Введение

По мере развития и инноваций в области технологии блокчейн модульные рассказы постепенно заменяют традиционные общедоступные рассказы о блокчейне, становясь основным трендом в области блокчейна. Это преобразование привлекло внимание многих проектов и инвесторов, вызвав волну технических решений и гонку за захват рыночной доли в различных модулях. На фоне нарастающей конкуренции в области общедоступного блокчейна мы можем стать свидетелями того, как термин "модульный" постепенно становится основным, принося новые изменения и возможности для всей индустрии блокчейна.

Что такое модульные повествования?

С продолжающимся развитием блокчейна (расширение функций, рост пользовательской базы и увеличение операций в сети), постоянно возрастающий объем данных начал перегружать основную сеть Ethereum. По мере приближения производительности Ethereum к пределам, для оптимизации производительности, сохранения конкурентных преимуществ и предотвращения оттока пользователей Ethereum инициировал обновление, называемое Danksharding. Это обновление включает в себя итерацию, модернизацию и аутсорсинг различных модулей Ethereum для облегчения перехода от одноканальной к многоуровневой архитектуре.

Расширение данных Ethereum On-chain

Прослеживаемость и прозрачность блокчейна обусловлены тем, что каждый полный узел хранит все исторические данные, гарантируя, что каждая транзакция в сети может быть отслежена и проверена. Однако с течением времени объем данных в сети блокчейн расширяется в геометрической прогрессии, что приводит к постоянному увеличению аппаратного обеспечения узлов и эксплуатационных расходов. Изначально Ethereum работал как единый блокчейн, и все задачи выполнялись полными узлами. Однако по мере того, как экосистема Ethereum продолжает развиваться и расти в размерах, возникла необходимость в проведении реформ, чтобы приспособиться к темпам развития. С этой целью Ethereum начал большое количество исследований. Например, были изучены сайдчейны и Plasma, а также четыре основных решения Layer2, которые теперь знакомы каждому.

Спрос на масштабируемость Ethereum

Быстрое развитие Layer2

Когда узлы не могут обработать все задачи на блокчейне, возникает необходимость в масштабируемости. Взрыв интереса к Ethereum в секторе DeFi привел к историческим пикам нагрузки на сеть, с высокими транзакционными издержками, увеличивающими порог входа для малых фондов и становясь препятствием для привлечения новых пользователей. На примере решений Layer2 Ethereum были переданы уровень умных контрактов и уровень исполнения проектам Layer2 для сотрудничества. В этой модели транзакции распределяются на сеть Layer2 для представления и исполнения, при этом основная цепь Ethereum отвечает только за проверку умных контрактов и хранение данных. Это значительно снижает избыточность данных Ethereum и снижает нагрузку на сеть. В то же время, эта кооперативная модель также указала новое направление для развития других публичных цепей. Согласно данным L2beat, на март 2024 года было запущено 46 сетей Layer2, и еще более 34 сетей Layer2 готовятся к запуску, практически удвоив их количество за шесть месяцев.

Источник: L2Beat

Данные о доходах уровня 2

Возьмем Arbitrum в качестве примера. Когда пользователь осуществляет перевод на уровне 2 Arbitrum, взимается соответствующая комиссия. Arbitrum, в качестве решения уровня 2, отвечает за выполнение транзакций и сбор соответствующих комиссий за выполнение, в то время как Ethereum, как цепь, которая в конечном итоге подтверждает действительность транзакций, также взимает определенную комиссию. Этот компонент комиссии составляет основную часть расходов L2.

Согласно данным Tokenterminal, ARB накопил доход от комиссий за последние три месяца в размере 47.435 миллионов долларов США при расходах в размере 35.1 миллиона долларов США.

Источник: Токентерминал

Обязательства по центрическому подходу Rollup

Расширение сетей блокчейн обычно достигается двумя подходами: горизонтальным масштабированием через шардирование и вертикальным масштабированием через наслоение. Подход с наслоением более прямолинеен, причем Rollups действуют как слой выполнения, чтобы снять нагрузку с основной сети Ethereum. С другой стороны, шардирование считается конечной направленностью для масштабируемости блокчейна, охватывая как шардирование данных, так и шардирование транзакций. 20 декабря 2020 года Ethereum обязался к ориентированной на слои дорожной карте, сосредотачиваясь на Rollup, позиционируя себя как слой расчетов и слой доступности данных для Rollups, с конечной целью внедрения шардирования данных. Этот метод известен как «модуляризация». Приняв модульный подход, Ethereum может интегрировать несколько слоев, каждый со своими конкретными функциями, тем самым улучшая масштабируемость, эффективность и общую производительность.

Источник: Vitalik.eth

Краткое изложение

В стремлении к масштабируемости Ethereum перешел к концепции модульного расширения. Ethereum постепенно развивается от слоя исполнения к слою консенсуса, с дорожной картой развития, сосредоточенной вокруг Rollups, переносящих бремя онлайн-деятельности на оффлайн. Перемещая часть вычислительной нагрузки с основной сети, ускоряет скорость транзакций, снижает затраты и облегчает сетевую перегрузку, в конечном итоге достигая масштабируемости производительности, укрепляя свою позицию и удерживая пользователей.

Интегрированные против модульных блокчейн-систем

В начальные дни блокчейн-платформ часто называли майнеры валидаторами, ответственными за поддержание сети блокчейна. Однако каждый узел фактически состоит из нескольких модулей, каждый из которых выполняет различные функции, такие как сбор пользовательских транзакций, выполнение транзакций, обновление состояния, предложение блоков и голосование за предложения. Эта упрощенная и эффективная настройка является основой того, что мы теперь называем интегрированными блокчейн-системами.

Интегрированные блокчейн-системы

В традиционных интегрированных блокчейн-системах обычно есть четыре основных слоя: слой смарт-контрактов, слой выполнения, слой расчетов и слой доступности данных. Все эти функции реализуются коллективно одним основным слоем принятия решений. Однако данная унифицированная структура представляет определенные сложности. Поскольку слой принятия решений должен обрабатывать различные задачи и не может оптимизировать ни одну функцию независимо, эта структура часто ограничивает способность системы.

Модульные блокчейн системы

Модуляризация включает разделение различных функций блокчейна на независимые модули, каждый из которых отвечает за определенную функцию. Интегрированные блокчейн-системы относятся к блокчейн-сетям, где уровень консенсуса, уровень доступности данных, уровень расчетов и уровень исполнения интегрированы и работают вместе. В отличие от этого, модульные блокчейн-сети разделяют эти уровни и позволяют им работать параллельно.

Источник: Celestia

Согласно Celestia, с точки зрения данных, публичным блокчейнам в первую очередь необходимо выполнить пять задач, связанных с данными:

1. Где данные отправляются? (Уровень смарт-контракта)
2. Где обрабатываются данные? (Уровень выполнения)
3. Где происходит проверка данных? (Слой расчетов)
4. Где хранятся данные? (Уровень доступности данных)
5. Где данные вступают в силу? (Уровень консенсуса)

Суть модульности заключается в преобразовании подхода от одного уровня принятия решений, обрабатывающего данные, к коллективному методу, включающему несколько сторон. Исследование Celestia показывает, что, хотя интегрированный подход более общий, модульный подход более специализированный.

Источники: Целестия

Почему выбирать модульность?

Ограничения систем с одной цепью

В настоящее время большинство блокчейнов являются монолитными, что означает, что они выполняют все задачи как единое целое. Блокчейны, такие как Sui и Aptos, относятся к этой категории. Интегрированные блокчейны исследовали возможности использования блокчейна для создания различных новых DApps. Однако, когда DApps начинают создаваться и использоваться на этих цепях, становится очевидно несколько проблем:

• На любом данном блокчейне нельзя построить что угодно.
• Стоимость создания и использования DApps может быть чрезвычайно высокой, что делает DApps трудно поддерживать.
• Из-за ограниченного количества транзакций в секунду (TPS) можно выполнить только несколько смарт-контрактов.
• Эффективность процесса верификации легко ограничивается ресурсами узла, такими как пропускная способность и хранилище.
• Хранение данных на цепочке может экспоненциально расширяться со временем, ставя под сомнение аппаратные требования узлов.
• Требования к аппаратному обеспечению для процесса верификации на узлах становятся все более требовательными, что приводит к уменьшению числа узлов, что наносит ущерб децентрализации и безопасности блокчейна.

Эти вызовы затрудняют использование интегрированных цепочек.

Высокая стоимость использования данных

Согласно графику, отображающему плату, уплаченную различными L2 за публикацию данных в Ethereum, затраты L2 в этом отношении значительны. На 22 марта 2024 года эти расходы уже превысили 36,24 миллиона долларов США за месяц.

Исходный текст: Дюна

Numia Data выпустила отчет под названием «Влияние модульного DA-слоя Celestia на Ethereum L2s: первый взгляд». В этом отчете сравниваются затраты, необходимые для размещения callData на Ethereum во второй половине 2023 года с использованием различных L2s, с потенциальными затратами, если бы они использовали Celestia в качестве DA-слоя. Размер этой разницы показывает, что принятие модульности, аналогичной Celestia, может значительно сэкономить на газовых сборах L2.

Источник данных: @numia.data/the-impact-of-celestias-modular-da-layer-on-ethereum-l2s-a-first-look-8321bd41ff25">Medium

Характеристики модульного блокчейна

Общая безопасность

Установка валидаторов - ключевой шаг при создании блокчейна. Однако не все цепочки могут найти достаточно большой набор валидаторов для обеспечения безопасности. Цепочки, полагающиеся на большие наборы валидаторов, обеспечивают высокий уровень безопасности, тогда как те, которые зависят от меньших наборов, имеют более низкий уровень безопасности. Путем модульного построения публичной цепочки для обеспечения ее безопасности можно избежать создания нового набора валидаторов. Например, Celestia обеспечивает доступность данных, что облегчает блокчейнам проверку опубликованы ли их транзакции. Общая безопасность также предлагает масштабируемый и эффективный способ для экосистемы блокчейна.

Масштабируемость

Интегрированные блокчейны объединяют слой смарт-контрактов, слой исполнения, слой расчетов и слой доступности данных в рамках единого слоя принятия решений. Такой подход усложняет создание блокчейнов, увеличивает системные риски и перегруженность, поскольку пытается обеспечить все функциональности в рамках одного слоя. В отличие от этого, модульные блокчейны распределяют различные функции по отдельным слоям, улучшая масштабируемость цепочки. Например, модульные L1, такие как Celestia, могут сосредотачиваться на доступности данных (L1 может сосредоточить все ресурсы для предоставления данных для L2, например, через rollups).

Упрощение создания блокчейна

При разработке новых блокчейнов разработчики могут создавать их быстрее благодаря гибкому проектированию и модульной разработке. Это означает, что они могут выбирать подходящие функциональные модули в зависимости от потребностей и легко расширять и обновлять их при необходимости, тем самым повышая гибкость и адаптивность блокчейна.

Гибкость

Макет модульных блокчейнов более гибок и разнообразен, чем у монолитных блокчейнов, потому что он позволяет разработчикам выбирать, комбинировать и настраивать различные функциональные модули в зависимости от потребностей. По сравнению с одной структурой, блокчейны с модульными конструкциями могут лучше удовлетворять потребности различных пользователей и DApps, тем самым предлагая более широкий спектр функциональности и сценариев применения.

Помимо предоставления более широкого спектра функциональности, модульные блокчейны также обеспечивают более высокую эффективность и масштабируемость для разработчиков. Разбивая функциональности блокчейна на независимые модули, разработчики могут управлять и поддерживать систему более легко и делать быстрые обновления и итерации по мере необходимости. Эта гибкость и настраиваемость помогают улучшить производительность и стабильность блокчейнов, тем самым обеспечивая лучший пользовательский опыт.

Заключение

К 2024 году модульность готова стать основным повествованием. Ethereum, как ведущая платформа для смарт-контрактов, выступает за модульную разработку и постоянно исследует пути развития, сосредотачиваясь на Rollups, чтобы решить проблемы масштабируемости и эффективности блокчейна. Однако, несмотря на множество позитивных изменений, внесенных модульными блокчейнами, возникают и некоторые новые проблемы, такие как необходимость модульности у публичных блокчейнов. В то время как разработчики наслаждаются удобствами, принесенными модульными блокчейнами, они также должны активно исследовать альтернативные решения. Модульность является хорошим решением на данный момент, но не обязательно будет лучшим решением в будущем.