Mở rộng quy mô Ethereum với các Layer 2 gốc được ưu tiên và Xây dựng Block không trạng thái

Giới thiệu

Hành trình mở rộng quy mô của Ethereum đã lâu nay nghiên cứu các giải pháp Layer 2 (L2) để tăng xuất lượng trong khi vẫn duy trì tính phi tập trung. Một hướng đầy hứa hẹn - xây dựng dựa trên các công việc trước như based rollups - là khái niệm về các Layer 2 gốc được ưu tiên. Trong bài viết này, tôi lập luận rằng chúng ta có thể mở rộng quy mô Ethereum bằng cách tạo ra các hệ thống L2 được tích hợp sâu vào giao thức Ethereum, chia sẻ tập hợp xác thực để xử lý các giao dịch song song. Đây không phải là một phát minh mới mà là sự tinh chỉnh của các ý tưởng hiện có, tận dụng các trình xác thực không hoạt động trong nhiệm vụ Layer 1 (L1) thông qua các khái niệm như Orbit để mở rộng xuất lượng theo chiều ngang. Bằng cách luân chuyển các trình xác thực giữa L1 và nhiều L2, chúng ta có thể mở khóa không gian khối gốc bổ sung, tăng năng lực giao dịch và giới thiệu các thị trường phí cục bộ - tất cả đều không yêu cầu phần cứng nút ngày càng nặng nề. Mỗi L2 sẽ có các giới hạn gas và các cấu hình khác được đặt giống như L1. Tôi không tin rằng các Layer 2 gốc được ưu tiên này có khả năng cạnh tranh cao với các Layer 2 không được ưu tiên. Những Layer 2 đó rõ ràng có khả năng mở rộng quy mô xuất lượng theo chiều dọc và tạo ra các cộng đồng có thể chấp nhận các mức độ kiểm duyệt khác nhau mà các rollup gốc được ưu tiên sẽ không thể làm được.

Tôi không tin rằng chúng ta có thể an toàn thuê ngoài việc xây dựng block mà không có một giải pháp dự phòng gốc khả thi sẽ dẫn đến xuất lượng thấp hơn đáng kể. Việc thuê ngoài xây dựng block cho các tác nhân tinh vi sẽ không tránh khỏi tạo ra sự phụ thuộc vào họ. Khi MEV giảm theo thời gian (các ứng dụng được khuyến khích tự nắm bắt nó), các nhà xây dựng block kiếm được ít doanh thu hơn. Khi xuất lượng tăng, chi phí xây dựng block trở nên ngày càng đắt đỏ. Do đó, khả năng sinh lời phụ thuộc vào kiến thức chuyên sâu, độc quyền đáng kể làm tăng độ khó cho những người mới gia nhập để cạnh tranh trong việc xây dựng block. Khi các cuộc đấu giá là "người chiến thắng chiếm toàn bộ", các nhà xây dựng không cạnh tranh không thể tồn tại và bạn sẽ kết thúc với mức độ tập trung cao (một thị trường độc quyền hoặc song trùng sẽ không làm tôi ngạc nhiên). Bạn có thể xem qua một số luồng về quan điểm của tôi tại đây: Bảo vệ Việc Xây dựng Block Cục bộ.

Bài viết này sẽ chạm đến không gian thiết kế có sẵn, tập trung vào các đánh đổi và vai trò then chốt của việc xây dựng block không trạng thái để mở rộng theo chiều ngang, cho phép chúng ta giữ việc xây dựng block cục bộ và giữ cho khả năng fork của Ethereum là thực tế.

Khái niệm Cốt lõi: Các Layer 2 gốc được ưu tiên với các Trình xác thực được chia sẻ

Các Layer 2 gốc được ưu tiên mở rộng tập hợp trình xác thực của Ethereum vượt ra ngoài nhiệm vụ L1. Hiện tại, 31/32 trình xác thực không thực sự hữu ích cho Ethereum. Lý tưởng nhất là chúng ta muốn một hệ thống có thể đảm bảo phần lớn mạng được tận dụng một cách hiệu quả nhất có thể. Chúng ta có thể lấy các trình xác thực không đề xuất hoặc chứng thực trên L1 (ví dụ: do sự luân chuyển trong các hệ thống như Orbit) và chuyển chúng sang các L2, tạo thành các ủy ban để xử lý việc xếp thứ tự giao dịch và sản xuất block. Ví dụ: chúng ta có thể có các ủy ban gồm 96 trình xác thực cho mỗi L2, với 16 trình xác thực được giao nhiệm vụ FOCIL/đề xuất và phần còn lại chứng thực. Giống như L1, chúng ta sẽ mong đợi phần lớn stake của L2 chứng thực block mới để nó được chấp nhận và hoàn tất. Mỗi slot, chúng ta có thể luân chuyển 4 trình xác thực (Tôi đang nói như thể tất cả các trình xác thực đều có 32 eth stake nhưng tôi nhận thức được rằng điều này không phải như vậy, có một số độ phức tạp ở đây về việc lựa chọn trình xác thực, v.v. nhưng tôi nghĩ đây là điều chúng ta có thể giải quyết và muốn giữ cho mọi thứ đơn giản ngay bây giờ) từ L2 mà họ đang ở và chuyển trở lại L1 hoặc L2 khác, đảm bảo tính năng suất liên tục.

• Bảo mật được chia sẻ: Các L2 này kế thừa bảo mật của Ethereum thông qua các bằng chứng zero-knowledge (zk), được xác thực bằng cùng một cơ chế đồng thuận và các đảm bảo chống kiểm duyệt gần như tương đương (điều mà hầu như không có L2 nào hiện tại có).

• Mở rộng quy mô theo chiều ngang: Việc thêm nhiều L2 sẽ tăng xuất lượng mà không cần nâng cấp phần cứng theo chiều dọc, trái ngược với các nâng cấp nút truyền thống.

Điều này tận dụng thực tế rằng, trong các hệ thống như Orbit, khoảng 80% stake của trình xác thực có thể đang hoạt động trên L1, để lại khoảng 20% cho các L2, làm tăng không gian khối gốc.

Sự Cần thiết của Việc Xây dựng Block Không Trạng thái

Để điều này hoạt động, việc xây dựng block không trạng thái là mong muốn. Các trình xác thực không thể lưu trữ toàn bộ trạng thái vì các yêu cầu lưu trữ tiếp tục tăng ngay cả trên L1 và còn ít hơn nếu bao gồm tất cả các L2. Thay vào đó:

• Cách Hoạt động: Người dùng hoặc nhà cung cấp trạng thái cung cấp các chứng nhận (dữ liệu trạng thái + bằng chứng) với các giao dịch. Các trình xác thực sử dụng cây Verkle để xác minh các bằng chứng nhỏ gọn này (~150 byte) so với gốc trạng thái, xây dựng block mà không cần trạng thái cục bộ. Bạn có thể có một số tối ưu hóa cho phép các bằng chứng zkEVM về việc thực thi không xung đột với bất kỳ thay đổi trạng thái nào khác được gửi như một giao dịch hợp lệ với chi phí gas thấp hơn.

• Tại sao Điều này Quan trọng: Tính không trạng thái giữ cho các yêu cầu phần cứng thấp, cho phép chuyển đổi nhanh chóng giữa các nhiệm vụ L1 và L2. Đây là xương sống của việc mở rộng quy mô theo chiều ngang, đảm bảo các trình xác thực có thể xử lý bất kỳ L2 nào mà không cần đồng bộ các tập dữ liệu khổng lồ.

Nếu không có tính không trạng thái, những lợi ích của các L2 được ưu tiên - tính linh hoạt, khả năng mở rộng và sự tham gia rộng rãi - sẽ sụp đổ dưới các yêu cầu lưu trữ và thời gian đồng bộ không thực tế.