Вступ

По мірі еволюції та інновацій у галузі технологій блокчейну, модульні наративи поступово замінюють традиційні публічні наративи блокчейну, стаючи головним трендом у галузі блокчейну. Ця трансформація привернула увагу багатьох проєктів та інвесторів, спричинивши хвилю технічних рішень та гонку за завоюванням частки ринку в різних модулях. На тлі зростаючої конкуренції в галузі публічного блокчейну ми можемо стати свідками того, як термін "модульний" поступово переходить у головний потік, приносячи нові зміни та можливості для всієї галузі блокчейну.

Що таке модульні наративи?

З розвитком блокчейну (розширення функцій, зростання користувацької бази та збільшення операцій у ланцюгу), обсяг даних почав перевантажувати мережу Ethereum. Оскільки продуктивність Ethereum наближається до меж, для оптимізації продуктивності, збереження конкурентної переваги та запобігання втрати користувачів, Ethereum ініціював оновлення під назвою Danksharding. Це оновлення включає ітерацію, оновлення та аутсорсинг різних модулів Ethereum, щоб сприяти переходу від одноланцюгової до шарової архітектури.

Розширення даних на ланцюжку Ethereum

Трасованість та прозорість блокчейну зумовлені тим, що кожен повний вузол зберігає всі історичні дані, що забезпечує можливість відстеження та підтвердження кожної транзакції в мережі. Однак з плином часу обсяг даних в мережі блокчейн почав зростати геометричною прогресією, що призводить до постійного збільшення апаратних та операційних витрат вузлів. Спочатку Ethereum працював як єдиний блокчейн, у якому всі завдання виконувалися повними вузлами. Однак оскільки екосистема Ethereum продовжує розвиватися та зростати за розміром, стало необхідним шукати реформи для пристосування до темпів розвитку. У цій цілі Ethereum розпочав велику кількість досліджень. Наприклад, були досліджені бічні ланцюжки та Плазма, а також чотири основні рішення Layer2, які зараз відомі всім.

Попит на масштабованість Ethereum

Швидкий розвиток Layer2

Коли ноди не в змозі впоратися з усіма завданнями в блокчейні, виникає потреба в масштабованості. Вибух Ethereum у секторі DeFi підняв навантаження на мережу до історичних піків, а високі транзакційні витрати збільшили поріг входу для невеликих коштів, ставши перешкодою для залучення нових користувачів. На прикладі рішень Layer2 від Ethereum компанія передала рівень смарт-контрактів і рівень виконання проєктам рівня 2 для спільної роботи. У цій моделі транзакції розподіляються в мережу Layer2 для подання та виконання, а основний ланцюг Ethereum відповідає лише за перевірку смарт-контрактів і зберігання даних. Це значно зменшує надмірність даних Ethereum і полегшує навантаження на мережу. Водночас, ця кооперативна модель також вказала на новий напрямок розвитку інших публічних мереж. Згідно з даними L2beat, станом на березень 2024 року 46 мереж Layer2 запустили свою основну мережу, причому понад 34 мережі Layer2 ось-ось будуть запущені, що майже подвоїть кількість за шість місяців.

Джерело: L2Beat

Дані заробітку на 2 рівні

На прикладі Arbitrum, коли користувач здійснює переказ на рівні 2 Arbitrum, виникає відповідна комісія. Arbitrum, як рішення рівня 2, відповідає за виконання операцій та збір відповідних комісій за виконання, тим часом як Ethereum, як ланцюжок, що остаточно підтверджує валідність операцій, також стягує певну комісію. Ця частина комісії становить основну частину витрат L2.

За даними Tokenterminal, протягом останніх трьох місяців ARB накопичив доходи від комісій у розмірі 47,435 мільйонів доларів США, з витратами у розмірі 35,1 мільйона доларів США.

Джерело: Токентермінал

Зобов'язання до підходу Rollup-Centric

Розширення мереж блокчейн зазвичай досягається двома способами: горизонтальне масштабування через шардінг і вертикальне масштабування через шарування. Підхід шарування є більш прямолінійним, де Rollups діють як шар виконання для полегшення тиску на основну мережу Ethereum. З іншого боку, шардінг вважається остаточним напрямком для масштабованості блокчейн, охоплюючи як шардування даних, так і шардування транзакцій. 20 грудня 2020 року Ethereum зобов'язалася до шарово-орієнтованої, Rollup-центричної дорожньої карти, позиціонуючи себе як шар розрахунків та шар доступності даних для Rollups, з кінцевою метою впровадження шардування даних. Цей метод відомий як «модуляризація». За допомогою модульного підходу Ethereum може інтегрувати кілька шарів, кожен з конкретними функціями, тим самим підвищуючи масштабованість, ефективність та загальну продуктивність.

Джерело: Vitalik.eth

Огляд

В погоні за масштабованістю Ethereum переходить до концепції модульного розширення. Ethereum поступово розвивається від шару виконання до шару консенсусу, з дорожньою картою розвитку, спрямованою на Rollups, які переносять обтяження он-чейн-діяльності на офф-чейн. Переміщуючи частину обчислювального навантаження основної мережі, він прискорює швидкість транзакцій, зменшує витрати і полегшує мережеву затор. В результаті досягається масштабованість продуктивності, зміцнюється його позиція і зберігаються користувачі.

Інтегровані проти модульних систем блокчейну

На початкових етапах платформ блокчейн, майнерів часто називали валідаторами, які відповідали за підтримку мережі блокчейн. Однак кожен вузол фактично складається з кількох модулів, кожен з яких відповідає за різні функції, такі як збір транзакцій користувачів, виконання транзакцій, оновлення стану, пропозиція блоків та голосування за пропозиції. Ця зручна та ефективна структура становить основу того, що ми зараз називаємо інтегрованими системами блокчейн.

Інтегровані системи блокчейну

У традиційних інтегрованих системах блокчейну зазвичай є чотири ключові шари: шар смарт-контрактів, виконавчий шар, шар розрахунків та шар доступності даних. Усі ці функціональності реалізовані колективно одним основним рішенням. Однак ця єдина структура створює деякі виклики. Оскільки шар прийняття рішень повинен вирішувати різноманітні завдання і не може оптимізувати будь-яку окрему функцію незалежно, ця структура часто обмежує потужність системи.

Модульні Блокчейн Системи

Модуляризація передбачає розбиття різних функціональностей блокчейну на незалежні модулі, кожен з яких відповідає за певну функцію. Інтегровані блокчейн-системи вказують на блокчейн-мережі, де шар згоди, шар доступності даних, шар розрахунків та шар виконання інтегровані і працюють разом. На відміну від цього, модулярні блокчейн-мережі роз'єднують ці шари та дозволяють їм працювати паралельно.

Джерело: Celestia

За даними Celestia, з точки зору даних, публічним блокчейнам головним чином потрібно виконати п'ять завдань, пов'язаних з даними:

1. Де дані надсилаються? (Шар Смарт-контракту)
2. Де обробляються дані? (Шар виконання)
3. Де перевіряються дані? (Шар розрахунків)
4. Де зберігаються дані? (Шар доступності даних)
5. Де дані набувають чинності? (Шар консенсусу)

Суть модульності полягає в перетворенні підходу від одного шару прийняття рішень, який обробляє обробку даних, до спільного методу, що включає в себе декілька сторін. Дослідження Celestia показує, що, хоча інтегрований підхід є загальним, модульний підхід є більш спеціалізованим.

Джерела: Celestia

Чому обрати модульність?

Обмеження одноланцюгових систем

На даний момент більшість блокчейнів є монолітними, що означає, що вони виконують всі завдання як інтегровану цілісність. Блокчейни, такі як Sui та Aptos, входять до цієї категорії. Інтегровані блокчейни досліджували можливості використання блокчейну для створення різноманітних нових додатків DApps. Однак, коли DApps починають будуватися та використовуватися на цих ланцюжках, стають очевидними кілька проблем:

• Неможливо будувати будь-що, що завгодно, на будь-якому блокчейні.
• Вартість створення та використання DApps може бути надзвичайно високою, що робить DApps важкими у підтримці.
• Через обмежену кількість транзакцій на секунду (TPS) вдалося виконати лише кілька смарт-контрактів.
• Ефективність процесу верифікації легко обмежується ресурсами вузла, такими як пропускна здатність та сховище.
• Зберігання даних на ланцюжку може експоненційно збільшуватися з часом, ставлячи під сумнів апаратні вимоги вузлів.
• Апаратні вимоги для процесу верифікації на вузлах стають все більш вимогливими, що призводить до зменшення кількості вузлів, що пошкоджує децентралізацію та безпеку блокчейну.

Ці виклики ускладнюють використання інтегрованих блокчейнів.

Високі витрати на використання даних

Згідно із графіком, який показує витрати, які сплачуються різними L2 за публікацію даних в Ethereum, витрати L2 у цьому відношенні є значними. На 22 березня 2024 року ці витрати вже перевищили 36,24 мільйона доларів США за місяць.

Джерело: Дюна

Компанія Numia Data опублікувала звіт під назвою "Вплив модульного шару DA Celestia на Ethereum L2s: перший погляд". У цьому звіті порівнюються витрати, необхідні для різних L2 для публікації callData в Ethereum у другій половині 2023 року, з потенційними витратами у разі використання Celestia як шару DA. Розмір цієї різниці показує, що прийняття модульності, схожої на Celestia, значно зменшує витрати на L2 Gas.

Джерело даних: @numia.data/the-impact-of-celestias-modular-da-layer-on-ethereum-l2s-a-first-look-8321bd41ff25">Medium

Характеристики Модульної Блокчейн

Спільна безпека

Створення валідаторів - це ключовий крок при створенні блокчейну. Однак не всі ланцюги можуть знайти достатньо великий набір валідаторів, щоб забезпечити безпеку. Ланцюги, які покладаються на великі набори валідаторів, забезпечують високий рівень безпеки, тоді як ті, які залежать від менших наборів, мають нижчий рівень безпеки. Шляхом модульного побудови публічного ланцюга для спільного використання його безпеки, розгортання нового блокчейну може уникнути створення нового набору валідаторів. Наприклад, Celestia забезпечує доступність даних, що полегшує блокчейнам перевірку опублікованих транзакцій. Спільна безпека також пропонує масштабований та ефективний спосіб для екосистеми блокчейну.

Масштабованість

Інтегровані блокчейни поєднують шар смарт-контрактів, шар виконання, шар розрахунків і шар доступності даних у межах єдиного рішучого шару. Цей підхід ускладнює створення блокчейнів і збільшує ризики та перевантаження системи, оскільки намагається обробляти всі функціональності у межах єдиного шару. Натомість модулярні блокчейни розподіляють різні функції по окремих шарах, підвищуючи масштабованість ланцюжка. Наприклад, модулярні L1, такі як Celestia, можуть фокусуватися на доступності даних (L1 може сконцентрувати всі ресурси для надання даних для L2, наприклад, через rollups).

Спрощення створення блокчейну

При розробці нових блокчейнів розробники можуть створювати їх швидше завдяки гнучкому дизайну та модульному розробленню. Це означає, що вони можуть вибирати відповідні функціональні модулі в залежності від потреб і легко розширювати та оновлювати за необхідності, тим самим підвищуючи гнучкість та адаптивність блокчейну.

Гнучкість

Структура модульних блокчейнів більш гнучка і різноманітна, ніж у монолітних блокчейнів, оскільки вона дозволяє розробникам вибирати, поєднувати та налаштовувати різні функціональні модулі в залежності від потреб. Порівняно з одноструктурними, блокчейни з модульними дизайнами можуть краще задовольняти потреби різних користувачів та Додатків децентралізованих програм, тим самим пропонуючи ширший спектр функціональностей та сценаріїв застосування.

Крім розширення широкого спектру функцій, модулярні блокчейни також забезпечують вищу ефективність та масштабованість для розробників. Розбиваючи функціонал блокчейну на незалежні модулі, розробники можуть легше керувати та підтримувати систему та швидко вносити оновлення та ітерації за потреби. Ця гнучкість та можливість налаштування допомагають покращити продуктивність та стабільність блокчейнів, що в свою чергу забезпечує кращий досвід користувача.

Висновок

У 2024 році модульність готова стати мейнстрімним наративом. Ethereum, як провідна платформа смарт-контрактів, виступає за модульну розробку та постійно вивчає шляхи розробки, зосереджені навколо Rollups, для вирішення проблем, пов'язаних із масштабованістю та ефективністю блокчейну. Однак, незважаючи на численні позитивні зміни, спричинені модульними блокчейнами, вони також вносять деякі нові проблеми, наприклад, чи обов'язково публічні блокчейни повинні бути модульними. Хоча розробники насолоджуються зручностями, які приносять модульні блокчейни, вони також повинні активно досліджувати альтернативні рішення. Модульизація є хорошим рішенням в даний час, але не обов'язково може бути найкращим рішенням в майбутньому.