Перспективи технологічного оновлення протоколу Ethereum: аналіз етапу The Surge

З жовтня 2023 року спільний засновник Ethereum опублікував низку статей про майбутній розвиток протоколу Ethereum, що охоплюють шість етапів дорожньої карти Ethereum. У цій статті буде зосереджено увагу на другому етапі "The Surge", який в основному зосереджений на масштабованості Ethereum та стратегії довгострокового розвитку.

Основне бачення Ethereum

Основною метою Ethereum є стати інфраструктурою для децентралізованого Інтернету. Завдяки смарт-контрактам Ethereum підтримує складні децентралізовані додатки, надаючи розробникам гнучку платформу для створення DeFi, NFT та інших додатків.

Проте, Ethereum стикається з проблемою масштабованості. Наразі він може обробляти лише 15-30 транзакцій на секунду, що значно нижче, ніж продуктивність традиційних платіжних мереж. Це призводить до високих витрат на газ під час завантаження мережі, що обмежує потенціал Ethereum стати глобальною інфраструктурою. Етап The Surge був розроблений саме для вирішення цієї проблеми.

Основні цілі The Surge включають:

• Реалізація обробки понад 100 000 транзакцій в секунду для Ethereum L1+L2
• Зберігайте децентралізацію та стабільність L1
• Забезпечити повне успадкування основних характеристик Ethereum частинами L2
• Максимізація взаємодії між L2, створення єдиної екосистеми

Розширювальна стратегія, заснована на rollup

Етап Surge в основному покладається на рішення L2 для підвищення масштабованості, де rollup є ключовою технологією. Rollup може упаковувати транзакції для обробки поза ланцюгом, а потім подавати їх до Ethereum, значно підвищуючи пропускну здатність при забезпеченні безпеки та децентралізації.

За оцінками, rollup має можливість підвищити обробну здатність транзакцій Ethereum до понад 100 000 транзакцій на секунду. Це революційне розширення дозволить Ethereum підтримувати глобальні масштаби застосувань, зберігаючи децентралізацію.

Цього року стратегія rollup досягла важливих успіхів. Завдяки впровадженню EIP-4844, пропускна здатність даних Ethereum L1 значно зросла. Кілька rollup, що базуються на віртуальній машині Ethereum, вже перейшли в початкову стадію. Кожен L2 існує як незалежний фрагмент, реалізуючи різноманітність технології фрагментації.

Розвиток технологій вибірки доступності даних

Зразок доступності даних ( DAS ) є ще однією ключовою технологією The Surge, яка має на меті вирішення проблеми доступності даних. DAS дозволяє вузлам перевіряти дані без доступу до повних даних, що підвищує масштабованість та ефективність.

Наразі існує два основних типи DAS: PeerDAS та 2D DAS. PeerDAS має надії підвищити безпеку rollup. 2D DAS не лише проводить вибірку в межах blob, але й між blob, використовуючи лінійні властивості KZG зобов'язань для розширення набору blob.

За допомогою DAS Ethereum може обробляти більшу кількість даних, забезпечуючи швидкіші та менш витратні rollup, не жертвуючи децентралізацією. У майбутньому необхідно ще більше вдосконалити оптимальні рішення для 2D DAS та довести їхню безпеку.

Інші рішення масштабування, такі як Plasma

Окрім rollup, Plasma також є важливим рішенням для розширення L2. Plasma незалежно обробляє транзакції, створюючи дочірні ланцюги, які періодично надсилають зведення до основної мережі. Хоча розвиток Plasma відстає, його все ще вважають частиною інструментів масштабованості Ethereum.

Крім того, покращення технології стиснення даних та криптографічних доказів також допоможе підвищити ефективність rollup та інших L2 рішень. Ці технологічні інновації зіграють ключову роль у досягненні вищої пропускної здатності на Ethereum.

Поліпшення міжопераційності між L2

Поточна основна проблема, з якою стикається екосистема L2, полягає у слабкій міжоперабельності між L2. Щоб користувачі відчували єдиний досвід екосистеми Ethereum, необхідно покращити наступні аспекти:

• реалізація формату адреси конкретного ланцюга
• Стандартизований запит на кросчейн-платежі
• Створення протооколу для крос-ланцюгового обміну та оплати газу
• Розробка L2 легкого клієнта
• Побудова спільного токен мосту
• Реалізація синхронної комбінації

Ці покращення стосуються не лише технічних питань, але й вимагають співпраці з боку L1, L2 та гаманців.

Розширення Ethereum L1

Розширення Ethereum L1 саме по собі також є дуже важливим. Основних стратегій три:

1. Поліпшення технологій для підвищення ефективності верифікації L1, а отже, збільшення обмеження gas
2. Зниження витрат на певні операції, збільшення середньої ємності
3. Реалізація нативного rollup, створення кількох паралельних EVM

Ці стратегії мають свої переваги та недоліки, які потрібно зважити. Наприклад, підвищення ліміту газу може зменшити користь від інших оптимізацій.

Баланс між децентралізацією та безпекою

Під час розширення Ethereum завжди дотримувався принципів децентралізації. Rollup та DAS вважаються методами, які підвищують ємність, зберігаючи при цьому децентралізацію. Це забезпечує можливість участі будь-кого в роботі мережі, підтримуючи справжню децентралізацію.

З підвищенням масштабованості зростає і відповідальність за безпеку. Забезпечення бездокументованості систем, таких як rollup, стає критично важливим. Це вимагає суворого тестування та ітерацій, особливо під час широкомасштабного впровадження.

Перспективи The Surge

Після завершення етапу Surge Ethereum сподівається досягти масштабованого, децентралізованого, безпечного та сталого розвитку. Це бачення включає не лише розширення L1, але й вдосконалення алгоритму консенсусу, інструментів для розробників та розвиток екосистеми dApp.

Хоча існує безліч викликів, якщо Ethereum зможе подолати ці перешкоди, він закріпить свою позицію як основна інфраструктура Web3. Ethereum зосереджується на досягненні масштабованості без жодної шкоди для децентралізації, що є його унікальною рисою. Успіх The Surge може знову змінити ландшафт технології блокчейн.