Sự phát triển của Ethereum: Mở rộng quy mô lớp 2 và tiềm năng không giới hạn của đa chuỗi chỉ bằng một cú nhấp chuột

Tác giả: Nhà nghiên cứu Ac-Core của YBB Capital; Trình biên dịch: 0xjs@金财经

TLDR:

• < p>Do thiếu các tiêu chuẩn thống nhất cũng như các kiến ​​trúc và cơ chế đồng thuận khác nhau của các chuỗi khối khác nhau, quá trình chuyển giao tài sản xuyên chuỗi rất phức tạp và tốn kém. Các cầu nối hiện tại của bên thứ ba phải đối mặt với những thách thức về độ tin cậy và bảo mật, đồng thời các cầu nối tập trung cần duy trì tính thanh khoản và chuyển chi phí sang người dùng. Phát hành chuỗi bằng một cú nhấp chuột tương tự như việc giải quyết bộ ba bất khả thi và là một giải pháp thỏa hiệp để kết nối tài sản.

• Sự trưởng thành của thị trường được dẫn dắt bởi OP Stack và Superchain, và Base là một ví dụ thành công. AggLayer vốn tương thích với Ethereum và dễ được chấp nhận hơn, nhưng nó cần đảm bảo tính an toàn và độ tin cậy của quá trình tổng hợp. Sự thành công của Elastic Chain phụ thuộc vào sự phát triển của ZKSync. Chúng tôi lạc quan về OP trong ngắn hạn và ZK trong dài hạn.

• Trong bối cảnh ngành không đủ đổi mới, DeFi vẫn là kịch bản ứng dụng chính cho Rollups. Hiện tại, các dự án DePIN, RWA và GameFi quy mô lớn ít xuất hiện trên Rollups, trong khi thị trường SocialFi và NFT có thể xuất hiện nhưng mức độ phổ biến của thị trường là chưa chắc chắn. Toàn bộ chuỗi khối cho thấy hiệu ứng Matthew. Xu hướng phát hành Rollups không giới hạn đáng được chú ý lâu dài ở cấp trên và sự chú ý ngắn hạn ở cấp trung và cấp thấp.

1. Kết nối chuỗi đảo: bài toán cầu nối

Khi chuyển tài sản qua các chuỗi, mỗi blockchain có một kiến ​​trúc và Cơ chế đồng thuận riêng, bằng chứng trạng thái và chuyển đổi trạng thái thiếu các tiêu chuẩn thống nhất và khả năng tương tác, dẫn đến trao đổi dữ liệu và liên lạc xuyên chuỗi phức tạp. Các quy trình xác minh này thường quá tốn kém để thực hiện trên chuỗi. Hạn chế này đã dẫn đến sự gia tăng của các ủy ban chữ ký đa đảng để xác minh trạng thái của các chuỗi khác. Do đó, không có tiêu chuẩn hoặc giao thức phi tập trung phổ quát nào có thể đạt được khả năng tương tác giữa tất cả các chuỗi khối, hạn chế dòng tài sản tự do giữa các chuỗi khối khác nhau.

Để đạt được sự chuyển giao tài sản xuyên chuỗi, nhiều cầu nối của bên thứ ba đã xuất hiện, nhưng những cầu nối này phải đối mặt với những thách thức an ninh mạng đáng kể liên quan đến vấn đề tin cậy. Ngay cả khi các cầu nối tập trung có thể đảm bảo an ninh hoàn toàn, chúng vẫn cần duy trì đủ tính thanh khoản trên mỗi chuỗi tích hợp để chuyển các chi phí vận hành này sang người dùng. Hiện tại, khó khăn trong việc tin tưởng vào cầu nối tài sản phi tập trung gốc và cầu nối của bên thứ ba, điều này đã khiến ZKsync, Polygon và Optimism tung ra nhiều giải pháp gốc hơn, chẳng hạn như Elastic Chain, AggLayer và Superchain Giải thích, để đạt được Tiện ích mở rộng đa chuỗi cục bộ .

2. ZKsync3.0: Chuỗi đàn hồi

Nguồn hình ảnh: zksync.mirror

Vào năm 2023, Matter Labs, công ty phát triển chính đằng sau ZKsync, đã phát hành ZK Stack, một bộ công cụ cho phép các nhà phát triển xây dựng chuỗi khối của riêng họ dựa trên công nghệ ZKsync. Về cơ bản, các chuỗi tùy chỉnh này sẽ được kết nối với nhau thông qua Chuỗi đàn hồi, chuyển đổi ZKsync 3.0 từ một Ethereum L2 duy nhất thành Chuỗi đàn hồi.

Bản nâng cấp lõi giao thức ZKsync 3.0 được phát hành vào ngày 7 tháng 6 năm 2024 và là bản nâng cấp phức tạp nhất của ZKsync cho đến nay. Nó cấu hình lại cầu ZKsync L1 thành hợp đồng bộ định tuyến dùng chung để hỗ trợ mạng lưới mở rộng các chuỗi ZK có thể tương tác. Khung ZK Stack cho phép khả năng tương tác nguyên gốc, không cần tin cậy và chi phí thấp giữa các chuỗi.

Matter Labs cho biết: “Elastic Chain là một mạng có khả năng mở rộng vô hạn bao gồm Chuỗi ZK (cuộn, xác nhận và ý chí), đảm bảo tính bảo mật của nó thông qua các phương pháp xác minh toán học và trải nghiệm người dùng thống nhất và trực quan. Nó nhằm mục đích làm cho khả năng tương tác trong hệ sinh thái ZKsync mượt mà và hiệu quả hơn ”

2.1 Kiến trúc chuỗi đàn hồi

Chuỗi đàn hồi không hoàn toàn dựa vào công nghệ ZK, cũng như không thể đơn giản thêm vào. Bằng chứng ZK "bản vá" cho các hệ thống đa chuỗi không phải ZK khác. Nhìn chung, mạng của nó được triển khai thông qua ba thành phần: Bộ định tuyến ZK, Cổng ZK và Chuỗi ZK.

1. Bộ định tuyến ZK:

• Cơ chế định tuyến lõi: ZK Router là Thành phần định tuyến chính của kiến ​​trúc ZKSync 3.0, chịu trách nhiệm quản lý và điều phối hoạt động liên lạc cũng như truyền dữ liệu giữa các chuỗi và nút khác nhau trong mạng.

• Giao tiếp chuỗi chéo: Sử dụng các giao thức liên lạc chuỗi chéo hiệu quả, ZK Router đảm bảo truyền dữ liệu nhanh chóng và an toàn giữa các chuỗi khác nhau, nâng cao khả năng tương tác và hiệu suất của mạng tổng thể.

2. Cổng ZK:

• Lối vào và nút thoát: ZK Gateway đóng vai trò là nút vào và ra của mạng ZKSync 3.0, xử lý tương tác giữa các chuỗi khối bên ngoài (chẳng hạn như mạng chính Ethereum) và mạng ZKSync.

• Bắc cầu tài sản: Chịu trách nhiệm kết nối và chuyển giao tài sản giữa các chuỗi khối bên ngoài và mạng ZKSync, đảm bảo luồng tài sản an toàn và hiệu quả giữa các chuỗi khác nhau.

• Tập hợp giao dịch: Tổng hợp các giao dịch của người dùng thành các đợt, sau đó tạo bằng chứng không có kiến ​​thức và gửi chúng tới các chuỗi khối bên ngoài để xác minh, giảm tải dữ liệu trên chuỗi và phí giao dịch.

• Middleware: Có thể hiểu là phần mềm trung gian được triển khai giữa Ethereum và Chuỗi ZK để đạt được khả năng tương tác toàn diện giữa các Chuỗi ZK.

3. Chuỗi ZK: Đảm bảo tính hợp lệ và bảo mật của các giao dịch bằng cách tạo và xác minh bằng chứng không có kiến ​​thức và gửi kết quả đến Bộ định tuyến ZK thực hiện cuộn và phối hợp. Chúng được kết nối với các hợp đồng thông minh L1 thông qua ZK Gateway, hoàn toàn độc lập, có thể tùy chỉnh và được xây dựng bằng ZK Stack.

Theo ZKsync, Gateway là thành phần chính của Elastic Chain, cho phép thanh toán liền mạch từ Chuỗi ZK sang Ethereum. Gửi bằng chứng và dữ liệu tới Ethereum thông qua Gateway có thể đạt được những lợi ích sau:

• Tổng hợp bằng chứng hàng loạt và chuỗi chéo: giảm chi phí xác minh L1 .

• Nén delta trạng thái: Nén các lô dữ liệu nhỏ được gửi đến cổng và chuyển tiếp chúng một cách hiệu quả theo các lô lớn tới L1.

• Tính hoàn thiện nhanh hơn: Xác thực bằng chứng chuỗi và ngăn xung đột với kết nối chuỗi chéo có độ trễ thấp, được tăng cường bằng cách đặt cược từ một số lượng lớn trình xác thực. Chuỗi Z K không cần phải tin tưởng vào các chuỗi khác.

• Hoạt động: Hoạt động của mỗi chuỗi ZK được quản lý độc lập bởi những người xác thực của nó; cổng sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động của nó. Dây chuyền có thể tự do rời khỏi cổng.

• Chống kiểm duyệt: Các giao dịch bắt buộc xuyên chuỗi sẽ rẻ hơn các giao dịch chống kiểm duyệt L1 thông thường, giúp tất cả người dùng sử dụng dễ dàng hơn.

Chuỗi ZK không yêu cầu sử dụng ZK Gateway và có thể thanh toán trực tiếp bằng Ethereum, tự do lựa chọn rời khỏi mạng ZK Gateway mà không ảnh hưởng đến tính bảo mật của chuỗi. Họ có thể chuyển đổi giữa việc sử dụng Cổng ZK và thanh toán trực tiếp sang Ethereum. ZK Gateway sẽ được vận hành bởi một nhóm trình xác thực phi tập trung, không cần tin cậy để đảm bảo khả năng phục hồi và độ tin cậy của mạng. Token ERC20 được yêu cầu tham gia vào quá trình xác minh phi tập trung này. Quản trị mạng ZKSync sẽ chỉ định mã thông báo cho mục đích này (có thể là Mã thông báo ZK).

Người xác thực sẽ bị tính phí cầu nối và phí cho mỗi byte dữ liệu đồng bằng trạng thái được xuất bản lên ZK Gateway. Điều này khuyến khích người xác thực tham gia ZK Gateway vì thu nhập của họ có thể tăng theo cấp số nhân khi giá trị của các giao dịch trên chuỗi tăng lên. Ngoài ra, do dịch vụ nén lại được cung cấp bởi các trình xác nhận, việc xử lý dữ liệu qua Cổng ZK sẽ rẻ hơn so với việc xử lý trực tiếp trên mạng Ethereum, đó có thể là lý do tại sao hầu hết các chuỗi ZK có thể chọn tham gia.

3. Đa giác 2.0: Agglayer

Nguồn hình ảnh: Polygon Agglayer

3.1 Aglayer Nguồn gốc thiết kế

Tương tự như OP Stack và ZK Stack, các chuỗi khối được tạo bằng Polygon CDK có thể được tích hợp trực tiếp vào Agglayer, tận dụng các dịch vụ bảo mật và cầu nối thống nhất của nó để đạt được khả năng tương tác với các chuỗi khối khác. Điều này tạo thành kiến ​​trúc cốt lõi của Polygon 2.0.

Ý tưởng cốt lõi của Agglayer xuất phát từ thiết kế Chuỗi giá trị được chia sẻ do Umbra Research đề xuất. Thiết kế này nhằm mục đích đạt được khả năng tương tác xuyên chuỗi nguyên tử giữa nhiều Bản tổng hợp lạc quan. Bằng cách sử dụng trình tuần tự được chia sẻ, hệ thống có thể xử lý thống nhất thứ tự giao dịch và xuất bản gốc trạng thái của nhiều Bản tổng hợp, đảm bảo tính nguyên tử và thực thi có điều kiện.

Để đạt được điều này, cần có ba yếu tố sau:

• Trình sắp xếp chuỗi được chia sẻ: nhận và xử lý các giao dịch xuyên chuỗi hỏi.

• Thuật toán xây dựng khối: Trình sắp xếp chung chịu trách nhiệm xây dựng các khối chứa các hoạt động chuỗi chéo và đảm bảo tính nguyên tử của chúng.

• Bằng chứng gian lận được chia sẻ: Triển khai cơ chế chống gian lận được chia sẻ giữa các Rollup có liên quan để thực hiện các hoạt động xuyên chuỗi.

Vì các Bản tổng hợp hiện tại đã có khả năng nhắn tin hai chiều giữa Lớp 1 và Lớp 2 nên Umbra chỉ thêm MintBurnSystemContract (Burn và Mint) để xử lý Ba thành phần này được bổ sung.

Quy trình làm việc:

• Hoạt động ghi dữ liệu trên chuỗi A: có thể được thực hiện bởi bất kỳ hợp đồng nào hoặc Khi được gọi bằng tài khoản bên ngoài, nó sẽ được ghi vào burnTree sau khi thành công.

• Hoạt động đúc tiền trên chuỗi B: Sau khi trình tuần tự thực hiện thành công, nó được ghi lại trong mintTree.

Tính bất biến và tính nhất quán:

• Nguồn gốc Merkle tính nhất quán: Root Merkle của burnTree trên chuỗi A và mintTree trên chuỗi B phải hoàn toàn giống nhau để đảm bảo tính nhất quán và tính nguyên tử của các hoạt động xuyên chuỗi.

Vận hành hệ thống:

• Bộ sắp xếp chung có trách nhiệm để xuất bản các lô giao dịch và khai báo trạng thái gốc của hai Bản tổng hợp lên Ethereum. Nó có thể được tập trung hoặc phi tập trung (như Metis). Trình sắp xếp thứ tự nhận các giao dịch và xây dựng các khối cho Rollups A và B. Nếu giao dịch trên A tương tác thành công với MintBurnSystemContract, nó sẽ cố gắng thực hiện giao dịch Mint tương ứng trên B. Nếu giao dịch Mint thành công, nó bao gồm cả giao dịch Burn trên A và giao dịch Mint trên B; nếu không thành công, nó sẽ loại trừ cả hai giao dịch.

3.2 Các thành phần cốt lõi của Agglayer:

Trong Agglayer của Polygon 2.0, Unified Bridge và Pessimistic Proofs là các thành phần cốt lõi của nó.

1. Cầu Thống nhất

Khung kỹ thuật:

• Giao tiếp xuyên chuỗi: Cốt lõi của Unified Bridge là đạt được giao tiếp liền mạch giữa các chuỗi khác nhau và thực hiện việc chuyển dữ liệu và tài sản giữa các giải pháp Lớp 2 khác nhau và mạng chính Ethereum thông qua các giao thức liên lạc xuyên chuỗi.

• Tập hợp thanh khoản: Cầu nối tổng hợp thanh khoản từ các giải pháp Layer2 khác nhau, cho phép người dùng tự do chuyển tài sản giữa các chuỗi mà không lo bị phân mảnh thanh khoản.

Logic triển khai:

• Truyền thông báo: Unified Bridge truyền thông điệp The cơ chế thực hiện giao tiếp xuyên chuỗi và các tin nhắn chứa thông tin giao dịch có liên quan và được truyền giữa các chuỗi thông qua giao thức cầu nối.

• Khóa và giải phóng tài sản: Khi người dùng khóa một tài sản trên một chuỗi nhất định, Unified Bridge sẽ giải phóng các tài sản có giá trị tương đương trên chuỗi mục tiêu. Quá trình này sử dụng hợp đồng thông minh để đảm bảo an ninh và minh bạch.

• Giao thức tương tác: Để đảm bảo khả năng tương tác giữa các chuỗi khác nhau, Unified Bridge sử dụng giao thức tương tác được tiêu chuẩn hóa. Các giao thức này xác định cách xử lý các giao dịch xuyên chuỗi, xác minh tính hợp lệ của giao dịch và giải quyết các xung đột tiềm ẩn.

Nguồn: Chuỗi khối tổng hợp: Một luận điểm mới

2 . Bằng chứng bi quan

Khung kỹ thuật:

• Bảo mật: Bằng chứng bi quan là một biện pháp bảo mật được thiết kế để ngăn chặn. giao dịch gian lận. Nó giới thiệu các bước xác minh bổ sung trong quá trình xác minh giao dịch để đảm bảo rằng tất cả các giao dịch đều hợp lệ.

• Xác minh bị trì hoãn: Không giống như bằng chứng lạc quan, bằng chứng bi quan cho rằng các giao dịch có thể độc hại và được xác minh đầy đủ trước khi xác nhận.

Logic triển khai:

• Xác minh ban đầu: Sau khi giao dịch được gửi, hệ thống sẽ tiến hành xác minh sơ bộ ngay lập tức, bao gồm kiểm tra thông tin giao dịch cơ bản, tính hợp lệ của chữ ký, v.v.

• Xác minh chuyên sâu: Sau khi vượt qua xác minh sơ bộ, giao dịch bước vào giai đoạn xác minh chuyên sâu và hệ thống gọi một loạt hợp đồng thông minh để kiểm tra mức độ phức tạp và tiềm năng rủi ro của giao dịch.

• Giải quyết tranh chấp: Nếu phát hiện có vấn đề trong quá trình xác minh, hệ thống sẽ kích hoạt cơ chế giải quyết tranh chấp. Điều này cho phép người dùng và người xác nhận gửi bằng chứng bổ sung để giải quyết tranh chấp và đảm bảo tính hợp lệ cuối cùng của giao dịch.

Agglayer cung cấp một môi trường blockchain có độ an toàn cao, có thể mở rộng và có khả năng tương tác bằng cách tích hợp Cầu nối thống nhất và Bằng chứng bi quan. Các thành phần này không chỉ tăng cường tính bảo mật của hệ thống mà còn đơn giản hóa các giao dịch xuyên chuỗi, giúp người dùng tương tác giữa các chuỗi dễ dàng hơn. Để biết thêm chi tiết, vui lòng tham khảo bài viết trước của YBB Capital "Từ mô-đun đến tổng hợp: Khám phá lõi Agglayer của đa giác 2.0".

4. Optimism: Người giải thích về Superchain

Vào năm 2023, Optimism đã dẫn đầu trong việc mở đường cho việc triển khai chuỗi bằng một cú nhấp chuột. Dự án ban đầu của họ là OP Stack, dự án đã thiết lập một tiêu chuẩn. cho một mạng thống nhất. OP Stack là nền tảng khởi chạy cho Optimism Superchain, giải pháp mở rộng quy mô của Ethereum và là trung tâm tương tác và giao dịch giữa tất cả các L2 được xây dựng bằng OP Stack.

Optimism Superchain chia sẻ một ngăn xếp phát triển OP Stack chung, cầu nối, các lớp giao tiếp và bảo mật, đảm bảo rằng các chuỗi riêng lẻ có thể phối hợp và hoạt động như một đơn vị. Cấu trúc này có thể được chia thành năm lớp khác nhau, mỗi lớp có mục đích và chức năng cụ thể:

• Lớp sẵn có của dữ liệu: Dựa trên Ngăn xếp OP xác định nguồn đầu vào thô chính cho chuỗi, chủ yếu thông qua Ethereum DA.

• Lớp đặt hàng: Kiểm soát cách thu thập và chuyển tiếp các giao dịch của người dùng, thường được quản lý bởi một trình sắp xếp duy nhất.

• Lớp dẫn xuất: Xử lý dữ liệu gốc thành đầu vào của lớp thực thi, chủ yếu sử dụng công nghệ Rollup.

• Lớp thực thi: Xác định cấu trúc trạng thái hệ thống và các chức năng chuyển đổi, với Máy ảo Ethereum (EVM) làm mô-đun trung tâm.

• Lớp giải quyết: cho phép các chuỗi khối bên ngoài xem trạng thái hợp lệ của chuỗi OP Stack thông qua xác minh lỗi dựa trên bằng chứng.

So với Elastic Chain và Agglayer, Optimism Superchain là công ty đầu tiên tham gia thị trường và chiếm thị phần đáng kể. Điều đáng chú ý là Base được ra mắt dựa trên nó chiếm một phần lớn chi tiêu gas hàng ngày, phản ánh hoạt động trên chuỗi cao của nó.

Nguồn: Dune Optimism — Dữ liệu trên chuỗi của Superchain

5. Suy nghĩ chủ quan về việc đăng liên kết chỉ bằng một cú nhấp chuột

5.1 Phân tích cạnh tranh của AggLayer, Superchain và Elastic Chain

(Nội dung trong phần này chỉ thể hiện quan điểm cá nhân của tác giả.)

Ba phần mở rộng trên kế hoạch tiếp tục mở rộng Rollup tương ứng Từ góc độ trưởng thành của thị trường, OP Stack và Superchain đã dẫn đầu trong việc chiếm lĩnh thị trường và Base là đại diện thành công nhất.

AggLayer có lợi thế về khả năng tương thích nguyên gốc và có thể chạy trực tiếp trên mạng Ethereum hiện có mà không cần sửa đổi đáng kể đối với giao thức cơ bản. Điều này giúp người dùng và nhà phát triển Ethereum hiện tại dễ tiếp cận hơn. Thách thức là đảm bảo sự an toàn và độ tin cậy của quá trình trùng hợp.

Nhận định sơ bộ của Elastic Chain phụ thuộc vào sự phát triển của hệ sinh thái ZKsync và xây dựng cộng đồng. Nếu bản thân ZKsync không thể phát triển, Elastic Chain có thể gặp thách thức trong việc thu hút các nhà phát triển và duy trì sự nhiệt tình của cộng đồng. Nhìn từ hai góc độ, tôi lạc quan về OP trong ngắn hạn và ZK trong dài hạn.

Tuy nhiên, một vấn đề cố hữu của ba giải pháp này là tính chất tương đối tập trung của Rollup. Gần đây, các giải pháp mở rộng quy mô dựa trên Rollup đã nổi lên như những đối thủ cạnh tranh tiềm năng. Nó chuyển trực tiếp trình sắp xếp chuỗi sang L1, chính Ethereum, loại bỏ nhu cầu về các trình sắp xếp bổ sung hoặc các bước xác minh phức tạp cho L2. Mặc dù có một số vấn đề MEV tiềm ẩn, cách tiếp cận mở rộng nguyên bản hơn này đáng được quan tâm để phát triển trong tương lai.

Nguồn: ZKsync — Giới thiệu về Elastic Chain

5.2 Xu hướng tương lai và đổi mới ứng dụng của Rollup

< p> Nhìn chung, với việc thúc đẩy "xuất bản chuỗi bằng một cú nhấp chuột", số lượng Rollup làm giải pháp mở rộng chính cho Ethereum sẽ tiếp tục tăng. Ngay cả khi hệ sinh thái Bitcoin phát triển thịnh vượng vào năm 2023, việc mở rộng phi bản địa của nó sẽ vay mượn nhiều khái niệm mở rộng Ethereum. Khi sự đổi mới của thị trường bị hạn chế, sự đổi mới và tác động của ứng dụng Rollup có thể bị hạn chế.

Đối với mỗi chuỗi VM, TVL là một chỉ báo quan trọng cho dù thị trường có thay đổi như thế nào, vì vậy các ứng dụng sớm nhất có thể là các giao thức DeFi khác nhau. Ngoài ra, giao thức SocialFi và thị trường giao dịch NFT cũng có thể xuất hiện.

Ở các lĩnh vực khác, DePIN có thể gặp khó khăn khi phát triển ở Rollup và L1, và Solana có thể nổi lên như người dẫn đầu. Khái niệm RWA có nhiều khả năng phát triển trên L1 hơn nhưng kém tin cậy hơn trên Rollup. GameFi cũng sẽ trỗi dậy, nhưng những game quy mô lớn sẽ chỉ có cơ hội trên Rollup với GameFi làm cốt lõi. Vì vậy, các ứng dụng chắc chắn nhất hiện nay đều liên quan đến DeFi.

Tuy nhiên, Hiệu ứng Matthew trong ngành blockchain là điều hiển nhiên. Với sự ra đời của kỷ nguyên đa chuỗi, các nguồn lực sẽ tập trung vào các dự án hàng đầu, trong đó những dự án mạnh sẽ tiếp tục mạnh và những dự án yếu sẽ bị loại bỏ.

Liên kết văn bản gốc của báo cáo nghiên cứu YBB Capital