقة سحرية في يوم من الأيام، وهذا كل شيء). في الجزء الرأسمالي، تتم إدارة المطاعم من خلال مجموعة متنوعة من الملكية اللامركزية والسلاسل والامتيازات. وفي الجزء الذي تسيطر عليه الحكومة، تكون جميعها فروعًا للحكومة، مثل قسم الشرطة. في اليوم الأول، لن يتغير الكثير. يتبع الناس عمومًا العادات الموجودة، وما ينجح وما لا يعتمد على الحقائق التكنولوجية، مثل مهارات العمل والبنية التحتية. بعد عام، تتوقع أن ترى تغييرات كبيرة حيث تؤدي هياكل الحوافز والسيطرة المختلفة إلى تغييرات كبيرة في السلوك، مما يؤثر على من يأتي، ومن يبقى، ومن يغادر، وما يتم بناؤه، وما يتم الحفاظ عليه، وما يتم التخلي عنه.

تغطي نظرية التنظيم الصناعي العديد من هذه الفروق: فهي لا تتحدث فقط عن الفرق بين الاقتصاد الذي تديره الحكومة والاقتصاد الرأسمالي، ولكن أيضًا عن الاقتصاد الذي تهيمن عليه الامتيازات الكبيرة مقابل، على سبيل المثال، كل سوبر ماركت يجري تديرها شركات مستقلة الفرق بين الاقتصادات التي تعمل فيها الدولة. أعتقد الفرق بين النظام البيئي الذي يركز على L1 والنظام البيئي الذي يركز على L2 متشابه.

< span style="font-size: 14px;">ستتسبب بنية "الأشخاص الأساسيون الذين يديرون كل شيء" في حدوث مشكلات كبيرة

مفتاح Ethereum كنظام بيئي من الطبقة الثانية يركز على الشبكة الفوائد يمكن التعبير عنها على النحو التالي:

Ethereum هو نظام بيئي يتمحور حول اللغة الثانية حيث يمكنك إنشاء نظام فرعي بحرية وبشكل مستقل. -نظام بيئي خاص بك، يتميز بخصائصك الفريدة بينما تكون جزءًا من الإيثيريوم الأكبر.

إذا كنت تقوم فقط ببناء عميل Ethereum، فأنت جزء من Ethereum الأكبر، وعلى الرغم من أن لديك بعض المساحة للإبداع، إلا أنها أقل بكثير من L2. إذا كنت تقوم ببناء سلسلة منفصلة تمامًا، فلديك أقصى مساحة للإبداع، لكنك ستفقد فوائد الأمان المشترك وتأثيرات الشبكة المشتركة. يشكل L2 أرضية وسطية سعيدة.

لا يقتصر دور اللغة الثانية على خلق فرصة تقنية لتجربة بيئات التنفيذ الجديدة والمقايضات الأمنية لتحقيق النطاق والمرونة والسرعة : كما أنها تخلق حوافز للمطورين لبنائها وصيانتها، وللمجتمعات لتتشكل حولها وتدعمها.

حقيقة أن كل لغة L2 معزولة تعني أن نشر أساليب جديدة غير مسموح به: ليست هناك حاجة لإقناع جميع المطورين الأساسيين بأن طريقتك الجديدة "آمنة" لبقية السلسلة. إذا فشل L2 الخاص بك، فهذه مسؤوليتك. يمكن لأي شخص العمل على أفكار غريبة تمامًا (مثل نهج Intmax تجاه Plasma)، وحتى إذا تم تجاهلها تمامًا من قبل مطوري Ethereum الأساسيين، فيمكنهم الاستمرار في البناء والنشر في النهاية. هذا ليس هو الحال مع ميزات L1 والتجميع المسبق، وحتى في Ethereum، غالبًا ما تعتمد القرارات المتعلقة بالنجاح والفشل في تطوير L1 على عوامل سياسية أكثر مما نرغب. بغض النظر عما يمكن بناؤه من الناحية النظرية، فإن الحوافز المختلفة التي أنشأها النظام البيئي الذي يركز على اللغة الأولى والنظام البيئي الذي يركز على اللغة الثانية ستؤثر في النهاية بشكل كبير على ما تم بناؤه بالفعل، ونوعيته ونظامه.

التحديات التي يواجهها النظام البيئي الذي يركز على L2 في Ethereum

التحدي الرئيسي لهذا المنهج الذي يركز على اللغة الثانية هو التنسيق< /strong>، بينما نادرًا ما تواجه الأنظمة البيئية المتمركزة على المستوى الأول هذه المشكلة. بمعنى آخر، حتى مع انقسام Ethereum، يتمثل التحدي في الحفاظ على شعوره بأنه "Ethereum" والحصول على تأثيرات الشبكة المتمثلة في كونه Ethereum بدلاً من سلاسل N المستقلة. الوضع اليوم ليس مثاليًا من عدة جوانب:

• متحرك عادةً ما تتطلب الرموز المميزة من مستوى L2 إلى آخر منصة توصيل مركزية، وهو أمر معقد بالنسبة للمستخدم العادي. إذا كان لديك رموز مميزة على Optimism، فلا يمكنك لصق عنوان Arbitrum الخاص بشخص آخر في محفظتك وإرسال الأموال.

• دعم ضعيف لمحفظة العقود الذكية عبر السلاسل - سواء كان ذلك يتعلق بالذكاء الشخصي محفظة العقد أو محفظة المؤسسة (بما في ذلك DAO). إذا قمت بتغيير مفتاحك على أحد L2، فستحتاج أيضًا إلى تغيير مفتاحك على كل L2 آخر.

• غالبًا ما تكون البنية التحتية للتحقق اللامركزي غير موجودة. بدأت Ethereum أخيرًا في الحصول على عملاء خفيفين رائعين مثل Helios. ومع ذلك، هذا لا معنى له إذا كان النشاط كله يحدث على L2 الذي يحتاج إلى مركزية RPCs نفسها. من حيث المبدأ، بمجرد حصولك على سلسلة رأسية لـ Ethereum، ليس من الصعب إنشاء عميل خفيف لـ L2، في الواقع، هناك عدد قليل جدًا من الأشخاص يؤكدون ذلك.

هناك جهود لتحسين المجالات الثلاثة. بالنسبة لتبادل الرمز المميز عبر السلسلة، يعد معيار ERC-7683 خيارًا ناشئًا، على عكس "الجسور المركزية" الحالية، لا يحتوي على أي مشغل مركزي ثابت أو رمز مميز أو حوكمة. بالنسبة للحسابات عبر السلسلة، فإن النهج الذي تتبعه معظم المحافظ هو استخدام الرسائل القابلة لإعادة التشغيل عبر السلسلة لتحديث المفاتيح على المدى القصير واستخدام مجموعة تخزين المفاتيح على المدى الطويل. بدأ عملاء L2 الخفيفون في الظهور، مثل Beerus لـ Starknet. بالإضافة إلى ذلك، عالجت التحسينات الأخيرة في تجربة المستخدم من خلال محافظ الجيل التالي العديد من المشكلات الأساسية، مثل إلغاء حاجة المستخدمين إلى التبديل يدويًا إلى الشبكة الصحيحة للوصول إلى التطبيقات اللامركزية.

يُظهر رابي نظرة شاملة لأرصدة الأصول عبر سلاسل متعددة. في العصور المظلمة في الماضي القريب، لم تكن المحافظ تفعل هذا!

ولكن يجب أن ندرك أن النظام البيئي الذي يركز على اللغة الثانية يسبح عكس التيار إلى حد ما عندما يتعلق الأمر بالتنسيق. ليس لدى متعلمي اللغة الثانية الأفراد حافز اقتصادي طبيعي لبناء بنية تحتية للتنسيق: لا تمتلك الشركات الصغيرة ذلك، لأنها لن تفعل ذلك إلا وترى الشركات الصغيرة فائدة مساهمتها، ولكن الشركات الكبيرة لا تفعل ذلك أيضًا، لأنها ستستفيد أكثر من تعزيز تأثيرات شبكتها المحلية. إذا قام كل لغة ثانية بتحسين أجزائه الفردية بشكل فردي، ولم يفكر أحد في كيفية تناسب كل جزء مع الكل الأكبر، فسنحصل على الواقع المرير الحضري الموضح في الصورة بضع فقرات أعلاه.

لا أدعي أن لدي حلًا سحريًا مثاليًا لهذه المشكلة. أفضل نصيحة يمكنني قولها هي أن النظام البيئي يحتاج إلى إدراك كامل أن البنية التحتية عبر L2 هي أساس مؤسسة Ethereum ويجب تقييم المرافق و تم تمويله بقدر عملاء L1 وأدوات التطوير ولغات البرمجة. لدينا نقابة البروتوكول؛ وربما نحتاج أيضًا إلى نقابة البنية التحتية.

الاستنتاج

غالبًا ما يتم وصف "L2" و"التقسيم" على أنهما مجالان متعارضان لحجم Blockchain إستراتيجية. لكن عندما تنظر إلى التكنولوجيا الأساسية، تجد الأمر مربكًا: طرق الامتداد الأساسية الفعلية هي نفسها تمامًا. لديك نوع من مشاركة البيانات. لديك مثبتات احتيال أو مثبتات ZK-SNARKs. لديك حل للاتصالات المتقاطعة {rollup,shard}. الفرق الرئيسي هو: من المسؤول عن بناء هذه الأجزاء وتحديثها، وما مدى استقلاليتها؟

من وجهة نظر فنية، يمكن تقسيم النظام البيئي الذي يركز على اللغة الثانية قم بإنشاء القطع الخاصة بك وفقًا لقواعدك الخاصة. هذا النوع من المشاركة قوي ويمكن أن يلهم الإبداع والابتكار المستقل. ولكنها تواجه أيضًا تحديات رئيسية، خاصة فيما يتعلق بالتنسيق. لكي ينجح النظام البيئي الذي يركز على L2 مثل Ethereum، فإنه يحتاج إلى فهم هذه التحديات ومواجهتها بشكل مباشر لجني أكبر عدد ممكن من فوائد النظام البيئي الذي يركز على L1 قدر الإمكان والاقتراب قدر الإمكان. لامتلاك أفضل ما فيهما.