Vitalik: Lapisan macam3 berarti

Jika kita bisa membangun protokol L2 untuk menancar ke L1 untuk mencapai keamanan dan meningkatkan skalabilitas, maka kita bisa membangun protokol L3 untuk menancar ke L2 untuk mencapai keamanan dan meningkatkan skalabilitas?

Sebuah topik yang sering muncul kembali dalam diskusi ekspansi lapisan 2 adalah konsep dari "lapisan 3". Jika kita bisa membangun protokol lapisan 2 yang ditangkap ke lapisan 1 untuk mencapai keamanannya dan meningkatkan skalabilitas sebagai tujuan utama, maka kita pasti dapat mengembangkan skalanya dengan membangun protokol lapisan 3 "ditangkap ke lapisan 2 untuk mencapai keamanan dan menambahkan skalabilitas lebih banyak"?

Sebuah versi sederhana dari ide ini adalah: jika Anda memiliki skema yang memungkinkan Anda untuk mencapai pertumbuhan kuadratik, bisakah Anda menaruh skema ini pada dirinya sendiri dan mencapai pertumbuhan eksponensial? Ide yang sama termasuk saya; Dokumen Perluasan pada tahun 2015 dan; Ekstensi berbilang lapisan yang disebutkan di kertas Plasma. Sayangnya, konsep lapisan 3s sederhana ini tidak begitu mudah untuk membentuk solusi yang layak. Karena keterbatasan data, keterbatasan pada lebar banding lapisan 1 yang diekstraksi secara mendesak, atau banyak masalah lainnya, selalu ada beberapa hal dalam desain yang tidak dapat dikumpulkan dan hanya dapat memberikan peningkatan skalabilitas.

Ide baru sekitar lapisan 3, seperti  Bingkai Starkware lebih kompleks: mereka tidak hanya mengumpulkan hal-hal yang sama pada diri mereka sendiri, tetapi juga mengalokasikan penggunaan yang berbeda untuk lapisan 2 dan lapisan 3. Jika dilakukan dengan cara yang benar, bentuk dasar pendekatan ini mungkin bekerja. Artikel ini akan memperkenalkan secara rinci yang mungkin atau tidak berarti dalam arsitektur tiga tingkat.

Mengapa Anda tidak bisa terus berguling melalui tumpukan gulungKemampunan kapasitas?

Rollups (lihat artikel saya yang lebih panjang di sini) adalah teknologi ekstensi yang menggabungkan teknologi yang berbeda untuk memecahkan dua gangguan ekspansi utama dalam berjalan rantai blok: komputer dan data. Kalkulasi telah terbukti oleh penipuan atau; SNARK dan metode lain memecahkan masalah. Mereka bergantung pada beberapa peserta untuk memproses dan verifikasi setiap blok, dan memerlukan yang lain untuk melakukan hanya sejumlah kecil kalkulasi untuk memeriksa apakah prosesnya selesai dengan benar. Skema ini, terutama SNARK, dapat diperbesar hampir tanpa batas; Kita bisa terus membuat "SNARK dari banyak SNARK" untuk mengurangi perhitungan ke satu bukti.

Data berbeda. Rollups menggunakan serangkaian teknik kompresi untuk mengurangi jumlah data yang transaksi perlu disimpan di rantai: transfers uang sederhana diurangi dari sekitar 100 byte ke sekitar 16 byte, dan transfers ERC20 di rantai kompatibel EVM berasal; Sekitar 180 byte dikurangi ke sekitar  23 byte. Transaksi ZK-SNARK yang dilindungi privasi dapat dikompresi dari sekitar 600 byte ke sekitar 80 byte. Sekitar 8 kali kompresi dalam semua kasus. Namun, kembalian masih perlu membuat data tersedia pada rantai di media yang dapat memastikan akses dan autentikasi pengguna, sehingga pengguna dapat menghitung secara independen status kembalian dan bergabung sebagai sertifikasi ketika sertifikasi yang ada diluar talian. Data dapat dikompresi sekali, tetapi tidak dapat dikompresi lagi - jika begitu, biasanya ada cara untuk menempatkan logika kompresi kedua ke kompresi pertama dan mendapatkan keuntungan yang sama dengan mengkompresinya sekali. Therefore, "Rollups on top of Rollups" cannot actually provide huge benefits in terms of scalability, but, as we will see below, this model can be used for other purposes.

Kemudian Lapisan  Apa versi "gila" dari 3?

Nah, mari kita lihat apa yang Starkware mendukung di pos mereka tentang lapisan 3. Starkware dibuat oleh kriptolog yang sangat cerdas. mereka rasional. jadi jika mereka mendukung lapisan 3s, versi mereka akan jauh lebih kompleks daripada "jika rollups kompres data 8 kali, maka jelas rollups di atas rollups akan kompres data 64 kali"

Ini adalah angka di pos Starkware:

image

Untuk mengutip:

Figur di atas menggambarkan contoh ekosistem seperti itu. L3 termasuk:

1. StarkNet dengan disponibilitas data yang sah, misalnya, sering digunakan dalam aplikasi yang sangat sensitif pada penghargaan.

2. Sistem StarkNet spesifik aplikasi yang disesuaikan untuk prestasi aplikasi yang lebih baik, misalnya, dengan menggunakan struktur penyimpanan spesifik atau kompresi disponibilitas data.

3. Sistem StarkEx (seperti yang melayani dYdX, Sorare, Immune, dan DeversiFi) memiliki disponibilitas data Valid atau Rollup, yang segera membawa StarkNet keuntungan skalabilitas terbukti.

4. Instansi StarkNet pribadi (juga sebagai L4 dalam contoh ini) memungkinkan transaksi tipe perlindungan privasi untuk ada tanpa termasuk mereka di StarkNet umum.

Kita bisa mengkompresi artikel ke "tiga visi dari 'L3s'":

  • L2 digunakan untuk ekspansi kapasitas, dan L3 digunakan untuk fungsi tersendiri, seperti privasi. Dalam penglihatan ini, tidak ada usaha untuk menyediakan "pertumbuhan kuadratik skalabilitas"; Sebaliknya, ada lapisan di tumpukan untuk membantu aplikasi memperluas, dan kemudian ada lapisan independen untuk memenuhi keperluan fungsional suai dari kasus penggunaan yang berbeda.

  • L2 digunakan untuk pengembangan kapasitas umum, dan L3 digunakan untuk pengembangan kapasitas yang dapat disesuaikan. Ekspansi kapasitas yang dapat disesuaikan dapat mengambil bentuk yang berbeda: aplikasi khusus yang menggunakan sesuatu selain EVM untuk perhitungan, rollups yang optimisasi format data aplikasi khusus untuk kompresi data (termasuk memisahkan "data" dari "bukti" di setiap blok, dan menggantikan bukti dengan SNARK tunggal), dll.

  • L2 digunakan untuk tidak ada estensi kepercayaan, dan L3 digunakan untuk estensi kepercayaan lemah& nbsp; Validium  Ini adalah sistem yang menggunakan SNARK untuk memverifikasi komputer, tetapi meninggalkan data tersedia untuk pihak ketiga yang dipercaya atau komite. Menurut pendapat saya, Validium benar-benar dibawah nilai: khususnya, banyak aplikasi "enterprise blockchain" mungkin benar-benar terbaik dilayani oleh sertifikasi yang menjalankan Validium, dan secara rutin mengirimkan hash ke server tersentral rantai untuk menyediakan layanan terbaik. Tingkat keamanan Validium lebih rendah dari gulungan, tapi bisa lebih murah.

Menurut pendapat saya, semua tiga visi pada dasarnya masuk akal. Ide bahwa kompresi data khusus membutuhkan platform sendiri mungkin adalah proposisi yang paling lemah - sangat mudah untuk merancang L2 dengan skema kompresi lapisan dasar umum. Pengguna dapat menggunakan sub kompresi aplikasi khusus untuk secara otomatis memperluas, tetapi tambahan, kasus penggunaan ini adalah masuk akal. Namun ini masih meninggalkan pertanyaan besar: apakah struktur tiga tingkat cara yang tepat untuk mencapai tujuan ini? Apa gunanya mengancar autentikasi, sistem privasi, dan lingkungan sesuai dengan L2 selain L1? Facts have proved that the answer to this question is quite complex.

image

Apakah lebih murah dan lebih mudah untuk mendepositasi dan menarik uang di pohon subset L2?

Sebuah argumen yang mungkin bahwa model tiga lapisan lebih tinggi dari model dua lapisan adalah bahwa model tiga lapisan memungkinkan seluruh sub ekosistem untuk wujud dalam satu rollup, yang memungkinkan operasi domain salib dalam ekosistem untuk terjadi sangat murah tanpa perlu menyelesaikan L1 mahal.

Namun ternyata bahkan dalam dua L2s; Bahkan antara L3, deposit dan penarikan bisa sangat murah. Kuncinya adalah bahwa token dan aset lainnya tidak perlu dikeluarkan dalam rantai akar. Itu adalah, Anda dapat memiliki token ERC20 pada Arbitrum, menciptakan paketnya pada Optimism, dan bergerak kembali dan keluar diantara mereka tanpa transaksi L1 apapun!

Mari kita lihat bagaimana sistem seperti itu bekerja. Ada dua jenis kontrak pintar: kontrak dasar Arbitrum dan kontrak token yang terkumpul pada Optimisme. Untuk memindahkan dari Arbitrum ke Optimisme, Anda perlu mengirim token ke kontrak dasar, yang akan menghasilkan menerima. Setelah Arbitrum selesai, Anda dapat mendapatkan sertifikat Merkle dari penerimaan dan root dalam status L1, dan kemudian mengirimnya ke kontrak token paket pada Optimism, yang mengkonfirmasi dan mengeluarkan token paket. Untuk memindahkan token kembali, Anda dapat melakukan hal yang sama di balik.

image

Meskipun jalur Merkle yang diperlukan untuk membuktikan deposit di Arbitrum harus melewati status L1, Optimisme hanya perlu membaca status root L1 untuk memproses deposit -- tidak diperlukan transaksi L1. Silakan perhatikan bahwa karena data rollups adalah sumber daya yang paling langka, implementasi sebenarnya skema ini akan menggunakan sertifikasi SNARK atau KZG selain sertifikasi Merkle untuk menyimpan ruang.

dibandingkan dengan token berdasarkan L1, skema ini memiliki kelemahan fatal (setidaknya dalam optimal & nbsp;  runtime): deposit masih perlu menunggu jendela pencegahan penipuan. Jika tanda itu berasal dari L1, butuh seminggu untuk menarik diri dari Arbitrum atau Optimisme ke L1, tapi depositnya segera. Namun, dalam skema ini, deposit dan penarikan memerlukan satu minggu penangguhan. Dengan kata lain, tidak jelas apakah arsitektur tiga tingkat pada gulungan ideal lebih baik: untuk memastikan bahwa permainan anti penipuan yang terjadi dalam sistem berjalan pada permainan anti penipuan sendiri aman, ada banyak kompleksitas teknis.

Untungnya, tidak ada masalah ini akan menjadi masalah untuk ZK rollups. Untuk alasan keamanan, rollups ZK tidak membutuhkan jendela menunggu hingga seminggu, tetapi mereka masih membutuhkan jendela yang lebih pendek untuk dua alasan lainnya (teknologi generasi pertama mungkin mengambil 12 jam). Pertama, terutama Jenderal ZK-EVM yang lebih kompleks; Rollups butuh waktu lebih lama untuk menutupi waktu komputasi yang tidak paralelis blok. Kedua, karena alasan ekonomi, jarang diperlukan untuk mengajukan bukti untuk mengurangi biaya tetap yang terkait dengan transaksi bukti. Generasi berikutnya termasuk perangkat keras yang didedikasikan; Teknologi ZK-EVM akan memecahkan masalah pertama, sementara verifikasi batch dengan arsitektur yang lebih baik dapat memecahkan masalah kedua. Apa yang akan kita bicarakan selanjutnya adalah masalah optimisasi dan pengiriman batch bukti.

Rollups dan validums memiliki perdagangan antara waktu konfirmasi dan biaya tetap. L3 dapat membantu memecahkan masalah ini[UNK]Tapi apapun yang lain baik-baik sajaLakukan ini[UNK]

Rollups untuk setiap transaksi murah: mereka hanya 16-60 byte data, tergantung pada aplikasi. Namun rollups harus membayar biaya tetap tinggi setiap kali mereka mengirim serangkaian transaksi ke rantai: optimal  Setiap batch gulungan membutuhkan 21000 L1 gas, sementara gulungan ZK membutuhkan lebih dari 400000 gas (jika Anda ingin menyediakan keamanan kuantum hanya dengan STARKS, Anda membutuhkan jutaan gas).

Tentu saja, kembali dapat menunggu transaksi L2 dengan nilai 10 juta gas untuk mengirimkan seluruh batch (transaksi), tetapi ini akan membawa mereka interval batch yang sangat panjang, memaksa pengguna untuk menunggu lebih lama untuk konfirmasi keamanan tinggi. Oleh karena itu, mereka perlu keseimbangan: interval batch panjang dan biaya optimal, atau interval batch pendek dan biaya yang besar meningkat.

Untuk memberikan kita beberapa angka spesifik, mari kita mempertimbangkan transmisi ERC20 yang sepenuhnya optimisasi (23 bytes) dengan biaya 600000 gas ZK roll up per batch dan biaya transaksi 368 gas. Anggap bahwa roll up ini berada di tahap awal sampai tengah adopsi, dan TPS adalah 5. Kita bisa menghitung gas antara setiap transaksi dan batch:

Jika kita memasuki dunia dengan sejumlah besar verifikasi tersendiri dan lingkungan aplikasi spesifik, banyak dari mereka akan memiliki kapasitas proses jauh kurang dari 5TPS per detik. Oleh karena itu, penting untuk mengkonfirmasi perdagangan antara waktu dan biaya. In fact, the "L3" paradigm does solve this problem! Bahkan implementasi sederhana ZK roll back dalam ZK roll back memiliki biaya tetap sekitar 8000 lapisan-1 gas (500 byte untuk bukti). Ini akan mengubah tabel di atas ke:

image

Masalahnya pada dasarnya diselesaikan, jadi L3s  Bukankah itu bagus? Mungkin begitu. Namun, harus dicatat bahwa ada cara lain untuk memecahkan masalah ini bahwa ERC  4337 Inspirasi verifikasi agregasi.

Strateginya seperti ini. Hari ini, jika setiap ZK rollup atau validitas menerima sertifikat, itu akan membuktikan Sbaru = STF( S)tua, D): Root negara baru harus menjadi hasil dari proses data transaksi dengan benar atau peningkatan negara pada root negara lama. Dalam skema baru ini, ZK rollback akan menerima pesan dari kontrak pengverifikasi batch, yang mengatakan bahwa ia telah verifikasi bukti dari batch pernyataan, masing-masing dalam bentuk Sbaru = STF( S)tua, D).Bukti batch ini dapat direalisasi dengan skema SNARK rekursif atau; Halo  Berkumpul untuk dibangun.

image

Ini akan menjadi protokol terbuka: setiap rollup ZK dapat bergabung, dan setiap batch verifier dapat membuktikan dari setiap agregasi rollup ZK kompatibel, dan mendapatkan kompensasi untuk biaya transaksi dari aggregator. Kontrak batch akan mengevalifikasi buktinya sekali, dan kemudian menyerahkan pesan ke setiap rollups dengan ;Stua,  SbaruD)  triple. Fakta bahwa Triple berasal dari kontrak program batch akan digunakan sebagai bukti untuk membuktikan bahwa konversi efektif.

If properly optimized, the cost of each summary in this scheme may be close to 8000, of which 5000 is used to add baru updated status writes, 1280 is used for tua roots and baru roots, and an additional 1720 is used for miscellaneous data processing. Oleh karena itu, itu akan memberikan kita simpanan yang sama. Starkware sebenarnya memiliki sesuatu yang sama, disebut  SHARP, meskipun (belum) ada perjanjian terbuka tanpa lisensi.

Satu respon kepada pendekatan ini mungkin adalah: tapi bukankah ini benar-benar solusi lapisan 3 lainnya? Kita akan memiliki lapisan dasar<- mekanisme batch <- Rollup atau  Validium untuk menggantikan lapisan dasar<- rollup <- validium. Dari sudut pandang beberapa rangka filosofi, ini mungkin benar. Namun, ada perbedaan penting: tingkat tengah bukan sistem EVM kompleks dan lengkap, tetapi objek yang sederhana dan sangat spesialisasi. Oleh karena itu, lebih kemungkinan untuk aman. Lebih kemungkinan untuk dibangun tanpa token spesial lain. Lebih kemungkinan untuk dikendalikan di tingkat rendah dan tidak akan berubah dengan waktu.

Kesimpulan: Apa itu"Lapisan”.

Arkitektur skala tiga tingkat yang terdiri dari mengumpulkan skema skala yang sama di atas dirinya sendiri biasanya tidak bekerja dengan baik. Bentuk gulungan di atas gulungan (di mana dua lapisan gulungan menggunakan teknologi yang sama) juga tidak memuaskan. Namun, arsitektur tiga tingkat L2 dan L3 dengan tujuan yang berbeda dapat bekerja. Validium pada rollups benar-benar masuk akal, bahkan jika mereka tidak yakin bahwa mereka adalah cara terbaik untuk melakukan hal-hal pada jangka panjang.

Namun, setelah kita mulai memahami secara mendalam rincian yang berarti dari arsitektur mana, kita akan memasuki pertanyaan filosofi: apa itu "lapisan" dan apa yang tidak? Lapisan dasar <- mekanisme batch <- Rollup atau validitas dan lapisan dasar<- rollup <- Rollup atau validitas melakukan pekerjaan yang sama, tetapi dalam terma mode kerjanya, itu membuktikan bahwa lapisan polimerisasi terlihat lebih seperti ERC-4337 daripada rollups. Secara umum, ERC-4337 tidak disebut "lapisan  2". Sama seperti, kita tidak akan menyebut Tornado Cash "Lapisan  2",  Oleh karena itu, jika kita ingin konsisten, kita tidak akan menyebut subsistem pusat privasi di atas L2 L3.

Ada banyak sekolah pemikiran yang mungkin dalam hal ini. Keutamaan pribadiku adalah membatasi istilah "Lapisan  2" untuk hal-hal dengan atribut berikut:

1. Tujuan mereka adalah meningkatkan skalabilitas

2. Mereka mengikuti model "blockchain in blockchain": mereka memiliki mekanisme proses transaksi mereka sendiri dan keadaan internal mereka sendiri

3. Mereka mewarisi semua keamanan rantai Ethereum

Oleh karena itu, gulungan ideal dan gulungan ZK adalah L2, tetapi hal lain untuk memverifikasi dan membuktikan skema agregasi, ERC 4337, sistem privasi online dan Solidaritas. Mungkin berarti memanggil sebagian dari mereka L3, tetapi mungkin tidak semuanya; Dalam hal apapun, tampaknya terlalu awal untuk menentukan definisi, dan arsitektur ekosistem multi ringkasan jauh dari statis kebanyakan diskusi hanya dilakukan dalam teori.

Dengan kata lain, debat tentang bahasa tidak begitu penting seperti struktur mana sebenarnya adalah masalah teknis yang paling berarti. Jelas, beberapa "lapisan" yang melayani kebutuhan yang tidak dapat diperlukan seperti privasi dapat bermain peran penting, dan mereka perlu dipenuhi dengan fungsi penting untuk membuktikan agregasi dalam beberapa cara, lebih baik melalui protokol terbuka. Namun pada saat yang sama, kita memiliki alasan teknis yang cukup untuk membuat hubungan dengan lingkungan yang oriented pengguna dan tingkat tengah L1 sederhana mungkin; Dalam banyak kasus, "lapisan lem" sebagai ringkasan EVM mungkin bukan metode yang tepat. Saya menduga bahwa saat ekosistem L2 yang diperluaskan dewasa, struktur yang lebih kompleks (dan sederhana) yang disebutkan dalam artikel ini akan mulai bermain peran yang lebih besar.

Sumber: Penangkap Rantai

Ditulis oleh Vitalik, Lapisan apa yang masuk akal

Dikumpulkan oleh: Dong Yiming, Chain Catcher

  Terima kasih khusus kepada Georgios Konstantopoulos, Karl Florsch dan Starkware untuk feedback dan review mereka.