Ethereum масштабування: розвиток і виклики Рівня 2

Ethereum як одна з найактивніших блокчейн-платформ на сьогоднішній день, підтримує велику кількість децентралізованих додатків, від децентралізованих фінансів до невзаємозамінних токенів, екосистема процвітає. Однак, з ростом обсягу торгів на ланцюгу, проблеми, такі як висока вартість через затори в мережі, подовжені часи транзакцій та зростаюча частота невдач, стають все більш помітними, що впливає на зацікавленість користувачів у участі.

Щоб впоратися з цими викликами та зберегти розподілені характеристики основного ланцюга, спільнота в основному використовує рішення для масштабування Рівень 2 (L2). Основна ідея L2 полягає в перенесенні обчислень і транзакцій з основної мережі (L1) на мережу другого рівня, лише остаточні результати подаючи до основної мережі. Цей підхід не тільки підвищує ефективність транзакцій, знижує витрати, але й дозволяє зберігати безпеку основної мережі.

Наразі відомими L2 рішеннями є Rollups та бокові ланцюги. Серед них Rollups можна додатково розділити на Optimistic Rollups (OP-Rollups) та Zero-Knowledge Rollups (ZK-Rollups).

OP-зведення

OP-Rollups переміщують обчислення транзакцій та оновлення стану на мережу Рівень 2, а потім стиснуті дані транзакцій масово публікуються в основну мережу. Вузли Рівня 2 за замовчуванням вважають ці транзакції дійсними, якщо хтось не висловить сумнів. Ця модель значно підвищує швидкість і ефективність підтвердження транзакцій.

Протягом семи днів після подання транзакції, якщо валідатор виявить проблему, він може подати доказ шахрайства. Смарт-контракт у головній мережі перевірить цей доказ. Якщо проблема дійсно існує, відповідна транзакція та наступні транзакції будуть скасовані, зловмисний вузол буде покараний, а валідатор отримає винагороду.

Якщо протягом семи днів ніхто не висловить заперечень, угода буде визнана законною. Насправді, сама наявність "доказу шахрайства" виконує потужну стримуючу роль, роблячи випадки зловживання з боку вузлів надзвичайно рідкісними.

Основними недоліками OP-Rollups є те, що семиденний період оскарження може вплинути на обіг коштів, а також потенційні ризики централізації.

ZK-Rollups

На відміну від OP-Rollups, ZK-Rollups вимагають наявності доказу дійсності при подачі даних. Цей метод також передбачає проведення транзакцій поза ланцюгом, але перед офіційною подачею необхідно спочатку обчислити доказ дійсності.

Технологія ZK, хоча й існує вже давно, отримала нове життя завдяки своєму застосуванню в блокчейні. Блокчейн може обмежити складність в межах смарт-контрактів, що робить процес верифікації більш децентралізованим і надійним.

Складність ZK-Rollups полягає в необхідності компілювати торгові дані та логіку виконання в складні логічні схеми, а потім за допомогою криптографічних обчислень генерувати результати, які можна швидко перевірити. Цей процес зазвичай потребує спеціалізованих компіляторів і валідацій.

Витрати Рівня 2

Хоча мережі Рівень 2 призначені для зниження витрат користувачів на взаємодію з L1, у них самих також є витрати.

Витрати на OP-Rollups в основному походять з двох аспектів: витрат на подання стиснених даних транзакцій на L1 та витрат на експлуатацію вузлів L2. На щастя, план EIP-4844 для Ethereum значно знизив витрати на взаємодію між L2 та основною мережею. Але значні кошти, необхідні для підтримки вузлів, можуть призвести до втрат можливостей.

Основні витрати ZK-Rollups виникають з великої кількості обчислювальних ресурсів та спеціалізованого обладнання, необхідного для генерації нульових доказів. Одночасно потрібно нести витрати на транзакції за подачу даних на ланцюг. Потреба в спеціалізованому обладнанні може призвести до більшої централізації мережі.

Підсумок

Незалежно від того, чи це OP-Rollups, чи ZK-Rollups, вони є важливими рішеннями для екосистеми Ethereum у відповідь на виклики масштабованості. З впровадженням оновлень Ethereum EIP-4844, витрати на публікацію даних для Рівня 2 вже значно знижені, що ще більше розкриє потенціал обох рішень і сприятиме подальшому розвитку екосистеми Ethereum.