观点 | 回顾以太坊近期及中期扩容路线图,展望 rollup 作为中心的以太坊路线图_币世界+以太坊爱好者

2020-10-11 18:29 栏目:行业动态 来源:网络整理 查看()

需要注意的是,以太网社区采用的是市场型发展模式——。在这种模式下,没有集中的中心,取而代之的是透明公开的讨论。译者注:今年以来,上卷作为一种非常有潜力的扩展方案,受到了广泛的关注。很多使用上卷技术的二线项目都在主网或测试线上,而维塔利克本人也多次呼吁社区关注和使用上卷。本月初,维塔利克在以太网魔术师论坛上写了一篇文章,详细介绍了如果rollup作为以太网未来的发展中心,如何调整以太网的路线图。

需要注意的是,以太网社区采用的是市场型发展模式——。在这种模式下,没有集中的中心,取而代之的是透明公开的讨论。也就是说,维塔利克发了这个帖子之后,并不意味着以太琴的路线图会马上改变。市场模式大大增强了以太网的包容性和群体智慧在进化过程中出现的可能性。因此,当上卷在区块链世界的进化过程中逐渐显示出它的潜力时,维塔利克发起的讨论必然会使上卷在以太场的进化过程中发挥更重要的作用。

为了更好的说明文章中观点的背景,维塔利克在很多场合都做了更详细的补充说明。我们把维塔利克在社交媒体上的相关发言放在本文开头作为背景介绍和总结;Vitalik在Ethereum魔术师论坛的帖子放在中间作为正文;最后,我们还选取了维塔利克在本月初的ETHGlobal活动中的问答,供读者参考。

分片不是被取消,只是被叠加

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当前的ETH2.0路线图包括三个阶段:

阶段0:PoS(该阶段正在实施,很快就会实现)

阶段1:数据碎片,但不包括计算碎片(即碎片链将“包含”容量为2 MB/s的数据,但数据是虚拟数据对象,而不是事务)

阶段2:事务碎片化(碎片化的事务处理功能)

以太网的TPS目前在15-45左右,使用Rollup可以将吞吐量提高100倍。碎片化可以将吞吐量提高64倍。叠加这两种技术实现的吞吐量,也就是说在分片的基础上叠加汇总,可以提高6400倍的吞吐量。

但目前的路线图会产生一个有趣的意外:实现碎片化应用的愿景要到第二阶段才能实现,而碎片化汇总可以在第一阶段实现,因为汇总只需要主链中存储数据的功能,不需要主链实现计算功能。所以在ETH 2.0全面实施之前,Ethereum有条件扩容6400倍。

因此,不是用汇总替换切片,而是将汇总叠加在切片上。也就是说,在碎片化实施之前,上卷可以实现100倍的吞吐量提升,所以尽快使用上卷!

以汇总为中心的以太网路线图

上周,最优性团队宣布推出最优性测试网一期(中文翻译),并公布了通往在线主线的路线图。最优性并不是唯一一个实施乐观汇总的团队,燃料的汇总也在向测试网络发展,Arbitrum也在进行汇总。Loopring和zkSync实现的基于zk-rollup的汇总方案已经上线,基于Starkware技术的Deversifi也已经上线,用户已经在主网上使用了这些产品。OMG主网beta的上线,说明等离子也在前进。与此同时,eth1上Gas的价格正在攀升到一个新的高点,以至于部分非金融dapp被迫关闭,部分dapp只能在测试网上运行,无法接入主网。

系统的可扩展性是Eth2的意义所在,Eth2的前期正在快速推进。然而,对于使用基础层的应用程序,可伸缩性要到Eth2的最后一个主要阶段2才会出现,这将需要几年时间。具有讽刺意味的是,在Eth2的第一阶段,Eth2可以作为汇总的数据可用性层,这比Eth2可以作为“传统”层应用的时间要早得多。总结这些因素,我们可以得出一个特别的结论:Ethereum生态系统很可能致力于上卷(加上一些等离子体和状态通道方案)作为一种策略,以实现中短期的可扩展性。

如果以此结论为前提,我们会得出一些关于以太馆核心发展和生态发展的优先顺序的结论,在一定意义上暗示了一个不同于当前路线图的方向。具体来说,我们能得出什么结论?

短期路线图:围绕 rollup 推进 ETH1

关于短期的方向,一个主要的结论是,Ethereum基础层的可扩展性将主要集中在扩展每个块可以容纳的数据量,而不是链上计算或者IO操作的效率。因为对于汇总来说,其可伸缩性的唯一决定性因素是链中可以容纳多少数据。任何超过当前数据容量(约60 kB/s)的扩展方法都将有助于进一步提高汇总的可伸缩性。

从这个角度来看,以下基本的层改进方案仍然是有意义的(可以帮助提高汇总的可伸缩性):

EIP 2929,保证以太网主链在当前Gas设置下能抵抗DoS攻击

EIP 1559、EIP 1559不仅能烧ETH,还能让一笔交易更容易被下一个块打包(汇总系统需要依赖于主链中待确认的交易)

新的椭圆曲线是预编译的,因此可以更全面地挖掘ZK卷积的潜在性能

十六进制-二进制树的变化,以及其他促进对无状态客户端更好支持的变化(无论主链如何使用,无状态客户端都是有价值的)

账户抽象不太重要,因为不管L1是否支持账户抽象,都可以在L2实现。其他类似的“聪明的基层特征”将变得不那么重要。Eth1客户端可以由最佳汇总客户端重用。乐观汇总仍然需要完整的节点。如果上卷的内部状态转移规则与Ethereum的相似,只做了一些修改(这是最优性的目标),那么现有的代码可以被重用来运行上卷的所有节点。将共识引擎和状态转换引擎分离的工作是在eth1和Eth2合并的背景下进行的,这项工作也有助于实现上述目标。需要注意的是,像TurboGeth这样的项目仍然非常重要,但是最大的好处将是高吞吐量的汇总客户端,而不是基础层的eth1客户端。

短期路线图:围绕 Rollup 调整相应的基础设施

目前用户账号在L1,ENS域名在L1,应用都在L1运行。一切都需要改变。我们需要适应这样一个世界:用户的主账户、余额、资产等。完全在L2。这导致了以下情况:

ENS需要支持在L2注册和转让域名;关于如何实现这一点的一个可能的建议可以在这里找到。

L2层协议应该内置于钱包中,而不是像dapp那样放在网页上。目前L2融入dapp/dapp样(比如Gitcoin与zksync的融合)需要用户完全信任dapp,相比目前的情况安全性大大降低。理想情况下,L2应该是钱包的一部分(元面具,地位等)。),这样就可以维护当前的信任模型。这种支持应该是标准化的,这样一个支持zksync支付的应用就会立即支持zksync-inide-Metamask、zksync-inide-Status等等。

我们需要在跨L2转移方面做更多的工作,以便当资产在不同的L2之间转移时,用户体验尽可能地即时和无缝。

更具体地说,将Yul或类似的东西标准化为中间编译语言。最优性引入的Ethereum的底层EVM和OVM的编译目标略有不同,但都可以用Solidity编译。为了支持一个具有不同编译目标的生态系统,但同时避免单一的固化文化,接受多种语言,更明确地将Yul这样的东西标准化为中间语言可能是有意义的,这样所有高级语言都可以编译到EVM或OVM。我们还可以考虑一种更显式的对形式验证友好的中间语言,它可以处理变量等概念,保证基本不变量,从而使形式验证更容易。

一个不可避免的事实是,一个加密货币项目必须实现可持续的金融发展。2020年,这意味着一个项目需要几百万甚至几千万美元。部分可以由普通公益资助实体(如Gitcoin Grants或Ethereum Foundation)提供,但其规模确实不足以达到上述资助水平。二线项目可以通过推出自己的令牌——来筹集资金。当然,前提是代币有真实的经济价值支持(即L2有望获得未来的加工费)。以汇总为中心的路线图的第二个重要优势是,它为L2协议留下了开放的空间,这些协议可以直接收取费用/MEV,也可以间接发行代币,从而获得开发所需的资金。以太网基础层的一个重要要求是信誉中立,这使得协议内的公益资助难以达成一致(想象一下,就谁应该得到多少钱达成协议的难度),但L2建立自己的公益资助机制(也可以在Gitcoin Grants上进行)的争议要小得多。因此,留出这一空间是整个以太博物馆长期经济可持续性的一个很好的战略措施。除了财务问题,最有创意的研究人员和开发人员往往希望在自己的地盘上制造影响力,而不是在一个影响力不大的位置上和别人争论Ethereum协议的未来。此外,许多现有项目试图创建各种平台。以汇总为中心的路线图为所有这些项目提供了一个明确的机会,这样它们就可以成为以太网生态系统的一部分,同时仍然保持高度的经济和技术自主性。

Rollup 中心主义的经济可持续性优势

除了上述短期路线图的考虑之外,以汇总为中心的路线图还可能意味着重新设想Eth2的长期未来:一个每个人都可以处理的高安全性的执行片,加上一个可扩展的数据可用性层。要理解为什么会这样说,请考虑以下数据:

目前Ethereum的TPS在15左右。

如果大家都移到上卷,TPS就达到3000。

一旦实现Eth2的1期,上卷转移到Eth2碎片链进行数据存储,理论TPS最大值可达10万。

最终实现Eth2的2期,在切片的基础上实现计算,此时TPS约为1000-5000 TPS。

在我看来,当Eth2二期最终实现的时候,没有人会在意。到那时,不管我们喜不喜欢,每个人都已经适应了一个以上卷为中心的世界。到时候继续沿着前面的路径走,会比试图让大家在Eth2完成后迁移到基本链上容易得多,因为Eth2完成后迁移到基本链上没有明显的好处,可扩展性会降低20-100倍。这意味着Eth2将在“1.5阶段”完成,当基础层再次收缩时,只需要做几件事,即共识和数据可用性。这可能是Eth2更合适的目标,因为分割数据可用性比计算EVM安全得多。为了验证分块EVM计算的不诚实多数证明,需要欺诈证明,这需要两个时期的严格且潜在风险的同步假设,但是数据可用性采样(如果通过使用零知识证明或多项式承诺来完成)在异步假设下是安全的。这将有助于将以太网与其他在执行级别进行分区的两层分区链的安全模型区分开来。Eth2作为基础层的功能只需要刚刚好(中文翻译),不需要很强大。

错开不同切片上的阻塞时间,这样,在任何时候,总会有一些切片在几百毫秒内阻塞。这样,跨多个存储片运行的汇总可以具有超低延迟,而不会使链本身面临超低延迟的风险。

改进和巩固其共识算法

调整EVM,使其对欺诈证据的验证更加友好(例如,这可能意味着某种“框架”功能,以防止代码离开沙箱,或者允许SLOAD/SSTORE指令被重新映射到帐户存储以外的东西作为其数据源)。

ZK-斯纳克的一切

长期路线图

从长远看,Eth2 应该做什么?

如果不认同“1.5期完成”的发展方向,自然有一个折中的办法:让Eth2有少量的执行片(比如4-8个)和更多的数据片。我们的目标是执行片段的数量仍然足够少。特殊情况下,普通电脑完全可以验证所有执行片段,但是基层的空间还是会比现在的路线图中设定的大很多。

基础层的空间不能太小,因为用户和应用程序仍然需要使用基础层来执行一系列操作,例如在不同的汇总之间移动、提交欺诈证书、在ZK汇总中提交ZK证书、发布根ERC20令牌合同(当然,大多数用户大多数时间使用汇总,但是基础层合同必须存储在基础层的某个位置.),等等。而如果这些操作涉及的每笔交易成本是140美元,那么用户体验还是很差的。因此,如果有必要,设置4-8个执行片而不是1个,可以大大缓解这个问题。一台电脑仍然可以验证所有的切片。现在的Ethereum每13秒就可以挖出一个块,平均验证一个块需要200-500毫秒左右,所以短时间内验证8个线程是完全可行的。可想而知,客户端会有这样的对策:‘只要网络延迟很低,或者委员会数量达到了总数的80%,依靠诈骗证书和委员会,特殊情况下可以直接验证所有片段’。

ETHGLOBAL问答问:L2致力于解决产能扩张问题。在社区里研究讨论了很多年,但是之前的尝试似乎都不成功。你对汇总有多自信?这次扩张尝试和之前的有什么区别?答:我在我的博客(中文翻译)中更详细地讨论了这个问题。我的主要观点是,汇总不同于状态通道和等离子。对于扩展,有两点需要扩展:扩展计算和数据可用性。在我看来,无论是状态通道还是等离子体都无法解决数据可用性的问题,他们试图用一种与应用场景相关的特殊技巧来解决这个问题。与前两者不同的是,rollup并不是把所有的东西都放在链下,而是把计算放在链下,而是把一定量的数据(比如10,16,50字节)存储在链上,这也是rollup扩容性能有限的原因。也就是说,Rollup更加妥协,牺牲了一些可扩展性来支持任何状态机。对于等离子体,一开始我们以为可以解决等离子体中运行任何状态机的问题,但最后我们意识到这是不可能的。但是对于rollup来说,有一些数学和技术上的证据证明rollup可以实现——任意状态机的这些功能,也就是一些图灵完备性。实际上,rollup已经成功运行了一段时间。比如已经有三个DEX在用rollup,gitcoin捐钱的时候也可以用rollup,sythentix等项目在支持evm的测试网络中测试。可以说,状态通道和等离子没有解决的问题,在汇总中一步步解决了。问:L1目前是可组合/可互操作的。你觉得以后还会有吗?从另一个角度来看,你认为未来会是多卷共存还是赢家通吃?答:这个问题问得好。我觉得最终还是会有一些上卷占优势。我觉得上卷既有网络效应,也有反网络效应。主要的反网络效应是TPS越大,运行一个汇总节点越困难,一定程度上会降低其可用性。另一方面,目前有几种不同的技术路线可以上卷,希望这些技术路线和相应的技术特点能在中短期内得到检验。长此以往,也许某个上卷会赢,但我不确定:)问:你在文章中描述了一个可能的愿景。你认为以太网基础层什么时候会稳定?还是会迭代改进?答:在我的路线图中,我希望以太网2.0在1.5中达到基本稳定的状态,这也是我在文章中提到“1.5将完成”的原因。但之后会有持续的技术迭代,主要包括增加更多零知识证明以提高安全性和效率,将共识机制从FFG改为CBC,将密码原语切换到后量子密码原语。这些改进基本不会影响以太网的经济系统和基本安全特性。我肯定期待技术长期迭代优化,当然这些优化更接近操作层面。

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