Społeczność kryptowalutowa z niecierpliwością czeka na kolejną dużą aktualizację Ethereum, Cancun-Deneb (Dencun). Jest to pierwsza duża aktualizacja po Shapelli aktywowanej w 2023 roku dla drugiej kryptowaluty o największej kapitalizacji.
Dencun obejmuje kilka obszarów jednocześnie: skalowalność, niższe opłaty za gaz, ulepszone bezpieczeństwo, lepszą łączność i zoptymalizowane przechowywanie danych.
W tym artykule w prostych słowach wyjaśnimy znaczenie EIP-4844, najbardziej oczekiwanej aktualizacji w nadchodzącym hardforku.
Czym są warstwa 1, warstwa 2 i warstwa dostępności danych?
Aby lepiej zrozumieć naturę i znaczenie EIP-4844 dla sieci Ethereum, musimy zrozumieć, czym są warstwa 1, warstwa 2 i warstwa dostępności danych.
Czym jest warstwa 1 (L1)?
Termin L1 jest zwykle stosowany do blockchainów, które są niezależne od jakichkolwiek sieci zewnętrznych i są w stanie samodzielnie wykonywać wszystkie typowe funkcje. Przykładami są Bitcoin, Litecoin, Solana, BNB Chain. Są to podstawowe sieci zdolne do walidacji i finalizacji transakcji bez żadnej pomocy z zewnątrz.
Inne systemy mogą wykorzystywać sieci warstwy 1 jako dostawcę usług do implementacji niektórych funkcji. Sieci oparte na warstwie 1 nazywane są rozwiązaniami warstwy 2 (L2).
Czym są sieci warstwy 2?
L2 to systemy “ułożone warstwowo” na warstwie 1. Rozwiązania warstwy 2 wykonują tylko ułamek funkcji wymaganych dla w pełni funkcjonalnej sieci zdecentralizowanej, delegując niektóre zadania na pierwsze “piętro”.
Takie sieci mają na celu zwiększenie skalowalności systemów bazowych. Mogą one przynajmniej częściowo rozwiązać problem niskiej przepustowości i wysokich opłat za transfer bez wpływu na bazowy kod blockchaina.
Zazwyczaj sieci warstwy 2 koncentrują się na wykonywaniu obliczeń (w szczególności na wykonywaniu smart kontraktów), delegując aspekt bezpieczeństwa do sieci warstwy1. W tym kontekście “parter” jest często określany jako warstwa dostępności danych dla warstwy 2.
Czym jest warstwa dostępności danych?
Do systemów rozproszonych przypisane są następujące funkcje:
- Wykonanie – Wszystkie węzły sprawdzają transakcje, aby upewnić się, że są one zgodne z zasadami algorytmu konsensusu. W blockchainach opartych na kontach (zwykle obsługujących smart kontrakty) węzły wykonują transakcje w celu obliczenia nowego stanu sieci.
- Konsensus – Węzły “negocjują” między sobą, które transakcje będą przetwarzane i w jakiej kolejności.
- Rozliczanie lub rozstrzyganie sporów (settlement) – Funkcja ta gwarantuje nieodwracalność zatwierdzonych transakcji i zapewnia arbitraż w przypadku zakwestionowania ich ważności.
- Dostępność danych – Każdy węzeł zawiera kopię całego blockchaina, zachowując każdą transakcję. Węzeł w sieci peer-to-peer może zażądać danych od innego węzła.
Dostępność danych jest najważniejszą funkcją, jaką warstwa 1 wykonuje dla L2. Ma ona również kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa każdego blockchaina, zapewniając, że walidatorzy publikują i przechowują transakcje, stany i inne informacje niezbędne do funkcjonowania sieci. Funkcja ta zakłada również, że każdy uczestnik sieci może sprawdzić rozproszony rejestr transakcji i zweryfikować go.
Dla łatwiejszego zrozumienia przedstawmy wiązkę warstwa1-warstwa 2 jako komputer:
- “Parter” to rodzaj twardego dysku. To tutaj komputer przechowuje transakcje, które miały miejsce w warstwie deugiej – na wypadek, gdyby ktoś chciał zobaczyć ich szczegóły.
- Warstwa 2 to procesor, który wykonuje wszystkie obliczenia. Jest to również poziom, na którym można zobaczyć wyniki aktywności transakcji. Obraz ten zmienia się jednak dość dynamicznie, ponieważ użytkownicy stale dokonują wielu transakcji – transferów środków, wymiany tokenów, emisji NFT itp.
Jak działają warstwy 2?
Wiele popularnych projektów zdecentralizowanych finansów (DeFi) działa na Ethereum. Dlatego też problem skalowalności jest szczególnie dotkliwy w przypadku drugiej pod względem kapitalizacji kryptowaluty.
Główną technologią działania rozwiązań L2 opartych na eterze są rollupy. Ich wykorzystanie pozwala na wysoką prywatność transakcji i skalowanie sieci głównej Ethereum: wiele transakcji jest łączonych w jeden pakiet, który jest potwierdzany w blockchainie warstwy 1.
Istnieją dwa główne rodzaje rollupów:
- Optimistic Rollups – W tym rozwiązaniu transakcje są dokonywane w sieci L2, a następnie w dużych grupach są łączone w kompaktowy blok, który jest uwzględniany przez walidatorów w głównej sieci Ethereum. Takie rollupy są używane w Arbitrum i Optimism.
- ZK-Rollups – Transakcje w sieci drugiej warstwy są również łączone w pakiety i wysyłane do sieci Ethereum, ale są one walidowane za pomocą specjalnych weryfikatorów, które są kryptograficznym dowodem ważności transakcji. Polygon jest zaimplementowany w oparciu o ZK-Rollups. Vitalik Buterin, główny współzałożyciel platformy, uważa, że technologia ta umożliwia skalowanie Ethereum.
Mówiąc prościej, Optimistic Rollups wykorzystują podejście “zaufaj mi, brachu”:
- “Optymistycznie” wykonują transakcje warstwy 2.
- Publikują wyniki transakcji w warstwie 1 (dostarczając wszystkich danych potrzebnych do zweryfikowania poprawności podjętych działań);
- Pozwalają każdemu zakwestionować wynik w określonym czasie. Przykładowo, ktoś odkrył, że sieć Arbitrum nieprawidłowo przetworzyła transfer jakiegoś tokena. Użytkownik może zgłosić problem i otrzymać za to nagrodę.Z kolei sieć dostosuje się, aby odzwierciedlić prawidłowy wynik.
ZK-Rollups działają na zasadzie “oto wynik, a oto nagroda”:
- Wysyłają transakcje, generując dowody ich poprawnego wykonania
- publikują transakcje i dowody w warstwie 1
- Następnie każdy może zweryfikować, czy warstwa 2 poprawnie wykonała transakcje, po prostu sprawdzając dostarczone dowody.
Zero proof knowledge były początkowo wykorzystywane w anonimowych projektach kryptowalutowych, ale w ostatnich latach znalazły szerokie zastosowanie jako rozwiązania do skalowania Ethereum.
ZK-Rollups umożliwiają przetwarzanie danych użytkowników bez ujawniania prywatnych informacji na ich temat. Algorytm może sprawdzać dostępność środków bez pokazywania salda użytkownika. Właściwości te są ważne dla firm, które muszą chronić dane osobowe klientów.
Ponadto korzystanie z rozwiązań opartych na ZK-Rollups znacznie obniża opłaty transakcyjne. Wiele przelewów jest łączonych w jeden pakiet, w którym wszystkie dane są kompresowane – na przykład zamiast adresu używany jest indeks. Pozwala to na przechowywanie mniejszej ilości informacji w blockchainie warstwy 1. Koszty są dzielone między wszystkich nadawców, więc każdy użytkownik płaci mniej.
ZK-Rollups zapewniają niskie opóźnienia w wypłatach do głównej sieci, ponieważ smart kontrakt weryfikuje ważność danych przed włączeniem pakietu do blockchaina.
Ogólnie rzecz biorąc, algorytm warstwy 2 działa w następujący sposób:
- Użytkownicy przesyłają różne transakcje: “zawijają” ETH, wymieniają monety na Uniswap i innych DEXach, pożyczają na AAVE, kupują USDT itp.
- Sieć warstwy 2 przetwarza transakcje w miarę ich napływania.
- Warstwa 2 okresowo tworzy pakiety (partie) transakcji i publikuje je w warstwie 1.
Obecnie wszystkie blockchainy zgodne z EVM posiadają calldata, czyli specjalną przestrzeń, w której przechowywane są parametry i dane wysyłane wraz z transakcją. Informacje te mogą na przykład stanowić rodzaj “instrukcji” dla smart kontraktu.
Dzięki właściwościom calldata, rozwiązania warstwy 2 mogą rejestrować transakcje, dowody i wyniki wykonania w sieci Ethereum, która charakteryzuje się wysoką decentralizacją i bezpieczeństwem.
Istnieją jednak również pułapki – na przykład pojedynczy rynek prowizji, na którym wszystkie transakcje konkurują ze sobą. Oznacza to, że jeśli cena gazu w sieci Ethereum gwałtownie wzrośnie z powodu kolejnego airdropu lub wydania nowej kolekcji NFT, koszt, jaki protokół warstwy 2 musi zapłacić za publikację swoich danych, również wzrośnie. I odwrotnie, jeśli rozwiązanie warstwy 2 wysyła dużo danych do “parteru”, wpływa to na koszty dla wszystkich użytkowników sieci drugiej największej kryptowaluty. Analitycy CoinShares zauważają:
“Obecnie L2 publikują swoje dane do L1 za pomocą calldata. Jest to zdecydowanie najdroższy składnik kosztów transakcji L2.”
Co zmieni EIP-4844?
Mając na uwadze powyższy problem, społeczność Ethereum wymyśliła sposób na jego rozwiązanie – poprzez EIP-4844. Jest to najbardziej oczekiwana aktualizacja blockchaina Ethereum w ramach nadchodzącej aktualizacji Dencun (Cancun-Deneb).
Główną ideę stojącą za tą zmianą w prostych słowach można wyrazić jako “Pozwól L2 robić swoje bez przeszkadzania użytkownikom Ethereum!”. Aby osiągnąć ten cel, wprowadzany jest nowy typ transakcji dla dużych zbiorów danych binarnych (BLOB), który pozwoli sieciom warstwy 2 publikować wszystkie potrzebne im dane.
Ponadto EIP-4844 stworzy oddzielny rynek prowizji. Zapewni to, że użytkownicy Ethereum i L2 nie będą sobie nawzajem “przeszkadzać”, podnosząc cenę gazu – każdy będzie “jechał własnym pasem, bezpiecznie i bez przeszkód”.
Analitycy CoinShares spodziewają się, że powyższa opcja (Proto-Danksharding) zmniejszy koszt transakcji w warstwie 2 co najmniej 10-krotnie, a także znacznie zwiększy przepustowość systemu. Eksperci Coinshares twierdzą:
“Znacznie zoptymalizowana charakterystyka przestrzeni BLOB pozwoli również L2 na uwzględnienie większej liczby transakcji na blok. Jest to ważny krok w kierunku zwiększenia liczby transakcji na sekundę (TPS) w sieci.”
Według badaczy OP Labs, EIP-4844 “odblokuje” inne podejścia do dalszego skalowania Ethereum, w tym sharding i próbkowanie dostępności danych.
“Oczywiste jest, że przynajmniej w perspektywie krótko- i średnioterminowej Ethereum koncentruje się na poprawie wydajności i przepustowości rozwiązań warstwy 2, a nie na wprowadzaniu jakichkolwiek fundamentalnych zmian, które zwiększyłyby skalowalność warstwy 1 i TPS.”
Według ekspertów decentralizacja w pewnym stopniu się zmniejszy (w szczególności wzrośnie koszt utrzymania pełnego węzła). Kompromis ten wydaje się jednak akceptowalny w porównaniu z alternatywnym scenariuszem. Ten ostatni zakłada skalowanie L1 i znacznie wyższe koszty walidacji, co jest obarczone jeszcze większym ograniczeniem decentralizacji i “niezbadanymi terytoriami w kontekście bezpieczeństwa”.
Wnioski
Aktywacja Dencun nie jest odległa – nowa wersja Ethereum działa już w sieci testowej Goerli i ma zostać uruchomiona na Holesky na początku lutego.
Badacz CoinShares, Luke Nolan, spodziewa się hardforka w sieci głównej w marcu. Specjalista zakłada zmianę dynamiki emisji eteru ze względu na potencjalny spadek zużycia gazu, a tym samym spadek ilości spalanych monet.
Według Nolana ceny gazu ustabilizują się na niższych poziomach wkrótce po hardforku. Jest to coś, na co zwykli użytkownicy czekali od lat – wielu po prostu nie stać na swapy DEX o wartości około 10 USD.
Ze względu na wysokie koszty transakcyjne, aktywność onchain w sieci Ethereum przez długi czas znajdowała się w stagnacji. Jednak po Dencun możemy spodziewać się ożywienia segmentu DeFi, napędzanego cyklicznym wzrostem całego rynku, a także zwiększoną konkurencyjnością drugiej co do wielkości kryptowaluty pod względem kapitalizacji.
Nadchodząca aktualizacja będzie fundamentem dla przyszłych aktualizacji. Te ostatnie są zorientowane długoterminowo, mają na celu uczynienie Ethereum systemem modułowym i rozwiązanie odwiecznego dylematu skalowania.
Wyjaśnienie
Wszystkie informacje zawarte na naszej stronie internetowej są publikowane w dobrej wierze i wyłącznie w ogólnych celach informacyjnych. Wszelkie działania podejmowane przez czytelnika w związku z informacjami znajdującymi się na naszej stronie internetowej odbywają się wyłącznie na jego własne ryzyko.
