У блокчейні існує неможливий трикутник, згідно з яким безпеку, децентралізацію та масштабованість одночасно не можна досягти. Біткоїн та Ефіріум обрали перші два, але не вистачає останнього. Великий обсяг транзакцій протягом короткого періоду може призвести до мережевої затору та високих комісій за транзакції.
Концепцію масштабовності спочатку запропонували в екосистемі Bitcoin з надією побудувати віртуальний другий рівень поверх Bitcoin для обробки транзакцій, тоді як основний ланцюжок використовувався б для розрахунків. Ethereum намагався досягти масштабовності за допомогою різних засобів, таких як State Channels, Sidechains і Plasma, але жоден з них не був повністю успішним. 5 вересня 2018 року Баррі Хет запропонував концепцію Rollup на Github. Згодом технологія Rollup отримала схвалення спільноти, і Фундація Ethereum назвала її єдиною технологією 2-го рівня.
П'ять років пролетіли як миг, і Rollup Ethereum, який має найбільшу увагу ринку, недавно часто повідомляв про нові розробки в RaaS (Rollup as a Service). Чи скоро ми побачимо літо Rollup? Ця стаття аналізує огляд, екосистему та майбутні розробки RaaS, сподіваючись отримати уявлення про загальну картину.
У термінах технічного аналізу про Rollup його реалізація є відносно складною, вимагаючи високого рівня професійних навичок та розвитку здатностей. Висока бар'єр для запуску ланцюга суперечить концепції бездозвільності блокчейну.
Rollup-as-a-Service (RaaS) пакети Rollup як сервіс, забезпечуючи більш дружелюбний і зручний досвід впровадження Rollup для підприємств, організацій та фізичних осіб, схожий на Cosmos SDK та Polkadot Substrate.
Як і для Layer 1 ланцюгів, RaaS надає загальний SDK для Rollup, що дозволяє автономний розвиток і розгортання Rollup за допомогою простих конфігурацій. Налагоджувана функція зберігає суверенітет проекту. Деякі проекти RaaS навіть пропонують функцію запуску ланцюжка за один клік без коду, що дозволяє користувачам без навичок програмування розгортати власний Rollup.
Rollup є високоякісним модульним рішенням. Послідовники та довідники можуть бути ітеративно оновлені окремо. У RaaS деякі проекти спеціалізуються на проектуванні та розробці Послідовників та Довідників, надаючи послуги всім Rollups.
RaaS вносить наступні зміни:
1.Дешевші, ефективніші та однаково безпечні ланцюжки програм: Rollup виводить дорогі обчислювальні процеси за межі ланцюжка, що робить транзакції дешевшими та ефективнішими. Використовуючи основний громадський ланцюжок як шар доступності даних (DA) та розумні контракти для підтвердження доказів, він може досягти такого ж рівня безпеки, як основний громадський ланцюжок.
2. Місце для випробування інноваційних ідей: Rollup використовує ту саму віртуальну середу виконання, що й базовий громадський ланцюг, але за набагато менші кошти. Він може слугувати як середовище для перевірки на базовому ланцюзі, дозволяючи спільноті тестувати пропозиції на Rollup, перш ніж вони будуть мігрувати на базовий громадський ланцюг.
3. Вища взаємодія: Ролапи, які використовують той самий набір послуг RaaS, завдяки ідентичній технологічній архітектурі, можуть легко визначити набір правил повідомлень. Вони можуть передавати повідомлення одне одному без необхідності містити для міжланцюжкових операцій, досягаючи високої взаємодії між ними.
Загалом, всі проекти, які сприяють випуску Rollup, належать до екосистеми RaaS. Ця стаття, заснована на принципі модульності та знизу вгору, класифікує екосистему RaaS на чотири рівні: DA (доступність даних), SDK (набір для розробки програмного забезпечення), Sequencer та No-Code (розгортання).
Деякі проекти пропонують послуги на різних рівнях і будуть докладно обговорені, коли вони з'являться вперше; їх не буде повторено в наступному тексті.
Теоретично, будь-який громадський ланцюг може служити як Шар ДА для збереження даних транзакцій Rollup. Однак без стабільного та правильно функціонуючого Шару ДА, Rollup не зможе підтверджувати надійність переходів стану.
Для Rollup є два варіанти. Один - це Smart Contract Rollup, який є режимом, обраним більшістю Rollups сьогодні. Фактично він ґрунтується на підґрунтійному громадському ланцюжку для вирішення та доступності даних. Інший - Sovereignty Rollup, який відокремлює доступність даних від розрахунків і ґрунтується лише на підґрунтійному громадському ланцюжку для доступності даних, в той час як вирішення обробляється самостійно.
Перший зазвичай обирає публічні ланцюги з повними функціями, такі як ланцюги, сумісні з EVM, сумісні з Cosmos або Solana. Потреби останнього породили проекти, які спеціалізуються на доступності даних, включаючи Celestia, EigenLayer та Avail.
Celestia - це ланцюжок PoS, побудований з використанням набору інструментів Cosmos SDK, з модифікованим алгоритмом згоди Tendermint та RS-кодами для кодування даних блоків. Використовуючи техніки вибірковості доступності даних, Celestia подальш зменшує вартість верифікації для легких вузлів, які повинні завантажити лише частину даних блока для перевірки доступності даних.
Крім того, для перевірки правильності кодування блоку Celestia використовує механізм Оптимізму. Початково він оптимістично вважає, що кодування вірне. Якщо протягом певного періоду не надійшло доказів шахрайства, то підтверджується, що блок було правильно закодовано. Хоча цей механізм Оптимізму покращує ефективність виконання, він дійсно вводить певну затримку.
Avail - це проект, підтримуваний Polygon Labs, що використовує алгоритм узгодження BABE+GRANDPA. Також використовує технологію вибірковості доступності даних. На відміну від Celestia, Avail використовує докази правильності, щоб перевірити, що блоки були правильно закодовані, використовуючи більш ефективні докази KZG замість Доказів Меркла.
EigenLayer - це в основному рішення для важкого стейкінгу, яке має на меті використовувати ліквідність стейкінгу Ethereum для забезпечення економічної безпеки проектів. З EigenLayer новим протоколам не потрібно будувати власну розподілену мережу верифікації; їм просто потрібно скористатися безпекою важкого стейкінгу Ethereum через EigenLayer. EigenLayer відмінно виконується в легких, бездозволених, децентралізованих сценаріях, що робить його ідеальним випадком в рамках наративу масштабування Ethereum.
Оскільки шар DA не виконує обчислення транзакцій, а лише кодує та фіксує дані транзакцій, вимоги до вузлів менші. Оскільки він використовує алгоритм PoS, кількість стейкінгу безпосередньо відображає безпеку та доступність блокчейну, що є саме можливістю для EigenLayer засяйти.
EigenLayer існує як смарт-контракт на Ethereum, використовуючи докази правильності KZG для перевірки правильного кодування блоків. Однак EigenLayer ще не використовував технологію вибірковості доступності даних, що може бути пов'язано з наступною фазою планів оновлення Ethereum.
Робота секвенсора полягає в сортуванні отриманих користувальницьких транзакцій, після чого всі наступні виконання та виробництво блоків відбуватимуться в цьому порядку. У архітектурі Ethereum, оскільки сортування та виконання обробляються однією й тією ж сутністю, це приводить до надмірної потужності для валідаторів. Це призводить до явищ, таких як MEV (Miner Extractable Value) та цензура, які значно впливають на досвід користувача.
Відокремлення сортування від виконання є відображенням концепції відокремлення PBS (Propose Builder Separation) пропозиції. Однак поточні архітектури Rollup все ще широко покладаються на централізованих послідовників для визначення порядку транзакцій, що створює ризики відмови в одній точці та цензури, тому продовжується пошук децентралізованого рішення.
Astria пропонує спільне рішення з послідовником. Транзакції користувачів з різних Rollups збираються в послідовний Astria. Для вузлів Rollup дані можна отримати безпосередньо з Astria для отримання м'яких підтверджень з меншою затримкою; або вони можуть зачекати, доки Astria закомітить дані на рівень DA, щоб отримати найсильнішу остаточність.
Оскільки дані, надані Astria, містять транзакції з декількох Rollups, кожен Rollup повинен відфільтрувати недійсні транзакції (включаючи ті з інших Rollups) на основі свого механізму консенсусу перед їх обробкою. Astria надає лише дані, залишаючи вибір консенсусу на вузлах Rollup, тим самим зберігаючи суверенітет Rollup.
Конфігурація за замовчуванням стеку OP використовує один виключно призначений послідовник для сортування транзакцій. Простою модифікацією є використання дозволеного набору послідовників, що може зменшити ймовірність зловживань через механізм PoS.
Після введення концепції Superchain у OP Stack спільний послідовник стає необхідним вибором, що призводить до атомного функціоналу міжланцюжкового обміну та покращення міжопераційної можливості між Superchains.
Espresso має на меті використовувати ліквідність стейкерів Ethereum і забезпечити спільну безпеку через важкий стейкінг. Espresso інтегрує секвенсор та DA, надаючи результати сортування для Rollups через REST API, абстрагуючи деталі DA. Безпеку консенсусу перевіряють за допомогою смарт-контрактів, розташованих на L1, що забезпечує більшу надійність.
Saga спочатку виконувала роль, схожу з Cosmos Hub, забезпечуючи спільну безпеку для ланцюжків додатків на Saga, які використовують Cosmos SDK.
Зі зростанням популярності Rollups Saga співпрацює з Celestia, використовуючи Celestia як DA, перетворюючи своїх валідаторів у секвенціонерів. Вона обмінюється інформацією з верхніми шарами Rollups через Optimistic Rollup IBC, пропонуючи спільну безпеку.
На відміну від інших послідовників, SUAVE спеціально спрямований на ринок MEV. Flashbots - абсолютні лідери у просторі MEV, і SUAVE - це їх продукт, спрямований на захоплення міжланцюжкового MEV, стверджуючи, що 'Майбутнє MEV - це SUAVE.' За допомогою спільного послідовника, наданого SUAVE, стають можливими атомні міжланцюжкові транзакції, що сприяють ефективності різних ланцюжкових капіталів.
Ми раніше обговорювали використання EigenLayer на рівні DA. Децентралізація послідовників також є сильною стороною EigenLayer.
Оскільки послідовники відповідають лише за сортування, а не за виконання, вимоги до вузлів дуже низькі. Ключ до децентралізації полягає в зниженні потенціалу зловживання шляхом механізмів покарання. EigenLayer може забезпечити глибокі пулінги стейкінгу, використовуючи децентралізацію Ethereum для культивування децентралізації послідовників Rollup.
Подібно до Cosmos SDK, SDK, наданий RaaS, дозволяє розробникам повторно використовувати велику кількість програмних модулів та налаштовувати Rollup, який їм потрібен за найнижчою ціною, зменшуючи складність розробки.
Rollkit спочатку інкубувався спільнотою Celestia і зараз став незалежним проєктом. Rollkit використовує Celestia як DA-шар, надаючи інтерфейс клієнта, сумісний з ABCI, обслуговуючи всі сумісні з ABCI Rollups (ланцюги Cosmos).
На цьому етапі Rollkit використовує єдиний централізований послідовник та підтримує інтеграцію Cosmos SDK, Ethermint та CosmWasm. Користувачі можуть вибрати середовище виконання, яке вони хочуть. У майбутньому Rollkit буде продовжувати розвиватися, щоб підтримувати більше конфігураційних сервісів.
Dymension розподіляє послуги на фронт-енд та бек-енд. Фронт-енд підтримує користувацькі RollApps, підтримувані Dymension RDK (змінений Cosmos SDK). Бек-енд Dymension Hub координує весь систему, обробляючи DA та послідовність.
Dymension використовує механізм Оптимізму. Dymension Hub оптимістично приймає оновлення статусу від послідовника. Якщо отримано дійсний доказ обману, він скасує зміну стану. RollApps можуть досягти середнього часу затримки 0,2 секунди та максимального значення 20 000 TPS.
Dymension використовує гнучку схему генерації блоків, коли в блоку немає транзакцій, він припинить генерацію блоків, що значно зменшить операційні витрати секвенсора.
На цьому етапі продукт Dymension все ще знаходиться в стадії розробки, вже підтримує рівень виконання EVM, і немає чіткого вибору для шару DA.
The Sovereign SDK offers zk-Rollup as a Service, providing general modules for building blockchains and a zkVM that hides the underlying details of zero-knowledge proofs, allowing developers to program in Rust. The SDK can compile it into an efficient zk-friendly form.
Як вказує назва проекту, Sovereign SDK підкреслює суверенітет. Rollup визначає законність переходів стану за допомогою власних правил консенсусу, не потребуючи перевірки зі сторони рівня DA.
На даний момент Sovereign SDK вже адаптувався до шару DA Celestia та Avail, підтримує zkVM Risc0 та може досягти розгортання та демонстрації Rollup.
Stackr пропонує більш радикальну інновацію, хоче перенести мікросервісну архітектуру в традиційний Інтернет на блокчейн, вводячи концепцію мікро-rollup.
Відносини між звичайним rollup та мікро-rollup подібні до відносин між віртуальними машинами та контейнерами. З використанням Stackr SDK розробники повинні лише визначити необхідну структуру даних та функції переходу стану; решта обробляється Stackr.
Stackr підтримує кілька середовищ виконання, таких як EVM, Solana VM, FuelVM тощо. Користувачі можуть вибрати середовище, яке вони хочуть використовувати.
AltLayer, як децентралізований та гнучкий RaaS, пропонує SDK для розробників та No-Code Dashboard, який не потребує досвіду програмування, здатний до запуску ланцюгів за один клік.
AltLayer надає унікальний гнучкий Rollup, який називається Flash Layer. Коли попит на додаток стрімко зростає, ланцюжок Rollup може бути швидко розгорнутий. Коли попит повертається до норми, розрахунки можуть бути здійснені на L1, покидання цього Rollup, реалізація загальної горизонтальної масштабованості в інтернет-системі.
AltLayer має зацілювати підтримку кількох ланцюжків та кількох середовищ виконання і вже реалізувала підтримку EVM та WASM.
OP Stack розроблений для підтримки Optimism Superchain, запропонованої мережі, яка спільно використовує захист, комунікаційний рівень та стек спільної розробки з мережі L2. Після оновлення Bedrock Rollups, створені за допомогою OP Stack, будуть нативно сумісні з Superchain. Звичайно, компоненти OP Stack можуть бути змінені для отримання настроюваних функцій; base та opBNB - це обидва Rollups, розроблені на основі OP Stack.
Безпека та доступність OP Stack були повністю перевірені OP Mainnet, Base та іншими ланцюжками. Однак існують поточні проблеми, такі як відсутність доказів шахрайства, централізація в послідовнику тощо. OP Stack вивчає нові напрямки, такі як прийняття дешевшого шару DA, використання ZK Proof, обмін послідовниками тощо.
22 червня Offchain Labs випустила інструменти для видачі ланцюга Arbitrum Orbit. Orbit Chain - це Layer3, побудований на основі Arbitrum Layer2, і може вибрати одну з трьох Layer2s, а саме Arbitrum One, Arbitrum Nova, Arbitrum Goerli, для здійснення розрахунків. Користувачі можуть вибрати використання технології Rollup або Anytrust; відмінність полягає в тому, що Anytrust використовує DAC без надсилання даних операції на ланцюг, за меншу вартість, але з меншою безпекою. Orbit Chain має переваги простого процесу запуску ланцюга, сумісності з екосистемою Arbitrum, миттєвих оновлень від Nitro та сумісності з EVM+, яку забезпечує Stylus (підтримує Rust, C, C++, працює на віртуальній машині WASM). Користувачі можуть налаштовувати та випускати будь-який Orbit Chain, але повинні робити розрахунок на Arbitrum Layer2; в іншому випадку їм потрібно зв'язатися з Offchain Labs або Arbitrum DAO для отримання дозволу.
26 червня zkSync опублікував статтю, оголошуючи, що в найближчі тижні вони модифікують існуючий відкритий код та запустять ZK Stack, що дозволить користувачам будувати свої власні налаштовані ZK супер ланцюги. На відміну від Orbit Chain від Arbitrum, ZK Stack підкреслює суверенітет та взаємодію; користувачі можуть повністю налаштувати згідно зі своїми потребами. Ланцюги, побудовані за допомогою ZK Stack, можуть досягти безмежної взаємодії між мостами. ZK Stack може бути використаний для побудови як Layer2, так і Layer3; посадовці не обмежували його та не вимагали вирішення на zkSync. З цієї точки зору, суверенітет, наданий ZK Stack, видається сильнішим.
Оригінальна позиція Мадари була як сортувальник на Starknet, використовуючи технологічне накопичення, успішно розробивши Starknet Stack на основі початкового продукту, допомігши побудувати ланцюжки застосунків Rollup на Starknet. Використовуючи Ethereum як шар DA та використовуючи загальний доказувач Starknet для розрахунків на Starknet. З точки зору використання Мадара вже допоміг командам випустити ланцюжки застосунків Rollups протягом 24 годин на хакатоні PragmaOracle, а також надав відеодемонстрацію; порівняно з ZK Stack zkSync, рівень завершення вище.
Розгортання без коду - це рішення з низьким порогом, яке пропонує опцію запуску ланцюжка за один клік для недосвідчених розробників, що обіцяє подальше збільшення прийняття.
Ланцюг Caldera - це повністю настроюване рішення для запуску ланцюга за один клік. На рівні виконання він підтримує OP Stack та Arbitrum Orbit, а на рівні розрахунків можна вибрати між Polygon, BSC, Evmos та іншими сумісними з EVM ланцюгами. Шар DA підтримується EigenLayer та Celestia.
Крім самого ланцюга Rollup, Caldera також надає ряд супровідної інфраструктури, такої як дослідники блокчейну, крани тестової мережі, оракули та мости, підтримані Hyperlane, що додатково знижує витрати на запуск ланцюга.
Eclipse має високий рівень налаштувань, підтримує EVM та SolanaVM на рівні виконання, інтегрує Celestia, Avail та EigenLayer на рівні DA. Шар поселення надає Оптимістичне поселення і розробляє ZK поселення з RISC0 zkVM.
Користувачі також можуть вибрати доступ до ланцюжка (дозволений/недозволений), газові токени, чи стягувати газову комісію, чи дозволити MEV, конкретні опкоди, розмір блоку тощо, надаючи йому високий рівень гнучкості.
Найбільш помітною особливістю Opside є те, що він створив децентралізований ринок ZKP. Спочатку я хотів окремо описати Prover як шар, але відмовився через невелику кількість проектів. Докази знань в нульовому режимі (ZKP) мають високі обчислювальні вимоги. По мірі зростання частки ринку zkRollup децентралізація ZKP стає основним напрямком майбутнього розвитку.
Opside використовує механізм консенсусу PoW без дозволу для залучення майнерів для генерації ZKPs, забезпечуючи безпеку та доступність zkRollup, без необхідності, щоб ініціатори ланцюжків розглядали проблему генерації доказів. На рівні перевірки він використовує механізм PoS, щоб знизити поріг входу та сприяти централізації перевірників.
Opside пропонує індивідуальні послуги; користувачі можуть вибирати серед zkSync, Starknet, Polygon zkEVM та інших zkEVMs, а також змінювати економічну модель та налаштовувати газові комісії.
Порівняно з Оптимістичним Rollup, zkRollup підвищує безпеку від економічної до криптографічної, зроблюючи її більш безпечною; усуває потребу в довгому періоді очікування для викликачів, тим самим скорочуючи затримку підтвердження; та ефективніше стискає дані, роблячи DA дешевшим.
Хоча рішення Optimism має високу частку на ринку через свою технологічну зрілість та перевагу у початковому випуску продукту, ZK як революційна технологія буде в майбутньому відігравати все більш важливу роль. У своєму виступі в Чорногорії Віталік поставив технологію ZK на рівну важливість з технологією блокчейн, що також опосередковано відображає важливість ZK.
Оскільки технології продовжують удосконалюватися, наростатиме кількість проектів zk-Rollup як сервісу, які вийдуть у світ, що нададуть користувачам більше вибору.
До цього часу екосистема Ethereum все ще займає абсолютно домінуюче положення в усій галузі блокчейну. Хоча інші спільноти постійно ітерують та інновують, вони все ще не можуть похитнути трон Ethereum.
У RaaS, здається, дещо змінилося. Через низьку потужність зберігання даних Ethereum та високі ціни, люди можуть вибрати більш дешеві шари DA, такі як Celestia, Avail або Polygon; Ethereum є немодульним та важким для модифікації, люди можуть обрати високо модульний SDK Cosmos; EVM неефективний, люди можуть вибрати більш ефективну Solana VM, Move VM, CairoVM.
«Одна квітка не робить весну, сто квіток у повному розквіті роблять весну скрізь». Різні рішення поза екосистемою Ethereum розцвітуть новим життям в RaaS.
Роль модуляризації може бути розділена на дві точки: одна полягає в тому, що кожен модуль може швидко ітеруватися, покращуючи ефективність розробки; друга полягає в тому, що модуляризація може значно зменшити складність налаштування.
У поточному ринковому середовищі практично неможливо незалежно розробити все в одному рішенні; загальна швидкість інновацій ніколи не зможе наздогнати швидкі ітерації невеликих модулів. Екстремальні вимоги до настроювання призведуть до подальшого удосконалення модульного поділу; якщо хтось не модулює себе, його врешті-решт можуть розібрати інші проекти, наприклад, OP Stack та Arbitrum Orbit, які були розділені на виконавчі шари через Caldera.
По мірі зростання технології масштабованості, комісії за транзакції стають нижчими, і інфраструктура поліпшується, люди розуміють, ‘Дурний, справа в додатку.’ У кожному додатку є свої власні правила та моделі функціонування; одне рішення не може адаптуватися до складної додаткової екосистеми, тому нам потрібно більше налаштувань.
Від розміру блоку до структури даних, від комісій за транзакції до затримки транзакцій, від механізмів допуску до припущень про безпеку, від двигунів контрактів до емпауерменту токенів, ступінь налаштування майбутнього Rollup буде поступово підвищуватися, забезпечуючи більш гнучкі рішення для додатків.
Як вже зазначалося, домінуюче положення екосистеми Ethereum в екосистемі блокчейну в значній мірі пов'язане з його заблокованою великою ліквідністю. На криптовалютному ринку, оскільки кожен ланцюжок існує незалежно, ліквідність не може існувати одночасно в двох ланцюжках; збільшення кількості Rollups призведе до подальшого розчленування ліквідності, що стане серйозною проблемою.
Сильніша сумісність може зменшити міжланцюгові тертя та дозволити ліквідності плавно перетікати між різними ланцюгами, навіть розподіляючи ліквідність. Відповідно до ідей, які просуває Cosmos, OP Stack, Arbitrun Orbit, ZK Stack, Starknet Stack тощо намагаються побудувати велику екосистему ланцюжка додатків. Зведення, побудовані з використанням одного і того ж технологічного стека, завдяки своїй однаковій технічній архітектурі можуть отримати вбудовану сумісність без необхідності будувати кросчейн-мости.
Багато сервісів у RaaS наразі використовують модель PoS, використовуючи економічні покарання для підвищення вартості злочинних дій з метою покращення безпеки. Проте економічна безпека потребує глибоких забезпечувальних активів як гарантії, що призводить до низького використання капіталу та збільшення витрат на запуск для постачальників послуг.
Переколатералізація - це хороше рішення, яке використовує великий пул стейкінгу Ethereum для забезпечення спільної безпеки для інших сервісів, підвищуючи прибуток для стейкерів та покращуючи використання капіталу. EigenLayer та Espresso наразі проводять пов'язану роботу, і можна очікувати, що в майбутньому більше сервісів буде гарантовано за допомогою переколатералізації для економічної безпеки.
У підсумку, справжнім бенефіціаром розвитку RaaS є ланцюг заявок. Чи зможе концепція ланцюга заявок, запропонована Cosmos та Polkadot у перші роки, прорости та вибухнути в екосистемі RaaS? Ми також залишимося наочікувати.
Можливо, лише інновації на рівні застосування можуть привести до вибухового зростання екосистеми RaaS. В кінці кінців, навіть найкраща дорога не вважається гарною інфраструктурою, якщо по ній не їздять автомобілі.
Compartir
У блокчейні існує неможливий трикутник, згідно з яким безпеку, децентралізацію та масштабованість одночасно не можна досягти. Біткоїн та Ефіріум обрали перші два, але не вистачає останнього. Великий обсяг транзакцій протягом короткого періоду може призвести до мережевої затору та високих комісій за транзакції.
Концепцію масштабовності спочатку запропонували в екосистемі Bitcoin з надією побудувати віртуальний другий рівень поверх Bitcoin для обробки транзакцій, тоді як основний ланцюжок використовувався б для розрахунків. Ethereum намагався досягти масштабовності за допомогою різних засобів, таких як State Channels, Sidechains і Plasma, але жоден з них не був повністю успішним. 5 вересня 2018 року Баррі Хет запропонував концепцію Rollup на Github. Згодом технологія Rollup отримала схвалення спільноти, і Фундація Ethereum назвала її єдиною технологією 2-го рівня.
П'ять років пролетіли як миг, і Rollup Ethereum, який має найбільшу увагу ринку, недавно часто повідомляв про нові розробки в RaaS (Rollup as a Service). Чи скоро ми побачимо літо Rollup? Ця стаття аналізує огляд, екосистему та майбутні розробки RaaS, сподіваючись отримати уявлення про загальну картину.
У термінах технічного аналізу про Rollup його реалізація є відносно складною, вимагаючи високого рівня професійних навичок та розвитку здатностей. Висока бар'єр для запуску ланцюга суперечить концепції бездозвільності блокчейну.
Rollup-as-a-Service (RaaS) пакети Rollup як сервіс, забезпечуючи більш дружелюбний і зручний досвід впровадження Rollup для підприємств, організацій та фізичних осіб, схожий на Cosmos SDK та Polkadot Substrate.
Як і для Layer 1 ланцюгів, RaaS надає загальний SDK для Rollup, що дозволяє автономний розвиток і розгортання Rollup за допомогою простих конфігурацій. Налагоджувана функція зберігає суверенітет проекту. Деякі проекти RaaS навіть пропонують функцію запуску ланцюжка за один клік без коду, що дозволяє користувачам без навичок програмування розгортати власний Rollup.
Rollup є високоякісним модульним рішенням. Послідовники та довідники можуть бути ітеративно оновлені окремо. У RaaS деякі проекти спеціалізуються на проектуванні та розробці Послідовників та Довідників, надаючи послуги всім Rollups.
RaaS вносить наступні зміни:
1.Дешевші, ефективніші та однаково безпечні ланцюжки програм: Rollup виводить дорогі обчислювальні процеси за межі ланцюжка, що робить транзакції дешевшими та ефективнішими. Використовуючи основний громадський ланцюжок як шар доступності даних (DA) та розумні контракти для підтвердження доказів, він може досягти такого ж рівня безпеки, як основний громадський ланцюжок.
2. Місце для випробування інноваційних ідей: Rollup використовує ту саму віртуальну середу виконання, що й базовий громадський ланцюг, але за набагато менші кошти. Він може слугувати як середовище для перевірки на базовому ланцюзі, дозволяючи спільноті тестувати пропозиції на Rollup, перш ніж вони будуть мігрувати на базовий громадський ланцюг.
3. Вища взаємодія: Ролапи, які використовують той самий набір послуг RaaS, завдяки ідентичній технологічній архітектурі, можуть легко визначити набір правил повідомлень. Вони можуть передавати повідомлення одне одному без необхідності містити для міжланцюжкових операцій, досягаючи високої взаємодії між ними.
Загалом, всі проекти, які сприяють випуску Rollup, належать до екосистеми RaaS. Ця стаття, заснована на принципі модульності та знизу вгору, класифікує екосистему RaaS на чотири рівні: DA (доступність даних), SDK (набір для розробки програмного забезпечення), Sequencer та No-Code (розгортання).
Деякі проекти пропонують послуги на різних рівнях і будуть докладно обговорені, коли вони з'являться вперше; їх не буде повторено в наступному тексті.
Теоретично, будь-який громадський ланцюг може служити як Шар ДА для збереження даних транзакцій Rollup. Однак без стабільного та правильно функціонуючого Шару ДА, Rollup не зможе підтверджувати надійність переходів стану.
Для Rollup є два варіанти. Один - це Smart Contract Rollup, який є режимом, обраним більшістю Rollups сьогодні. Фактично він ґрунтується на підґрунтійному громадському ланцюжку для вирішення та доступності даних. Інший - Sovereignty Rollup, який відокремлює доступність даних від розрахунків і ґрунтується лише на підґрунтійному громадському ланцюжку для доступності даних, в той час як вирішення обробляється самостійно.
Перший зазвичай обирає публічні ланцюги з повними функціями, такі як ланцюги, сумісні з EVM, сумісні з Cosmos або Solana. Потреби останнього породили проекти, які спеціалізуються на доступності даних, включаючи Celestia, EigenLayer та Avail.
Celestia - це ланцюжок PoS, побудований з використанням набору інструментів Cosmos SDK, з модифікованим алгоритмом згоди Tendermint та RS-кодами для кодування даних блоків. Використовуючи техніки вибірковості доступності даних, Celestia подальш зменшує вартість верифікації для легких вузлів, які повинні завантажити лише частину даних блока для перевірки доступності даних.
Крім того, для перевірки правильності кодування блоку Celestia використовує механізм Оптимізму. Початково він оптимістично вважає, що кодування вірне. Якщо протягом певного періоду не надійшло доказів шахрайства, то підтверджується, що блок було правильно закодовано. Хоча цей механізм Оптимізму покращує ефективність виконання, він дійсно вводить певну затримку.
Avail - це проект, підтримуваний Polygon Labs, що використовує алгоритм узгодження BABE+GRANDPA. Також використовує технологію вибірковості доступності даних. На відміну від Celestia, Avail використовує докази правильності, щоб перевірити, що блоки були правильно закодовані, використовуючи більш ефективні докази KZG замість Доказів Меркла.
EigenLayer - це в основному рішення для важкого стейкінгу, яке має на меті використовувати ліквідність стейкінгу Ethereum для забезпечення економічної безпеки проектів. З EigenLayer новим протоколам не потрібно будувати власну розподілену мережу верифікації; їм просто потрібно скористатися безпекою важкого стейкінгу Ethereum через EigenLayer. EigenLayer відмінно виконується в легких, бездозволених, децентралізованих сценаріях, що робить його ідеальним випадком в рамках наративу масштабування Ethereum.
Оскільки шар DA не виконує обчислення транзакцій, а лише кодує та фіксує дані транзакцій, вимоги до вузлів менші. Оскільки він використовує алгоритм PoS, кількість стейкінгу безпосередньо відображає безпеку та доступність блокчейну, що є саме можливістю для EigenLayer засяйти.
EigenLayer існує як смарт-контракт на Ethereum, використовуючи докази правильності KZG для перевірки правильного кодування блоків. Однак EigenLayer ще не використовував технологію вибірковості доступності даних, що може бути пов'язано з наступною фазою планів оновлення Ethereum.
Робота секвенсора полягає в сортуванні отриманих користувальницьких транзакцій, після чого всі наступні виконання та виробництво блоків відбуватимуться в цьому порядку. У архітектурі Ethereum, оскільки сортування та виконання обробляються однією й тією ж сутністю, це приводить до надмірної потужності для валідаторів. Це призводить до явищ, таких як MEV (Miner Extractable Value) та цензура, які значно впливають на досвід користувача.
Відокремлення сортування від виконання є відображенням концепції відокремлення PBS (Propose Builder Separation) пропозиції. Однак поточні архітектури Rollup все ще широко покладаються на централізованих послідовників для визначення порядку транзакцій, що створює ризики відмови в одній точці та цензури, тому продовжується пошук децентралізованого рішення.
Astria пропонує спільне рішення з послідовником. Транзакції користувачів з різних Rollups збираються в послідовний Astria. Для вузлів Rollup дані можна отримати безпосередньо з Astria для отримання м'яких підтверджень з меншою затримкою; або вони можуть зачекати, доки Astria закомітить дані на рівень DA, щоб отримати найсильнішу остаточність.
Оскільки дані, надані Astria, містять транзакції з декількох Rollups, кожен Rollup повинен відфільтрувати недійсні транзакції (включаючи ті з інших Rollups) на основі свого механізму консенсусу перед їх обробкою. Astria надає лише дані, залишаючи вибір консенсусу на вузлах Rollup, тим самим зберігаючи суверенітет Rollup.
Конфігурація за замовчуванням стеку OP використовує один виключно призначений послідовник для сортування транзакцій. Простою модифікацією є використання дозволеного набору послідовників, що може зменшити ймовірність зловживань через механізм PoS.
Після введення концепції Superchain у OP Stack спільний послідовник стає необхідним вибором, що призводить до атомного функціоналу міжланцюжкового обміну та покращення міжопераційної можливості між Superchains.
Espresso має на меті використовувати ліквідність стейкерів Ethereum і забезпечити спільну безпеку через важкий стейкінг. Espresso інтегрує секвенсор та DA, надаючи результати сортування для Rollups через REST API, абстрагуючи деталі DA. Безпеку консенсусу перевіряють за допомогою смарт-контрактів, розташованих на L1, що забезпечує більшу надійність.
Saga спочатку виконувала роль, схожу з Cosmos Hub, забезпечуючи спільну безпеку для ланцюжків додатків на Saga, які використовують Cosmos SDK.
Зі зростанням популярності Rollups Saga співпрацює з Celestia, використовуючи Celestia як DA, перетворюючи своїх валідаторів у секвенціонерів. Вона обмінюється інформацією з верхніми шарами Rollups через Optimistic Rollup IBC, пропонуючи спільну безпеку.
На відміну від інших послідовників, SUAVE спеціально спрямований на ринок MEV. Flashbots - абсолютні лідери у просторі MEV, і SUAVE - це їх продукт, спрямований на захоплення міжланцюжкового MEV, стверджуючи, що 'Майбутнє MEV - це SUAVE.' За допомогою спільного послідовника, наданого SUAVE, стають можливими атомні міжланцюжкові транзакції, що сприяють ефективності різних ланцюжкових капіталів.
Ми раніше обговорювали використання EigenLayer на рівні DA. Децентралізація послідовників також є сильною стороною EigenLayer.
Оскільки послідовники відповідають лише за сортування, а не за виконання, вимоги до вузлів дуже низькі. Ключ до децентралізації полягає в зниженні потенціалу зловживання шляхом механізмів покарання. EigenLayer може забезпечити глибокі пулінги стейкінгу, використовуючи децентралізацію Ethereum для культивування децентралізації послідовників Rollup.
Подібно до Cosmos SDK, SDK, наданий RaaS, дозволяє розробникам повторно використовувати велику кількість програмних модулів та налаштовувати Rollup, який їм потрібен за найнижчою ціною, зменшуючи складність розробки.
Rollkit спочатку інкубувався спільнотою Celestia і зараз став незалежним проєктом. Rollkit використовує Celestia як DA-шар, надаючи інтерфейс клієнта, сумісний з ABCI, обслуговуючи всі сумісні з ABCI Rollups (ланцюги Cosmos).
На цьому етапі Rollkit використовує єдиний централізований послідовник та підтримує інтеграцію Cosmos SDK, Ethermint та CosmWasm. Користувачі можуть вибрати середовище виконання, яке вони хочуть. У майбутньому Rollkit буде продовжувати розвиватися, щоб підтримувати більше конфігураційних сервісів.
Dymension розподіляє послуги на фронт-енд та бек-енд. Фронт-енд підтримує користувацькі RollApps, підтримувані Dymension RDK (змінений Cosmos SDK). Бек-енд Dymension Hub координує весь систему, обробляючи DA та послідовність.
Dymension використовує механізм Оптимізму. Dymension Hub оптимістично приймає оновлення статусу від послідовника. Якщо отримано дійсний доказ обману, він скасує зміну стану. RollApps можуть досягти середнього часу затримки 0,2 секунди та максимального значення 20 000 TPS.
Dymension використовує гнучку схему генерації блоків, коли в блоку немає транзакцій, він припинить генерацію блоків, що значно зменшить операційні витрати секвенсора.
На цьому етапі продукт Dymension все ще знаходиться в стадії розробки, вже підтримує рівень виконання EVM, і немає чіткого вибору для шару DA.
The Sovereign SDK offers zk-Rollup as a Service, providing general modules for building blockchains and a zkVM that hides the underlying details of zero-knowledge proofs, allowing developers to program in Rust. The SDK can compile it into an efficient zk-friendly form.
Як вказує назва проекту, Sovereign SDK підкреслює суверенітет. Rollup визначає законність переходів стану за допомогою власних правил консенсусу, не потребуючи перевірки зі сторони рівня DA.
На даний момент Sovereign SDK вже адаптувався до шару DA Celestia та Avail, підтримує zkVM Risc0 та може досягти розгортання та демонстрації Rollup.
Stackr пропонує більш радикальну інновацію, хоче перенести мікросервісну архітектуру в традиційний Інтернет на блокчейн, вводячи концепцію мікро-rollup.
Відносини між звичайним rollup та мікро-rollup подібні до відносин між віртуальними машинами та контейнерами. З використанням Stackr SDK розробники повинні лише визначити необхідну структуру даних та функції переходу стану; решта обробляється Stackr.
Stackr підтримує кілька середовищ виконання, таких як EVM, Solana VM, FuelVM тощо. Користувачі можуть вибрати середовище, яке вони хочуть використовувати.
AltLayer, як децентралізований та гнучкий RaaS, пропонує SDK для розробників та No-Code Dashboard, який не потребує досвіду програмування, здатний до запуску ланцюгів за один клік.
AltLayer надає унікальний гнучкий Rollup, який називається Flash Layer. Коли попит на додаток стрімко зростає, ланцюжок Rollup може бути швидко розгорнутий. Коли попит повертається до норми, розрахунки можуть бути здійснені на L1, покидання цього Rollup, реалізація загальної горизонтальної масштабованості в інтернет-системі.
AltLayer має зацілювати підтримку кількох ланцюжків та кількох середовищ виконання і вже реалізувала підтримку EVM та WASM.
OP Stack розроблений для підтримки Optimism Superchain, запропонованої мережі, яка спільно використовує захист, комунікаційний рівень та стек спільної розробки з мережі L2. Після оновлення Bedrock Rollups, створені за допомогою OP Stack, будуть нативно сумісні з Superchain. Звичайно, компоненти OP Stack можуть бути змінені для отримання настроюваних функцій; base та opBNB - це обидва Rollups, розроблені на основі OP Stack.
Безпека та доступність OP Stack були повністю перевірені OP Mainnet, Base та іншими ланцюжками. Однак існують поточні проблеми, такі як відсутність доказів шахрайства, централізація в послідовнику тощо. OP Stack вивчає нові напрямки, такі як прийняття дешевшого шару DA, використання ZK Proof, обмін послідовниками тощо.
22 червня Offchain Labs випустила інструменти для видачі ланцюга Arbitrum Orbit. Orbit Chain - це Layer3, побудований на основі Arbitrum Layer2, і може вибрати одну з трьох Layer2s, а саме Arbitrum One, Arbitrum Nova, Arbitrum Goerli, для здійснення розрахунків. Користувачі можуть вибрати використання технології Rollup або Anytrust; відмінність полягає в тому, що Anytrust використовує DAC без надсилання даних операції на ланцюг, за меншу вартість, але з меншою безпекою. Orbit Chain має переваги простого процесу запуску ланцюга, сумісності з екосистемою Arbitrum, миттєвих оновлень від Nitro та сумісності з EVM+, яку забезпечує Stylus (підтримує Rust, C, C++, працює на віртуальній машині WASM). Користувачі можуть налаштовувати та випускати будь-який Orbit Chain, але повинні робити розрахунок на Arbitrum Layer2; в іншому випадку їм потрібно зв'язатися з Offchain Labs або Arbitrum DAO для отримання дозволу.
26 червня zkSync опублікував статтю, оголошуючи, що в найближчі тижні вони модифікують існуючий відкритий код та запустять ZK Stack, що дозволить користувачам будувати свої власні налаштовані ZK супер ланцюги. На відміну від Orbit Chain від Arbitrum, ZK Stack підкреслює суверенітет та взаємодію; користувачі можуть повністю налаштувати згідно зі своїми потребами. Ланцюги, побудовані за допомогою ZK Stack, можуть досягти безмежної взаємодії між мостами. ZK Stack може бути використаний для побудови як Layer2, так і Layer3; посадовці не обмежували його та не вимагали вирішення на zkSync. З цієї точки зору, суверенітет, наданий ZK Stack, видається сильнішим.
Оригінальна позиція Мадари була як сортувальник на Starknet, використовуючи технологічне накопичення, успішно розробивши Starknet Stack на основі початкового продукту, допомігши побудувати ланцюжки застосунків Rollup на Starknet. Використовуючи Ethereum як шар DA та використовуючи загальний доказувач Starknet для розрахунків на Starknet. З точки зору використання Мадара вже допоміг командам випустити ланцюжки застосунків Rollups протягом 24 годин на хакатоні PragmaOracle, а також надав відеодемонстрацію; порівняно з ZK Stack zkSync, рівень завершення вище.
Розгортання без коду - це рішення з низьким порогом, яке пропонує опцію запуску ланцюжка за один клік для недосвідчених розробників, що обіцяє подальше збільшення прийняття.
Ланцюг Caldera - це повністю настроюване рішення для запуску ланцюга за один клік. На рівні виконання він підтримує OP Stack та Arbitrum Orbit, а на рівні розрахунків можна вибрати між Polygon, BSC, Evmos та іншими сумісними з EVM ланцюгами. Шар DA підтримується EigenLayer та Celestia.
Крім самого ланцюга Rollup, Caldera також надає ряд супровідної інфраструктури, такої як дослідники блокчейну, крани тестової мережі, оракули та мости, підтримані Hyperlane, що додатково знижує витрати на запуск ланцюга.
Eclipse має високий рівень налаштувань, підтримує EVM та SolanaVM на рівні виконання, інтегрує Celestia, Avail та EigenLayer на рівні DA. Шар поселення надає Оптимістичне поселення і розробляє ZK поселення з RISC0 zkVM.
Користувачі також можуть вибрати доступ до ланцюжка (дозволений/недозволений), газові токени, чи стягувати газову комісію, чи дозволити MEV, конкретні опкоди, розмір блоку тощо, надаючи йому високий рівень гнучкості.
Найбільш помітною особливістю Opside є те, що він створив децентралізований ринок ZKP. Спочатку я хотів окремо описати Prover як шар, але відмовився через невелику кількість проектів. Докази знань в нульовому режимі (ZKP) мають високі обчислювальні вимоги. По мірі зростання частки ринку zkRollup децентралізація ZKP стає основним напрямком майбутнього розвитку.
Opside використовує механізм консенсусу PoW без дозволу для залучення майнерів для генерації ZKPs, забезпечуючи безпеку та доступність zkRollup, без необхідності, щоб ініціатори ланцюжків розглядали проблему генерації доказів. На рівні перевірки він використовує механізм PoS, щоб знизити поріг входу та сприяти централізації перевірників.
Opside пропонує індивідуальні послуги; користувачі можуть вибирати серед zkSync, Starknet, Polygon zkEVM та інших zkEVMs, а також змінювати економічну модель та налаштовувати газові комісії.
Порівняно з Оптимістичним Rollup, zkRollup підвищує безпеку від економічної до криптографічної, зроблюючи її більш безпечною; усуває потребу в довгому періоді очікування для викликачів, тим самим скорочуючи затримку підтвердження; та ефективніше стискає дані, роблячи DA дешевшим.
Хоча рішення Optimism має високу частку на ринку через свою технологічну зрілість та перевагу у початковому випуску продукту, ZK як революційна технологія буде в майбутньому відігравати все більш важливу роль. У своєму виступі в Чорногорії Віталік поставив технологію ZK на рівну важливість з технологією блокчейн, що також опосередковано відображає важливість ZK.
Оскільки технології продовжують удосконалюватися, наростатиме кількість проектів zk-Rollup як сервісу, які вийдуть у світ, що нададуть користувачам більше вибору.
До цього часу екосистема Ethereum все ще займає абсолютно домінуюче положення в усій галузі блокчейну. Хоча інші спільноти постійно ітерують та інновують, вони все ще не можуть похитнути трон Ethereum.
У RaaS, здається, дещо змінилося. Через низьку потужність зберігання даних Ethereum та високі ціни, люди можуть вибрати більш дешеві шари DA, такі як Celestia, Avail або Polygon; Ethereum є немодульним та важким для модифікації, люди можуть обрати високо модульний SDK Cosmos; EVM неефективний, люди можуть вибрати більш ефективну Solana VM, Move VM, CairoVM.
«Одна квітка не робить весну, сто квіток у повному розквіті роблять весну скрізь». Різні рішення поза екосистемою Ethereum розцвітуть новим життям в RaaS.
Роль модуляризації може бути розділена на дві точки: одна полягає в тому, що кожен модуль може швидко ітеруватися, покращуючи ефективність розробки; друга полягає в тому, що модуляризація може значно зменшити складність налаштування.
У поточному ринковому середовищі практично неможливо незалежно розробити все в одному рішенні; загальна швидкість інновацій ніколи не зможе наздогнати швидкі ітерації невеликих модулів. Екстремальні вимоги до настроювання призведуть до подальшого удосконалення модульного поділу; якщо хтось не модулює себе, його врешті-решт можуть розібрати інші проекти, наприклад, OP Stack та Arbitrum Orbit, які були розділені на виконавчі шари через Caldera.
По мірі зростання технології масштабованості, комісії за транзакції стають нижчими, і інфраструктура поліпшується, люди розуміють, ‘Дурний, справа в додатку.’ У кожному додатку є свої власні правила та моделі функціонування; одне рішення не може адаптуватися до складної додаткової екосистеми, тому нам потрібно більше налаштувань.
Від розміру блоку до структури даних, від комісій за транзакції до затримки транзакцій, від механізмів допуску до припущень про безпеку, від двигунів контрактів до емпауерменту токенів, ступінь налаштування майбутнього Rollup буде поступово підвищуватися, забезпечуючи більш гнучкі рішення для додатків.
Як вже зазначалося, домінуюче положення екосистеми Ethereum в екосистемі блокчейну в значній мірі пов'язане з його заблокованою великою ліквідністю. На криптовалютному ринку, оскільки кожен ланцюжок існує незалежно, ліквідність не може існувати одночасно в двох ланцюжках; збільшення кількості Rollups призведе до подальшого розчленування ліквідності, що стане серйозною проблемою.
Сильніша сумісність може зменшити міжланцюгові тертя та дозволити ліквідності плавно перетікати між різними ланцюгами, навіть розподіляючи ліквідність. Відповідно до ідей, які просуває Cosmos, OP Stack, Arbitrun Orbit, ZK Stack, Starknet Stack тощо намагаються побудувати велику екосистему ланцюжка додатків. Зведення, побудовані з використанням одного і того ж технологічного стека, завдяки своїй однаковій технічній архітектурі можуть отримати вбудовану сумісність без необхідності будувати кросчейн-мости.
Багато сервісів у RaaS наразі використовують модель PoS, використовуючи економічні покарання для підвищення вартості злочинних дій з метою покращення безпеки. Проте економічна безпека потребує глибоких забезпечувальних активів як гарантії, що призводить до низького використання капіталу та збільшення витрат на запуск для постачальників послуг.
Переколатералізація - це хороше рішення, яке використовує великий пул стейкінгу Ethereum для забезпечення спільної безпеки для інших сервісів, підвищуючи прибуток для стейкерів та покращуючи використання капіталу. EigenLayer та Espresso наразі проводять пов'язану роботу, і можна очікувати, що в майбутньому більше сервісів буде гарантовано за допомогою переколатералізації для економічної безпеки.
У підсумку, справжнім бенефіціаром розвитку RaaS є ланцюг заявок. Чи зможе концепція ланцюга заявок, запропонована Cosmos та Polkadot у перші роки, прорости та вибухнути в екосистемі RaaS? Ми також залишимося наочікувати.
Можливо, лише інновації на рівні застосування можуть привести до вибухового зростання екосистеми RaaS. В кінці кінців, навіть найкраща дорога не вважається гарною інфраструктурою, якщо по ній не їздять автомобілі.