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萬字詳談可擴展性、模塊化和以太坊的未來
DeFi之道
特邀专栏作者
2022-11-04 10:00
本文約11126字,閱讀全文需要約16分鐘
通過深入挖掘zkEVM、模塊化層、中間件、L3 等來破譯以太坊的未來

原文作者:knower

原文編譯:DeFi 之道

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原文編譯:DeFi 之道

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原文編譯:DeFi 之道

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原文編譯:DeFi 之道

(本文對原文第一部分進行了刪減,若有需要,可參見原文)

* 免責聲明:本文非財務建議,除ETH 之外,作者對提到的任何東西都未投資。對於文章的第一部分,讀者可以選擇跳過,但它有助於形成敘事。特別感謝@brianfakhoury 和@0xCoinjoin 花時間校對並分享一些急需的反饋 *

正如摩天大樓在城市生活中變得無處不在,各種形式的技術也將如此,無論我們討論的是互聯網、加密貨幣還是人工智能。另外,就像建築從局限於單一目的的單體結構(住房、單一企業、製造業)演變成城市革命的模塊化超結構(在一棟摩天大樓中的多個企業,垂直擴展的豪華生活) ,我們寶貴的區塊鏈以太坊也將如此。

還記得我們是如何走到這一步的嗎?

在Crypto 的最近一個週期,大量替代性第一層“以太坊殺手”冒了出來,它們吸引了數百億美元的TVL 投資,激起了風投們在Twitter 上的數千條消息,將它們描述為派來將我們從以太坊的罪惡中拯救出來的救世主。這段時間內,alt L1 代幣上漲了很多,生態系統也蓬勃發展,創造了大量機會,新的加密用戶能夠在這些環境中進行負擔得起的交易。然後,歡歌笑語戛然而止。

看看現在這些alt L1 生態系統的DeFi TVL,這些所謂的以太坊殺手已經扮演起了和平主義的角色,當L2 和基於模塊化的團隊繼續快速發展時,它們卻自滿地無所事事。說句不好聽的,alt L1 本質上並不差,它們中的許多都有著創新的設計,且可能會在未來的加密利基市場中佔據主導地位。但問題是,它們沒有足夠的吸引力來吸引走以太坊的用戶以及以太坊在DeFi TVL 中的主導市場份額。

這在現在聽起來可能不是一個大問題,但加密貨幣的核心原則之一是去中心化-- 以太坊專注於安全和去中心化是有原因的,任何把自己標榜為當前區塊鏈之王更好的替代品都迫切需要這種設計選擇。鏈接)。

即使計算的是原生代幣存款的減少,而不是以美元計價時代幣價格- 85% 的圖表,這些alt L1 的TVL 跌幅也非常大。進一步觀察這些alt L1 生態系統,排名前10 的協議往往是1 或2 個成功的原生應用的混合體,比如Uniswap/Aave 類型(開始於以太坊)的跨鏈實現,或者是某種不適合任何用途的“借殼”應用,因某些我不知道的原因,擁有著大量用戶TVL。我相信,從現在開始,大約90% 的開發者會積極地在第二層或以太坊上進行開發。至於原因,看看Arbitrum 和Optimism 在最近幾個月相對於“以太坊殺手們”的表現就知道了。

鏈接

當然,這並不是說alt L1 沒有取得其他成功,從Polygon 和Solana 的下一階段業務發展和認真的合作關係是可以看出這一點的。我將在下一節中更多地介紹Polygon,並特別關注其zkEVM,以及它如何與眾多其他zkEVM 競爭。

鏈接

好了,鋪墊已經做足,現在是時候關注我們今天的情況和未來的發展了。目前,以太坊已經完成了備受期待的向PoS 的合併,併計劃在未來幾年進行一系列的升級(The Surge, Verge、Purge 和Splurge)。下圖是一幅很好的信息圖,介紹了這些升級的內容(Vitalik tweet

鏈接

在本報告的後部分,我將觸及其中的一些術語,特別是分片和EIP-4844,這是邁向以太坊終局的一小步。再看下一張圖,合併後的以太坊是唯一能夠產生正利潤率的L1-- 而這甚至不存在競爭對手(除了Binance 智能鏈)。

更有希望的是,圍繞zkEVMs、模塊化解決方案、中間件甚至是L3 的開發在過去一個月裡在Twitter 上掀起了風暴。我相信,以太坊將作為卓越的L1 脫穎而出,它將擁有每一種加密貨幣應用的DAU 和TVL 的絕大部分份額。這一點已經到來,但沒有完全到來。本報告的目的是解釋為什麼我有這樣的預感,以及這些有前途的技術是如何運作的,對普通加密用戶在未來幾年的發展又意味著什麼。

技術研究

假設你是老成的加密用戶,會把時間花在瀏覽加密Twitter 上。你關注Inversebrah、Cobie 和Hentaiavenger66,並認為自己相當善於駕馭新生加密市場所帶來的考驗和磨難。也許你在牛市中賺了很多錢,過著舒坦的生活,但你心裡已感受到了寒意。在牛市中,你不需要知道很多就能成功。在滿屏的GM、積極的氛圍和你點擊按鈕就能賺到錢之間,你沒有太多的時間去研究你的蘭博基尼買單機制。而這些天,你在推特上並沒有那麼多事情可做。

也許你正在為一個DAO 或一個即將推出的新協議工作,試圖從Twitter 上拉來只想奪回他們失去收益的新用戶。也許你已經嘗試過研究MEV 之類的東西,但卻發現你並不像市場讓你認為的那樣聰明。你可能對什麼是optimistic 或ZK rollup 有很好的理解,以及為什麼它們是必要的。也許你獲得了豐厚的OP,並將你的治理代幣轉給了區塊鏈上更正直的公民。但不管怎麼說,你正在慢慢意識到你沒有所謂的優勢。

人們不斷地在推特上談論zkEVMs,以及為什麼它們是未來,而你點頭同意他們所有的推特。在你的腦海中,我知道你在問自己,為什麼zkEVM 首先需要存在,為什麼應該有超過兩個這樣的產品。我幾乎可以肯定,你可能會想,如果我們已經有了Optimistic 的推出,而且做得很好,為什麼還要有zkEVM-- 以太坊甚至在五年內都沒有機會達到大規模的採用,所以不清楚為什麼開發者會考慮得這麼遠。

也許你看到人們在推特上談論一些沒有任何邏輯意義的概念。你會問自己:“數據可用性到底是什麼?為什麼我們突然擔心這個,問題不就在於以太坊的低TPS 嗎?L2 處理執行並解決了這個問題,為什麼我們要擔心這個根本不是問題的東西?如果L2 是如此的好,為什麼我們甚至需要模塊化層?如果以太坊有這些巨大的計劃來實現分片,那麼如果像Celestia 這樣的東西在幾年內就會被淘汰,那麼它還有什麼意義?還有,如果我們還沒有吸引到大量用戶到那些已經解決了我們所有問題的L2 上,那麼L2 的開發者們到底為什麼要在推特上討論Validiums、Volitions 和L3?”

相信我,對於一個時間和耐心有限的人來說,推特的現狀並不理想,他需要通過播客、媒體文章、文檔和數以百計的推特thread 來挖掘這些問題的某種答案。我並不是說理解所有東西是不可能的,但是沒有多少(如果有的話)資源能把所有這些信息集中起來,形成一個可以理解的介紹。

不得不說的是,事實上,我並不是這方面的專家。 L2、L3、zkEVM、模塊化層和復雜的中間件都超出了我的舒適區。在過去的幾周里,我一直在做大量的筆記,做了比以往更多的閱讀,並準備嘗試總結以太坊的未來,因為它將成為模塊化的動力源。這並不容易。

我寫這份報告的目標是使其成為迄今為止最具技術性的報告,但請原諒我沒有按照你的要求深入挖掘。我寫這個的主要目的是為了讓所有這些正在發展的事物變得有意義,以及它們如何在下一步一起運作。我做了大量的閱讀、修改、搜羅、記錄,並費盡心思地得出了你將要閱讀的內容。報告ZK Rollups 和zkEVMs

報告thread報告

Mirror正如Alex Connolly 在其出色的

EVM 是最廣泛使用的運行時環境,那麼為什麼要重新發明飛輪? Optimism 就是一個很好的例子,因為他們一直在開發自己的運行時環境--Optimism 虛擬機(OVM)-- 但在創建一個從OVM 到EVM 的轉譯器方面存在問題。我不是專家,所以這裡有一個來自@jinglejamOP 的文章的帖子中,Optimism 寫道:“我們已經學到了很多關於可擴展性與開發者體驗的關係-- 也就是說,通過擺脫困境,讓以太坊做它的事情。”通過他們學到的教訓, Optimism 宣布未來將進行升級,以提供EVM 等效的欺詐證明Cannon。

文章

中描述的。

回到zkEVM,在目前這個時間點上,有四種類型的zkEVM,即Vitalik 在這篇優秀的帖子中描述的。帖子而EVM-Equivalent zkEVM(Type 2),是zkEVM 開發的聖杯。第二類zkEVM 可以通過抽像出以太坊中對其目標不必要的過程,從而比第一類zkEVM 運行得更快。 Scroll 是第二類zkEVM 的一個例子,因為它遵循Ethereum 1:1 的方法,唯一的區別是運行環境(zkEVM v. EVM)。那麼,Scroll 是如何做到這一點的?

帖子根據該團隊的這篇。”

帖子

,Scroll 由三個不同的部分組成:Scroll 節點、Roller 網絡和Rollup/Bridge 合約。正如我提到的,Scroll 在處理操作代碼(通過代碼進行各種操作的指令)方面與以太坊不同。為了突破這道磚牆,Scroll 正在“

為不同的DApps 構建特定的應用電路("ASIC")

”,以連接他們的zkEVM 運行環境。這是一個有難度的任務,但我相信他們能完成這個挑戰。

另一個第二類zkEVM 正在由Polygon 開發,最近宣布啟動了測試網絡。雖然與Scroll 的架構相似,但Polygon zkEVM 增加了一個額外的步驟,通過他們的zkProver 發送EVM 操作碼,並指出:“

EVM 字節碼使用一種新的零知識彙編語言(或zkASM)進行解釋

Scroll 在處理EVM 操作代碼時不需要額外的層,而Polygon zkEVM 則增加了一個額外的步驟,使其更簡單一些,但也許在這個過程中會缺少一點兼容性。這兩個團隊都在努力工作,而我急切地想知道它們在全面啟動後的表現。

第二類和第三類zkEVM(EVM-Equivalent 和EVM-Compatible)現在的識別相當模糊,主要是因為不同的人可能會對Scroll 和Polygon zkEVM 的分類進行爭論。正因為如此,我將直接跳到zkSync 和Starkware,這是兩個高性能的Solidity-Compatible(第四類)zkEVM 的例子。

第四類zkEVMs 在結構上與以太坊相當不同,以犧牲兼容性,提供了最高的性能。正如你可能知道的那樣,zkSync 正在準備全面推出alpha(也許是代幣),而Starknet 主網已經上線,並對ETH 存款設置了限制(某種程度上是一個小型alpha)。

雖然Starknet 並不支持Solidity(目前),但他們能夠在Nethermind Transpiler 的幫助下解決這個問題。 Solidity 代碼通過它被移植到StarkWare 創建的編程語言--Cairo 中,然後通過Cairo zkEVM 運行這些移植的代碼。 Solidity 是最流行的智能合約開發語言,使Starknet 能夠更順利地加入開發人員,並提高第四類zkEVM 的特定性能。

Alex Connolly 提到的Starknet 的一個問題是,目前可用的大多數程序都是用Cairo 編寫的,而這可能會引起未來用Solidity 編寫的開發者的擔憂。雖然這更像是一個“船到橋頭自然直”的問題,但它值得注意並保持關注。

再看zkSync,他們的過程與Starknet 的相當相似,但有幾個關鍵的區別。就像Starknet 一樣,zkSync 將Solidity 轉換為Yul,然後被送到他們的LLVM 編譯器,最終進入他們的定制虛擬機SyncVM-- 或者是ZincVM?無論哪種方式,這些進程都遠遠不能與以太坊1:1 兼容,但在這個0 和1 的世界裡,速度是關鍵。TPS第四類zkEVM 的一個共同因素是他們對EVM 的“zk 化”。通過zkSync 和Starknet,他們不強調微調EVM 的複雜過程,以使其與零知識證明一起工作。通過製作他們自己的zkEVM,他們可以用技術複雜化的汗水和淚水來換取更快的性能,並在開發他們自己的解決方法時多做一點工作。

雖然時間會告訴我們哪種類型的zkEVM 會脫穎而出,但技術較差的ORs 的性能提供了一個相當強的指標,那就是ZKRs 自己會做得很好。現在要做的就是等待。

Validiums 和VolitionsMatter Labs這一部分有點複雜,但我保證之後會有意義。還記得我提到的L3 嗎?請允許我向你介紹Validiums 和Volitions,這是ZKRs(如Starknet 和zkSync)的下一步。Alex GluchowskiValidium 本質上是ZKR,但有一個關鍵的區別,即數據可用性是在鏈外處理的,而不是在鏈上處理。但為什麼Validium 是必要的,它們是如何與L2 結合的?對於初學者來說,這裡有一張由Starkware 製作的圖表,概述了Starknet 的潛在未來。

正如你所看到的,Starknet(ZKR)作為一個L2 節點連接到L3 節點--StarkEx 是一個validium 的例子,作為L3 節點,可在鏈外生成STARK 證明(建議

在12,000-500,000 之間,取決於類型),然後發送到Starknet 以接受驗證。一個validium 是一個特定應用的rollup,如果你熟悉Immutable X 或dYdX,你可能會認識到這一點。那麼,為什麼說這很酷呢?因為validium 能夠提供單一的驗證,使交易更便宜、更快,並大大提高了標準ZKR 的TPS。這是我最喜歡的一幅圖,彰顯了L3 的潛力-- 實際上,這幅圖也激發了我前段時間對L2 的研究。

正如你所看到的,ZKRs 比ORs 快4 倍,而像zkSync 提議的'zkPorter' 甚至可以比ZKR 快10 倍。 zkPorter 也是一個volition,是Matter Labs 為zkSync 提出的L3,也通過其鏈外行為像StarkEx 一樣運作。 L3 的唯一缺點是他們提供的安全性降低,缺乏共享的流動性- 但他們仍然比ALT L1 更安全。那麼,他們是如何做到的?

表示:“zkPorter 賬戶的數據可用性將由zkSync 代幣持有者確保,稱為監護人”,而文章根據這兩個機制,你可以推斷出,由八個人組成的許可集(StarkEx)和對不誠實的運營商的罰沒機制(zkPorter)增加了信任假設,用戶在選擇更高的吞吐量和更低的交易成本時,必須考慮到有效信息。

文章

當然,若在本節結束時都未提到volition,那我就是個傻瓜。要找到關於volition 到底是什麼的直接答案是相當乏味的,所以請記住,這可能不是最準確的定義。 Volition 基本上是ZKR 和其各自有效期之間的一個混合解決方案,允許用戶選擇他們喜歡的訪問方式。 volition 很好,因為應用程序不再需要在a)增加ZKR 的安全性或b)更多的可定制性和更高的validium 的吞吐量之間進行選擇。

Volition 的一個具體例子是提議的Adamantium,這是StarkWare 提出的一個鏈外DA 解決方案,用戶可以自行選擇管理他們的數據可用性。與讓StarkEx 的DAC 處理數據可用性的替代方案相比,它的成本應該更高一些,但對於那些希望提高資金安全性的用戶來說,它是有意義的。以下是這篇文章中提供的圖片,它比我更深入地解釋了Adamantium。

文章

文章文章文章EIP-4844文章

在你問為什麼需要模塊化執行層或者為什麼Fuel 是如此酷的一項技術之前,讓我們先退一步。還記得alt L1 是如何因以太坊日益擁擠,交易成本隨之上升而流行起來的嗎?許多人把這稱為“執行瓶頸”,L2 暫時解決了這個問題。而在合併後的世界裡,以太坊將目光投向了解決所謂的“數據可用性瓶頸”。在這一點上,以太坊目前的處境還算不錯。我們正處於熊市中期(或開始),主網上的交易在大多數時候都是相對可負擔的,而且ORs 正在享受一些當之無愧的關注。那麼,問題出在哪裡?

根據Blockworks Research 的這篇涉及Eigenlayer 的宣布(我接下來會講到),以太坊目前的數據帶寬只有80 kb/s。而有了像Eigenlayer 這樣的東西,以太坊可以將其帶寬提高200 倍至15 mb/s-- 這是一個巨大的增長。數據可用性的話題很重要,因為像"宣布"EIP-4844 強調了一個事實,即執行瓶頸遠沒有過去那麼令人擔憂-- 現在是時候把注意力放在數據可用性瓶頸上了。那麼,讓我們看看Celestia 是如何幫助解決這個問題的。

宣布

Celestia 是一個模塊化的數據可用性和共識層,最近

宣布他們從Polychain Capital 和Bain Capital 等著名投資者那裡籌集了5500 萬美元-- 這在熊市中是相當巨大的融資了。通過使用一個被稱為數據可用性採樣

的概念,Celestia 可以通過數據可用性證明為非分片區塊鏈提供分片的力量。我知道,我已經說了太多次這個詞,所以從現在開始,我也會把數據可用性稱為DA。

Celestia 將允許L1s 或L2s 插入這個DA 採樣系統,並卸載管理DA 的任務,使rollup 和L1 鏈更有效,並更好地準備在加密用戶數增長時進行擴展。

正如你所看到的,DA 層是一個類似於L2 的概念,作為一個執行層運作,將以太坊從其單體鏈中打破,變得更加模塊化。 Celestia 之所以脫穎而出,是因為它是用Cosmos SDK 構建的,使其與特定應用的區塊鏈兼容。未來很有可能出現這樣的情況:Celestia 將與所有運營中的區塊鏈進行橫向整合,從每條鏈的交易中獲取大量收入。對我來說,這聽起來非常酷。

在短期內,我毫不懷疑Celestia 將在每個主要的L2 中被廣泛使用,因為這樣做幾乎沒有壞處。 Celestia 甚至將這種現象定義為創建“

主權rollup

很抱歉將話題偏離了Fuel,但描述為什麼需要模塊化的執行層是必要的。 Fuel 能夠通過計算和驗證的解耦來提高rollup 的執行能力。通常情況下,驗證器會自行處理這兩個過程-- 應用狀態調整和確認狀態調整的有效性-- 從而拖慢事情。 Fuel 希望能加快進度。

中間件

就像我說的,增加一個模塊化的執行層並不是對L2 的技術進步的攻擊。在我看來,它是一種積極的表現。這樣想吧。

Eigenlayer 引入了一個名為“再次質押”(restaking)的概念,本質上是通過允許用戶將這些已質押的ETH 存入Eigenlayer 合約來提高質押ETH(如stETH 或rETH)的資本效率。 Eigenlayer 可以使用已質押的ETH 來擔保基本上任何東西,無論是預言機、側鏈還是跨鏈橋。要想了解更多的細節,請看前面提到的Blockworks 的文章文章

文章

thread文章

Eigenlayer 官網

進一步閱讀。

雖然再次質押ETH 可能聽起來不可靠,但它不是你想像的那樣。你所質押的ETH 驗證了以太坊,在這個過程中為你贏得了收益。雖然質押的ETH 驗證了以太坊,但你可以自由地在任何地方使用它!它具有高度的流動性,基本上每一個應用程序都支持ETH 的流動性質押衍生品,因為它在這一點上已經深深地紮根於加密貨幣。如果你對此持懷疑態度,看看Lido 的TVL 就知道了。

總之,restaked ETH 進入Eigenlayer 合約可以用來保證或驗證(不確定正確的術語)你想要的東西。 Eigenlayer 甚至開發了自己的DA 解決方案(EigenDA),這可能會成為他們提供的最受歡迎的產品。我對Eigenlayer 如此興奮的部分原因是我在讀完Blockworks 的文章後想到的一個想法,在我之前一個閒聊的

中簡要地談到過。 Cosmos 正在實現所謂的共享安全,這是一種協議升級,可以幫助Cosmos 應用鏈在不產生高額費用的情況下保護他們的網絡。在很長一段時間裡(直到今天),ATOM 幾乎沒有任何用途。但一旦共享安全上線,ATOM 就可用於驗證不斷擴大的IBC 生態系統中的應用鏈。

通過Eigenlayer 的力量,我們可以加速側鍊或新的L1,而且與以太坊的運作方式不同,所有這些都有共享安全的額外好處。我相信,總有人會建立一個預言機來挑戰Chainlink,由ETH 擔保並使用強大的Eigenlayer 堆棧建立。讓我們拭目以待吧。

好日子還在後面

我原本打算用這一節來列舉這一切意味著什麼,但我想上面的這些文字已經涵蓋了這些。我想說的是,我非常看好以太坊的未來和模塊化解鎖的潛力。雖然其他L1 可能會在特定的任務上做得更好(NFTs,GameFi),但我認為以太坊會勝出,因為它有能力成為一個全能的殺手。

我不知道以太坊是否會從這裡翻上100 倍。

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ETH
Layer 2