Repost el título original: ¿Sharded L2? "=nil;" ¿Cómo dar una nueva solución a la fragmentación del estado L2?

El cambio de Ethereum a una hoja de ruta centrada en rollup indujo un crecimiento explosivo en diseños de escalado modular. Este crecimiento fue inicialmente un éxito, eliminando tarifas de gas de más de $100 y desbloqueando diseños de aplicaciones completamente nuevos. Pero solo unos pocos años más tarde, Ethereum y sus rollups enfrentan un nuevo y crítico problema: fragmentación del estado.

Fundamentalmente, la fragmentación del estado es un problema de escalabilidad. Recientemente, la comunidad modular ha impulsado soluciones de middleware que fusionan rollups existentes en un solo sistema, (aparentemente) logrando el Santo Grial de la escalabilidad de blockchain: la escalabilidad horizontal. Sin embargo, estas soluciones conllevan importantes compensaciones. Una nueva generación de L2 de Ethereum está repensando la escalabilidad desde principios fundamentales, aplicando técnicas verticales y horizontales para ofrecer un rendimiento de juego final.

Dos Direcciones de Escalado de Blockchain

Hay dos marcos para escalar una cadena de bloques:

• Escalado verticalaumenta los recursos disponibles para un solo nodo. Esta es la filosofía de escalado de Solana de maximizar la utilización del hardware, así como el movimiento de la máquina virtual (VM) paralela.
• Escalado horizontaldistribuye la carga de trabajo entre varios servidores. Esta es la filosofía de escalado de blockchains L1 fragmentados como Near y Ethereum (Danksharding).

Los rollups a menudo son considerados erróneamente una solución de escalado horizontal para Ethereum. Sin embargo, cada rollup, y cada blockchain en ese sentido, está definido por el libro mayor que mantiene, lo que significa que los rollups son sistemas separados de Ethereum. Esta supervisión fundamental de los principios básicos de escalado de bases de datos ha dejado al ecosistema de Ethereum con un desafío existencial para resolver: fragmentación del estado.

Desafío Adelante

La fragmentación del estado en todos los L2 ha derivado en un problema importante para Ethereum. La fragmentación se define por tres nuevos problemas.

• Los efectos de red comprometidos del estado global, incluida la liquidez y la distribución de usuarios, se encuentran en las decenas (si no cientos) de L2 adyacentes a Ethereum que promueven la infraestructura específica de la aplicación.
• La complejidad creciente de los estándares de interoperabilidad y la coordinación social, que ha sido el catalizador de más de $2.8 mil millones de hacks de puentes.
• Experiencias de desarrollador y usuario objetivamente empeoradas. Los desarrolladores deben trabajar con abstracciones de red enredadas para ofrecer una experiencia de usuario fluida, olos usuarios se ven obligados a gestionar la complejidad de interactuar en varias cadenas, incluida la transferencia de activos, la gestión de la red de billeteras y múltiples tokens de gas.

Y estos problemas están empeorando cada día. Limitadas por la infraestructura existente, las aplicaciones sensibles al precio se ven obligadas a aislarse para mantener tarifas de transacción confiablemente bajas. A medida que se acerca el próximo ciclo, está previsto que tenga lugar un efecto bola de nieve vicioso; a medida que aumentan las tarifas de congestión de L2, más desarrolladores se ven obligados a optar por una infraestructura específica de la aplicación, exacerbando los problemas generalizados asociados con la fragmentación del estado. En unos pocos años, no sería sorprendente si la incapacidad de L2 para resolver la fragmentación del estado conduce a la caída de la dominación de la aplicación del ecosistema de Ethereum.

Resolviendo la Fragmentación del Estado

La fragmentación del estado es fundamentalmente un problema de escalado en el que la responsabilidad recae en el L2 para escalar sin fracturar la composabilidad. Hay dos enfoques que los L2 pueden tomar para resolver la escalabilidad.

• Merge existing rollups into a single system, thus achieving “escalabilidad horizontal”.
• Comience de nuevo y diseñe una L2 escalable.

Trabajando hacia atrás

El primer enfoque es bastante popular entre los L2s incumbentes. La fusión de rollups se logra mediante el uso de middleware para establecer una noción de un único sistema. Estas soluciones facilitan efectivamente la comunicación entre rollups a través de garantías de consenso compartidas. Tales soluciones incluyen secuenciadores compartidos, probadores compartidos y diversas arquitecturas L3.

Si bien los equipos y proyectos que trabajan en estas soluciones son sólidos, un enfoque centrado en el middleware para resolver la escalabilidad de L2 conlleva importantes compensaciones, incluyendo:

• Vulnerabilidades de la cadena más débil: la seguridad y las propiedades de la red se heredan de la peor parte del conjunto.
• Un entorno de desarrollo fragmentado: entornos diferentes unidos con middleware todavía resulta en una experiencia de desarrollo fragmentada.
• Coordinación social global de estándares cruzados de rollup: para fusionar rollups existentes, cientos (potencialmente miles) de partes interesadas necesitan ponerse de acuerdo sobre las mejores prácticas.

Más críticamente, distrae a los equipos L2 de resolver los problemas abiertos de tarifas de congestión y censura de actores individuales, que requieren esfuerzos significativos de ingeniería e investigación.

Un Nuevo Comienzo

Los L2 de Ethereum pueden escalarse verticalmente al alterar el entorno de ejecución de un nodo de rollup para aumentar la utilización de hardware; dichos proyectos incluyen Eclipse y Movement Labs, que están construyendo rollups utilizando el SVM y MoveVM, respectivamente. Este enfoque tiene un alto potencial para mejoras de escalabilidad a corto plazo; sin embargo, requiere que los desarrolladores de Ethereum adopten un nuevo conjunto de tecnologías.

Alternativamente, L2s pueden escalar horizontalmente mediante la (re)introducción de fragmentación de ejecución, lo que permitiría que la red se escalara agregando nuevos nodos. Este enfoque promueve la descentralización, tiene límites de escalabilidad teóricos más altos y permite optimizaciones de escalabilidad vertical si es necesario. Dadas estas ventajas, =nil; Foundation ha diseñado un L2 fragmentado llamado =nil;.

=nil; optimizes to preserve Ethereum’s core values of decentralization, censorship resistance, and permissionless-ness. =nil; is the first verifiable sharding architecture based on a novel design, zkSharding. Habilita las propiedades de escalabilidad de los marcos de escalado horizontal post-facto anteriores con el beneficio adicional de un entorno de desarrollo integrado único. Esto brinda a los desarrolladores acceso a la escala de 1000s de rollups desde una sola red. Más importante aún, =nil; asegura a los usuarios tarifas de transacción confiablemente bajas incluso en medio de una carga de transacción pico.

Además, =nil; resuelve las tarifas de congestión mediante la división y fusión dinámicas del estado en fragmentos según la demanda de acceso al estado. Este comportamiento dinámico permite a =nil; mantener las tarifas de transacción de manera confiable bajas (<$0.01). En conjunto, la misión de la Fundación =nil; es ofrecer un camino alternativo para la escalabilidad de Ethereum L2 que se alinea más estrechamente con los valores fundamentales de Ethereum y la demanda de ejecución L2.

Pensamientos Finales

A pesar de los numerosos desafíos por delante, el futuro de los L2 de Ethereum parece más prometedor que nunca. A medida que los diseños de L2 maduran y entramos en la próxima generación de soluciones de escalado, existen dos divisiones predominantes: trabajar hacia atrás vs. empezar de cero, y escalado horizontal vs. vertical.

Sharding está muerto, larga vida a Sharding.

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