Перспективи розвитку Ethereum у 2030 році: Візія світового реєстру з паралельними L1 та Rollup

Ethereum прагне підтримувати довірчу нейтральність, одночасно сприяючи більш високим рівням інновацій. Ранні дорожні карти зосереджувалися на Rollup, плануючи спростити базову мережу, перемістивши більшість активності на L2. Але нещодавні події показують, що бути лише мінімалізованим рівнем консенсусу та доступності даних недостатньо: L1 повинна мати можливість обробки трафіку та активності, що є основою, на яку в кінцевому підсумку покладається L2. Це означає необхідність більш швидкого часу створення блоків, нижчих витрат на дані, більш потужних механізмів доказу та кращої взаємодії.

Підвищення активності L1 призведе до зростання активності L2, що можна порівняти з підняттям води, що піднімає човен.

Наближається реконструкція механізму консенсусу Beam Chain, метою якої є досягнення швидшої остаточної підтверджувальної швидкості та нижчого порогу для валідаторів, одночасно підвищуючи початкову пропускну здатність та подальше зміцнюючи нейтральність Ethereum. Водночас вже є пропозиції щодо перенесення активності з застарілого віртуального машини Ethereum (EVM) на рідну віртуальну машину RISC-V, що обіцяє значно підвищити ефективність доказувачів за умови збереження взаємодії з традиційними контрактами.

Ці оновлення переформатують ландшафт L2. До 2030 року дорожня карта Ethereum з універсальним Rollup в центрі буде інтегрована в два напрямки в межах одного діапазону:

• Вирівняльний Rollup: пріоритетно реалізувати глибоку інтеграцію з Ethereum (, таку як спільне сортування, рідна верифікація ), максимально використовуючи ліквідність L1 за умови мінімізації довірчих припущень. Ці відносини є взаємовигідними, вирівняльний Rollup може безпосередньо отримувати комбінованість та безпеку з L1.

• Продуктивний Rollup: першочергово прагне до пропускної здатності та реального користувацького досвіду, іноді реалізується через альтернативні шари доступності даних (DA ) або уповноважених учасників (, таких як централізовані сортувальники, малі безпечні комітети/мультипідписи ), але все ж використовує Ethereum як фінальний рівень розрахунків для отримання надійності ( або для просування на ринку ).

При проектуванні цих рішень Rollup кожна команда повинна зважити на три наступні аспекти:

• Отримання ліквідності: як отримати та використовувати ліквідність на Ethereum та, можливо, інших рішеннях Rollup? Яке значення має синхронна або атомарна компоновність?

• Безпечне джерело: в якій мірі ліквідність, що переноситься з Етер на Rollup, повинна безпосередньо успадковувати безпеку Ethereum або залежати від постачальника Rollup?

• Виконавча виразність: якою є важливість сумісності Ethereum Virtual Machine (EVM)? З огляду на альтернативи, такі як SVM, та зростання популярності смарт-контрактів на Rust, чи залишиться сумісність EVM важливою в найближчі п'ять років?

Поляризація в родоводі Rollup

Проекти Rollup поступово зосереджуються на двох крайнощах. Одна сторона - це високопродуктивні Rollup, які можуть забезпечити максимальну пропускну здатність і користувацький досвід ( з високою пропускною здатністю, низькою затримкою ), але з меншою інтеграцією з Ethereum L1; інша сторона - це Rollup, що відповідають стандартам Ethereum (, такі як Rollup на основі L1, рідні Rollup, ультразвукові Rollup ), які повністю використовують безпеку Ethereum, дані та механізм консенсусу, пріоритетно забезпечуючи децентралізацію, безпеку та довірену нейтральність, але під впливом обмежень дизайну L1 жертвують частиною продуктивності. А Rollup, які знаходяться посередині і намагаються збалансувати обидва напрямки, можуть мати труднощі з конкуренцією, в кінцевому підсумку вони можуть схилитися до одного з крайнощів, зіткнувшись з ризиком бути витісненими.

У верхньому лівому куті графіка Rollup зосереджений на продуктивності: вони можуть використовувати централізовані сортувальники, альтернативні мережі доступності даних (DA мережі ) або специфічну оптимізацію застосунків для досягнення значно вищої пропускної здатності, ніж звичайний L2(, як MegaETH ). Деякі Rollup з орієнтацією на продуктивність будуть правіше в плані узгодженості (, наприклад, шляхом використання технологій на основі швидкого попереднього підтвердження, таких як Puffer UniFi та Rise, націлюючись на "ідеальну ціль" у верхньому правому куті ), проте їхня остаточна детермінованість все ще залежить від специфікацій L1. У порівнянні з цим, Rollup у нижньому правому куті максимізує узгодженість з Ethereum: глибоко інтегруючи ETH у комісії, транзакції та DeFi; закріплюючи сортування транзакцій та/або перевірку доказів на L1; та віддаючи перевагу комбінованості, а не первісній швидкості (. Наприклад, Taiko, хоч і рухається в цьому напрямку, також досліджує ліцензоване попереднє підтвердження для оптимізації користувацького досвіду ). До 2030 року багато "помірних" L2 або перейдуть на один із зазначених вище типів моделей, або зіткнуться з ризиком вимирання. Користувачі та розробники схиляються до вибору високозахищеного середовища, узгодженого з Ethereum ( для високих ризиків і комбінованих сценаріїв DeFi ), або високої масштабованості, спеціально налаштованих мереж ( для масових користувацьких застосувань ). Дорожня карта Ethereum на 2030 рік закладає основу для обох цих шляхів.

Визначення "узгодженості" є спірним і ще не досягнуто консенсусу. Що стосується цього звіту, вище наведено короткий аналіз "продуктивності" та "узгодженості". Графіки, наведені раніше, побудовані на основі цього визначення і не обов'язково підходять для інших інтерпретацій "узгодженості".

Чому проміжна зона зникне?

Мережева ефектність буде сприяти зосередженню ринку навколо меншої кількості, але більших вузлів. У таких ринках, як криптовалюти, де мережева ефектність відіграє домінуючу роль, врешті-решт може скластися структура, де кілька переможців домінують, як ми бачимо в сфері CEX. Через те, що мережева ефектність буде зосереджена навколо основних переваг однієї мережі, екосистема, як правило, інтегрується навколо небагатьох платформ "максимізації продуктивності" та "максимізації безпеки". Роллап, який не досягає повної відповідності або продуктивності в Ethereum, в кінцевому підсумку може не отримати ні безпеки, ні доступності.

З розвитком технології Rollup економічна діяльність буде формуватися у вигляді ієрархії, зважаючи на "необхідний рівень безпеки" та "вартість отримання безпеки". Сценарії, які не можуть витримати ризики розрахунків або управління, такі як DeFi на рівні установ, великі ончейн сховища, ринки з високою вартістю забезпечення тощо, можуть зосереджуватися на ланцюгах (, які успадковують повну безпеку та нейтральність Ethereum або на самому Ethereum L1 ). На іншому кінці, ті сценарії, що націлені на масового користувача, такі як Meme, торгівля, соціальні мережі, ігри, роздрібні платежі тощо (, збиратимуться на ланцюгах з найкращим користувацьким досвідом та найнижчими витратами; такі ланцюги можуть вимагати спеціалізованих рішень для підвищення пропускної здатності або централізованих механізмів сортировки. Таким чином, загальні ланцюги, які "мають прийнятну швидкість, але не є найшвидшими, безпека яка достатня, але не оптимальна", поступово зменшать свою привабливість. Особливо до 2030 року, якщо міжланцюгова взаємодія дозволить активам вільно переміщатися між цими двома категоріями сценаріїв, простір для виживання в цій проміжній зоні буде ще більш обмеженим.

Еволюція технологічного стеку Ethereum

Весь базовий рівень Ethereum ) запланував значні оновлення від виконання, розрахунку, консенсусу до доступності даних (, що має на меті покращити масштабованість L1 та краще адаптуватись до моделі розвитку з основою на Rollup. Ключові покращення підвищать продуктивність, знизять складність і сприятимуть більш безпосередній ролі Ethereum у функціонуванні Rollup.

![Мрії про Ethereum 2030: Світовий реєстр з паралельними L1 та Rollup])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-96370a0bfa4459d6c65e8cc17481a3e0.webp(

) Шар виконання

До 2030 року поточне середовище виконання Ethereum (, що використовує 256-бітну архітектуру та традиційний дизайн віртуальної машини Ethereum EVM), може бути замінено або вдосконалено більш сучасною та ефективною віртуальною машиною. Віталік запропонував оновити віртуальну машину Ethereum до архітектури на основі RISC-V. RISC-V є спрощеним модульним набором інструкцій, який обіцяє значний прорив у ефективності виконання транзакцій та генерації доказів ###, підвищуючи їх на 50-100 разів (. Його 32/64-бітні інструкції можуть безпосередньо адаптуватися до сучасних ЦП, а також мають вищу ефективність у нульових знаннях. Щоб зменшити вплив технічних ітерацій і уникнути зупинки темпів, планується впровадження подвійної віртуальної машини: збереження EVM для забезпечення зворотної сумісності, одночасно впроваджуючи нову віртуальну машину RISC-V для обробки нових контрактів ), подібно до рішення Arbitrum Stylus для сумісності контрактів WASM + EVM (. Цей крок має на меті значно спростити та прискорити рівень виконання, одночасно сприяючи масштабованості L1 та підтримці Rollup.

Дизайн EVM не враховує нульові докази, тому zk-EVM доказуватель при моделюванні перетворення стану, обчисленні кореневого хешу/хеш-дерева та обробці механізмів, характерних для EVM, створює велику кількість додаткових витрат. На відміну від цього, віртуальна машина RISC-V використовує більш просту логіку регістрів, що дозволяє безпосередньо моделювати та генерувати докази, що суттєво зменшує необхідні обмеження. Її дружелюбність до нульових доказів може усунути неефективні етапи, такі як обчислення gas та управління станом, що є корисним для всіх Rollup, які використовують нульові докази: генерація доказів перетворення стану буде простішою, швидшою та менш витратною. Врешті-решт, оновлення EVM до віртуальної машини RISC-V може підвищити загальну пропускну здатність доказів, дозволяючи L1 безпосередньо перевіряти виконання L2, а також підвищити верхню межу пропускної здатності віртуальної машини Rollup.

Крім того, це також виведе за межі вузького кола Solidity/Vyper, значно розширить екосистему розробників Ethereum і залучить більше учасників з основних розробницьких спільнот, таких як Rust, C/C++, Go.

) Рівень розрахунків

Ethereum планує перейти від розрізнених моделей розрахунків L2 до єдиного, рідного інтегрованого каркасу розрахунків, що кардинально змінить спосіб розрахунку Rollup. Сьогодні кожен Rollup повинен розгортати незалежні контракти верифікації L1 ( для доказів шахрайства або доказів дійсності ), ці контракти мають високий рівень кастомізації та є незалежними один від одного. До 2030 року Ethereum може інтегрувати рідну функцію ### запропоновану функцію EXECUTE передкомпіляції (, як універсальний L2 виконавчий верифікатор. EXECUTE дозволяє верифікаторам Ethereum безпосередньо повторно виконувати перетворення стану Rollup і перевіряти їх правильність, по суті, "закріплюючи" можливість верифікації будь-якого блоку Rollup на рівні протоколу.

Це оновлення призведе до появи "рідного Rollup", який по суті є програмованими виконавчими шarding ), схожими на дизайн NEAR (. На відміну від звичайних L2, стандартних Rollup або Rollup на базі L1, блоки рідного Rollup перевіряються власним виконавчим двигуном Ethereum.

EXECUTE усунув потребу в складній налаштовуваній інфраструктурі для моделювання та обслуговування EVM ), такій як механізми доказу шахрайства, схеми нульових знань, "безпечні комітети" з мультипідписом (, суттєво спростивши розробку еквівалентного EVM Rollup, врешті-решт досягнувши практично повністю бездозволеного L2 без потреби у налаштуванні коду. У поєднанні з наступним поколінням реальних доказувачів ), такими як Fermah, Succinct (, це може забезпечити миттєві розрахунки на L1: як тільки Rollup-транзакції включені в L1, вони досягають остаточності без необхідності чекати вікно доказу шахрайства або обчислень багатьох періодів доказів. Створюючи шар розрахунків як глобальну спільну інфраструктуру, Ethereum підвищує довіру нейтральності ), користувачі можуть вільно обирати клієнти перевірки ( і комбінованість ), не турбуючись про проблеми з реальними доказами в одному слоті, синхронізація комбінованості суттєво спрощується (. Всі рідні ) або рідні + засновані на L1 ( Rollups будуть використовувати одну й ту ж функцію розрахунків L1, забезпечуючи стандартизовані докази та зручну взаємодію між Rollup ) шардінгами (.

![Мрії про Ethereum 2030: Світовий бухгалтерський облік з L1 та Rollup в паралельному режимі])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-dfa9cc6c40060f51d169ddbd9f7a02aa.webp(

) Шар консенсусу

Консенсусний шар Beacon Chain мережі Ethereum реконструюється в Beam Chain, що має на меті оновлення механізму консенсусу за допомогою сучасних криптографічних технологій (, включаючи стійкість до квантових атак ), для підвищення масштабованості та рівня децентралізації. Серед шести основних напрямків досліджень, ключовими характеристиками, що стосуються цієї статті, є:

• Коротші проміжки часу, швидше фіналізація: однією з основних цілей Beam Chain є підвищення швидкості фіналізації. Поточна фіналізація приблизно за 15 хвилин за механізмом ###Gasper складає 2 епохи, тобто 32+32 з 12-секундними проміжками (, скорочується до 3 проміжків фіналізації )3SF, 4-секундного проміжку, приблизно 12 секунд (, в кінцевому підсумку досягаючи одноразової фіналізації )SSF, приблизно 4 секунди (. 3SF+4-секундний проміжок означає, що остаточне підтвердження можна завершити протягом 10 секунд після того, як транзакція потрапила в блокчейн, суттєво покращуючи досвід користувачів на основі L1 Rollup і нативного Rollup: підвищення швидкості блоків L1 безпосередньо прискорить генерацію блоків Rollup. Час включення транзакції в блок становить приблизно 4 секунди ) при високому навантаженні, що є тривалішим (, що робить відповідний Roll...