ผู้แต่งต้นฉบับ: ฮาคีน, W3.Hitchhiker
บรรณาธิการต้นฉบับ: Evelyn, W3.Hitchhiker
1. แผนงานการอัปเกรดของ Ethereum M2SVPS
The Merge
ในขั้นตอนของ The Merge กลไกฉันทามติของ POW จะเปลี่ยนไปใช้ POS และสายบีคอนจะถูกรวมเข้าด้วยกัน เพื่อให้เข้าใจง่าย เราได้ลดความซับซ้อนของโครงสร้างของ Ethereum เป็นไดอะแกรมต่อไปนี้:
ในที่นี้ เรามานิยามกันก่อนว่าการแตกแฟรกเมนต์คืออะไร ความเข้าใจง่ายๆ คือกระบวนการแยกฐานข้อมูลในแนวนอนเพื่อกระจายโหลด
หลังจากแปลงเป็น POS: ผู้เสนอบล็อกและผู้ตรวจสอบบล็อกจะถูกแยกออกจากกัน และเวิร์กโฟลว์ POS จะเป็นดังนี้ (ตามความเข้าใจข้างต้น):
ส่งธุรกรรมใน Rollup
เครื่องมือตรวจสอบเพิ่มธุรกรรมลงในบล็อกย่อย
ห่วงโซ่สัญญาณเลือกตัวตรวจสอบความถูกต้องเพื่อเสนอบล็อกใหม่
ผู้ตรวจสอบที่เหลือจะจัดตั้งคณะกรรมการแบบสุ่มและตรวจสอบความถูกต้องของข้อเสนอในชาร์ด
บล็อกข้อเสนอและข้อเสนอพิสูจน์ต้องเสร็จสิ้นภายในหนึ่งช่อง โดยปกติจะใช้เวลา 12 วินาที ทุกๆ 32 สล็อตประกอบด้วยวงจรของยุค และแต่ละยุคจะขัดคำสั่งผู้ตรวจสอบความถูกต้องและเลือกคณะกรรมการอีกครั้ง
หลังจากการควบรวมกิจการ Ethereum จะใช้ชั้นฉันทามติการแยกผู้เสนอ - ผู้สร้าง (PBS). Vitalik เชื่อว่าจุดจบของบล็อกเชนทั้งหมดคือการผลิตบล็อกแบบรวมศูนย์และการตรวจสอบบล็อกแบบกระจายอำนาจ เนื่องจากข้อมูลบล็อก Ethereum ที่แยกส่วนมีความหนาแน่นมาก การรวมศูนย์ของการผลิตบล็อกจึงมีความจำเป็นเนื่องจากความต้องการสูงสำหรับความพร้อมใช้งานของข้อมูล ในเวลาเดียวกัน ต้องมีวิธีรักษาชุดตัวตรวจสอบความถูกต้องแบบกระจายอำนาจที่สามารถตรวจสอบความถูกต้องของบล็อกและทำการสุ่มตัวอย่างความพร้อมใช้งานของข้อมูล
ผู้ขุดแร่และการตรวจสอบบล็อคถูกแยกออกจากกัน นักขุดสร้างบล็อกและส่งไปยังผู้ตรวจสอบความถูกต้อง เสนอราคาให้ผู้ตรวจสอบความถูกต้องเลือกบล็อกของตนเอง จากนั้นผู้ตรวจสอบความถูกต้องจะโหวตเพื่อตัดสินว่าบล็อกนั้นถูกต้องหรือไม่
การแยกส่วนเป็นวิธีการแบ่งพาร์ติชันที่สามารถกระจายงานการคำนวณและปริมาณงานพื้นที่จัดเก็บในเครือข่าย P2P หลังจากวิธีการประมวลผลนี้ แต่ละโหนดจะไม่รับผิดชอบในการประมวลผลภาระธุรกรรมของเครือข่ายทั้งหมด แต่จำเป็นต้องรักษาข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับพาร์ติชันเท่านั้น ( หรือการกระจายตัว) ข้อมูลไม่เป็นไร แต่ละชาร์ดมีเครือข่ายตัวตรวจสอบความถูกต้องหรือโหนดของตนเอง
ปัญหาด้านความปลอดภัยของการกระจายตัว: ตัวอย่างเช่น หากมี 10 ชาร์ดเชนในเครือข่ายทั้งหมด 51% ของกำลังการประมวลผลเป็นสิ่งจำเป็นในการทำลายเครือข่ายทั้งหมด และต้องการเพียง 5.1% ของกำลังการประมวลผลในการทำลายชาร์ดเดียว ดังนั้น การปรับปรุงที่ตามมาจึงรวมถึงอัลกอริทึม SSF ซึ่งสามารถป้องกันการโจมตีด้วยพลังการประมวลผล 51% ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตามvitalikโดยสรุป การย้ายไปยัง SSF เป็นแผนงานหลายปี และแม้ว่าจะมีการทำงานมากมายจนถึงตอนนี้ มันก็จะเป็นหนึ่งในการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญที่ Ethereum จะดำเนินการในภายหลัง และมันจะล้าหลังกว่ากลไกการพิสูจน์ PoS ของ Ethereum อย่างมาก นั่นคือการแบ่งส่วนย่อย , และ Verkle tree จะถูกเปิดตัวอย่างเต็มที่หลังจากนั้น.
ห่วงโซ่บีคอนมีหน้าที่สร้างตัวเลขสุ่ม กำหนดโหนดให้กับชาร์ด บันทึกสแน็ปช็อตของชาร์ดเดียวและฟังก์ชันอื่นๆ มากมาย รับผิดชอบในการสื่อสารระหว่างชาร์ดให้เสร็จสิ้น และประสานงานการซิงโครไนซ์เครือข่าย
ขั้นตอนการดำเนินการของบีคอนเชนมีดังนี้:
ผู้ผลิตบล็อกมุ่งมั่นที่จะบล็อกส่วนหัวพร้อมกับการเสนอราคา
ผู้สร้างบล็อก (ผู้ตรวจสอบความถูกต้อง) บนบีคอนเชนเลือกส่วนหัวของบล็อกที่ชนะและเสนอราคา ไม่ว่าผู้จัดทำบล็อกจะสร้างเนื้อหาของบล็อกหรือไม่ก็ตาม พวกเขาจะได้รับค่าธรรมเนียมการประมูลที่ชนะโดยไม่มีเงื่อนไข
คณะกรรมการ (สุ่มเลือกจากผู้ตรวจสอบความถูกต้อง) ลงคะแนนเพื่อยืนยันส่วนหัวของบล็อกที่ได้รับ
ผู้แบ่งบรรจุบล็อกเปิดเผยเนื้อหาของบล็อก
The Surge
เป้าหมายหลักของเส้นทางนี้คือการส่งเสริมการขยายตัวที่เน้น Rollup Surge หมายถึงการเพิ่ม Ethereum sharding ซึ่งเป็นโซลูชันการปรับขนาดการอ้างสิทธิ์ของมูลนิธิ Ethereum: โซลูชันนี้จะช่วยให้เกิด blockchain เลเยอร์ 2 ที่มีค่าใช้จ่ายต่ำ ลดค่าใช้จ่ายในการยกเลิกหรือรวมธุรกรรม และทำให้ผู้ใช้สามารถใช้งานโหนดที่รักษาความปลอดภัยเครือข่าย Ethereum ได้ง่ายขึ้น
แผนภาพยังสามารถเข้าใจได้ด้วยแผนภาพอย่างง่ายต่อไปนี้:
พิจารณาหลักการทำงานของ zkrollup เป็นตัวอย่าง: zkrollup แบ่งออกเป็น Sequencer และ Aggregator Sequencer มีหน้าที่รับผิดชอบในการจัดเรียงธุรกรรมของผู้ใช้ บรรจุเป็น Batch และส่งไปยัง Aggregator ตัวรวบรวมดำเนินการธุรกรรม สร้างรูทสถานะโพสต์ (รูทสถานะโพสต์) จากรูทสถานะก่อนหน้า จากนั้นสร้างการพิสูจน์ (พิสูจน์) ในที่สุดตัวรวบรวมจะส่งรูทก่อนสถานะ รูทหลังสถานะ ข้อมูลธุรกรรม และ การพิสูจน์ L1 สัญญาในสัญญามีหน้าที่ตรวจสอบว่าการพิสูจน์นั้นถูกต้องหรือไม่ และข้อมูลการทำธุรกรรมจะถูกเก็บไว้ใน calldata ความพร้อมใช้งานของข้อมูล Zkrollup ช่วยให้ทุกคนสามารถกู้คืนสถานะส่วนกลางของบัญชีตามข้อมูลธุรกรรมที่จัดเก็บไว้ในห่วงโซ่
แต่การใช้ calldata นั้นแพงมาก ดังนั้นทั้งหมดโปรโตคอล EIP-4844(อาจเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา) ขอเสนอให้เปลี่ยนขนาดของบล็อกธุรกรรมเป็น 1-2MB ซึ่งเป็นการวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการรวบรวมและการกระจายข้อมูลในอนาคต ปัจจุบัน ขนาดบล็อกของ Ethereum อยู่ที่ประมาณ 60KB ~ 100KB ยกตัวอย่าง EIP-4844 ขีดจำกัดขนาดบล็อกสามารถเพิ่มได้ 10 ~ 34x รูปแบบบล็อกเรียกว่า blob (เรียกอีกอย่างว่า data shard)
The Scourge
Scourge ในขั้นตอนนี้เป็นส่วนเสริมของแผนงานและส่วนใหญ่จะใช้เพื่อแก้ปัญหาของ MEV แล้ว MEV คืออะไร?
ชื่อเต็มของ MEV คือ Miner Extractable Value / Maximal Extractable Value แนวคิดนี้ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในหลักฐานการทำงานผสานผสานหลังจากการเปลี่ยนไปใช้การพิสูจน์การเดิมพัน ผู้ตรวจสอบความถูกต้องจะรับผิดชอบบทบาทเหล่านี้และการขุดจะไม่ใช้อีกต่อไป (วิธีการแยกมูลค่าที่อธิบายไว้ที่นี่จะยังคงอยู่หลังจากการเปลี่ยนแปลงนี้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเปลี่ยนชื่อ) เพื่อที่จะใช้ตัวย่อเดียวกันต่อไปเพื่อให้แน่ใจว่ามีความต่อเนื่องโดยยังคงความหมายพื้นฐานเดิมไว้ ขณะนี้ "ค่าสูงสุดที่แยกได้" จึงใช้เป็นทางเลือกที่ครอบคลุมมากขึ้น
พื้นที่การเก็งกำไรรวมถึง:
เมื่อบีบอัดพื้นที่จัดเก็บ จะได้ส่วนต่างราคาของค่าน้ำมัน
ผู้ตัดสินวิ่งไปข้างหน้า: ค้นหาธุรกรรมใน mempool อย่างกว้างขวาง เครื่องจะทำการคำนวณในพื้นที่เพื่อดูว่าจะมีกำไรหรือไม่ และถ้าเป็นเช่นนั้น ให้เริ่มธุรกรรมเดียวกันด้วยที่อยู่ของตัวเอง และใช้ค่าน้ำมันที่สูงขึ้น
การค้นหาเป้าหมายการชำระบัญชี: บอทแข่งกันเพื่อแยกวิเคราะห์ข้อมูลบล็อกเชนให้เร็วที่สุดเพื่อพิจารณาว่าผู้กู้รายใดสามารถชำระบัญชีได้ จากนั้นเป็นคนแรกที่ส่งธุรกรรมการชำระบัญชีและเก็บค่าธรรมเนียมการชำระบัญชีของตนเอง
ธุรกรรมแบบแซนด์วิช: ผู้ค้นหาจะตรวจสอบธุรกรรมขนาดใหญ่ของ DEX ใน mempool ตัวอย่างเช่น มีคนต้องการซื้อ 10,000 UNI โดยใช้ DAI บน Uniswap ธุรกรรมขนาดใหญ่ดังกล่าวสามารถมีผลกระทบอย่างมากต่อคู่ UNI / DAI ซึ่งอาจเพิ่มราคาของ UNI เมื่อเทียบกับ DAI ได้อย่างมีนัยสำคัญ ผู้ค้นหาสามารถคำนวณผลกระทบราคาโดยประมาณของการทำธุรกรรมจำนวนมากในคู่ UNI / DAI และดำเนินการคำสั่งซื้อที่เหมาะสมที่สุดทันทีก่อนการทำธุรกรรมจำนวนมาก ซื้อ UNI ในราคาต่ำ จากนั้นดำเนินการคำสั่งขายทันทีหลังจากการทำธุรกรรมจำนวนมาก การทำธุรกรรมจำนวนมากด้วยการสั่งซื้อจำนวนมากส่งผลให้ราคาขายสูงขึ้น
ข้อเสียของ MEV:
MEV บางรูปแบบ เช่น ธุรกรรมแบบแซนวิช อาจทำให้ผู้ใช้ได้รับประสบการณ์ที่แย่ลงอย่างมาก ผู้ใช้ที่อยู่ตรงกลางต้องเผชิญกับการเลื่อนหลุดที่สูงขึ้นและการดำเนินการซื้อขายที่แย่ลง ที่เลเยอร์เครือข่าย โดยทั่วไปแล้ว frontrunner และเข้าร่วมการประมูลก๊าซบ่อยครั้ง (เมื่อ frontrunner สองคนขึ้นไปค่อยๆ เพิ่มค่าธรรมเนียมก๊าซสำหรับธุรกรรมของตนเองเพื่อให้ธุรกรรมของพวกเขารวมอยู่ในบล็อกถัดไป) นำไปสู่ความแออัดของเครือข่ายและค่าธรรมเนียมก๊าซสูงสำหรับ คนอื่นพยายามทำธุรกรรมตามปกติ นอกจากสิ่งที่เกิดขึ้นภายในบล็อกแล้ว MEV ยังอาจมีผลกระทบที่เป็นอันตรายระหว่างบล็อกอีกด้วย หาก MEV ที่มีอยู่ในบล็อกสูงเกินกว่ารางวัลบล็อกมาตรฐาน นักขุดอาจได้รับแรงจูงใจให้กำจัดบล็อกใหม่และเก็บ MEV ไว้ใช้เอง ซึ่งนำไปสู่การปรับโครงสร้างบล็อกเชนใหม่และความไม่แน่นอนที่เป็นเอกฉันท์
MEV ส่วนใหญ่สกัดโดยผู้เข้าร่วมเครือข่ายอิสระที่เรียกว่า "ผู้แสวงหา" ผู้ค้นหาใช้อัลกอริทึมที่ซับซ้อนบนข้อมูลบล็อกเชนเพื่อตรวจจับโอกาส MEV ที่ทำกำไรได้ และมีบอทที่ส่งการซื้อขายที่ทำกำไรเหล่านี้ไปยังเครือข่ายโดยอัตโนมัติ ปัญหา MEV บน Ethereum เกี่ยวข้องกับการใช้บอทเพื่อใช้ประโยชน์จากธุรกรรมเครือข่าย ทำให้เกิดความแออัดและค่าธรรมเนียมสูง
The Verge
Verge จะดำเนินการ "ต้นเวอร์เคิล"(การพิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ประเภทหนึ่ง) และ "ไคลเอ็นต์ไร้สถานะ" การอัปเกรดทางเทคนิคเหล่านี้จะช่วยให้ผู้ใช้กลายเป็นผู้ตรวจสอบความถูกต้องของเครือข่ายโดยไม่ต้องเก็บข้อมูลจำนวนมากไว้ในเครื่องของพวกเขา นี่เป็นหนึ่งในขั้นตอนเกี่ยวกับการขยายการยกเลิกดังกล่าว ก่อนหน้านี้ ผ่านหลักการทำงานง่ายๆ ของ zk rollup ผู้รวบรวมจะส่งหลักฐานและสัญญาการตรวจสอบในชั้นที่ 1 จะต้องตรวจสอบข้อผูกพันของ KZG ใน blob และหลักฐานที่สร้างขึ้นเท่านั้น ต่อไปนี้เป็นข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับข้อผูกพันของ KZG ซึ่งก็คือ เพื่อให้แน่ใจว่าธุรกรรมทั้งหมดถูกรวมเข้ามา เนื่องจากการยกเลิกสามารถส่งธุรกรรมบางอย่างเพื่อสร้างการพิสูจน์ได้ หากใช้ KZG ธุรกรรมทั้งหมดจะรับประกันว่าจะถูกรวมเพื่อสร้างการพิสูจน์
The Verge มีไว้เพื่อให้แน่ใจว่าการยืนยันนั้นง่ายมาก คุณต้องดาวน์โหลดข้อมูล N ไบต์และทำการคำนวณพื้นฐานเพื่อตรวจสอบหลักฐานที่ส่งมาโดยการยกเลิก
บทความนี้บทความนี้。
The Purge
การล้างข้อมูลจะลดจำนวนพื้นที่ที่ต้องใช้ในการจัดเก็บ ETH ในฮาร์ดไดรฟ์ โดยพยายามลดความซับซ้อนของโปรโตคอล Ethereum และไม่ต้องการโหนดในการจัดเก็บประวัติ สิ่งนี้สามารถเพิ่มแบนด์วิธของเครือข่ายได้อย่างมาก
EIP-4444：
ลูกค้าต้องหยุดให้บริการส่วนหัว เนื้อความ และผู้รับที่มีอายุมากกว่าหนึ่งปีในเลเยอร์ P2P ลูกค้าสามารถตัดข้อมูลประวัติเหล่านี้ภายในเครื่องได้ การรักษาประวัติศาสตร์ของ Ethereum เป็นพื้นฐาน และฉันเชื่อว่ามีหลายวิธีที่จะบรรลุเป้าหมายนี้ ข้อมูลย้อนหลังสามารถบรรจุและแชร์ผ่านลิงก์หรือเครือข่าย torrent magnet เช่น IPFS นอกจากนี้ ระบบต่างๆ เช่น Portal Network หรือ The Graph สามารถใช้เพื่อรับข้อมูลประวัติได้ ลูกค้าควรอนุญาตการนำเข้าและส่งออกข้อมูลประวัติ ลูกค้าสามารถจัดเตรียมสคริปต์ที่ดึง/ตรวจสอบข้อมูลและนำเข้าโดยอัตโนมัติ
The Splurge
เส้นทางนี้ส่วนใหญ่เป็นการแก้ไขการเพิ่มประสิทธิภาพทีละน้อย เช่น การแยกบัญชี การเพิ่มประสิทธิภาพ EVM และรูปแบบตัวเลขสุ่ม VDF เป็นต้น
บทคัดย่อของบัญชี (Account Abstraction, AA) ที่กล่าวถึงนี้เป็นเป้าหมายที่เลเยอร์ 2 ของระบบ ZK ต้องการบรรลุก่อนเสมอ สรุปบัญชีคืออะไร? หลังจากดำเนินการแยกบัญชีแล้ว บัญชีสัญญาอัจฉริยะยังสามารถเริ่มต้นธุรกรรมโดยไม่ต้องพึ่งพากลไก "ธุรกรรมเมตา" (ซึ่งเสนอใน EIP-4844)
ใน Ethereum บัญชีจะแบ่งออกเป็นบัญชีสัญญาและบัญชีภายนอก ในปัจจุบัน มีการทำธุรกรรมเพียงประเภทเดียวใน Ethereum ซึ่งต้องเริ่มต้นโดยที่อยู่ภายนอก และที่อยู่ตามสัญญาไม่สามารถเริ่มต้นการทำธุรกรรมได้ ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงใดๆ ในสถานะของสัญญาเองจะต้องขึ้นอยู่กับธุรกรรมที่เริ่มต้นโดยที่อยู่ภายนอก ไม่ว่าจะเป็นบัญชีหลายลายเซ็น ตัวผสมสกุลเงิน หรือการเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่าใดๆ ของสัญญาอัจฉริยะ จะต้องถูกกระตุ้นโดย บัญชีภายนอกอย่างน้อยหนึ่งบัญชี
ไม่ว่าจะใช้แอปพลิเคชันใดบน Ethereum ผู้ใช้จะต้องถือ Ethereum (และแบกรับความเสี่ยงจากความผันผวนของราคา Ethereum) ประการที่สอง ผู้ใช้จำเป็นต้องจัดการกับตรรกะค่าธรรมเนียมที่ซับซ้อน ราคาก๊าซ ขีดจำกัดก๊าซ การบล็อกธุรกรรม แนวคิดเหล่านี้ซับซ้อนเกินไปสำหรับผู้ใช้ กระเป๋าเงินหรือแอปพลิเคชัน blockchain จำนวนมากพยายามปรับปรุงประสบการณ์ผู้ใช้ผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพผลิตภัณฑ์ แต่ได้ผลเพียงเล็กน้อย
เป้าหมายของโซลูชันบัญชีเป็นศูนย์กลางคือการสร้างบัญชีสำหรับผู้ใช้ตามการจัดการสัญญาอัจฉริยะ ประโยชน์ของการใช้การสรุปบัญชีคือ:
สัญญาปัจจุบันสามารถถือ ETH และส่งธุรกรรมได้โดยตรงรวมถึงลายเซ็นทั้งหมด ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องจ่ายค่าธรรมเนียมแก๊สสำหรับการทำธุรกรรม ทุกอย่างขึ้นอยู่กับโครงการ
การใช้เส้นโค้งวงรี ESCDA สำหรับลายเซ็นจะไม่บังคับในอนาคต ในอนาคต การจดจำลายนิ้วมือ การจดจำใบหน้า ไบโอเมตริก และเทคโนโลยีอื่น ๆ ของโทรศัพท์มือถือสามารถใช้เป็นวิธีลายเซ็นได้
สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงประสบการณ์ผู้ใช้ในการโต้ตอบกับ Ethereum อย่างมีนัยสำคัญ
2. การทำให้เป็นโมดูลของ Ethereum
Ethereum ทั้งหมดมีแนวโน้มของการทำให้เป็นโมดูล และเลเยอร์การดำเนินการอยู่ในความรับผิดชอบของเลเยอร์ 2 (เช่น arbitrum, zksync, starknet, polygon zkevm เป็นต้น) พวกเขามีหน้าที่รับผิดชอบในการทำธุรกรรมของผู้ใช้ใน L2 และส่งหลักฐาน โดยทั่วไปเลเยอร์ 2 จะใช้เทคโนโลยี OP/เทคโนโลยี ZK ในทางทฤษฎี เทคโนโลยี TPS ของ ZK นั้นสูงกว่าของ OP มาก ในปัจจุบัน ระบบนิเวศจำนวนมากอยู่ในระบบ OP แต่ในอนาคต ด้วยการปรับปรุงเทคโนโลยี ZK แอปพลิเคชันจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ จะถูกย้ายไปยังแผนก ZK ส่วนนี้เป็นคำอธิบายโดยละเอียดและเสริมเหตุผลและวิธีการของแผนงาน
ในปัจจุบัน Ethereum แยกเพียงชั้นการดำเนินการเท่านั้น อันที่จริง ชั้นอื่นๆ ยังคงปะปนกันอยู่ ในวิสัยทัศน์ของ Celestia เลเยอร์การดำเนินการจะทำเพียงสองสิ่งเท่านั้น: สำหรับธุรกรรมเดียว ดำเนินการธุรกรรมและเปลี่ยนสถานะ สำหรับธุรกรรมชุดเดียวกัน ให้คำนวณรากสถานะของแบตช์ ส่วนหนึ่งของงานของเลเยอร์การดำเนินการ Ethereum ปัจจุบันถูกกำหนดให้กับ Rollup ซึ่งเรารู้จักในชื่อ StarkNet, zkSync, Arbitrum และ Optimism
ตอนนี้ไม่ว่าจะเป็น optism, polygon, starknet, zksync ฯลฯ ต่างก็กำลังสำรวจเส้นทางของ modularization
การมองโลกในแง่ดีเสนอชั้นหิน / op สแต็ก รูปหลายเหลี่ยมกำลังพัฒนารูปหลายเหลี่ยม avail เป็นเลเยอร์ความพร้อมใช้งานของข้อมูล และมีการใช้ supernets เพื่อลดความซับซ้อนของการสร้างเชนและแชร์ชุดเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้อง
Settlement Layer: สามารถเข้าใจได้ว่าเป็นกระบวนการตรวจสอบรากก่อนสถานะ รากหลังสถานะ ความถูกต้องในการพิสูจน์ (zkRollup) หรือหลักฐานการฉ้อโกง (Optimistic Rollup) ที่กล่าวถึงข้างต้นโดยสัญญาสะสมบนห่วงโซ่หลัก
ชั้นฉันทามติ: โดยไม่คำนึงถึง PoW, PoS หรืออัลกอริทึมฉันทามติอื่น ๆ ชั้นฉันทามติคือการบรรลุฉันทามติในบางสิ่งในระบบแบบกระจาย กล่าวคือ บรรลุฉันทามติเกี่ยวกับความถูกต้องของการเปลี่ยนสถานะ (สถานะเดิมมีรากฐานมาจาก post-state หลังจากรูทการคำนวณ) ในบริบทของการทำให้เป็นโมดูล ความหมายของชั้นการชำระบัญชีและชั้นฉันทามติค่อนข้างคล้ายกัน ดังนั้นนักวิจัยบางคนจึงรวมชั้นการชำระบัญชีและชั้นฉันทามติเข้าด้วยกัน
Data Availability Layer: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าข้อมูลธุรกรรมได้รับการอัปโหลดอย่างสมบูรณ์ไปยังเลเยอร์ความพร้อมใช้งานของข้อมูล และโหนดการตรวจสอบสามารถทำซ้ำการเปลี่ยนแปลงสถานะทั้งหมดผ่านข้อมูลในเลเยอร์นี้
สิ่งที่ต้องแยกแยะที่นี่คือความแตกต่างระหว่างความพร้อมใช้งานของข้อมูลและการจัดเก็บข้อมูล:
ความพร้อมใช้งานของข้อมูลแตกต่างอย่างชัดเจนจากการจัดเก็บข้อมูล โดยที่แบบแรกเกี่ยวข้องกับความพร้อมใช้งานของข้อมูล ณ การเผยแพร่บล็อกล่าสุด ในขณะที่แบบหลังเกี่ยวข้องกับการจัดเก็บข้อมูลอย่างปลอดภัยและรับประกันว่าสามารถเข้าถึงได้เมื่อจำเป็น
1. Rollups ต่างๆ ในชั้นการชำระบัญชี
จากมุมมองของเลเยอร์การชำระบัญชี ปัจจุบันเชื่อว่าจุดเน้นของการยกเลิกอยู่ที่ระบบ ZK หากขนาด ปริมาณการใช้ก๊าซ และต้นทุนของระบบพิสูจน์ ZK ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นผ่านการรวมระบบ ZK และรวมกับการเรียกซ้ำและการประมวลผลแบบขนาน TPS จะสามารถขยายได้อย่างมาก เรามาเริ่มกันที่ ZK rollup
ด้วยการพัฒนาการขยายตัวของ Ethereum เทคโนโลยี Zero Knowledge Proof (ZKP) จึงถูกพิจารณาโดย Vitalik ว่าเป็นโซลูชันที่คาดว่าจะยุติการต่อสู้ด้านการขยายตัว
สาระสำคัญของ ZKP คือการพิสูจน์ว่าพวกเขารู้หรือมีอะไรบางอย่าง ตัวอย่างเช่น ฉันสามารถพิสูจน์ได้ว่าฉันมีกุญแจไขประตูโดยไม่ต้องถอดกุญแจออก การพิสูจน์ทราบรหัสผ่านของบัญชีโดยไม่ต้องป้อนและเสี่ยงที่จะถูกเปิดเผยเป็นเทคโนโลยีที่มีความเกี่ยวข้องกับความเป็นส่วนตัว การเข้ารหัส ธุรกิจ และแม้กระทั่งการลดอาวุธนิวเคลียร์ ทำความเข้าใจให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้นด้วยปัญหาเศรษฐีของเย้าฉบับแก้ไข: ปัญหานี้กล่าวถึงเศรษฐีสองคน อลิซและบ็อบ ที่ต้องการทราบว่าใครร่ำรวยกว่ากันโดยไม่ต้องเปิดเผยความมั่งคั่งที่แท้จริง
สมมติว่าอพาร์ทเมนต์ให้เช่าในราคา $1,000 ต่อเดือน คุณจะต้องจ่ายอย่างน้อย 40 เท่าของค่าเช่าหนึ่งเดือนจึงจะมีคุณสมบัติเป็นผู้ขอเช่า จากนั้นเรา (ผู้เช่า) จำเป็นต้องพิสูจน์ว่ารายได้ต่อปีของเราต้องมากกว่า 40,000 ดอลลาร์ แต่เจ้าของบ้านไม่ต้องการให้เราหาช่องโหว่เขาจึงเลือกที่จะไม่ประกาศค่าเช่าเฉพาะเจาะจงจุดประสงค์ของเขาคือการทดสอบว่าเราได้มาตรฐานหรือไม่และคำตอบคือพบหรือไม่เท่านั้นและเขาไม่รับผิดชอบเฉพาะเจาะจง จำนวน.
ขณะนี้มีกล่องสิบกล่องที่มีเครื่องหมาย $10-$100k โดยเพิ่มทีละ $10k แต่ละอันมีกุญแจและช่องเสียบ เจ้าของบ้านเดินเข้าไปในห้องพร้อมกล่องและทำลายกุญแจ 9 ดอก โดยรับกุญแจที่มีข้อความว่ากล่องมูลค่า 40,000 เหรียญ
เงินเดือนประจำปีของผู้เช่าสูงถึง 75,000 ดอลลาร์สหรัฐ และตัวแทนธนาคารดูแลการออกเอกสารรับรองสินทรัพย์โดยไม่ระบุกองทุนใด ๆ สาระสำคัญของเอกสารนี้คือใบแจ้งยอดสินทรัพย์ของธนาคารสามารถตรวจสอบเอกสารการเรียกร้องได้ จากนั้นเราจะปล่อยไฟล์นั้นลงในถังขยะตั้งแต่ 10k ถึง 70k จากนั้นเมื่อเจ้าของบ้านใช้กุญแจ 40k เพื่อเปิดกล่องและเห็นเอกสารการเรียกร้องที่ตรวจสอบได้ภายใน ก็แสดงว่าผู้เช่ามีคุณสมบัติตรงตามเกณฑ์
ประเด็นที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ ผู้ประกาศ (ธนาคาร) ออกใบรับรองการปฏิบัติตามสินทรัพย์ และผู้ตรวจสอบ (เจ้าของบ้าน) ยืนยันว่าผู้เช่ามีสิทธิ์ผ่านคีย์หรือไม่ ขอเน้นย้ำอีกครั้งว่ามีเพียงสองตัวเลือกสำหรับผลการตรวจสอบ—ผ่านเกณฑ์และไม่ผ่านเกณฑ์ และไม่บังคับและไม่สามารถกำหนดให้ผู้เช่าระบุจำนวนสินทรัพย์ได้
เรายังสามารถใช้ตัวเลขต่อไปนี้เพื่อทำความเข้าใจ ธุรกรรมถูกดำเนินการในชั้นที่ 2 และส่งธุรกรรมบนชาร์ด โดยทั่วไป เลเยอร์ 2 จะใช้รูปแบบการยกเลิก กล่าวคือ ธุรกรรมหลายรายการถูกรวมเป็นชุดบนเลเยอร์ 2 เพื่อประมวลผลธุรกรรม และส่งไปยังสัญญาอัจฉริยะแบบสะสมของเลเยอร์ 1 ซึ่งรวมถึงรูทสถานะเก่าและใหม่ สัญญาในเลเยอร์ 1 จะตรวจสอบว่ารูทสถานะทั้งสองตรงกันหรือไม่ หากตรงกัน รูทสถานะเก่าบนเชนหลักจะถูกแทนที่ด้วยรูทสถานะใหม่ แล้วจะตรวจสอบได้อย่างไรว่าสถานะรูทที่ได้รับหลังจากการประมวลผลแบบแบตช์นั้นถูกต้อง Optimistic rollup และ zk rollup ได้มาจากที่นี่ ใช้หลักฐานการฉ้อโกงและเทคโนโลยี zk เพื่อยืนยันธุรกรรมและตรวจสอบสถานะ root ตามลำดับ
เลเยอร์ 2 (การยกเลิก) ที่นี่เทียบเท่ากับการประกาศ (ธนาคาร) ในตัวอย่างข้างต้น และการดำเนินการบรรจุหีบห่อคือการดำเนินการการประกาศนี้ ไม่ได้จัดทำคำสั่งเกี่ยวกับจำนวนเฉพาะ แต่จะยืนยันว่าตรงตามมาตรฐานหรือไม่ สิ่งที่บรรจุและส่งไปยังเลเยอร์ 1 คือเอกสารการประกาศที่อ้างสิทธิ์ได้นี้ รากฐานของการตรวจสอบสถานะเก่าและใหม่คือการที่เจ้าของบ้านใช้กุญแจเพื่อตรวจสอบว่าความแข็งแกร่งทางเศรษฐกิจของผู้เช่าที่เขาคาดหวังเป็นไปตามมาตรฐานหรือไม่ ปัญหาการยืนยันสถานะรากคือใบแจ้งยอดที่ธนาคารส่งมา วิธีทำใบแจ้งยอดเพื่อให้ปัญหามีความน่าเชื่อถือ
สัญญาการยกเลิกของเชนหลักจะบันทึกการเปลี่ยนแปลงรากสถานะภายในของการยกเลิกทั้งหมด ตามค่าสะสมในแง่ดีที่เป็นหลักฐานการฉ้อโกง สัญญาการยกเลิกของห่วงโซ่หลักจะบันทึกการเปลี่ยนแปลงรากสถานะภายในของการยกเลิกทั้งหมด ตลอดจนค่าแฮชของแต่ละแบทช์ (ทริกเกอร์การเปลี่ยนแปลงรากสถานะ) หากมีผู้พบว่ารูทสถานะใหม่ที่สอดคล้องกับแบทช์ไม่ถูกต้อง พวกเขาสามารถโพสต์หลักฐานบนเชนหลักว่ารูทสถานะใหม่ที่สร้างโดยแบทช์นั้นผิด สัญญาจะตรวจสอบหลักฐาน และหากผ่านการตรวจสอบแล้ว ธุรกรรมการประมวลผลชุดงานทั้งหมดหลังจากการประมวลผลชุดงานจะถูกย้อนกลับ
วิธีการตรวจสอบที่นี่เทียบเท่ากับที่ผู้ประกาศ (ธนาคาร) ส่งเอกสารการประกาศสินทรัพย์ที่ตรวจสอบได้ จากนั้นเผยแพร่เอกสารสินทรัพย์ทั้งหมดบนเชน และข้อมูลก็เผยแพร่บนเชนเช่นกัน และผู้ท้าทายรายอื่นทำการคำนวณตามต้นฉบับ ข้อมูลเพื่อดูการตรวจสอบว่ามีข้อผิดพลาดหรือปลอมแปลงในเอกสารสินทรัพย์หรือไม่หากมีปัญหาให้ท้าทายหากท้าทายสำเร็จให้เรียกร้องกับธนาคาร ประเด็นที่สำคัญที่สุดคือการให้เวลาแก่ผู้ท้าชิงในการรวบรวมข้อมูลและตรวจสอบความถูกต้องของเอกสาร
สำหรับการยกเลิกโดยใช้เทคโนโลยี Zero Knowledge Proof (ZKP) แต่ละชุดจะมีหลักฐานการเข้ารหัสที่เรียกว่า ZK-SNARK ธนาคารสร้างเอกสารการประกาศสินทรัพย์ด้วยเทคโนโลยีการพิสูจน์การเข้ารหัส ด้วยวิธีนี้ไม่จำเป็นต้องจองเวลาสำหรับผู้ท้าชิงดังนั้นจึงไม่มีบทบาทของผู้ท้าชิง
2. การยกเลิกระบบ ZK ปัจจุบันไม่เป็นไปตามที่คาดไว้
ในปัจจุบัน Hermez of the polygon series ได้เปิดตัวแล้ว และ zksync dev mainnet และ starknet mainnet ก็เปิดตัวเช่นกัน แต่ความเร็วการทำธุรกรรมของพวกเขาดูเหมือนจะห่างไกลจากทฤษฎีของเรา โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ใช้ starknet สามารถรับรู้ได้อย่างชัดเจนว่าความเร็วของ mainnet นั้นช้าอย่างน่าประหลาดใจ เหตุผลคือยังคงเป็นเรื่องยากมากที่จะสร้างการพิสูจน์ด้วยเทคโนโลยีการพิสูจน์ที่ไม่มีความรู้ ค่าใช้จ่ายยังคงสูง และมีความจำเป็นต้องรักษาสมดุลระหว่างความเข้ากันได้ของ Ethereum และประสิทธิภาพของ zkevm ทีม Polygon ยังยอมรับ: "เวอร์ชันเครือข่ายทดสอบของ Polygon zkEVM ยังมีปริมาณงานจำกัด ซึ่งหมายความว่ายังห่างไกลจากขั้นสุดท้ายในฐานะเครื่องปรับขนาดที่เหมาะสม”
3. ชั้นความพร้อมใช้งานของข้อมูล
ขั้นตอนการดำเนินการที่เป็นนามธรรมของ Ethereum มีดังนี้:
ในกระบวนการกระจายอำนาจใน Ethereum เรายังสามารถดูได้จากแผนงาน The Merge ซึ่งเป็นตัวตรวจสอบความถูกต้องแบบกระจายอำนาจ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการตระหนักถึงความหลากหลายของไคลเอนต์ ลดเกณฑ์การเข้าสู่เครื่อง และเพิ่มจำนวนผู้ตรวจสอบ ดังนั้นหากเครื่องตรวจสอบบางตัวที่มีเครื่องที่ไม่ได้มาตรฐานต้องการเข้าร่วมในเครือข่ายก็สามารถใช้ light client ได้ หลักการทำงานของ light node คือการถามหา block header ผ่าน full node ที่อยู่ติดกัน ส่วน light node เท่านั้น ต้องดาวน์โหลดและตรวจสอบส่วนหัวของบล็อก ถ้าโหนดแสงไม่เข้าร่วม ดังนั้น ธุรกรรมทั้งหมดจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบโดยโหนดเต็ม ดังนั้น โหนดเต็มจำเป็นต้องดาวน์โหลดและตรวจสอบแต่ละธุรกรรมในบล็อก ขณะเดียวกัน เมื่อปริมาณธุรกรรมเพิ่มขึ้น โหนดเต็มจะ ภายใต้ความกดดันที่มากขึ้นเรื่อยๆ ขนาดใหญ่ ดังนั้นเครือข่ายโหนดจะค่อยๆ มีแนวโน้มที่จะมีประสิทธิภาพสูงและรวมศูนย์
แต่ปัญหาที่นี่คือ Full Node ที่เป็นอันตรายสามารถให้ส่วนหัวของบล็อกที่หายไป/ไม่ถูกต้องได้ แต่ Light Node ไม่มีทางที่จะปลอมแปลงได้ มีสองวิธีในการแก้ปัญหานี้ ในตอนแรก มีการใช้หลักฐานการฉ้อโกง ซึ่งต้องใช้โหนดเต็มที่เชื่อถือได้เพื่อ ตรวจสอบความถูกต้องของบล็อก สร้างหลักฐานการฉ้อโกงหลังจากพบบล็อกที่ไม่ถูกต้อง และตัดสินว่าเป็นส่วนหัวของบล็อกที่ถูกต้องหากไม่ได้รับหลักฐานการฉ้อโกงภายในระยะเวลาหนึ่ง แต่จำเป็นต้องมีโหนดแบบเต็มที่เชื่อถือได้อย่างชัดเจนที่นี่ นั่นคือต้องมีการตั้งค่าที่เชื่อถือได้หรือสมมติฐานที่ซื่อสัตย์ อย่างไรก็ตาม ตัวสร้างบล็อกสามารถซ่อนธุรกรรมบางอย่างได้ และหลักฐานการฉ้อโกงนั้นไม่ถูกต้อง เนื่องจากโหนดที่ซื่อสัตย์นั้นขึ้นอยู่กับข้อมูลของตัวสร้างบล็อกด้วย หากตัวข้อมูลนั้นถูกซ่อนไว้ โหนดที่เชื่อถือได้จะเชื่อว่าข้อมูลที่ส่งนั้นเป็นข้อมูลทั้งหมด ข้อมูล จะไม่มีการสร้างหลักฐานการฉ้อโกงโดยธรรมชาติ
Mustarfa AI-Bassam และ Vitalik เสนอวิธีแก้ปัญหาใหม่ - ลบโค้ด - ในเอกสารที่เขียนร่วมกัน รหัสการลบใช้เพื่อแก้ปัญหาความพร้อมใช้งานของข้อมูล ตัวอย่างเช่น เอกสารความพร้อม celestia และรูปหลายเหลี่ยมใช้รหัสการลบ reed-solomon แต่จะแน่ใจได้อย่างไรว่าข้อมูลที่ส่งเป็นข้อมูลที่สมบูรณ์ รวมกับข้อผูกมัด/หลักฐานการฉ้อโกงของ KZG
ในข้อผูกมัด/หลักฐานการฉ้อโกงของ KZG เป็นไปได้เพื่อให้แน่ใจว่าผู้ผลิตบล็อกเผยแพร่ข้อมูลที่สมบูรณ์โดยไม่ซ่อนธุรกรรม จากนั้นเข้ารหัสข้อมูลผ่านรหัสลบ จากนั้นจึงสุ่มตัวอย่างความพร้อมใช้งานของข้อมูล เพื่อให้โหนดแสงสามารถตรวจสอบข้อมูลได้อย่างถูกต้อง
ข้อมูลที่ส่งโดยตัวรวบรวมใน Rollup จะถูกจัดเก็บไว้ในห่วงโซ่ในรูปแบบของ calldata เนื่องจากข้อมูล calldata มีราคาถูกกว่าพื้นที่จัดเก็บอื่นๆ
Calldata cost in gas = Transaction size × 16 gas per byte
ต้นทุนหลักของแต่ละธุรกรรมคือต้นทุนของ calldata เนื่องจากพื้นที่จัดเก็บบนเครือข่ายมีราคาแพงมาก และส่วนนี้คิดเป็น 80% ถึง 95% ของต้นทุนการยกเลิก
เนื่องจากปัญหานี้ เราจึงเสนอรูปแบบธุรกรรมใหม่ของ EIP-4844 ซึ่งจะขยายความจุของบล็อกและลดค่าธรรมเนียมก๊าซที่ต้องส่งไปยังเชน
4. on-chain และ off-chain ของเลเยอร์ความพร้อมใช้งานของข้อมูล
แล้วจะแก้ปัญหาข้อมูลราคาแพงในห่วงโซ่ได้อย่างไร? มีหลายวิธี:
ประการแรกคือการบีบอัดขนาดของข้อมูลการโทรที่อัปโหลดไปยัง L1 มีการเพิ่มประสิทธิภาพมากมายในเรื่องนี้
ประการที่สองคือการลดต้นทุนในการจัดเก็บข้อมูลบนห่วงโซ่ และจัดเตรียม "บล็อกขนาดใหญ่" สำหรับการรวบรวมผ่าน proto-danksharding และ danksharding ของ Ethereum พร้อมพื้นที่ว่างของข้อมูลที่ใหญ่ขึ้น และใช้รหัสลบและข้อผูกพันของ KZG เพื่อแก้ปัญหาของโหนดแสง . เช่น EIP-4844
ประการที่สามคือการลดความพร้อมใช้งานของข้อมูลในห่วงโซ่โซลูชันทั่วไปสำหรับส่วนนี้ ได้แก่ ความพร้อมของ celestia / รูปหลายเหลี่ยม ฯลฯ
ตามตำแหน่งที่จัดเก็บความพร้อมใช้งานของข้อมูล เราแบ่งออกเป็นรูปต่อไปนี้:
โซลูชันของ Validium: ทำให้ความพร้อมใช้งานของข้อมูลเป็นแบบออฟไลน์ จากนั้นข้อมูลธุรกรรมเหล่านี้จะได้รับการดูแลโดยผู้ให้บริการจากส่วนกลาง และผู้ใช้ต้องการการตั้งค่าที่เชื่อถือได้ แต่ค่าใช้จ่ายจะต่ำมาก แต่ในขณะเดียวกันก็แทบไม่มีความปลอดภัยเลย ต่อมาทั้ง starkex และ arbitrum nova ได้เสนอจัดตั้ง DAC เพื่อรับผิดชอบในการจัดเก็บข้อมูลการทำธุรกรรม สมาชิก DAC เป็นบุคคลหรือองค์กรที่มีชื่อเสียงภายในเขตอำนาจทางกฎหมาย และข้อสันนิษฐานที่น่าเชื่อถือคือพวกเขาจะไม่สมรู้ร่วมคิดและทำสิ่งชั่วร้าย
Zkporter เสนอให้ผู้ปกครอง (ผู้ถือโทเค็น zksync) ให้คำมั่นว่าจะรักษาความพร้อมใช้งานของข้อมูล หากความพร้อมใช้งานของข้อมูลล้มเหลวเกิดขึ้น เงินที่จำนำจะถูกริบ Volition เป็นตัวเลือกของผู้ใช้ในด้านความพร้อมใช้งานของข้อมูลแบบ on-chain/off-chain และเลือกระหว่างความปลอดภัยและค่าใช้จ่ายตามความต้องการ
ในเวลานี้ ความพร้อมใช้งานของเซเลสเทียและรูปหลายเหลี่ยมปรากฏขึ้น หาก Validium มีความต้องการความพร้อมใช้งานของข้อมูลนอกเครือข่ายและกลัวว่าระดับของการกระจายอำนาจจะต่ำ ซึ่งจะนำไปสู่การโจมตีคีย์ส่วนตัวที่คล้ายกับสะพานข้ามโซ่ ดังนั้นโซลูชัน DA ทั่วไปที่กระจายอำนาจจะสามารถแก้ปัญหานี้ได้ Celestia และ polygon avail จัดเตรียม validium ด้วยโซลูชัน DA แบบ off-chain โดยกลายเป็นเชนแยกต่างหาก แต่ผ่านห่วงโซ่ที่แยกจากกัน แม้ว่าความปลอดภัยจะดีขึ้น แต่ค่าใช้จ่ายก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย
การขยายตัวของ Rollup มีสองส่วน ส่วนหนึ่งคือความเร็วในการดำเนินการของ Aggregator และอีกส่วนหนึ่งต้องการความร่วมมือของเลเยอร์ความพร้อมใช้งานของข้อมูล ในปัจจุบัน Aggregator ดำเนินการโดยเซิร์ฟเวอร์ส่วนกลาง โดยถือว่า ความเร็วของการดำเนินการธุรกรรมสามารถเข้าถึง ระดับที่ไม่สิ้นสุด ดังนั้น ภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกในการปรับสเกลหลักคือได้รับผลกระทบจากปริมาณงานข้อมูลของโซลูชันความพร้อมใช้งานข้อมูลพื้นฐาน วิธีเพิ่มปริมาณงานพื้นที่ข้อมูลของโซลูชันความพร้อมใช้งานข้อมูลให้สูงสุดนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง หากการยกเลิกคือการเพิ่มปริมาณงานธุรกรรมให้ได้สูงสุด
ย้อนกลับไปที่จุดเริ่มต้น ใช้ข้อผูกมัดของ KZG หรือการพิสูจน์การฉ้อโกงเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลมีความสมบูรณ์ และขยายข้อมูลธุรกรรมผ่านรหัสการลบเพื่อช่วยให้โหนดแสงตัวอย่างความพร้อมใช้งานของข้อมูล เพื่อให้แน่ใจว่าโหนดแสงสามารถตรวจสอบข้อมูลได้อย่างถูกต้อง
คุณอาจต้องการถามด้วยว่าข้อผูกพันของ KZG ทำงานอย่างไรเพื่อให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์ของข้อมูล อาจเป็นคำตอบเล็กน้อย:
สัญญา KZG: พิสูจน์ว่าค่าของพหุนามที่ตำแหน่งเฉพาะนั้นสอดคล้องกับค่าที่ระบุ
ความมุ่งมั่นของ KZG ไม่มีอะไรมากไปกว่าความมุ่งมั่นแบบพหุนามซึ่งสามารถตรวจสอบข้อความได้โดยไม่ต้องระบุข้อความเฉพาะ กระบวนการโดยประมาณมีดังนี้:
แปลงข้อมูลเป็นพหุนามผ่านการลบรหัสและขยาย การใช้ KZG สัญญาเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนขยายของเราถูกต้องและข้อมูลดั้งเดิมนั้นถูกต้อง จากนั้นใช้ส่วนขยายเพื่อสร้างข้อมูลใหม่ และสุดท้ายทำการสุ่มตัวอย่างความพร้อมใช้งานของข้อมูล
ผู้ผูกมัดสร้างข้อผูกมัดและผูกมัดไว้กับข้อความ
ส่งข้อความที่ถูกผูกไว้ไปยัง verifier รูปแบบการสื่อสารที่นี่เกี่ยวข้องกับขนาดของขนาดการพิสูจน์
Verifier (ตัวตรวจสอบ) ค่าหลายค่าที่นำมาลงในฟิลด์จำกัดเพื่อตรวจสอบว่ายังคงเท่ากับ a หรือไม่ (นี่คือกระบวนการของการสุ่มตัวอย่างการใช้งาน) หลักการพื้นฐานคือยิ่งมีการตรวจสอบมากเท่าไหร่ ความน่าจะเป็นก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ถูกต้อง.
Celestia กำหนดให้ผู้ตรวจสอบความถูกต้องดาวน์โหลดบล็อกทั้งหมด และ Danksharding ในปัจจุบันใช้เทคนิคการสุ่มตัวอย่างความพร้อมใช้งานของข้อมูล
เนื่องจากบล็อกพร้อมใช้งานบางส่วน เราจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการซิงโครไนซ์เมื่อสร้างบล็อกใหม่เมื่อใดก็ได้ เมื่อบล็อกพร้อมใช้งานเพียงบางส่วน โหนดจะสื่อสารกันเพื่อรวมบล็อกเข้าด้วยกัน
การเปรียบเทียบสัญญาของ KZG และหลักฐานการฉ้อโกงข้อมูล:
จะเห็นได้ว่า KZG สัญญาว่าจะรับรองว่าการขยายข้อมูลและข้อมูลนั้นถูกต้อง และหลักฐานการฉ้อโกงจะแนะนำให้บุคคลที่สามเข้ามาสังเกตการณ์ ความแตกต่างที่ชัดเจนที่สุดคือการพิสูจน์การฉ้อโกงต้องการช่วงเวลาเพื่อตอบสนองต่อผู้สังเกตการณ์ก่อนที่จะรายงานการฉ้อโกง ในเวลานี้ โหนดจำเป็นต้องซิงโครไนซ์โดยตรงเพื่อให้เครือข่ายทั้งหมดสามารถรับการพิสูจน์การฉ้อโกงได้ทันท่วงที KZG เร็วกว่าการพิสูจน์การฉ้อโกงอย่างมาก ซึ่งใช้วิธีทางคณิตศาสตร์เพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลถูกต้องโดยไม่ต้องรอ
สามารถปรับข้อมูลและส่วนขยายได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความมุ่งมั่นของ KZG หนึ่งมิติจำเป็นต้องใช้ทรัพยากรมากขึ้น Ethereum จึงเลือกความมุ่งมั่นของ KZG สองมิติ
ตัวอย่างเช่น 100 แถว × 100 คอลัมน์ นั่นคือ 100,00 หุ้น (หุ้น) แต่ทุกตัวอย่างไม่ได้รับประกันหนึ่งในหมื่น จากนั้นการขยายสี่เท่าหมายความว่าอย่างน้อย 1/4 ของส่วนแบ่งทั้งหมดจะต้องไม่พร้อมใช้งาน และคุณอาจจั่วได้ส่วนแบ่งที่ไม่พร้อมใช้งาน ซึ่งหมายความว่าไม่สามารถใช้งานได้จริงๆ เพราะไม่สามารถกู้คืนได้ จะสามารถกู้คืนได้ก็ต่อเมื่อ 1/4 ไม่พร้อมใช้งาน การค้นหาข้อผิดพลาดจึงมีประสิทธิภาพมาก ดังนั้นความน่าจะเป็นที่จะวาดครั้งเดียวคือประมาณ 1/4 สูบน้ำได้มากกว่าสิบครั้ง สิบห้าครั้ง รับประกันความน่าเชื่อถือได้ 99% ตอนนี้ให้เลือกในช่วง 15–20 ครั้ง
5、EIP-4844（Proto-Danksharding）
ในการใช้งาน proto-danksharding ผู้ตรวจสอบความถูกต้องและผู้ใช้ทั้งหมดยังคงต้องยืนยันความพร้อมใช้งานของข้อมูลทั้งหมดโดยตรง
คุณสมบัติหลักที่แนะนำโดย Proto-danksharding คือประเภทธุรกรรมใหม่ ซึ่งเราเรียกว่าธุรกรรมที่มีหยด ธุรกรรมที่มี blob นั้นคล้ายกับธุรกรรมปกติ เว้นแต่ว่าจะมีชิ้นส่วนของข้อมูลเพิ่มเติมที่เรียกว่า blob ด้วย Blobs มีขนาดใหญ่มาก (ประมาณ 125 kB) และมีราคาถูกกว่าการโทรข้อมูลในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน อย่างไรก็ตาม blobs เหล่านี้ไม่สามารถเข้าถึงได้จาก EVM (สัญญากับ blobs เท่านั้น) และ Blob จะถูกเก็บไว้โดยชั้นฉันทามติ (ห่วงโซ่บีคอน) แทนที่จะเป็นชั้นดำเนินการ นี่เป็นจุดเริ่มต้นของการสร้างแนวคิดของการแบ่งส่วนข้อมูลอย่างค่อยเป็นค่อยไป
เนื่องจากตัวตรวจสอบความถูกต้องและไคลเอนต์ยังคงต้องดาวน์โหลดเนื้อหา Blob แบบเต็ม เป้าหมายแบนด์วิธข้อมูลใน proto-danksharding คือ 1 MB ต่อซ็อกเก็ตแทนที่จะเป็น 16 MB เต็ม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากตัวเลขเหล่านี้ไม่สามารถแข่งขันกับการใช้ก๊าซของธุรกรรม Ethereum ที่มีอยู่ได้ จึงยังคงได้รับความสามารถในการขยายขนาดใหญ่
ในขณะที่การนำ Sharding แบบเต็มไปใช้ (โดยใช้การสุ่มตัวอย่างความพร้อมใช้งานของข้อมูล ฯลฯ) เป็นงานที่ซับซ้อน และยังคงเป็นงานที่ซับซ้อนหลังจากการทำ Proto-danksharding ความซับซ้อนนี้มีอยู่ในชั้นฉันทามติ เมื่อ Proto-danksharding เปิดตัวแล้ว ไม่จำเป็นต้องทำงานเพิ่มเติมจากทีมไคลเอนต์ระดับผู้บริหาร นักพัฒนาชุดรวม และผู้ใช้เพื่อดำเนินการเปลี่ยนไปสู่การแบ่งส่วนที่สมบูรณ์ Proto-danksharding ยังแยกข้อมูล blob ออกจาก calldata ทำให้ลูกค้าสามารถจัดเก็บข้อมูล blob ได้ง่ายขึ้นในเวลาอันสั้น
เป็นที่น่าสังเกตว่างานทั้งหมดดำเนินการโดยชั้นฉันทามติโดยไม่มีงานเพิ่มเติมใด ๆ ที่ดำเนินการโดยทีมลูกค้า ผู้ใช้ หรือนักพัฒนาชุดค่าสะสม
ทั้ง EIP-4488 และ proto-danksharding นำไปสู่การใช้งานสูงสุดในระยะยาวประมาณ 1 MB ต่อซ็อกเก็ต (12 วินาที) ซึ่งเท่ากับประมาณ 2.5 TB ต่อปี ซึ่งสูงกว่าอัตราการเติบโตที่ Ethereum ต้องการในปัจจุบัน
ในกรณีของ EIP-4488 จำเป็นต้องมีข้อเสนอการหมดอายุของประวัติเพื่อแก้ไขปัญหานี้EIP-4444(กล่าวถึงในส่วนแผนการทำงาน) โดยที่ลูกค้าไม่จำเป็นต้องเก็บประวัติเกินระยะเวลาที่กำหนดอีกต่อไป
6. การกระจายตัวของข้อมูล
ที่นี่ฉันจะอธิบายให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จากมุมมองของ Xiaobai ถึงประเด็นที่ทุกคนกำลังพูดคุยกันระหว่างการขยายตัวของ Ethereum กลับไปที่การแบ่งส่วนย่อย และเน้นย้ำแนวคิดด้านเดียวของการแบ่งส่วนย่อยอีกครั้ง: ความเข้าใจง่ายๆ คือกระบวนการแยกฐานข้อมูลในแนวนอนเพื่อกระจายโหลด
ในที่นี้ ปัญหาที่สำคัญมากกับการแบ่งส่วนข้อมูลของเราคือใน PBS (ผู้เสนอจะถูกแยกออกจากตัวสร้างบล็อก ดังที่กล่าวไว้ในแผนงาน The Merge) ในการแบ่งกลุ่มย่อย แต่ละกลุ่มโหนดจะประมวลผลเท่านั้น ธุรกรรมในการแบ่งส่วนนี้จะค่อนข้างเป็นอิสระต่อกัน ระหว่างเศษ ดังนั้นผู้ใช้สองคนของ AB และ AB ควรอยู่ในเศษที่แตกต่างกันและโอนเงินให้กันและกันอย่างไร จากนั้นจึงจำเป็นต้องมีความสามารถในการสื่อสารข้ามชิปที่ดี
วิธีเดิมคือการแบ่งเลเยอร์ความพร้อมใช้งานของข้อมูล โดยแต่ละเลเยอร์จะมีผู้เสนอและคณะกรรมการอิสระ ในชุดของผู้ตรวจสอบ ผู้ตรวจสอบแต่ละคนจะผลัดกันตรวจสอบข้อมูลของแฟรกเมนต์ และพวกเขาจะดาวน์โหลดข้อมูลทั้งหมดเพื่อการตรวจสอบ
จุดอ่อนคือ:
เทคโนโลยีการซิงโครไนซ์ที่เข้มงวดเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าตัวตรวจสอบสามารถซิงโครไนซ์ภายในสล็อตได้
ผู้ตรวจสอบจำเป็นต้องรวบรวมคะแนนเสียงของคณะกรรมการทั้งหมด และจะมีความล่าช้าที่นี่
และผู้ตรวจสอบอยู่ภายใต้แรงกดดันอย่างมากในการดาวน์โหลดข้อมูลทั้งหมด
วิธีที่สองคือการละทิ้งการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลทั้งหมด และใช้การสุ่มตัวอย่างความพร้อมใช้งานของข้อมูลแทน (ซึ่งถูกนำมาใช้ในภายหลังใน The Surge) ในที่นี้จะแบ่งการสุ่มตัวอย่างออกเป็น 2 วิธี 1) การสุ่มแบบบล็อก การสุ่มตัวอย่างส่วนหนึ่งของชิ้นข้อมูล หากการตรวจสอบผ่าน ผู้ตรวจสอบจะลงนาม แต่ปัญหาที่นี่คืออาจมีบางกรณีที่ธุรกรรมพลาด 2) ตีความข้อมูลใหม่เป็นพหุนามผ่านรหัสการลบ จากนั้นใช้ลักษณะของพหุนามที่สามารถกู้คืนข้อมูลได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลพร้อมใช้งานอย่างสมบูรณ์
"การแยกส่วน"ประเด็นคือตัวตรวจสอบจะไม่รับผิดชอบในการดาวน์โหลดข้อมูลทั้งหมด และนี่คือสาเหตุที่ Proto-danksharding ไม่ถือว่าเป็น"แยกส่วน"(แม้จะมีชื่อ"เศษชิ้นส่วน"ชื่อระดับแรก
3. ชั้นที่ 3 ของอนาคตของ Ethereum
เลเยอร์ 2 ของซีรีย์ ZK ซึ่งถือได้ว่าเป็นส่วนขยายในอนาคตของ Ethereum เช่น zksync และ starknet ได้เสนอแนวคิดของเลเยอร์ 3 ทั้งหมด เข้าใจง่ายๆ ก็คือ Layer 2 ของ Layer 2
ต้นทุนการทำธุรกรรมที่สูงบน Ethereum กำลังผลักดันให้ (L3) กลายเป็นชั้นการชำระเงินสำหรับ L2 เชื่อกันว่าในอนาคตอันใกล้ เนื่องจากการลดลงอย่างมากของต้นทุนการทำธุรกรรม การสนับสนุนที่เพิ่มขึ้นสำหรับเครื่องมือ DeFi และสภาพคล่องที่เพิ่มขึ้นจาก L2 ผู้ใช้ปลายทางจะดำเนินกิจกรรมส่วนใหญ่บน L2 และ Ethereum จะค่อยๆ กลายเป็น ชั้นการตั้งถิ่นฐาน
L2 ปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดโดยการลดต้นทุนก๊าซต่อการทำธุรกรรมและเพิ่มอัตราการทำธุรกรรม ในขณะเดียวกัน L2s ยังคงรักษาประโยชน์ของการกระจายอำนาจ ตรรกะทั่วไป และความสามารถในการจัดองค์ประกอบ อย่างไรก็ตาม แอปพลิเคชันบางอย่างต้องการการปรับแต่งเฉพาะ ซึ่งอาจให้บริการที่ดีกว่าโดยเลเยอร์อิสระใหม่: L3!
L3 เกี่ยวข้องกับ L2 เช่นเดียวกับที่ L2 เกี่ยวข้องกับ L1 ตราบใดที่ L2 สามารถรองรับสัญญาอัจฉริยะของผู้ตรวจสอบ (Verifier) ได้ L3 สามารถใช้หลักฐานความถูกต้องเพื่อให้บรรลุ เมื่อ L2 ใช้การพิสูจน์ความถูกต้องที่ส่งไปยัง L1 เช่นเดียวกับที่ StarkNet ทำ สิ่งนี้จะกลายเป็นโครงสร้างแบบเรียกซ้ำที่สวยงามมาก โดยที่ข้อได้เปรียบในการบีบอัดของการพิสูจน์ L2 นั้นคูณด้วยข้อได้เปรียบในการบีบอัดของการพิสูจน์ L3 ในทางทฤษฎี หากแต่ละเลเยอร์สามารถลดต้นทุนได้ 1,000 เท่า L3 อาจต่ำกว่า L1 ถึง 1,000,000 เท่า ในขณะที่ยังคงรักษาความปลอดภัยของ L1 ไว้ได้ นี่เป็นกรณีการใช้งานจริงของการพิสูจน์ซ้ำที่สตาร์คเน็ตภาคภูมิใจ
ส่วนหนึ่งของความรู้เกี่ยวกับ "On-chain และ Off-chain of Data Availability Layer" เป็นสิ่งจำเป็นที่นี่ เลเยอร์ 3 ทั้งหมดประกอบด้วย:
Rollup (ความพร้อมใช้งานของข้อมูลบนเครือข่าย), validium (ความพร้อมใช้งานของข้อมูลออฟไลน์) ทั้งสองสอดคล้องกับข้อกำหนดการใช้งานที่แตกต่างกัน บริษัท Web2 ที่อ่อนไหวต่อราคาและข้อมูลสามารถใช้ Validium เพื่อทำให้ข้อมูลไม่อยู่ในเครือข่ายซึ่งช่วยลดต้นทุนก๊าซในห่วงโซ่ได้อย่างมากและไม่สามารถเปิดเผยข้อมูลผู้ใช้เพื่อให้ได้ความเป็นส่วนตัว ทำให้บริษัทต่างๆ สามารถควบคุมข้อมูลของตนเองได้อย่างสมบูรณ์ การใช้ a รูปแบบข้อมูลที่กำหนดเองรูปแบบธุรกิจข้อมูลขององค์กรก่อนหน้านี้ยังคงสามารถทำงานได้อย่างราบรื่น
L2 ใช้สำหรับส่วนขยาย และ L3 ใช้สำหรับคุณลักษณะที่กำหนดเอง เช่น ความเป็นส่วนตัว
ในวิสัยทัศน์นี้ ไม่มีความพยายามที่จะจัดเตรียม "ความสามารถในการปรับขนาดกำลังสอง" แต่มีเลเยอร์ในสแต็กนี้ที่ช่วยปรับขนาดแอปพลิเคชัน จากนั้นเลเยอร์จะถูกแยกออกตามข้อกำหนดด้านการทำงานที่กำหนดเองของกรณีการใช้งานที่แตกต่างกัน
L2 ใช้สำหรับส่วนขยายทั่วไปและ L3 ใช้สำหรับส่วนขยายที่กำหนดเอง
ส่วนขยายที่กำหนดเองอาจมาในรูปแบบที่แตกต่างกัน: แอปพลิเคชันพิเศษที่ใช้สิ่งอื่นที่ไม่ใช่ EVM สำหรับการคำนวณ การรวมข้อมูลที่มีการบีบอัดข้อมูลให้เหมาะสมสำหรับรูปแบบข้อมูลของแอปพลิเคชันเฉพาะ (รวมถึงการแยก "ข้อมูล" ออกจาก "การพิสูจน์" และแทนที่การพิสูจน์ด้วย a SNARK เดียวต่อบล็อก) เป็นต้น
L2 ใช้สำหรับการขยายที่ไม่น่าเชื่อถือ (การยกเลิก) และ L3 ใช้สำหรับการขยายความน่าเชื่อถือที่อ่อนแอ (validium)
Validium เป็นระบบที่ใช้ SNARK เพื่อตรวจสอบการคำนวณ แต่ปล่อยให้ความพร้อมใช้งานของข้อมูลแก่บุคคลที่สามหรือคณะกรรมการที่เชื่อถือได้ ในความเห็นของฉัน Validium ถูกประเมินต่ำเกินไป: โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แอปพลิเคชัน "บล็อกเชนระดับองค์กร" จำนวนมากอาจให้บริการได้ดีที่สุดโดยเซิร์ฟเวอร์ส่วนกลางที่เรียกใช้ตัวพิสูจน์ความถูกต้องและส่งแฮชไปยังเชนเป็นระยะๆ Validium มีความปลอดภัยน้อยกว่าการยกเลิก แต่อาจมีราคาถูกกว่ามาก
สำหรับนักพัฒนา dApp มีหลายตัวเลือกสำหรับโครงสร้างพื้นฐาน:
พัฒนา Rollups ด้วยตัวคุณเอง (ZK Rollups หรือ Optiistic Rollups)
ข้อดีคือคุณสามารถสืบทอดระบบนิเวศ (ผู้ใช้) ของ Ethereum และความปลอดภัยของมันได้ แต่สำหรับทีม dApp ค่าใช้จ่ายในการพัฒนาของ Rollup นั้นสูงเกินไปอย่างเห็นได้ชัด
เลือก Cosmos, Polkadot หรือ Avalanche
ค่าใช้จ่ายในการพัฒนาจะถูกลง (เช่น dydx เลือก Cosmos) แต่คุณจะสูญเสียระบบนิเวศ (ผู้ใช้) และความปลอดภัยของ Ethereum
พัฒนาบล็อคเชน Layer 1 ด้วยตัวเอง
ต้นทุนการพัฒนาและความยากลำบากที่เกิดขึ้นนั้นสูง แต่ก็สามารถควบคุมได้สูงสุด
ลองเปรียบเทียบสามกรณี:
ความยาก/ราคา: Alt-layer 1 > Rollup > Cosmos
ความปลอดภัย: Rollup > Cosmos > Alt-layer 1
นิเวศวิทยา/ผู้ใช้: Rollup > Cosmos > Alt-layer 1
การควบคุม: Alt-layer 1 > Cosmos > Rollup
ชื่อระดับแรก
4. การพัฒนาเลเยอร์ 2 ในอนาคต
เนื่องจาก Ethereum ได้รับการออกแบบตามรูปแบบบัญชีผู้ใช้ทั้งหมดจึงอยู่ในแผนผังสถานะทั้งหมดดังนั้นจึงไม่สามารถดำเนินการแบบคู่ขนานได้ ดังนั้นห่วงของ Ethereum เองทำให้จำเป็นต้องตัดการดำเนินการดำเนินการและรวมธุรกรรมการยกเลิกหลายรายการเป็นธุรกรรมเดียวที่มีอยู่เป็น ชั้นการตั้งถิ่นฐาน ตอนนี้ปัญหาทั้งหมดมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงปริมาณงานของเลเยอร์ 2 เลเยอร์ 3 ไม่เพียงแต่สามารถปรับปรุงทรูพุตของธุรกรรมได้ แต่การประมวลผลแบบขนานบนเลเยอร์ 2 ยังสามารถเพิ่มทรูพุตของเครือข่ายทั้งหมดได้อย่างมาก
Starknet ยังสำรวจปัญหาการขนานกันอย่างจริงจังแม้ว่าจะได้รับการพิสูจน์แล้วว่าอัลกอริทึมยังคงเป็นกุญแจมือ แต่ก็ไม่คาดว่าจะกลายเป็นแนวต้านในอนาคต คอขวดที่อาจเกิดขึ้นได้แก่:
ตัวเรียงลำดับ tx จัดการ:งานตัวเรียงลำดับบางอย่างดูเหมือนจะเป็นอนุกรมโดยเนื้อแท้
แบนด์วิดท์:การเชื่อมต่อระหว่างซีเควนเซอร์หลายตัวจะถูกจำกัด
ขนาดสถานะ L2
ในชุมชน starknet สมาชิกก็เพิ่มขึ้นเช่นกันการประมวลผลแบบขนานใน aptosชื่อระดับแรก
V. บทสรุป
Ethereum กำลังลอกชั้นการดำเนินการออกไป ทั้งหมดนี้ไปในทิศทางของวิสัยทัศน์ของชั้นการชำระบัญชี "ทั่วโลก" แม้ว่าความคืบหน้าของ Ethereum ทั้งหมดจะช้าในปัจจุบัน แต่เป็นเพราะขนาดโดยรวมของมันใหญ่เกินไป และการอัปเดตแต่ละครั้งเกี่ยวข้องกับผลประโยชน์และการแลกเปลี่ยนมากมาย อย่างไรก็ตาม ปฏิเสธไม่ได้ว่า Ethereum กำลังอยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ มีกิจกรรมมากมายในสายโซ่ของ Ethereum การปรับปรุงกลไกทางเศรษฐกิจ และความสามารถในการปรับขนาดของ Ethereum 2.0 คาดหวัง เป็นที่เชื่อกันว่าประเทศจำนวนมากขึ้นใช้โหนด Ethereum เช่นรัฐบาลเมืองหลวงของอาร์เจนตินาวางแผนที่จะปรับใช้ Ethereum Validator Nodes ในปี 2023ลิงค์ต้นฉบับ
IOS
Android