Giáo hoàng Vitalinck I định nghĩa lại L2
Tác giả gốc -Vitalik.eth
Biên dịch - Odaily 0xAyA
Hệ sinh thái Ethereum Lớp 2 đã mở rộng nhanh chóng trong năm qua. Hệ sinh thái ZK-EVM Rollup, được đại diện bởi Starknet, Arbitrum, Optimism và Scroll, đã đạt được tiến bộ lớn trong việc cải thiện bảo mật.L2beatTrang này cung cấp một bản tóm tắt tốt về tình trạng của từng dự án. Ngoài ra, chúng tôi cũng thấy một số nhóm xây dựng sidechain cũng bắt đầu xây dựng Rollup (Polygon), một số dự án Lớp 1 đang cố gắng chuyển sang Validium (Celo) và thực hiện những nỗ lực mới (Linea, Zeth, v.v.).
Kết quả là các dự án Lớp 2 có xu hướng trở nên không đồng nhất hơn. Tôi kỳ vọng xu hướng này sẽ tiếp tục và đây là lý do:
Một số dự án Lớp 1 độc lập hiện đang tìm cách tiến gần hơn đến hệ sinh thái Ethereum，Và có thể trở thành Lớp 2.Những dự án này có thể yêu cầu chuyển đổi dần dần. Việc chuyển đổi ngay bây giờ sẽ làm giảm khả năng sử dụng vì công nghệ chưa sẵn sàng để đưa mọi thứ vào Rollup nhưng việc chuyển đổi quá muộn có thể làm mất đà và quá muộn để có ý nghĩa.
Một số dự án tập trung muốn cung cấp cho người dùng nhiều đảm bảo an ninh hơn và đang khám phá các phương pháp tiếp cận dựa trên blockchain.Trong nhiều trường hợp, những dự án này trước đây có thể đã khám phá “chuỗi tập đoàn được cấp phép”. Trên thực tế, họ có thể chỉ cần mức độ phân cấp “lớp giữa”. Ngoài ra, chúng thường có thông lượng rất cao, khiến chúng thậm chí không phù hợp để cuộn, ít nhất là trong thời gian ngắn.
Các ứng dụng phi tài chính, chẳng hạn như trò chơi hay mạng xã hội, muốn được phân quyền nhưng chỉ cần một “lớp giữa” bảo mật.Ví dụ: phương tiện truyền thông xã hội thực sự liên quan đến việc xử lý các phần khác nhau của ứng dụng một cách khác nhau: các hoạt động có tần suất thấp, có giá trị cao như đăng ký tên người dùng và khôi phục tài khoản, những hoạt động này phải được thực hiện trên Rollup; các hoạt động có tần suất cao, có giá trị thấp như đăng bài và bỏ phiếu .. các hoạt động yêu cầu mức độ bảo mật thấp hơn. Nếu bài đăng của bạn biến mất do lỗi chuỗi thì đó là mức giá có thể chấp nhận được; nhưng nếu lỗi chuỗi khiến bạn mất tài khoản thì đó là một vấn đề lớn.
Một câu hỏi quan trọng là việc trả phí cuộn nhỏ hơn nhưng vẫn có thể nhìn thấy được sẽ được chấp nhận trong thời gian ngắn đối với các ứng dụng và người dùng Ethereum Lớp 1 hiện tại, nhưng không được chấp nhận đối với người dùng bên ngoài thế giới blockchain. dễ chấp nhận hơn; nhưng nếu phí trước đây của bạn là 0 USD thì việc trả 0,10 USD sẽ ít được chấp nhận hơn. Điều này áp dụng cho cả các ứng dụng tập trung hiện tại và các dự án Lớp 1 nhỏ hơn, thường có mức phí rất thấp do cơ sở người dùng nhỏ hơn.
Câu hỏi đặt ra là: Sự cân bằng phức tạp nào giữa Rollup, Validium và các hệ thống khác là hợp lý cho một ứng dụng nhất định?
Rollups、Validiums、Disconnected
Khía cạnh đầu tiên của bảo mật và quy mô mà chúng ta sẽ khám phá có thể được mô tả như sau:Nếu bạn sở hữu một tài sản được phát hành ở Lớp 1, sau đó gửi nó vào Lớp 2, sau đó chuyển vào tài khoản của mình, bạn có chắc chắn có thể lấy lại tài sản đó về Lớp 1 không?
Cũng có một câu hỏi tương tự:Những lựa chọn công nghệ nào dẫn đến sự đảm bảo này và những đánh đổi đằng sau sự lựa chọn công nghệ này là gì?
Chúng ta có thể chỉ cần sử dụng bảng để mô tả vấn đề này:
Điều đáng nói là,Đây là một kiến trúc đơn giản hóa và có nhiều lựa chọn trung gian. Ví dụ:
Ở đâu đó giữa Rollup và Validium: Validium cho phép bất kỳ ai thực hiện thanh toán trên chuỗi để trang trải phí giao dịch, tại thời điểm đó, nhà điều hành sẽ buộc phải cung cấp một số dữ liệu cho chuỗi nếu không sẽ mất tiền đặt cọc.
Giữa Plasma và Validium: Hệ thống Plasma cung cấp các đảm bảo bảo mật và tính khả dụng của dữ liệu ngoài chuỗi (DA) tương tự như Rollup, nhưng chỉ hỗ trợ một số ứng dụng hạn chế. Một hệ thống có thể cung cấp EVM hoàn chỉnh và cung cấp sự đảm bảo ở cấp độ Plasma cho những người dùng không sử dụng các ứng dụng phức tạp hơn đó, đồng thời cung cấp sự đảm bảo ở cấp độ Validium cho những người dùng sử dụng các ứng dụng đó.
Các tùy chọn trung gian này có thể được xem dưới dạng phổ công nghệ giữa Rollup và Validium. Nhưng điều gì thúc đẩy ứng dụng chọn một điểm cụ thể trên quang phổ, thay vì ở bên trái hoặc bên phải? Có hai yếu tố chính ở đây:
Chi phí sẵn có dữ liệu của Ethereum sẽ giảm dần khi công nghệ được cải thiện. Hard fork tiếp theo của Ethereum, Dencun, đã giới thiệu EIP-4844 (còn được gọi là"proto-danksharding"), cung cấp khoảng 32 kB/giây DA trên chuỗi. Trong vài năm tới, con số này dự kiến sẽ tăng dần khi quá trình bảo vệ dữ liệu hoàn toàn được triển khai, cuối cùng đạt được mục tiêu DA khoảng 1,3 MB/giây. Đồng thời, những cải tiến về nén dữ liệu sẽ cho phép chúng ta làm được nhiều việc hơn với cùng một lượng dữ liệu.
Nhu cầu của bản thân ứng dụng: Người dùng sẽ mất bao nhiêu tiền do phí cao liên quan đến các vấn đề với ứng dụng?Các ứng dụng tài chính sẽ mất nhiều hơn do lỗi ứng dụng; chơi game và truyền thông xã hội liên quan đến nhiều hoạt động trên mỗi người dùng và giá trị của hoạt động này tương đối thấp, do đó, sự đánh đổi về bảo mật đối với chúng là khác nhau.
Sự đánh đổi gần như thế này:
Một sự đảm bảo một phần khác đáng nói đến làXác nhận trước. Xác nhận trước là một thông báo được ký bởi một số người tham gia Rollup hoặc Validium cho biết chúng tôi chứng minh rằng các giao dịch này được bao gồm trong đơn đặt hàng này và gốc trạng thái sau là giao dịch này. Những người tham gia này có thể ký một bản xác nhận trước không nhất quán với những gì thực sự xảy ra sau đó; nhưng nếu họ làm vậy, họ sẽ đốt tiền đặt cọc. Điều này hữu ích cho các ứng dụng có giá trị thấp như thanh toán của người tiêu dùng, trong khi các ứng dụng có giá trị cao như chuyển khoản tài chính hàng triệu đô la có thể chờ xác nhận thông thường được hỗ trợ bởi tính bảo mật đầy đủ của hệ thống.
Xác nhận trước có thể được coi là một ví dụ khác về hệ thống lai, tương tự như hệ thống lai Plasma/Validium đã đề cập ở trên, nhưng lần này là giữa một Rollup (hoặc Validium) với đầy đủ bảo mật nhưng độ trễ cao hơn và Mix giữa các hệ thống với mức độ bảo mật thấp hơn nhưng độ trễ thấp hơn. Các ứng dụng yêu cầu độ trễ thấp hơn sẽ nhận được mức độ bảo mật thấp hơn nhưng có thể cùng tồn tại trong cùng một hệ sinh thái với các ứng dụng yêu cầu độ trễ cao hơn để đổi lấy mức độ bảo mật tối đa.
Đọc Ethereum mà không được phép
Một hình thức kết nối khác ít được quan tâm hơn nhưng vẫn rất quan trọng là vớiLiên quan đến khả năng đọc chuỗi khối Ethereum của hệ thống.Đặc biệt, điều này bao gồm khả năng khôi phục Ethereum nếu cần. Để hiểu tại sao điều này lại có giá trị, hãy xem xét tình huống sau:
Giả sử, như trong hình, chuỗi Ethereum quay trở lại. Đây có thể là lỗi tạm thời trong một kỷ nguyên và chuỗi chưa được hoàn tất hoặc có thể xác minh mạng không hoạt động và có quá nhiều trình xác thực ngoại tuyến khiến chuỗi không được hoàn tất trong một thời gian dài.
Trường hợp xấu nhất mà điều này có thể dẫn đến là như sau. Giả sử khối đầu tiên của chuỗi trên cùng đọc một số dữ liệu từ khối ngoài cùng bên trái của chuỗi Ethereum. Ví dụ: ai đó trên Ethereum gửi 100 ETH vào chuỗi hàng đầu. Sau đó, Ethereum quay trở lại. Tuy nhiên, chuỗi trên cùng không được cuộn lại. Kết quả là, các khối trong tương lai của chuỗi trên cùng tuân theo chính xác các khối mới của chuỗi Ethereum mới, nhưng hiện tại, kết quả của chuỗi cũ sai (tức là khoản tiền gửi 100 ETH) vẫn tồn tại trong chuỗi trên cùng. Một lỗ hổng như vậy có thể cho phép tạo ra tiền tệ, biến ETH bắc cầu trên chuỗi hàng đầu thành một khoản dự trữ nhỏ.
Có hai cách để giải quyết vấn đề này:
Chuỗi trên cùng chỉ có thể đọc các khối Ethereum đã được hoàn thiện, do đó không cần thực hiện các thao tác khôi phục.
Nếu Ethereum quay trở lại, chuỗi trên cùng cũng có thể quay trở lại.
Cả hai đều có thể ngăn chặn vấn đề này xảy ra. Cách thứ nhất dễ thực hiện hơn nhưng có thể dẫn đến mất chức năng kéo dài nếu Ethereum bước vào thời kỳ không hoạt động. Điều thứ hai khó đạt được hơn nhưng luôn đảm bảo chức năng tối ưu.
Cần lưu ý rằng có một trường hợp đặc biệt trong phương pháp đầu tiên (1). Nếu cuộc tấn công 51% tạo ra hai khối không tương thích trên Ethereum và cả hai khối được hoàn tất cùng lúc, chuỗi trên cùng có thể chọn sai khối (tức là một khối cuối cùng không được hỗ trợ bởi sự đồng thuận của cộng đồng Ethereum) và phải thực hiện rollback để chuyển sang khối chính xác. Có thể cho rằng, không cần phải viết mã để xử lý trước tình huống này; nó có thể được xử lý bằng cách hard fork chuỗi trên cùng.
Khả năng một chuỗi đọc dữ liệu trên Ethereum mà không được phép là vô cùng có giá trị vì những lý do sau:
Giảm các vấn đề bảo mật liên quan khi di chuyển mã thông báo được phát hành trên Ethereum (hoặc Lớp 2 khác) qua các chuỗi sang chuỗi đó.
Ví trừu tượng tài khoản được phép giữ tài sản trên chuỗi một cách an toàn bằng cách sử dụng cấu trúc lưu trữ khóa chung.
Lý do đầu tiên rất quan trọng, mặc dù tầm quan trọng này có thể được thừa nhận rộng rãi, nhưng lý do thứ hai cũng quan trọng không kém vì nó có nghĩa là bạn có thể có một chiếc ví có thể dễ dàng thay đổi khóa và duy trì nó trên nhiều chuỗi khác nhau, có tài sản.
Việc có một cây cầu có tạo nên chuỗi Validium không?
Giả sử chuỗi trên cùng bắt đầu như một chuỗi riêng biệt và sau đó ai đó đặt hợp đồng chuỗi chéo trên Ethereum. Hợp đồng chuỗi chéo chỉ đơn giản là một hợp đồng chấp nhận các tiêu đề khối từ chuỗi trên cùng, xác minh rằng mọi tiêu đề được gửi tới nó đều có chứng chỉ hợp lệ cho biết rằng nó đã được chấp nhận bởi sự đồng thuận của chuỗi trên cùng và thêm tiêu đề đó vào danh sách . Các ứng dụng có thể được xây dựng dựa trên điều này để kích hoạt các chức năng như gửi và rút tiền. Một khi cây cầu như vậy được xây dựng, nó có cung cấp bất kỳ sự đảm bảo tài sản nào mà chúng tôi đã đề cập trước đó không?
Cho đến nay vẫn chưa! Có hai lý do:
Chúng tôi đang xác minh xem khốiĐã ký, nhưng quá trình chuyển đổi trạng thái chưa được xác minh làđúng hay không. Vì vậy, nếu bạn có tài sản được phát hành trên Ethereum được gửi vào chuỗi trên cùng và trình xác thực trên chuỗi trên cùng bị lừa đảo, họ có thể ký chuyển đổi trạng thái không hợp lệ và đánh cắp những tài sản đó.
Chuỗi hàng đầu vẫn không có cách nào để đọc dữ liệu Ethereum. Vì vậy, bạn thậm chí không thể gửi tài sản gốc Ethereum vào chuỗi hàng đầu mà không dựa vào cầu nối bên thứ ba (có thể không an toàn) khác.
Bây giờ, hãy biến cây cầu này thành cây cầu xác thực: nó không chỉ kiểm tra sự đồng thuận mà còn kiểm tra ZK-SNARK, chứng minh rằng trạng thái của bất kỳ khối mới nào đã được tính toán chính xác.
Sau khi hoàn thành, người xác thực của chuỗi hàng đầu không thể lấy cắp tiền của bạn nữa. Họ có thể xuất bản một khối chứa dữ liệu không sử dụng được, ngăn không cho mọi người thoát ra, nhưng họ không thể đánh cắp (ngoài việc cố gắng đòi tiền chuộc cho người dùng để đổi lấy việc rò rỉ dữ liệu cho phép họ thoát ra). Đây là mô hình bảo mật tương tự như Validium.
Tuy nhiên, chúng tôi vẫn chưa giải quyết được vấn đề thứ hai: chuỗi trên cùng không thể đọc được Ethereum.
Để làm điều này chúng ta cần thực hiện một trong hai điều:
Đặt hợp đồng chuỗi chéo để xác minh khối Ethereum cuối cùng trong chuỗi trên cùng.
Hãy để mọi khối trong chuỗi trên cùng chứa hàm băm của khối Ethereum gần đây nhất và có quy tắc lựa chọn phân nhánh để thực thi chuỗi băm. Nghĩa là, một khối chuỗi trên cùng liên kết với một khối Ethereum không nằm trong chuỗi chuẩn thì bản thân khối đó là không chuẩn và nếu khối chuỗi trên cùng liên kết với một khối Ethereum ban đầu là hợp quy nhưng sau đó trở thành khối đó. -chính tắc thì khối chuỗi trên cùng cũng phải trở thành không chính tắc.
Liên kết màu tím trong hình có thể là liên kết băm hoặc hợp đồng cầu nối để xác minh sự đồng thuận Ethereum.
Như thế này đủ chưa? Hóa ra như vậy vẫn chưa đủ, vì còn có một số trường hợp đặc biệt nho nhỏ:
Điều gì sẽ xảy ra nếu Ethereum bị tấn công 51%?
Làm cách nào để xử lý việc nâng cấp hard fork Ethereum?
Làm thế nào để xử lý việc nâng cấp hard fork của top chain?
Một cuộc tấn công 51% vào Ethereum sẽ gây ra hậu quả tương tự như một cuộc tấn công 51% vào chuỗi hàng đầu, nhưng theo hướng ngược lại. Một hard fork của Ethereum có thể khiến cầu nối Ethereum trong chuỗi trên cùng không còn hiệu lực. Giải pháp rõ ràng nhất cho vấn đề này là hứa hẹn rằng nếu Ethereum khôi phục một khối cuối cùng thì chuỗi trên cùng cũng sẽ khôi phục và nếu Ethereum trải qua một đợt hard fork thì chuỗi trên cùng cũng sẽ trải qua một đợt hard fork. Một lời hứa như vậy có thể không bao giờ cần phải thực thi trên thực tế: bạn có thể kích hoạt cơ chế quản trị trên chuỗi trên cùng nếu nó thấy bằng chứng về một cuộc tấn công hoặc hard fork có thể xảy ra và chỉ hard fork chuỗi trên cùng nếu cơ chế quản trị thất bại.
Câu trả lời khả thi duy nhất cho câu hỏi (3) là có một số dạng cơ chế quản trị trên Ethereum để làm cho hợp đồng cầu nối trên Ethereum nhận thức được việc nâng cấp hard fork lên chuỗi trên cùng.
Tóm tắt: Cầu nối xác minh hai chiều gần như đủ để tạo nên chuỗi Validium. Vấn đề chính còn lại là cam kết xã hội rằng chuỗi kia sẽ phân nhánh cứng trong trường hợp có điều gì đó bất thường xảy ra với Ethereum khiến cây cầu không thể hoạt động.
Tóm lại là
Có hai khía cạnh chính để “kết nối với Ethereum”:
Bảo mật khi rút tiền về Ethereum
Bảo mật đọc dữ liệu Ethereum
Cả hai khía cạnh đều quan trọng và có những cân nhắc khác nhau. Trong cả hai trường hợp đều tồn tại một dòng dõi:
Lưu ý rằng mỗi chiều được đo theo hai cách khác nhau (vì vậy thực tế có bốn chiều?): Trích xuất bảo mật theo (i) cấp độ bảo mật và (ii) người dùng hoặc trường hợp sử dụng được hưởng lợi từ cấp độ bảo mật cao nhất Bảo mật đọc có thể được đo lường dưới dạng tỷ lệ phần trăm khối của Ethereum và khả năng bảo mật đọc có thể được đo bằng (i) khả năng đọc nhanh các khối của Ethereum của liên kết, đặc biệt là các khối đã được hoàn thiện và (ii) khả năng xử lý của liên kết. Tấn công 51% và hard fork.
Có rất nhiều vật phẩm có giá trị trong không gian thiết kế này. Đối với một số ứng dụng, tính bảo mật cao và kết nối chặt chẽ là rất quan trọng. Đối với các ứng dụng khác, một số kết nối lỏng lẻo hơn có thể được chấp nhận để có khả năng mở rộng cao hơn. Trong nhiều trường hợp, bắt đầu với một số cách tiếp cận lỏng lẻo hơn ngay hôm nay và dần dần chuyển sang các kết nối chặt chẽ hơn khi công nghệ được cải thiện trong thập kỷ tới có thể là lựa chọn tốt nhất.
