Vitalik dan pemikiran terbaru Ethereum Foundation tentang perluasan kapasitas

Sumber asli: Ethereum Reddit

Penulis Asli: Tim Riset Ethereum Foundation

Kompilasi asli: EthereumCN

Pada 7 Juli 2022, Tim Riset Ethereum Foundation mengadakan AMA kedelapan di Reddit. ECN mengatur dan menyusun sebagian besar pertanyaan untuk AMA ini. Perlu dicatat bahwa anggota tim R&D Yayasan memiliki pendapat dan spekulasi pribadi tentang topik tertentu, untuk menghindari salah tafsir, silakan merujuk ke postingan aslinya.

Karena panjangnya artikel, artikel dibagi menjadi beberapa topik, dan artikel ini adalah topik perluasan kapasitas.

JonCharbonneau bertanya:

Bisakah Anda menjelaskan cara kerja rollup yang diabadikan dan jalur pengembangan potensial mereka di Ethereum? (optimis dan zkEVM?)

(Catatan Penerjemah: Peneliti ekspansi L2 Polynya menjelaskan dalam tweet ini bahwa perbedaan antara "rollup yang diabadikan" vs. "rollup independen (diskrit)" seperti "sektor publik" dan "sektor swasta".)

Dan juga menurut Anda apa keuntungan dan kerugian terbesar yang dapat ditimbulkan oleh hal ini, karena ada banyak orang yang memiliki pendapat berbeda tentang hal ini.

Justin Drake, Yayasan Ethereum, menjawab:

"Enshrined rollups" adalah topik yang sangat menarik :) "Enshrined rollups" mengacu pada rollup yang menikmati semacam integrasi konsensus di L1. Pembatalan kontrak pintar (lihat contoh yang tercantum di L2Beat dan zkrollups.xyz ) berbeda - dijalankan sepenuhnya di L2, di luar konsensus.

Ansambel konsensus dapat memberikan kekuatan super rollup yang diabadikan, tetapi dengan biaya yang signifikan - lihat di bawah untuk pembahasan mendetail tentang manfaat dan kerugiannya. Secara umum, rollup yang diabadikan dan rollup kontrak pintar saling melengkapi. Saya berharap keduanya memainkan peran kunci dalam "Rollup-Centric Ethereum Roadmap".

Jalur pengembangan potensial mereka di Ethereum (optimis dan zkEVM?)

Rencana saat ini adalah untuk mengembangkan langsung ke arah zk-rollup yang diabadikan. Ini adalah bagian dari "Hasilkan bukti ZK-SNARK untuk semuanya" dalam peta jalan visualisasi yang dirilis oleh Vitalik. Ethereum Foundation memiliki tim yang terdiri dari sekitar 10 orang yang dipimpin oleh Barry Whitehat yang bekerja untuk memutakhirkan instance EVM kanonis menjadi rollup zkEVM yang diabadikan. Artinya, buat zkEVM yang root statusnya benar-benar setara, dan berikan bukti kriptografi singkat (SNARK) untuk blok Ethereum L1, membuktikan bahwa root status yang sesuai valid. Ini membawa berbagai manfaat:

Tidak diperlukan eksekusi ulang : Validator dan node penuh lainnya tidak perlu lagi mengeksekusi ulang transaksi untuk memvalidasi blok. Ini menghilangkan hambatan konsensus komputasi untuk validator, yang mungkin merupakan peluang untuk meningkatkan batas gas EVM. Menghilangkan kebutuhan akan eksekusi ulang juga mempercepat sebagian besar strategi sinkronisasi.

Konsensus yang lebih mudah : Menghapus eksekusi dari konsensus berarti validator dapat menjalankan klien eksekusi ultra-sederhana di mana puluhan ribu kode eksekusi EVM kritis konsensus dikurangi menjadi beberapa ratus baris kode verifikasi SNARK.

Tidak perlu saksi negara : klien eksekusi tanpa kewarganegaraan tidak perlu lagi mengunduh saksi (seperti jalur Merkle atau bukti Verkle) - mengunduh perbedaan negara sudah cukup. Ini sangat meningkatkan efisiensi bandwidth konsensus validator dan melepaskan batas gas EVM yang lebih tinggi.

Klien ringan yang lebih aman : Klien ringan dapat dengan cepat menyaring akar status yang tidak valid, tidak selambat menggunakan bukti penipuan untuk menyaring akar status yang tidak valid. Ini membuat jembatan "Ethereum-L1" lebih aman.

Memutakhirkan EVM instans tunggal saat ini ke rollup yang diabadikan merupakan upaya besar-besaran selama bertahun-tahun. Langkah yang relatif mudah setelah itu adalah menerapkan beberapa (misalnya 64) instance zkEVM yang diabadikan (mengonsumsi data blob) secara paralel. Ini adalah bentuk homogenisasi L1 yang melakukan sharding (sebelumnya disebut "Fase 2").

Pekerjaan teknik pada Enshrined zkEVM sangat menarik bagi para teknofil, yang melibatkan sistem pembuktian kriptografi, desain sirkuit dan audit, serta akselerasi perangkat lunak dan perangkat keras. Tim EF sedang merekrut insinyur zkEVM - silakan hubungi [email protected]

Apa keuntungan dan kerugian terbesar

keuntungan

Konsensus Sosial : Rollup yang diabadikan mewarisi konsensus sosial L1 dan tidak lagi memerlukan token tata kelola untuk melakukan peningkatan rollup. Sebaliknya, sebagian besar pembatalan kontrak pintar berpotensi rentan terhadap serangan tata kelola.

Verifikasi bukti bersubsidi : Rollup yang diabadikan dapat mensubsidi biaya verifikasi bukti untuk penyelesaian (biaya tetap per blok). Sebagai gantinya, pembatalan kontrak pintar harus membayar gas EVM untuk penyelesaian. Penundaan penyelesaian: Pembatalan yang diabadikan secara alami mendapat manfaat dari setiap penundaan penyelesaian blok.

Keaktifan Optimal : Banyak pembatalan kontrak pintar dapat memilih untuk memanfaatkan mekanisme konsensus eksternal untuk memesan transaksi, serta berfungsi sebagai pintu keluar darurat on-chain. Infrastruktur pengurutan ini mengalami liveness yang kurang optimal, karena konsensus eksternal dapat gagal dan escape pod hanya aktif setelah waktu habis.

EVM State Root Equivalence : Alat zkEVM yang diabadikan dan klien ringan bekerja di luar kotak. Banyak pembatalan kontrak pintar mungkin tidak memilih untuk memiliki status root EVM yang setara, melainkan VM yang kompatibel dengan Solidity (mis., zkSync) atau EVM yang setara dengan bytecode (mis., Gulir).

Efek Jaringan : Instans EVM Canonical menikmati efek jaringan sebagai penggerak awal, sementara memutakhirkan ke yang diabadikan mempertahankan efek jaringan ini.

menyakiti

Tidak Ada Pendanaan Barang Publik : Pembatalan zkEVM yang diabadikan akan memiliki keleluasaan terbatas dalam mendanai barang publik. Tidak seperti Optimisme, yang memiliki mekanisme tata kelola untuk mendanai barang publik apa pun, zkEVM yang diabadikan akan terbatas pada pendanaan keamanan L1 dan berkontribusi pada kelangkaan ETH.

Kompresi suboptimal : Pembatalan kontrak pintar dapat memilih untuk menyelesaikan on-chain daripada sekali per blok, memungkinkan kompresi data yang lebih baik. Batal kontrak pintar juga dapat memiliki kamus khusus atau yang sering diperbarui untuk meningkatkan kompresi data.

Mesin virtual kurang fleksibel : VM yang diabadikan Ethereum kemungkinan besar adalah EVM. Sebaliknya, rollup smart contract dapat memilih untuk mengadopsi VM yang lebih umum digunakan (mis. WASM, RiscV, MIPS) atau membuat VM baru (mis. Kairo). ZkVM khusus dapat mencapai kompresi data yang lebih baik daripada zkEVM.

Pre-konfirmasi yang lebih sulit : Smart contract rollup dapat memilih sequencer terpusat untuk menyediakan pra-konfirmasi instan (~100 ms) guna memberikan pengalaman interaktif yang baik kepada pengguna. Pra-konfirmasi cepat semacam ini sulit dicapai dengan menggunakan sistem pemesanan terdesentralisasi, baik pembatalan yang diabadikan atau pembatalan kontrak pintar.

Orang yang terlambat : ZkEVM yang diabadikan akan disebut orang yang terlambat karena kelambatan dan kekonservatifan L1. Untuk menghindari kemungkinan kerentanan sirkuit, pengaturan multi-sirkuit yang berlebihan atau verifikasi formal yang rumit mungkin diperlukan.

TheTrueBlueTJ bertanya:

Secara teori, mungkinkah sistem pembayaran global menggunakan Ethereum sebagai mata uang? Baik melalui L1 atau rollup? Tentu saja, peningkatan skalabilitas di masa mendatang diperhitungkan.

Justin Drake, Yayasan Ethereum, menjawab:

Itu sangat mungkin. Saat ini, Ethereum dapat mencapai 10 TPS (transaksi per detik), yang merupakan urutan besarnya secara kasar. Dan akan ada 3 kali pertumbuhan 100x di masa depan, yang akan membawa kita ke 10 juta TPS (cukup untuk 100 transaksi per orang per hari):

pertumbuhan 100x dari pembatalan;

pertumbuhan 100x dari sharding;

Bandwidth meningkat 100 kali lipat dalam 10 tahun (Hukum Nelson).

Tesis saya adalah bahwa platform keamanan bersama yang paling aman akan menjadi jenuh dalam permintaan karena efek jaringan. Arah yang masuk akal adalah jika Ethereum dapat mempertahankan keunggulannya dalam hal keamanan ekonomi dan skala hingga 10 juta TPS pada saat yang sama, maka Ethereum dapat berfungsi sebagai lapisan penyelesaian Internet.

AllwaysBuyCheap bertanya:

Bagaimana peningkatan bandwidth meningkatkan kecepatan transaksi Ethereum? Lebih banyak ruang blok?

Justin Drake, Yayasan Ethereum, menjawab:

Ada berbagai kemacetan komputasi dalam konsensus:

Disk I/O: dihapus dengan tidak memiliki kewarganegaraan (dan mengabadikan zkEVM);

penyimpanan: dihapus dengan tidak memiliki kewarganegaraan (dan mengabadikan zkEVM);

Komputasi: dihapus oleh zkEVM yang diabadikan;

Bandwidth: Penting.

Karena bandwidth adalah hambatan konsensus mendasar, peningkatan bandwidth dapat membebaskan lebih banyak ruang blok.

not_a_disaster bertanya:

Apa yang lebih baik dalam jangka panjang? Apakah satu rollup dominan atau ada beberapa skema rollup kecil?

Argumen yang saya lihat di kedua sisi adalah:

1. Penggabungan yang dominan berarti pengguna tidak perlu menjembatani aset dan memiliki pengalaman pengguna yang lebih baik

2. Namun, jika ada rollup yang dominan, maka L2 lainnya tidak ada artinya. Namun sekali lagi, dalam jangka panjang, tim EF hanya mempromosikan zkRollup (idealnya dengan zkEVM).

Ethereum Foundation Ansgar Dietrichs menjawab:

Itu pertanyaan yang bagus! Rantai apa pun (L1 atau L2) yang menskalakan throughputnya ke titik di mana pengguna biasa tidak dapat sepenuhnya memverifikasi rantai tersebut. Perbedaan utama antara L1 dan L2 adalah bahwa L2 dapat memanfaatkan lapisan dasarnya untuk mengkompensasi hal ini:

1. Pada zk-rollup, lapisan dasar menjamin validitas transisi status dan ketersediaan data terkait. Jika Anda tidak dapat menangani sendiri transaksi rollup, satu-satunya hal yang tidak dijamin adalah Anda memiliki akses ke status saat ini (sehingga Anda dapat mengirim transaksi rollup yang valid). Jadi satu-satunya asumsi kepercayaan tambahan adalah adanya penyedia negara (terpusat atau terdesentralisasi).

2. Batal optimis memperkenalkan asumsi kepercayaan tambahan kecil. Anda tidak hanya perlu memercayai bahwa seseorang sedang memproses transaksi rollup dan membuat status saat ini tersedia, tetapi Anda juga perlu memercayai bahwa jika terjadi transisi status penipuan, setidaknya salah satu entitas yang memproses rollup akan mengirimkan yang sesuai bukti penipuan. Biasanya rollup yang optimis memberi setiap orang insentif ekonomi untuk mengirimkan bukti penipuan ini, jadi ini sangat berbeda dari zk-rollup.

Secara konseptual, kemampuan untuk menskalakan rollup tanpa merusak kepercayaan terlalu banyak adalah karena hubungan antara L1 dan L2. Selama pengguna mempercayai status lapisan dasar, mereka dapat mengetahui perilaku L2 yang benar dari yang salah (misalnya, respons penyedia status akan selalu datang dengan bukti terhadap root status rollup, yang disimpan di L1).

Di sisi lain, untuk rantai dasar, sangat penting bagi setiap pengguna untuk menangani rantai itu sendiri. Jika Anda tidak menjalankan node Anda sendiri dan meminta status dari penyedia status eksternal, maka Anda tidak dapat mengetahui apakah status yang disediakan itu nyata. Demikian pula, tidak ada lapisan penyelesaian yang dapat menyelesaikan perselisihan jika ada transisi negara yang berbahaya - Anda harus memilih sendiri pihak mana yang harus dipercaya.

Semua alasan ini membuat kami memutuskan untuk mengubah Ethereum L1 menjadi lapisan penyelesaian untuk rollup, dengan fokus untuk memudahkan setiap pengguna memproses transaksi. Saya pribadi sangat senang dengan transisi yang akan segera terjadi ke pohon Verkle, yang akan memungkinkan implementasi klien yang sepenuhnya tanpa kewarganegaraan (bayangkan Metamask Anda dapat menjalankan node tersematnya sendiri). Dengan cara ini, seiring waktu, lapisan dasar menjadi "akar kepercayaan" ekosistem L2.

Mudah-mudahan jawaban saya menjelaskan mengapa rollup berpotensi melebihi throughput L1 tanpa pengorbanan kepercayaan yang tidak masuk akal. Jadi saya pribadi berharap untuk mendapatkan L2 throughput yang sangat tinggi. Namun, apakah akan ada rollup tunggal yang dominan, masih harus dilihat.

Justin Drake, Yayasan Ethereum, menjawab:

Apa yang lebih baik dalam jangka panjang? Apakah satu rollup dominan atau ada beberapa skema rollup kecil?

Dalam jangka panjang, rollup akan dapat menangani jutaan transaksi per detik, sehingga diperlukan paralelisme. Kita dapat membayangkan semacam paralelisme di dalam rollup (misalnya, melalui mesin virtual multi-core rollup) dan semacam paralelisme di luar rollup (misalnya, instance paralel dari mesin virtual yang sama).

zk-rollup yang berbagi keamanan (mis., zk-rollup yang berbagi ketersediaan data yang sama) dapat disusun secara sinkron, sehingga garis antara "paralel di dalam rollup" dan "paralel di luar rollup" mulai kabur, dan hasil akhirnya Tidak terlalu jauh.

not_a_disaster bertanya:

Menurut Anda apa masalah dengan L2/rollup khusus aplikasi?

Jika perusahaan Web2 dengan basis pengguna yang besar (10M--100M pengguna) ingin menggunakan blockchain hari ini, tetapi masih ingin didesentralisasi, chain/rollup khusus aplikasi hampir merupakan satu-satunya pilihan alternatif yang baik.

Menurut Anda apa kerugian dari melakukan ini?

Justin Drake, Yayasan Ethereum, menjawab:

Menurut Anda apa masalah dengan L2/rollup khusus aplikasi?

Saya mendorong pengembang untuk membangun aplikasi berdasarkan rollup tujuan umum (misalnya, Arbitrum, Optimisme; segera zk rollups) daripada menggunakan rollup khusus aplikasi. Ini akan mempercepat pengembangan, mengamortisasi overhead penyelesaian bersama-sama, memfasilitasi komposisi, dan mengurangi gesekan perkakas. Karena itu, visi rollup tujuan umum pasti memiliki masalah.

Rollup akan memiliki kerentanan untuk diserang. Kami telah mengalami serangan pertukaran yang menelan biaya puluhan juta dolar, serangan penghubung lintas rantai yang menelan biaya ratusan juta dolar — perkirakan rollup akan menjadi serangan multi-miliar dolar. Antara EIP-4844 atau EIP-4488 diterapkan, biaya transaksi tidak akan serendah yang kami inginkan. Alat akan berkinerja buruk untuk sementara waktu, dan efek jaringan mungkin lambat untuk diterapkan.

Vitalik menjawab:

Jika perusahaan Web2 dengan basis pengguna yang besar (10M--100M pengguna) ingin menggunakan blockchain hari ini, tetapi masih ingin didesentralisasi, chain/rollup khusus aplikasi hampir merupakan satu-satunya pilihan alternatif yang baik.

Saya pikir dalam hal ini mereka harus menggunakan validium. Mereka akan mengandalkan server terpusat atau komite untuk keaktifan, tetapi mereka dapat dilindungi oleh keamanan yang disediakan oleh blockchain.

AllwaysBuyCheap bertanya:

Mengapa EIP-4488 tidak diterapkan saat EIP-4844 sedang dikembangkan? Teknologi mana yang menurut Anda akan menang dalam jangka panjang, Snarks atau Starks?

Vitalik menjawab:

STARK adalah pembuktian kuantum, mereka memiliki waktu pembuktian yang lebih baik dan lebih banyak fleksibilitas dalam domain yang Anda gunakan.

Bukti SNARK jauh lebih kecil. Saya berharap pra-kuantum, SNARK dan dalam beberapa kasus SNARK STARK (dengan keunggulan STARK tetapi ukuran bukti yang lebih kecil) mendominasi, dan STARK pasca-kuantum mendominasi. Tetapi orang yang berbeda memiliki pandangan yang berbeda tentang hal ini.

Justin Drake, Yayasan Ethereum, menjawab:

Mengapa EIP-4488 tidak diterapkan saat EIP-4844 sedang dikembangkan?

Seperti yang Anda tunjukkan, EIP-4844 dan EIP-4488 tidak saling eksklusif. Preferensi saya adalah menerapkan EIP-4488 segera setelah penggabungan, dan sebelum EIP-4844. Karena EIP-4844 membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk menghasilkan buah yang dapat digunakan. Faktanya, bahkan setelah EIP-4844 diluncurkan di jaringan utama, kami mungkin harus menunggu beberapa bulan sebelum rollup benar-benar dapat memilih untuk menggunakan data bolob.

Teknologi mana yang menurut Anda akan menang dalam jangka panjang, Snarks atau Starks?

Dalam jangka panjang, yang kita inginkan adalah SNARK pasca-kuantum. SNARK pasca-kuantum lanjutan ini berbasis hash dan merupakan STARK, yaitu, SNARK transparan ("transparan" artinya tidak diperlukan inisialisasi tepercaya).

egodestroyer2 bertanya:

Bagaimana Anda memprediksi pasar biaya dalam jangka pendek, menengah dan panjang untuk L2 untuk mulai menyelesaikan transaksi dan melepaskan bisnis dari rantai utama?

Justin Drake, Yayasan Ethereum, menjawab:

Pasar biaya sangat fluktuatif dan memiliki tren korelasi positif dengan harga ETH. Oleh karena itu, meramalkan pasar biaya sebagian besar merupakan perkiraan.

Dalam jangka pendek (Juli, Agustus, September), saya perkirakan fee market tetap relatif tenang di bear market;

Dalam waktu dekat (yaitu beberapa bulan setelah merger), saya berharap Ethereum dan ETH memanas dan pasar biaya tumbuh secara signifikan;

Dalam jangka menengah (yaitu 2-3 tahun), harga gas dapat turun sementara karena adopsi massal rollup dan pasokan ruang blok melebihi permintaan.Dalam jangka panjang (3-10 tahun), karena rollup dan sharding, I Biaya per transaksi diperkirakan kecil, tetapi volume total biaya akan tinggi (mungkin $1 miliar/hari).