Смогут ли Layer 2 и Future Sharding Update, которые планируют к активации в 2022 году, стать лучшим решением для Ethereum в пл

2021-12-07, 08:29

Краткое содержание:

1. 2 декабря Виталик Бутерин, основатель Ethereum, отпраздновал день рождения Beacon Chain и выпустил дорожную карту будущего развития протокола Ethereum.
2. После слияния предыдущий контент в PoW-цепочке будет передан в Beacon Chain, в которой блоки будут напрямую обрабатывать информацию о транзакции.
3. Ethereum также разработал масштабируемое решение, основанное на Sharding и Rollups. Когда оно будет успешно внедрено, решение предложит невероятные улучшения транзакций в секунду, а также решит текущую проблему высоких комиссий за транзакции.
4. Sharding и Beacon Chain будут запущены синхронно, чтобы стать базовой структурой Ethereum 2.0, которая будет связана с L2s разными структурами.
5. Sharding технология может значительно повысить производительность за счет меньшей безопасности.
6. Текущие сборы за обработку проекта Rollup были значительно снижены. Они будут дополнительно снижены после официального применения Sharding технологии.
7. В долгосрочной перспективе Layer 2 и Sharding могут оказаться единственным решением для достижения высокопроизводительной масштабируемости. Поэтому его можно рассматривать как окончательное решение для Ethereum.

Дорожная карта Ethereum

2 декабря Виталик Бутерин, основатель Ethereum, отпраздновал день рождения Beacon Chain и выпустил дорожную карту будущего развития протокола Ethereum.
Beacon Chain, использующая механизм PoS-консенсуса, с момента ее запуска 2 декабря 2012 года, сосуществует с основной сетью Ethereum, c использованием механизма PoW-консенсуса. Пользователи могут быть валидаторами в цепочке размещая ETH. Вскоре весь Ethereum завершит переход на механизм PoS, также известный как «Слияние». Это будет плавный процесс перехода, во время которого предыдущий контент в цепочке PoW будет передаваться в цепочку маяков, а блоки в цепочке маяков будут напрямую обрабатывать информацию о транзакциях.

Источник: твиттер Виталика Бутерина.

Ожидается, что общее энергопотребление сети Ethereum снизится на 99,95% после перехода на механизм PoS-консенсуса, что решит предыдущую спорную проблему энергопотребления в рамках механизма PoS-консенсуса. Между тем ожидается, что сеть Ethereum будет более децентрализованной, потому что аппаратное обеспечение Ethereum будет требовать меньше узлов в рамках механизма PoS.

Кроме того, Ethereum также разработал решение для масштабирования, основанное на обновлении Sharding и Rollups. Когда оно будет успешно реализовано, решение предложит невероятные улучшения скорости транзакций, а также решит текущую проблему высоких комиссий за обработку.

Beacon Chain + Shard Chains

Beacon Chain и Shard Chains будут запущены синхронно, чтобы стать базовой структурой Ethereum 2.0. Sharding, который представляет собой решение для масштабирования уровня 1, чем-то похож на кроссчейн-технологию Polkadot. В Polkadot Relay Chain связана с основными параллельными цепочками через слоты. Основные парацепочки, которые могут быть разными по структуре, защищены Relay Chain. В Ethereum 2.0 Beacon Chain также играет роль в соединении основных цепочек сегментов. Но в отличие от Polkadot, цепочки сегментов Ethereum имеют одинаковую структуру и связаны с L2s с другими структурами, выходящими за рамки всей структуры "Beacon Chain + Shard Chains". В результате формируется система Ethereum "Beacon Chain + Shard Chains + Layer 2".

Чтобы узнать больше информации о Layer 2, перейдите к статье нашего блога Основы для криптоновичков: Что такое Layer 0, Layer 1 и Layer 2?

Sharding связан с технологией сегментирования базы данных, и упомянутый в этой статье Sharding также в основном относится к сегментированию данных.
Подключенная к 64 цепочкам Shard-ов, Ethereum Beacon Chain имеет вычислительную мощность, которая, по консервативным оценкам, в 64 раза больше, чем у Ethereum 1.0. Количество изначально запланированных цепочек сегментов составляет до 1024. Среди них основные цепочки сегментов относительно независимы, и их адреса Ethereum будут разбиты на несколько категорий в зависимости от начальных букв. Каждый Shard будет обрабатывать транзакции с одного и того же типа адреса. Поэтому каждый узел хранит только часть всех транзакций в сети Ethereum и проверяет только ту часть, которую контролирует.

Если узлу необходимо использовать данные, хранящиеся на других узлах, он может обмениваться данными и координировать свои действия через Beacon Chain в основном для получения хэш-корня других Shard-ов. Однако этот вид связи происходит только каждые 6 минут, чтобы не нагружать Beacon Chain. Тем временем Beacon Chain также распределяет верификаторы по цепочке сегментов, генерируя случайные числа. Таким образом, Beacon Chain защищает основные Shard сегменты.

Технология Sharding может предложить значительно улучшенную производительность за счет меньшей безопасности.

Sharding + Rollup

Как упоминалось выше, текущий Sharding, используемый Ethereum, относится к сегментированию данных. В результате каждая цепочка сегментов обеспечивает только емкость данных и не занимается обработкой транзакций или выполнением смарт-контрактов. На самом деле, последние две задачи будут выполняться на Layer 2, в особенности Rollup. Rollup относится к технологии, которая используется для сбора пакета информации о транзакции и помещения ее в данные вызова транзакции. После этого технология будет периодически упаковывать их в блок и отправлять в каждую основную цепочку сегментов (Layer 1) для завершения записи. В настоящее время каждый сегмент может предоставить около 250 КБ выделенной емкости данных для Rollup. С 64 сегментами общая емкость достигнет 16 МБ. Более того, чем больше сегментов будет использовано в будущем, тем больше объем данных, которые может использовать Rollup, и тем ниже будут эксплуатационные расходы.

Дополнительные сведения о категориях и основных принципах Rollup вы можете узнать в статье нашего блога Crack The "Impossible Triangle": Overview of Layer 2 Solutions

Сеть Arbitrum и Optimistim, принадлежащие технологии Op-Rollup, а также Zksynk и Starkex, принадлежащие zk-rollup, являются текущими основными проектами Rollup. Некоторые из этих проектов Layer 2 уже применены. Arbitrum еще не выпустил монеты, в то время как TVL может быть сравним с Polygan по масштабу, а dYdX также является децентрализованной биржей, построенной на решении starkex.
Текущие сборы за обработку таких проектов, как Arbitrum и Optimism, составляют от 1/8 до 1/3 основной цепи Ethereum. И сборы будут дополнительно снижены после официальной активации обновления Sharding.

Фото: Популярные проекты Layer 2 (Источник: https://l2beat.com)

Заключение
В долгосрочной перспективе Layer 2 и Sharding могут оказаться единственным решением для достижения высокой производительности масштабируемости. Поэтому его можно рассматривать как окончательное решение для Ethereum. С быстрым ростом публичных сетей нового поколения, таких как Avax и Solana, которые обладают высокой производительностью, судьба Ethereum зависит от того, удастся ли как можно скорее активировать Layer 2 и Sharding.

Автор: Edward.H, исследователь Gate.io
*Эта статья представляет собой только точку зрения исследователя и не содержит каких-либо инвестиционных предложений.
*Gate.io оставляет за собой все права на эту оригинальную статью. Репост статьи будет разрешен при условии ссылки на Gate.io. Во всех случаях в связи с нарушением авторских прав будут приняты юридические меры.