Tác giả: Steven, Nhà nghiên cứu E2M
Lời nói đầu
Ethereum VS Celestia + Cosmos, sự đánh đổi có lẽ như sau: tính hợp pháp + bảo mật cao + mức độ phân quyền cao VS khả năng mở rộng cao (chi phí thấp + hiệu suất tốt + lặp lại dễ dàng) + khả năng tương tác tốt Tại sao? Trong giai đoạn đầu, nó chủ yếu được xác định bởi nhu cầu song phương của các bên tham gia dự án với quy mô nhỏ hơn, thời gian phát triển và người dùng ngắn hơn:
Người dùng: Trong nhận thức của nhiều người dùng, nhiều người dùng phổ thông có nhu cầu lớn hơn về sản phẩm dễ sử dụng và giá cả phải chăng hơn là về bảo mật (dù là Web2 hay Web3);
Các bên tham gia dự án sớm: cần khả năng mở rộng tốt để thực hiện các điều chỉnh chiến lược bất cứ lúc nào và giảm chi phí để dự án có sức sống lâu hơn. Do đó, rất khó để nói trực tiếp rằng các chuỗi khối mô-đun như Celestia là kẻ hủy diệt Ethereum, nhưng một bộ phận lớn dân chúng có nhu cầu về chuỗi công khai Web3 hiệu suất cao, tiết kiệm chi phí và có thể mở rộng. Tính hợp pháp, bảo mật và tác động trực tiếp của Ethereum vẫn không thể lay chuyển, nhưng điều này không ngăn cản người dùng có những lựa chọn khác trong một số trường hợp nhất định.
1. Bối cảnh
Bản nâng cấp Cancun sắp ra mắt và dự kiến sẽ giảm thêm phí gas của Lớp 2 sau EIP-4844 Proto Danksharding.
Ethereum sẽ hoàn thiện giải pháp sharding DankSharding trong vài năm tới (nâng cấp Cancun, EIP-4844 chỉ là một trong số đó).
Tuy nhiên, với sự ra mắt của mạng chính Celestia vào lúc 2 giờ chiều ngày 31 tháng 10 năm 2023 và khả năng cao sẽ thấy Avail (trước đây là Polygon Avail, đã được tách thành một dự án riêng) trong quý đầu tiên năm nay, quý thứ ba năm nay. -lớp đồng thuận của đảng + DA Lớp này đã hoàn toàn vượt qua nó, đạt được mục tiêu mô-đun hóa mà Ethereum chỉ có thể đạt được trước thời hạn trong vài năm tới. Nó đã giảm đáng kể chi phí của Lớp 2 trước khi nâng cấp Cancun, trở thành sự lựa chọn của nhiều người. Lớp 2 DA, ăn thịt DA thuộc về Lớp bánh của Ethereum.
Ngoài ra, chuỗi khối mô-đun cung cấp các dịch vụ đa dạng hơn cho các chuỗi công cộng trong tương lai và các nhà cung cấp dịch vụ Raas như Altlayer và Caldera đã trở thành những người được hưởng lợi. Người ta hy vọng rằng nhiều chuỗi công cộng (chuỗi ứng dụng) theo chiều dọc hơn sẽ xuất hiện, tạo ra nền tảng tốt hơn cho các ứng dụng Web 3.0. .
Bài viết này chủ yếu tìm hiểu về blockchain, bước đầu tìm hiểu về dự án blockchain mô-đun Celestia và hiểu sâu hơn về Blob trong bản nâng cấp Ethereum Cancun.
1.1 Xuất xứ
Khái niệm sớm nhất về chuỗi khối mô-đun là Lấy mẫu dữ liệu sẵn có và bằng chứng gian lận do đồng sáng lập Celestia Mustafa Albasan và Vitalik đồng tác giả vào năm 2018 (Data Availability Sampling and Fraud Proofs). Bài viết này tập trung vào cách giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng mà không ảnh hưởng đến tính bảo mật và phân cấp của Ethereum. Điều bất ngờ là nó cung cấp các giải pháp kỹ thuật không chỉ cho Ethereum mà còn cho các lớp DA của bên thứ ba khác.
Logic chung là các nút đầy đủ chịu trách nhiệm tạo khối, trong khi các nút nhẹ chịu trách nhiệm xác minh.
Lấy mẫu sẵn có dữ liệu (DAS) là gì?
Tái bút: Công nghệ này là cốt lõi của công nghệ Celestia và vô tình cung cấp giải pháp cho các lớp DA của bên thứ ba.
Nội dung được dịch và chuyển thể từ: Paradigm-joachimneuData Availability Sampling: From Basics to Open Problems》
Tham khảo mẫu phòng nhỏ màu đen sau:
Có một bảng thông báo trong phòng tối (xem truyện tranh bên dưới). Đầu tiên, người sản xuất khối bước vào phòng và có cơ hội viết một số thông tin lên bảng thông báo. Khi nhà sản xuất khối thoát ra, nó có thể cung cấp cho người xác thực một mẩu thông tin nhỏ (kích thước của thông tin này không chia tỷ lệ tuyến tính với dữ liệu gốc). Bạn vào phòng với một chiếc đèn pin có chùm sáng rất hẹp và pin rất yếu nên bạn chỉ có thể đọc được dòng chữ ở một số rất ít vị trí khác nhau trên bảng thông báo. Mục tiêu của bạn là thuyết phục bản thân rằng nhà sản xuất khối thực sự đã để lại đủ thông tin trên bảng thông báo để nếu bạn bật đèn và đọc toàn bộ bảng thông báo, bạn sẽ có thể khôi phục tập tin.
Mô hình này đương nhiên phù hợp với Ethereum và không cần tối ưu hóa nhiều, vì Ethereum có đủ trình xác thực (nút xác minh). Tuy nhiên, đối với các chuỗi công khai khác có tương đối ít nút xác minh, cần phải có mức phí cao hơn và các phương thức xác minh phức tạp hơn để đảm bảo an ninh.
Vì vậy, đối với các dự án có ít nút xác minh hơn, họ sẽ gặp phải hai tình huống: hoặc nhà sản xuất hành xử trung thực và viết một tệp hoàn chỉnh, hoặc nhà sản xuất hành xử không phù hợp và bỏ đi một phần nhỏ thông tin, khiến toàn bộ tệp không có sẵn. Hai trường hợp này không thể được phân biệt một cách đáng tin cậy nếu chỉ kiểm tra các bảng thông báo ở một vài địa điểm.
Một giải pháp là: Xóa sửa mã Reed-Solomon
Mã hóa xóa hoạt động như sau: k khối thông tin được mã hóa thành một vectơ dài hơn n khối mã hóa. Tỷ lệ r=k/n Độ dư thừa của mã đo lường độ dư thừa do mã đó đưa ra. Sau đó, từ một số tập hợp con của các khối được mã hóa, chúng ta có thể giải mã các khối thông tin gốc.
Nói một cách đơn giản, nó giống như hai điểm xác định một đường thẳng Khi r, k và n đều được xác định ban đầu thì đường thẳng đó đã được xác định. Sau đó, nếu muốn khôi phục lại đường thẳng này, bạn chỉ cần biết hai điểm đó. điểm trên đường thẳng.
Mã Reed-Solomon còn phức tạp hơn bởi logic này, trong đó khi đã biết các vị trí khác nhau của việc đánh giá đa thức, việc đánh giá nó có thể đạt được ở bất kỳ vị trí nào khác (bằng cách trước tiên khôi phục đa thức và sau đó đánh giá nó).
Quay lại vấn đề về tính khả dụng của dữ liệu: thay vì yêu cầu nhà sản xuất khối ghi tệp gốc lên bảng thông báo, chúng tôi yêu cầu nó cắt tệp thành các khối, mã hóa chúng bằng mã Reed-Solomon, chẳng hạn như tỷ lệ và viết ra Mã hóa. các khối được đăng lên bảng thông báo. Bây giờ, hãy giả sử rằng các nhà sản xuất khối ít nhất tuân theo mã hóa một cách trung thực - sau này chúng ta sẽ xem cách loại bỏ giả định này. Một lần nữa hãy xem xét hai tình huống: hoặc nhà sản xuất hành xử trung thực và ghi tất cả các khối hoặc nhà sản xuất hành xử không phù hợp và muốn giữ cho tệp không khả dụng. Hãy nhớ lại rằng chúng ta có thể mã hóa các khối từ bất kỳ khối nào bên ngoài . Do đó, để giữ cho tệp không khả dụng, nhà sản xuất khối có thể ghi tối đa một khối lớn. Nói cách khác, ít nhất là ở thời điểm hiện tại, hơn một nửa số khối được mã hóa sẽ bị mất!
Nhưng bây giờ hai trường hợp bảng thông báo đầy và bảng thông báo trống một nửa rất dễ phân biệt: bạn kiểm tra số trên bảng thông báo tại các vị trí mẫu nhỏ ngẫu nhiên, còn nếu mỗi vị trí mẫu có khối riêng thì file đó là được coi là có sẵn và nếu bất kỳ vị trí lấy mẫu nào trống thì tệp được coi là không có sẵn.
Bằng chứng gian lận là gì?
Một cách để loại trừ mã hóa không hợp lệ. Cách tiếp cận này dựa trên thực tế là một số nút lấy mẫu đủ mạnh để lấy mẫu nhiều khối đến mức chúng có thể phát hiện sự không nhất quán trong mã hóa khối và đưa ra bằng chứng gian lận mã hóa không hợp lệ để đánh dấu các tệp được đề cập là không thể sử dụng được. Nỗ lực này nhằm mục đích giảm thiểu số lượng khối mà các nút phải kiểm tra (và chuyển tiếp như một phần của bằng chứng gian lận) để phát hiện gian lận.
Giải pháp này cuối cùng sẽ hy sinh một phần nhỏ khả năng bảo mật và trong trường hợp nghiêm trọng, dữ liệu sẽ bị mất.
Điều thú vị là kế hoạch này đã đặt nền móng cho sự ra đời của các dự án lớp DA của bên thứ ba Celestia và Avail, đồng thời Ethereum đã tạo ra các đối thủ cạnh tranh cho chính nó.
Vào năm 2019, Mustafa Albasan đã viết “LazyLegder》Trách nhiệm của blockchain đã được đơn giản hóa, chỉ cần sắp xếp và đảm bảo tính khả dụng của dữ liệu và các mô-đun khác chịu trách nhiệm thực thi và xác minh (vào thời điểm đó nó không được chia thành các lớp khác nhau), do đó giải quyết được vấn đề về khả năng mở rộng của blockchain. Sách trắng này nên được coi là nguyên mẫu của blockchain mô-đun. Mustafa Albasan cũng là một trong những người đồng sáng lập Celestia.
Celestia là giải pháp blockchain mô-đun đầu tiên trong những ngày đầu, nó tồn tại dưới dạng chuỗi công khai lớp thực thi, cho phép các hợp đồng thông minh được thực thi trên đó. Giải pháp mở rộng của Rollup làm rõ hơn khái niệm về lớp thực thi. Hợp đồng thông minh được thực thi ngoài chuỗi và kết quả thực thi được nén theo đợt thành chứng chỉ và tải lên lớp thực thi.
Một bổ sung nhỏ cho bằng chứng Rollup
Bằng chứng gian lận (fraud proof) là một hệ thống chấp nhận kết quả tính toán. Bạn có thể yêu cầu những người có tiền gửi cầm cố ký vào một tin nhắn có dạng sau: Tôi chứng minh rằng nếu bạn tính C bằng đầu vào X, bạn sẽ nhận được đầu ra Y. . Theo mặc định, bạn sẽ tin tưởng vào tin nhắn, nhưng những người khác có tiền gửi đặt cọc sẽ có cơ hội phản đối phép tính. Họ có thể ký vào một thông báo có nội dung Tôi không đồng ý, đầu ra phải là Z chứ không phải Y. sẽ thực hiện các phép tính. Sai sót của một trong hai bên này sẽ dẫn đến mất tiền đặt cọc và mọi tính toán dựa trên tính toán không chính xác sẽ được thực hiện lại.
ZK-SNARK là một dạng bằng chứng mật mã có thể xác minh trực tiếp rằng “sau khi nhập X, thực hiện phép tính C, Y sẽ được xuất ra”. Ở cấp độ mật mã, cơ chế xác minh này là đáng tin cậy vì nếu sau khi nhập Mặc dù việc chạy tính toán C mất rất nhiều thời gian nhưng bằng chứng có thể được xác minh rất nhanh. ZK có nghĩa là bằng chứng và xác minh có thể được hoàn thành hiệu quả hơn, vì vậy Vitalik cũng rất khuyến khích ZK-Rollup. Tuy nhiên, giống như sharding, khó khăn về mặt kỹ thuật lớn hơn nhiều so với bằng chứng gian lận và đồng thời sẽ mất nhiều năm để đạt được. thời gian, nó có thể mang lại chi phí bổ sung.
1.2 Sự đánh đổi trong bài toán tam giác bất khả thi của blockchain
Tam giác bất khả thi của blockchain: khả năng mở rộng, phân cấp và bảo mật.
Để xác định một cách đơn giản một tiêu chuẩn đo lường,
Khả năng mở rộng: Khả năng mở rộng (tốt) = TPS (cao) + Phí gas (thấp) + độ khó xác minh (thấp)
Phân quyền và bảo mật: Phân cấp (cao) + bảo mật (tốt) = số lượng nút (lớn) + yêu cầu phần cứng nút đơn (thấp)
Nói chung, cả hai chỉ có thể chọn đáp ứng một điều kiện, hy sinh điều kiện kia ở một mức độ nhất định, đó là lý do tại sao sự phát triển của Ethereum về khả năng mở rộng là cực kỳ chậm; Vitalik và Ethereum Foundation rất quan tâm đến cả tính bảo mật và phân cấp. mức ưu tiên cao nhất.
Giống như một số Lớp 1 hiệu suất cao truyền thống, chẳng hạn như Solana (1.777 trình xác thực) và Aptos (127 trình xác thực), họ bắt đầu theo đuổi khả năng mở rộng khi số lượng trình xác thực ít hơn số lượng nút Ethereum (5.000+) Chi phí ở ngưỡng cao yêu cầu về các nút và chi phí vận hành đắt đỏ; mặt khác, Ethereum chỉ bắt đầu theo đuổi khả năng mở rộng khi nó có hàng trăm nghìn trình xác nhận (hiện tại là 900k+) và đảm bảo tính phân cấp và bảo mật tuyệt đối. Đủ để thấy Ethereum Foundation coi trọng đến mức nào. đến hai đặc điểm này.
Số lượng trình xác nhận Solana:
Nguồn dữ liệu:https://solanabeach.io/validators
Số lượng trình xác nhận Ethereum:
Nguồn dữ liệu:https://www.validatorqueue.com/
Ngoài ra, so với các yêu cầu nghiêm ngặt của Lớp 1 hiệu suất cao đối với các nút và trình xác minh tập trung, các bản nâng cấp trong tương lai của Ethereum sẽ tiếp tục giảm bớt độ khó xác minh của trình xác minh, do đó giảm hơn nữa các yêu cầu đối với người dùng để trở thành người xác minh.
1.3 Tầm quan trọng của tính sẵn có của dữ liệu
Thông thường, khi một giao dịch được gửi tới chuỗi, trước tiên nó sẽ vào Mempool, nơi nó sẽ được các thợ mỏ chọn lọc, đóng gói thành một khối và khối đó sẽ được ghép vào blockchain. Khối chứa giao dịch này sẽ được phát tới tất cả các nút trong mạng. Các nút đầy đủ khác sẽ tải xuống khối mới này, thực hiện các phép tính phức tạp và xác minh từng giao dịch để đảm bảo rằng giao dịch đó là xác thực và hợp lệ. Các phép tính phức tạp và tính dự phòng là nền tảng bảo mật của Ethereum và chúng cũng gây ra nhiều vấn đề.
1.3.1 Tính sẵn có của dữ liệu
Thường có hai loại nút:
Nút đầy đủ - tải xuống và xác minh tất cả thông tin khối và dữ liệu giao dịch.
Nút nhẹ - nút chưa được xác minh đầy đủ, dễ triển khai và chỉ xác minh tiêu đề khối (thông báo dữ liệu). Đầu tiên, hãy đảm bảo rằng khi một khối mới được tạo, tất cả dữ liệu trong khối thực sự đã được xuất bản để các nút khác có thể xác minh nó. Nếu nút đầy đủ không xuất bản tất cả dữ liệu trong khối thì các nút khác không thể phát hiện xem khối có ẩn các giao dịch độc hại hay không.
Nút cần lấy tất cả dữ liệu giao dịch trong một khoảng thời gian nhất định và xác minh rằng không có dữ liệu giao dịch nào được xác nhận nhưng chưa được xác minh. Đây là tính sẵn có của dữ liệu theo nghĩa thông thường. Nếu một nút đầy đủ che giấu một số dữ liệu giao dịch, các nút đầy đủ khác sẽ từ chối đi theo khối này sau khi xác minh. Tuy nhiên, các nút nhẹ chỉ tải xuống thông tin tiêu đề khối sẽ không thể xác minh và sẽ tiếp tục đi theo khối rẽ nhánh này, ảnh hưởng đến An toàn. Mặc dù blockchain thường mất khoản tiền gửi của nút đầy đủ, nhưng điều này cũng sẽ gây thiệt hại cho những người dùng đã cam kết với nút đó. Và khi thu nhập từ việc che giấu dữ liệu vượt quá chi phí tịch thu, các nút sẽ có động cơ để che giấu nó. Khi đó, nạn nhân thực sự sẽ chỉ là người dùng đặt cược và những người dùng khác của chuỗi.
Mặt khác, nếu việc triển khai toàn bộ nút dần dần trở nên tập trung thì có khả năng xảy ra sự thông đồng giữa các nút, điều này sẽ gây nguy hiểm cho tính bảo mật của toàn bộ chuỗi.
Tính khả dụng của dữ liệu ngày càng thu hút nhiều sự chú ý, một mặt là do sự hợp nhất Ethereum PoS và mặt khác là sự phát triển của Rollup. Hiện tại Rollup sẽ chạy trình sắp xếp tập trung (Sequencer). Người dùng giao dịch trên Rollup và trình sắp xếp thứ tự sắp xếp, đóng gói và nén các giao dịch, xuất bản chúng lên mạng chính Ethereum và tất cả các nút mạng chính sẽ xác minh dữ liệu thông qua bằng chứng gian lận (Lạc quan) hoặc bằng chứng hợp lệ (ZK). Miễn là tất cả dữ liệu của khối do trình sắp xếp trình tự gửi thực sự có sẵn, mạng chính Ethereum có thể theo dõi, xác minh và xây dựng lại trạng thái Tổng hợp tương ứng để đảm bảo tính xác thực dữ liệu và bảo mật tài sản người dùng.
1.3.2 Sự bùng nổ và tập trung hóa nhà nước
Vụ nổ trạng thái có nghĩa là các nút đầy đủ của Ethereum tích lũy ngày càng nhiều dữ liệu lịch sử và trạng thái, đồng thời tài nguyên lưu trữ cần thiết để chạy các nút đầy đủ ngày càng tăng và ngưỡng hoạt động tăng lên, dẫn đến việc tập trung hóa các nút mạng.
Nguồn hình ảnh:https://etherscan.io/chartsync/chainarchive
Do đó, cần có cách để full node không cần tải toàn bộ dữ liệu khi đồng bộ và xác minh dữ liệu khối mà chỉ cần tải một số đoạn dư thừa của khối.
Tại thời điểm này, chúng tôi hiểu rằng tính sẵn có của dữ liệu là quan trọng. Vậy làm sao để tránh “thảm kịch của chung”? Điều đó có nghĩa là, mọi người đều biết tầm quan trọng của tính sẵn có của dữ liệu, nhưng vẫn cần có một số yếu tố mang lại lợi ích thiết thực cho mọi người khi sử dụng lớp sẵn có của dữ liệu riêng biệt.
Cũng như ai cũng biết bảo vệ môi trường là quan trọng nhưng khi thấy rác ven đường thì tại sao “tôi” lại phải nhặt? Tại sao không phải là ai khác? “Tôi” sẽ nhận được lợi ích gì từ việc nhặt rác?
1.4 Phân chia blockchain đơn giản
Khi xảy ra các hành động trên chuỗi (ví dụ: Swap, Stake, Giao dịch...), phải thực hiện 4 bước sau
Thực hiện: Bắt đầu giao dịch
Giải quyết: xác minh dữ liệu, xử lý sự cố
Sự đồng thuận: Tất cả các nút đều đồng ý
Tính sẵn có của dữ liệu: đồng bộ hóa dữ liệu vào chuỗi
Dựa trên điều này, LazyLedger đề xuất mô-đun hóa chuỗi khối, trong khi Celestia tiêu chuẩn hóa chuỗi khối mô-đun:
Lớp thực thi
Trách nhiệm: Chịu trách nhiệm thực hiện các hợp đồng thông minh và xử lý các giao dịch, đồng thời bàn giao kết quả thực hiện cho lớp giải quyết dưới dạng bằng chứng, đây cũng là nơi triển khai các ứng dụng khác nhau cho người dùng.
Các dự án tương ứng: Stacks khác nhau, Op stack, ZK Stack, Cosmos Stack, Layer 2 trên Ethereum
Lớp giải quyết
Trách nhiệm: Chịu trách nhiệm cung cấp sự đồng thuận và bảo mật toàn cầu, xác minh tính chính xác của kết quả thực thi L2 và cập nhật trạng thái người dùng, ví dụ: thay đổi trạng thái tài sản của tài khoản người dùng, cập nhật trạng thái của chính chuỗi (Chuyển mã thông báo, triển khai hợp đồng mới; )
Dự án tương ứng: Ethereum, BTC
PS: Càng có nhiều nút thì độ bảo mật càng cao.
Lớp đồng thuận
Trách nhiệm: Chịu trách nhiệm về tính nhất quán của toàn bộ nút, đảm bảo rằng các khối mới được thêm vào là hợp lệ và xác định thứ tự giao dịch trong memepool
Các dự án tương ứng: Ethereum (beacon chain), Dymension
Lớp sẵn có của dữ liệu, Lớp sẵn có của dữ liệu
Trách nhiệm: Chịu trách nhiệm đảm bảo tính sẵn có của dữ liệu để lớp thực thi và lớp giải quyết có thể chạy riêng biệt; tất cả các giao dịch ban đầu của lớp thực thi được đảm bảo được lưu trữ tại đây và lớp giải quyết được xác minh bởi lớp DA.
Các dự án tương ứng: Celestia, Polygon Avail, EigenDA (DA do Eigenlayer thực hiện), Eth Blob + Danksharding tương lai, Near, DA tập trung
Celestia là chuỗi khối Lớp 1 tập trung vào tính sẵn có của dữ liệu và các lớp đồng thuận; Optimism và Arbitrum là các chuỗi khối Lớp 2 tập trung vào lớp thực thi; Dymension đang tập trung vào lớp giải quyết.
2. Tiến trình mô đun hóa Ethereum
2.1 Kiến trúc hiện tại
Một hình ảnh để tóm tắt, không cần đi sâu vào chi tiết.
2.2 Phát triển dài hạn - chia thành nhiều chuỗi công việc
Ethereum đã dần dần tự mô-đun hóa kể từ khi nâng cấp Paris (và Hợp nhất).
Lớp đồng thuận/lớp giải quyết: chuỗi đèn hiệu
Lớp thực thi: (được gia công hoàn toàn) Rollup
Lớp DA: Calldata (hiện tại)/Blob (sau khi nâng cấp Cancun)/Danksharding (tương lai/kết thúc)
Một trong những cốt lõi của kế hoạch mở rộng Ethereum hiện tại của Vitalik trong tương lai là Rollup-Centric. Kết quả tiềm năng có thể được tham khảo trong hình sau:
Nó được chia thành nhiều chuỗi công việc với chuyên môn khác nhau. Tất cả các lớp đồng thuận, bảo mật và giải quyết đều kế thừa từ Ethereum. Mỗi chuỗi có một Rollup tương ứng chịu trách nhiệm về lớp thực thi.
Theo nghiên cứu hiện tại, có rất ít thông tin công khai về khó khăn kỹ thuật của việc phân mảnh. Tổ chức Ethereum tin rằng sẽ mất vài năm để hoàn thành việc phân chia hoàn chỉnh.
2.3 Kế hoạch chuyển tiếp Sharding—Nâng cấp EIP-4844 Proto-Danksharding/Cancun
Hard fork Dencun đã được xác nhận là vào ngày 13 tháng 3 năm 2024. Các kết quả cụ thể có thể được kết luận sơ bộ về việc giảm phí gas và cải thiện TPS.
Điều quan trọng nhất khi nâng cấp Cancun là bổ sung chế độ giao dịch mới, Blob.
Một số đặc điểm của Blob:
Một giao dịch 2 đốm màu, 258 kb
Một khối có thể có tối đa 16 đốm màu, 2 mb, nhưng Ethereum có mức phí gas cơ bản khi lớn hơn 1 mb, điều này sẽ khiến phí blockchain tiếp theo tăng lên; mb
Bảo mật Blob tương đương với L1 vì nó cũng được lưu trữ và cập nhật bởi các nút đầy đủ.
Nó sẽ tự động bị xóa sau 30 ngày
Blob sử dụng KZG Hashmmitment làm Hash để xác minh dữ liệu, tương tự như Merkle. Được hiểu là trạng thái chứng chỉ tải xuống
Không gian bộ đệm chiếm tương đối ít tài nguyên mạng. Ethereum Foundation đã đặt mức phí Gas tương đối thấp cho blob thông qua EIP-1559 (tách phí gas cho các loại giao dịch khác nhau có thể được hiểu là mỗi khối trong Ethereum). được cắm vào và dữ liệu giao dịch được lưu trữ trong đó để xác minh và thử thách bởi nút đầy đủ. Sau đó, nó sẽ biến mất sau 30 ngày, một KSG được tải lên để chứng minh rằng nó đã được xác minh và đạt được sự đồng thuận.
Nguồn dữ liệu: https://etherscan.io/chart/blocksize
Lam cach nao để hiểu được?
Một khối hiện có kích thước khoảng 150 kb, một khối là 128 kb và không gian của 8 khối là khoảng 1 M, đã được mở rộng gấp 6 hoặc 7 lần. Ngoài ra, phí gas đã giảm thông qua EIP-1559; dữ liệu giao dịch được tải lên cho một giao dịch đã trở nên ít hơn. Số lượng giao dịch được thực hiện bởi một khối tăng lên, điều này cuối cùng dẫn đến tăng TPS và giảm phí gas.
Cam kết của KZG
Bằng chứng KZG có phần giống với cây Merkle (ghi lại trạng thái của Ethereum), ghi lại trạng thái dữ liệu giao dịch.
Cam kết đa thức KZG (KZG Polynomial Commitment), còn được gọi là sơ đồ cam kết đa thức Carter, được xuất bản bởi Kate, Zaverucha và Goldberg. Trong sơ đồ đa thức, người chứng minh tính toán cam kết của đa thức và có thể mở nó tại bất kỳ điểm nào của đa thức. Lược đồ cam kết chứng minh rằng giá trị của đa thức tại một vị trí cụ thể phù hợp với một giá trị được chỉ định.
FRI là sơ đồ cam kết đa thức được Starkware áp dụng, có thể đạt được mức độ bảo mật lượng tử, nhưng lượng dữ liệu được chứng minh là lớn nhất; IPA là sơ đồ cam kết đa thức mặc định của thuật toán không có kiến thức Bulletproof và Halo 2. Thời gian xác minh là tương đối. lâu dài và các dự án được sử dụng là: Monero, zcash, v.v., hai dự án đầu tiên không yêu cầu cài đặt đáng tin cậy ban đầu.
Xét về quy mô chứng minh và thời gian xác minh, cam kết đa thức KZG có ưu điểm lớn hơn và cũng là phương pháp cam kết đa thức được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay.
2.4 Tóm tắt
Những thay đổi trước và sau quá trình Rollup ban đầu nhằm đóng gói và nén các giao dịch: điều quan trọng nhất là dữ liệu giao dịch ban đầu chiếm một không gian tương đối lớn đã được chuyển thành bằng chứng KSG chiếm một không gian nhỏ và có thời gian xác minh nhanh.
2.5 Những góc nhìn khác
Sau đây được trích dẫn từ:https://twitter.com/0x Ning 0x/status/1758473103930482783
Liệu phí gas của Ethereum L2 có thực sự giảm hơn 10 lần sau khi nâng cấp Cancun?
Có sự đồng thuận trên thị trường hiện nay: Sau khi nâng cấp Cancun, phí gas trung bình của Ethereum L2 sẽ giảm 10 lần hoặc thậm chí cao hơn.
Sau khi triển khai giao thức lõi nâng cấp Cancun EIP 4844, mạng chính Ethereum sẽ bổ sung thêm ba không gian Blob mới dành riêng để lưu các giao dịch L2 và dữ liệu trạng thái, đồng thời các Blobs này có thị trường Phí Gas độc lập. Người ta ước tính rằng kích thước tối đa của dữ liệu trạng thái được lưu trữ trong 1 không gian Blob xấp xỉ bằng 1 khối mainnet, tức là ~ 1,77 M.
Mức tiêu thụ gas hàng ngày hiện tại của mạng chính Ethereum là 107,9 b và mức tiêu thụ gas của Rollup L2 chiếm ~ 10%.
Theo đường cung cầu kinh tế:
Giá = tổng cầu/tổng cung,
Giả sử rằng tổng nhu cầu Gas của Rollup L2 không thay đổi sau khi nâng cấp Cancun và không gian khối mà Ethereum có thể bán cho L2 thay đổi từ ~10% của 1 khối hiện tại thành 3 khối Blob hoàn chỉnh, điều này tương đương với diện tích Nếu tổng nguồn cung không gian khối được mở rộng gấp 30 lần, giá Gas sẽ giảm xuống còn 1/30 giá trị ban đầu.
Tuy nhiên, kết luận này không đáng tin cậy vì nó giả định trước quá nhiều giả định về mối quan hệ tuyến tính và trừu tượng hóa quá nhiều yếu tố chi tiết cần được đưa vào tính toán và cân nhắc, đặc biệt là sự cạnh tranh giữa Rollup L2 cho không gian Blob và ảnh hưởng của chiến lược trò chơi lên giá Gas. sự va chạm.
Mức tiêu thụ phí Gas của Rollup L2 chủ yếu bao gồm hai phần: phí lưu trữ tính khả dụng của dữ liệu (phí lưu trữ dữ liệu trạng thái) + phí xác minh tính khả dụng của dữ liệu. Trong số đó, chi phí lưu trữ sẵn có của dữ liệu hiện chiếm ~ 90%.
Sau nâng cấp Cancun, đối với người Rollup L2, ba khối Blob mới tương đương với ba vùng đất công mới. Theo lý thuyết chung của Coase, trong môi trường thị trường cạnh tranh hoàn toàn tự do trong không gian Ethereum Blob, có khả năng cao là những người chơi Rollup L2 hàng đầu hiện nay sẽ lạm dụng không gian Blob. Điều này một mặt có thể đảm bảo vị thế trên thị trường của họ, mặt khác có thể siết chặt không gian sống của các đối thủ cạnh tranh.
Hình dưới đây thể hiện số liệu thống kê lợi nhuận 1 năm của 5 công ty Rollup L2. Có thể thấy rằng quy mô lợi nhuận hàng tháng của họ cho thấy những thay đổi rõ ràng theo mùa nhưng không có xu hướng tăng trưởng tổng thể rõ ràng.
Trong một thị trường hòa nhập với các giới hạn trần như vậy, Rollup L2 đang ở trong một trò chơi có tổng bằng 0 rất căng thẳng, cạnh tranh gay gắt để giành lấy các nhà phát triển, quỹ, người dùng và DApp. Sau khi nâng cấp Cancun, họ đang cạnh tranh gay gắt để giành thêm ba không gian blob.
Trong tình hình thị trường “chỉ có bấy nhiêu thịt, nếu người khác ăn thêm một miếng, bạn sẽ ăn ít đi một miếng”, Rollup L2 khó có thể đạt được tình huống lý tưởng tối ưu Pareto.
Vậy Rollup L2 hàng đầu sẽ lạm dụng không gian Blob như thế nào?
Dự đoán cá nhân của tôi là Rollup L2 hàng đầu sẽ sửa đổi tần số Batch của Sequencer và rút ngắn Batch từ vài phút một lần xuống còn 12 giây một lần để theo kịp tốc độ sản xuất khối của mạng chính Ethereum. Điều này không chỉ có thể cải thiện khả năng xác nhận nhanh chóng các giao dịch trên L2 của riêng bạn mà còn chiếm nhiều không gian blob hơn để ngăn chặn đối thủ cạnh tranh.
Theo chiến lược cạnh tranh này, phí xác minh và phí Lô trong cơ cấu tiêu thụ phí Gas của Rollup L2 sẽ tăng vọt. Điều này sẽ hạn chế tác động tích cực của không gian blob bổ sung đối với việc giảm phí gas L2.
Kết quả được thể hiện trong hình trên. Khi không gian Blob tăng lên, tác động tích cực đến việc giảm phí Gas L2 sẽ giảm nhẹ. Và sau khi đạt đến một ngưỡng nhất định thì gần như sẽ thất bại.
Dựa trên phân tích trên, cá nhân tôi đánh giá rằng phí gas của Ethereum L2 sẽ giảm sau khi nâng cấp Cancun, nhưng mức giảm sẽ ít hơn kỳ vọng của thị trường.
bên trên. Mong được thảo luận nhiều hơn.
3. Celestia
Celestia cung cấp lớp sẵn có và đồng thuận dữ liệu có thể truy cập cho Lớp 1 và Lớp 2 khác, đồng thời được xây dựng dựa trên sự đồng thuận Cosmos Tendermint và Cosmos SDK.
Celestia là giao thức Lớp 1 tương thích với chuỗi EVM và chuỗi ứng dụng Cosmos. Nó sẽ hỗ trợ tất cả các loại Rollups trong tương lai. Các chuỗi này có thể sử dụng trực tiếp Celestia làm lớp dữ liệu sẵn có của Khối sẽ được lưu trữ, gọi và xác minh thông qua. Celestia, rồi quay trở lại với chính mình. Có một thỏa thuận thanh lý.
Celestia cũng hỗ trợ Rollup gốc và Lớp 2 có thể được xây dựng trực tiếp trên đó, nhưng nó không hỗ trợ hợp đồng thông minh, vì vậy không thể xây dựng dApp trực tiếp.
3.1 Lịch sử phát triển
Mustafa Al-Bassam — Đồng sáng lập và Giám đốc điều hành, có bằng Cử nhân Khoa học Máy tính của Kings College London và bằng Tiến sĩ Khoa học Máy tính của Đại học College London. Al-Bassam là người sáng lập và thành viên cốt cán của tổ chức hacker nổi tiếng LulzSec khi mới 16 tuổi và đã tham gia hoạt động hack trong một thời gian dài. Vào tháng 8 năm 2018, Al-Bassam đồng sáng lập nhóm nghiên cứu mở rộng blockchain Chainspace. Năm 2019, nhóm đã được Facebook mua lại.
Vào tháng 5 năm 2019, ông xuất bản bài báo LazyLedger và thành lập LazyLedger (sau đổi tên thành Celestia) vào tháng 9 cùng năm và giữ chức vụ Giám đốc điều hành cho đến ngày nay.
Vào ngày 3 tháng 3 năm 2021, nó đã huy động được 1,5 triệu đô la Mỹ trong vòng tài trợ hạt giống, với các nhà đầu tư bao gồm Binance Labs và những người khác.
Cập nhật lên Celestia vào ngày 15 tháng 6 năm 2021 và phát hành một sản phẩm khả thi tối thiểu, một ứng dụng khách lấy mẫu dữ liệu sẵn có; mạng phát triển được ra mắt vào ngày 14 tháng 12 năm 2021; mạng thử nghiệm Mamaki được ra mắt vào ngày 25 tháng 5 năm 2022;
Kế hoạch tổng hợp có chủ quyền Optimint ra mắt vào ngày 3 tháng 8 năm 2022
Huy động được 55 triệu đô la Mỹ vào ngày 19 tháng 10 năm 2022, do Bain Capital và Polychain Capital dẫn đầu, với sự tham gia của Placeholder, Galaxy, Delphi Digital, Blockchain Capital, Spartan Group, Jump Crypto và những người khác.
Testnet Arabica và testnet Mocha mới được phát triển sẽ được ra mắt vào ngày 15 tháng 12 năm 2022.
Khung tổng hợp mô-đun Rolkit được ra mắt vào ngày 21 tháng 2 năm 2023.
Mạng thử nghiệm được khuyến khích Cuộc đua không gian khối Jiahua sẽ được ra mắt vào ngày 28 tháng 2 năm 2023; mạng thử nghiệm mới Oolong sẽ được ra mắt vào ngày 5 tháng 7.
Mã thông báo quản trị TIA sẽ được phát hành vào ngày 26 tháng 9 năm 2023.
3.2 Thành phần Celestia
Celestia chủ yếu bao gồm ba thành phần; Optimint, Celestia-app và Celestia-node.
Thành phần nút Celestia có nhiệm vụ đạt được sự đồng thuận và kết nối mạng cho chuỗi khối này. Thành phần này xác định cách các nút nhẹ và nút đầy đủ tạo ra các khối mới, dữ liệu mẫu từ các khối và đồng bộ hóa các khối mới và tiêu đề khối.
Sử dụng Optimint, Cosmos Zone được triển khai trực tiếp trên Celestia dưới dạng Rollup. Rollup thu thập các giao dịch thành các khối và sau đó xuất bản chúng lên Celestia để cung cấp dữ liệu sẵn có và đồng thuận. Máy trạng thái của chuỗi nằm trong ứng dụng Celestia, đây là ứng dụng xử lý việc xử lý giao dịch và đặt cược.
Trên Optimint, các cải tiến sẽ được thực hiện trong các khối được đồng bộ hóa, tích hợp lớp sẵn có của dữ liệu, các công cụ phổ biến và giao dịch chỉ mục. Trong ứng dụng Celestia, nhóm sẽ nỗ lực triển khai phí giao dịch và đánh giá các bản nâng cấp lên ABCI++. Cuối cùng, nhóm hy vọng sẽ làm cho các dịch vụ mạng của mình mạnh mẽ hơn trên các nút Celestia và cải thiện khả năng chống gian lận mã hóa xấu cũng như nút nhẹ.
Làm thế nào để tương tác với Rollup?
Celestia chia Rollup thành phiên bản gốc của riêng nó và phiên bản gốc Ethereum. Việc đầu tiên rất đơn giản. Rollup có thể trực tiếp xử lý Celestia, tải dữ liệu lên trước, sau đó để Celestia kiểm tra tính khả dụng của dữ liệu. Cuối cùng, Rollup sẽ xác minh nó sau khi nhìn thấy trạng thái mới có thể nói là rất nhàn nhã trong toàn bộ quá trình. xử lý và thậm chí nó còn tải lên Rollup Dữ liệu không đại diện gì (vì nó chỉ có các mẫu được cắt lát) và Rollup chỉ xem xét tính khả dụng của dữ liệu vì nó rẻ hơn và có hiệu suất tốt hơn.
Trường hợp tương tác:
Có một ngăn xếp trong đó lớp thực thi không xuất bản dữ liệu khối trực tiếp lên lớp giải quyết mà trực tiếp đến Celestia. Trong trường hợp này, lớp thực thi chỉ cần xuất bản tiêu đề khối của nó lên lớp giải quyết, sau đó kiểm tra xem tất cả dữ liệu cho một khối nhất định có được đưa vào lớp DA hay không. Điều này được thực hiện thông qua một hợp đồng trên lớp thanh toán, lớp này nhận được cây dữ liệu giao dịch Merkle từ Celestia. Đây là những gì chúng tôi gọi là bằng chứng dữ liệu.
Trong Ethereum, tình hình phức tạp hơn một chút. Trước hết, Ethereum hiện không có sharding và DAS, nhưng ngay cả khi Rollups không thể chịu được chi phí xử lý trên chuỗi, họ vẫn có thể chuyển sang off-chain và tận dụng tối đa. cơ quan kiểm toán bên thứ ba nổi tiếng trong ngành Để có sẵn dữ liệu, chi phí thậm chí có thể thấp đến mức không đáng kể. Trên thực tế, ZK 2.0 đã làm điều này rồi, chưa kể đến StarkEx và Plasma. Tất nhiên, theo quan điểm của Celestia, việc xác minh ngoài chuỗi xét cho cùng đều được tập trung hóa và không thể loại trừ khả năng xảy ra tội ác. Nhưng ngay cả khi các tổ chức này làm điều xấu, tất cả những gì những người xác nhận ngoài chuỗi này có thể làm là đóng băng các giao dịch trong một khoảng thời gian.
Kế hoạch của ZK 2.0 là cung cấp cho người dùng nhiều sự lựa chọn hơn. Nếu người dùng có thể chịu đựng được chi phí cao thì tốt hơn là nên cung cấp dữ liệu sẵn có trên Ethereum. Nếu người dùng có thể chấp nhận giả định rằng các giao dịch sẽ bị đóng băng trong trường hợp xấu nhất thì ZK 2.0. có thể cung cấp một lượng khí siêu thấp.
Cấu trúc tổng thể
Celestia sẽ đóng vai trò là lớp đồng thuận chung và sẵn có dữ liệu giữa tất cả các loại bản tổng hợp khác nhau đang chạy trong ngăn xếp mô-đun. Lớp thanh toán tồn tại để tạo điều kiện thuận lợi cho việc kết nối và thanh khoản giữa các lần cuộn khác nhau trên đó. Cũng có thể thấy các bản tổng hợp có chủ quyền hoạt động độc lập mà không cần lớp giải quyết.
3.3 Cách triển khai xác minh light node mà vẫn đảm bảo an ninh
Hai chức năng chính của lớp DA của nó là lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu (DAS) và cây Merkle không gian tên (NMT).
DAS cho phép các nút ánh sáng xác minh tính khả dụng của dữ liệu mà không cần tải xuống toàn bộ khối. Các nút nhẹ không thể xác minh tính khả dụng của dữ liệu vì chúng chỉ tải xuống tiêu đề khối Celestia sử dụng sơ đồ mã hóa Reed-Solomon 2 chiều để mã hóa lại dữ liệu khối nhằm triển khai DAS cho các nút nhẹ. Lấy mẫu sẵn có dữ liệu (DAS) hoạt động bằng cách để các nút nhẹ tiến hành nhiều vòng lấy mẫu ngẫu nhiên các phần nhỏ của dữ liệu khối. Khi các nút ánh sáng hoàn thành nhiều vòng lấy mẫu dữ liệu khối hơn, độ tin cậy về dữ liệu sẵn có sẽ tăng lên. Dữ liệu được coi là có sẵn khi nút nhẹ đạt đến mức độ tin cậy được xác định trước thành công (ví dụ: 99%).
NMT cho phép các lớp thực thi và thanh toán trên Celestia chỉ tải xuống các giao dịch có liên quan đến chúng. Celestia chia dữ liệu trong khối thành nhiều không gian tên. Mỗi không gian tên tương ứng với các ứng dụng như bản tổng hợp được xây dựng trên Celestia. Mỗi ứng dụng chỉ cần tải xuống dữ liệu liên quan đến chính nó để cải thiện hiệu quả mạng.
Celestia có thể được xác minh bằng các nút nhẹ. Tất cả chúng ta đều biết rằng càng có nhiều nút thì mạng sẽ càng an toàn. Một ưu điểm khác của nút nhẹ là càng có nhiều nút thì mạng sẽ càng nhanh và chi phí càng thấp. sẽ là.
Celestia cũng là chìa khóa cho khả năng giảm chi phí của Celestia bằng cách xác định các khối che giấu dữ liệu giao dịch, chủ yếu thông qua tính sẵn có của dữ liệu và mã hóa xóa.
3.3.1 Lấy mẫu sẵn có dữ liệu (DAS) và mã hóa xóa
Giải pháp kỹ thuật này giải quyết vấn đề xác minh tính khả dụng của dữ liệu, cho phép Celestia thực hiện xác minh nút ánh sáng.
Cũng làm cho chi phí của Celestia trở nên tuyến tính.
Nói chung, các nút nhẹ trong mạng blockchain sẽ chỉ tải xuống tiêu đề khối chứa cam kết dữ liệu khối (tức là danh sách giao dịch) (tức là gốc Merkle), điều này khiến nút nhẹ không thể biết nội dung thực tế của dữ liệu khối, do đó không thể xác minh tính sẵn có của dữ liệu.
Tuy nhiên, sau khi áp dụng sơ đồ mã hóa xóa RS 2 chiều (sơ đồ mã hóa Reed-Solomon 2 chiều), có thể sử dụng các nút ánh sáng để lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu:
Đầu tiên, dữ liệu của mỗi khối sẽ được chia thành các khối kk và sắp xếp thành ma trận kk. Sau đó bằng cách áp dụng mã xóa RS nhiều lần, ma trận kk chứa dữ liệu khối đó có thể được mở rộng thành ma trận 2 k 2 k.
Celestia sau đó sẽ tính toán các gốc Merkle riêng lẻ 4k cho các hàng và cột của ma trận 2k*2k này dưới dạng cam kết dữ liệu khối trong tiêu đề khối.
Cuối cùng, trong quá trình xác minh tính khả dụng của dữ liệu, nút ánh sáng của Celestia sẽ lấy mẫu các khối dữ liệu 2 k* 2 k. Mỗi nút ánh sáng sẽ chọn ngẫu nhiên một tập hợp tọa độ duy nhất trong ma trận này và truy vấn dữ liệu trong tất cả các nút. Bằng chứng Merkle tương ứng tại tọa độ chỉ ra rằng nếu nút nhận được phản hồi hợp lệ cho mỗi truy vấn lấy mẫu, điều đó chứng tỏ rằng khối có xác suất cao về tính khả dụng của dữ liệu.
Ngoài ra, mọi khối dữ liệu nhận được bằng chứng gốc Merkle chính xác sẽ được truyền tới mạng, miễn là các nút ánh sáng có thể lấy mẫu đủ khối dữ liệu cùng nhau (tức là ít nhất k*k khối dữ liệu duy nhất), khối hoàn chỉnh. dữ liệu có thể được khôi phục bằng các nút đầy đủ trung thực.
Sơ đồ mã hóa xóa RS hai chiều
Việc triển khai lấy mẫu tính sẵn có của dữ liệu đảm bảo khả năng mở rộng của Celestia dưới dạng lớp sẵn có của dữ liệu. Bởi vì mỗi nút nhẹ sẽ chỉ cần lấy mẫu một phần dữ liệu khối, điều này giúp giảm chi phí chạy nút nhẹ và toàn bộ mạng. Càng nhiều nút ánh sáng tham gia lấy mẫu cùng lúc thì chúng càng có thể tải xuống và lưu trữ cùng nhau nhiều dữ liệu hơn, điều đó có nghĩa là TPS của toàn bộ mạng cũng sẽ tăng khi số lượng nút ánh sáng tăng lên.
Khả năng mở rộng thông qua các nút ánh sáng
Càng nhiều nút ánh sáng tham gia lấy mẫu tính khả dụng của dữ liệu thì mạng càng có thể xử lý nhiều dữ liệu hơn. Tính năng mở rộng này rất quan trọng để duy trì hiệu quả khi mạng phát triển.
Có hai yếu tố quyết định khả năng mở rộng: lượng dữ liệu được lấy mẫu tập trung (lượng dữ liệu có thể được lấy mẫu) và kích thước tiêu đề khối mục tiêu của các nút nhẹ (kích thước tiêu đề khối của các nút nhẹ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và khả năng mở rộng của tổng thể mạng).
Để đáp ứng hai yếu tố trên, Celestia sử dụng nguyên tắc lấy mẫu tập thể, nghĩa là thông qua nhiều nút tham gia lấy mẫu một phần dữ liệu, nó có thể hỗ trợ các khối dữ liệu lớn hơn (tức là xử lý giao dịch mỗi giây, tps cao hơn). Cách tiếp cận này có thể mở rộng dung lượng mạng mà không làm mất đi tính bảo mật. Hơn nữa, trong hệ thống Celestia, kích thước tiêu đề khối của nút nhẹ tăng tỷ lệ thuận với căn bậc hai của kích thước khối. Điều này có nghĩa là nếu chúng duy trì mức độ bảo mật gần như giống như một nút đầy đủ thì nút nhẹ sẽ phải đối mặt với chi phí băng thông tỷ lệ với căn bậc hai của kích thước khối.
Chi phí của các khối xác minh Rollup tăng tuyến tính và chi phí sẽ tăng hoặc giảm tùy theo nhu cầu tương tác của Ethereum.
Chi phí của Celestia là dưới tuyến tính và chi phí cuối cùng sẽ đạt đến giá trị thấp hơn nhiều so với chi phí hiện tại của Ethereum. Sau khi triển khai nâng cấp EIP-4844, bộ lưu trữ dữ liệu Rollup sẽ thay đổi từ Calldata sang Blob và chi phí sẽ giảm nhưng vẫn đắt hơn Celestia.
Ngoài ra, các đặc điểm của mã hóa xóa cho phép dữ liệu giao dịch được khôi phục trong tay các nút nhẹ trong trường hợp tất cả các nút Celestia bị lỗi quy mô lớn, đảm bảo rằng dữ liệu vẫn có thể truy cập được.
3.3.2 Cây Merkle có khoảng cách tên
Giải pháp kỹ thuật này giúp giảm chi phí ở cấp độ thi công và quyết toán.
Hiểu biết đơn giản về cách sắp xếp cây Merkle trong không gian tên của Celestia cho phép bất kỳ bản tổng hợp nào trên Celestia chỉ tải xuống dữ liệu liên quan đến chuỗi của nó, trong khi bỏ qua dữ liệu của các bản tổng hợp khác.
Cây Merkle không gian tên (NMT) cho phép các nút tóm tắt truy xuất tất cả dữ liệu tóm tắt mà chúng truy vấn mà không cần phải phân tích toàn bộ Celestia hoặc chuỗi tóm tắt. Ngoài ra, chúng cho phép xác thực các nút để chứng minh rằng tất cả dữ liệu đã được đưa vào Celestia một cách chính xác.
Celestia chia dữ liệu trong khối thành nhiều không gian tên. Mỗi không gian tên tương ứng với lớp thực thi và lớp giải quyết đang sử dụng Celestia làm lớp sẵn có của dữ liệu, để mỗi lớp thực thi và lớp giải quyết chỉ cần tải xuống Dữ liệu liên quan của riêng chúng có thể nhận ra các chức năng của mạng. Nói một cách thẳng thắn, Celestia tạo một thư mục riêng cho mỗi người dùng sử dụng nó làm lớp bên dưới, sau đó sử dụng cây Merkle để lập chỉ mục các thư mục cho những người dùng này nhằm giúp những người dùng này tìm và sử dụng các tệp của riêng họ.
Loại cây Merkle có thể trả về tất cả dữ liệu trong một không gian tên nhất định được gọi là cây Merkle không gian tên. Các lá của cây Merkle này sẽ được sắp xếp theo mã định danh không gian tên và hàm băm được sửa đổi để mỗi nút trong cây chứa phạm vi không gian tên của tất cả các nút con của nó.
Ví dụ về cây Merkle không gian tên
Nhìn vào ví dụ về cây Merkle không gian tên, cây Merkle chứa tám khối dữ liệu được chia thành ba không gian tên.
Khi dữ liệu trong không gian tên 2 được yêu cầu, lớp sẵn có của dữ liệu, nghĩa là Celestia sẽ gửi các khối dữ liệu D 3 , D 4 , D5 và D 6 cho nó và để các nút N 2 , N 7 và N 8 gửi Bằng chứng tương ứng để đảm bảo tính sẵn có của dữ liệu được yêu cầu. Ngoài ra, ứng dụng cũng có thể xác minh rằng tất cả dữ liệu cho vùng tên 2 đã được nhận. Vì khối dữ liệu phải tương ứng với chứng thực của nút nên nó có thể xác định tính toàn vẹn của dữ liệu bằng cách kiểm tra phạm vi vùng tên của nút tương ứng. Nhìn vào ví dụ về cây Merkle không gian tên, cây Merkle chứa tám khối dữ liệu được chia thành ba không gian tên.
Khi dữ liệu trong không gian tên 2 được yêu cầu, lớp sẵn có của dữ liệu, nghĩa là Celestia sẽ gửi các khối dữ liệu D 3 , D 4 , D5 và D 6 cho nó và để các nút N 2 , N 7 và N 8 gửi Bằng chứng tương ứng để đảm bảo tính sẵn có của dữ liệu được yêu cầu. Ngoài ra, ứng dụng cũng có thể xác minh rằng tất cả dữ liệu cho vùng tên 2 đã được nhận. Vì khối dữ liệu phải tương ứng với chứng thực của nút nên nó có thể xác định tính toàn vẹn của dữ liệu bằng cách kiểm tra phạm vi vùng tên của nút tương ứng.
3.3.3 Sovereign Rollup
Các bản tổng hợp dựa trên Celestia về cơ bản là các bản tổng hợp có chủ quyền.
Định nghĩa: Bản tổng hợp chỉ tải tài liệu lên L1 (coi L1 là cơ sở dữ liệu) được gọi là Bản tổng hợp có chủ quyền. Nói cách khác, tổng hợp truyền thống chỉ chịu trách nhiệm thực thi và giải quyết, đồng thuận cũng như tính khả dụng của dữ liệu đều được chuyển giao cho L1.
Ưu điểm - tự do nâng cấp
Vì không có thông tin hoặc tài sản liên lạc với Lớp 1, Rollup sẽ không bị ảnh hưởng bởi L1 (chẳng hạn như nâng cấp hoặc tấn công L1), và việc mở rộng và nâng cấp của chính nó không còn cần phải lo lắng về L1 (chẳng hạn như hard fork).
Nhược điểm – chi phí bảo mật
Có rủi ro bảo mật cao hơn, chẳng hạn như sự lười biếng của lớp DA
Ngoài ra, chi phí của Sovereign Rollup thấp hơn và áp dụng xác minh nút nhẹ (vừa đề cập ở phần trước)
Tham khảo cụ thể các phần sau:An introduction to sovereign rollups，Tìm hiểu về cách phân loại Rollup trong một bài viết
Tổng hợp hợp đồng thông minh
Chúng tôi gọi là tổng hợp hợp đồng thông minh Lớp 2 như Arbitrum, Optimism, StarkNet, v.v. Họ xuất bản tất cả dữ liệu khối lên lớp thanh toán (như Ethereum) và ghi trạng thái L2 (số dư của từng địa chỉ trong L2) vào L1. Nhiệm vụ của lớp giải quyết là sắp xếp các khối, kiểm tra tính khả dụng của dữ liệu và xác minh tính chính xác của giao dịch.
Ví dụ: Ethereum: trách nhiệm của ngăn xếp mô-đun và tổng hợp hợp đồng thông minh là thực thi và sau đó chuyển các công việc khác sang Ethereum (bao gồm sự đồng thuận, tính khả dụng của dữ liệu, giải quyết).
Mục đích của việc này là để L2 và L1 có thể trao đổi thông tin và tài sản: dApp của L1/L2 có thể đồng bộ hóa thông tin và hợp tác, ETH của L1 có thể lưu chuyển an toàn giữa L1/L2 và ARB/OP của L2 cũng có thể lưu chuyển an toàn giữa L1/L2.
Việc tổng hợp hợp đồng thông minh dựa vào hợp đồng ở lớp thanh toán để xác thực. Hợp đồng thông minh trên lớp thanh toán trở thành cơ sở để xác minh tính chính xác của các giao dịch mới trên bản tổng hợp hợp đồng thông minh.
Do đó, việc tổng hợp hợp đồng thông minh có mức độ tin cậy tối thiểu với lớp thanh toán.
Sovereign rollup
Tổng hợp có chủ quyền là để loại bỏ Lớp giải quyết (hoặc tự biến thành Lớp giải quyết) và chỉ cần sử dụng L1 làm Lớp sẵn có dữ liệu.
Bản tổng hợp có chủ quyền xuất bản giao dịch trên một chuỗi công khai khác, chuỗi này chịu trách nhiệm về DA và sắp xếp, sau đó kiểm soát chính lớp thanh toán.
Vì vậy, việc tổng hợp chủ quyền phụ thuộc vào tính chính xác của chính chuỗi chứ không phải lớp DA, do đó cần có sự tin cậy mạnh mẽ hơn.
So
Các phương thức xác minh khác nhau: các giao dịch tổng hợp hợp đồng thông minh được xác minh thông qua hợp đồng thông minh của lớp thanh toán; các giao dịch tổng hợp hợp đồng thông minh được xác minh thông qua nút riêng của nó.
Chủ quyền với các bản nâng cấp: Việc nâng cấp bản tổng hợp hợp đồng thông minh phụ thuộc vào hợp đồng thông minh của lớp thanh toán. Việc nâng cấp bản tổng hợp yêu cầu thay đổi hợp đồng thông minh (việc nâng cấp Arbitrium cần phụ thuộc vào việc lặp lại hợp đồng thông minh Ethereum). Thông thường các nhóm sử dụng đa chữ ký để kiểm soát việc nâng cấp nên có nhiều hạn chế.
Bản thân L1 có khả năng hạn chế: Có thể bản thân L1 không hỗ trợ các thao tác phức tạp để ghi lại trạng thái Rollup và sử dụng trạng thái này để giao tiếp với các tài sản thông tin. Ví dụ: trên Celestia, nó chỉ có thể đưa dữ liệu lên đó hoặc trên Bitcoin. chỉ thực hiện các hoạt động với khả năng hạn chế, vì vậy L1 không thể trở thành Lớp thanh toán; có lẽ bản thân Rollup không cần một chuỗi khác để đóng vai trò là Lớp thanh toán. Nó có mã thông báo và hệ sinh thái riêng và không cần trao đổi tài sản với L1.
Mở rộng - Cách thức hoạt động của Sovereign Rollup, tại sao các nâng cấp như hard fork lại thuận tiện hơn
Bản tổng hợp có chủ quyền chỉ cần sử dụng L1 làm Lớp sẵn có của dữ liệu, tải dữ liệu lên L1 và dựa vào L1 để đảm bảo rằng dữ liệu có sẵn và cách sắp xếp dữ liệu sẽ không thay đổi.
Nguồn hình ảnh:https://www.maven11.com/publication/the-modular-world
Các nút của Bản tổng hợp có chủ quyền dựa vào việc đọc và giải thích dữ liệu trên L1 để tính toán trạng thái mới nhất của Bản tổng hợp có chủ quyền (Bản tổng hợp hợp đồng thông minh có thể trực tiếp lấy trạng thái). Giải thích và tính toán thực sự đại diện cho các quy tắc đồng thuận của Sovereign Rollup. (Chức năng chuyển đổi trạng thái: Cách lọc các khối và giao dịch tuân thủ định dạng và quy tắc tổng hợp có chủ quyền từ dữ liệu L1, cách xác minh các khối và giao dịch này sau khi lọc và cách thực hiện các giao dịch này sau khi xác minh để tính toán trạng thái mới nhất.)
Các nút Tổng hợp có chủ quyền lọc ra các khối riêng của chúng từ dữ liệu L1, diễn giải và tính toán trạng thái mới nhất.
Nếu hai nút Sovereign Rollup có phiên bản khác nhau, chúng có thể diễn giải dữ liệu khác nhau hoặc tính toán các trạng thái mới nhất khác nhau. Do đó, hai nút sẽ không nằm trên cùng một chuỗi. Những gì chúng nhìn thấy thực tế là Một trong hai chuỗi phân nhánh. (Ví dụ: Ethereum trở thành ETC và ETH trước và sau hard fork)
Các nút của các phiên bản khác nhau có thể có các trạng thái khác nhau, điều này sẽ phân nhánh thành các chuỗi khác nhau.
Điều này thực sự giống như việc chạy các phiên bản khác nhau của các nút Ethereum. Hai phiên bản có thể không giống nhau. Ví dụ: sau khi hard fork, những người quên cập nhật phiên bản nút hoặc không muốn cập nhật phiên bản nút sẽ tự nhiên ở lại chuỗi ban đầu (chẳng hạn như ETC, ETHPoW), trong khi những người cập nhật phiên bản nút sẽ ở lại trên chuỗi ban đầu. chuỗi mới (ETH).
Do đó, trong Sovereign Rollup, mọi người đều có thể chọn phiên bản nút và diễn giải dữ liệu theo sự đồng thuận (xã hội) của nhóm của họ. Nếu có sự bất đồng như ETHPoW vs ETH trong cộng đồng Sovereign Rollup ngày nay thì sẽ là mỗi người đi theo con đường riêng của mình và chọn các phiên bản nút khác nhau để diễn giải dữ liệu, nhưng dữ liệu vẫn như cũ và không thay đổi.
Tất nhiên, sau khi phân nhánh, các nút của phiên bản tương ứng sẽ tải dữ liệu tuân theo quy tắc riêng của chúng lên L1 và cả hai bên sẽ trực tiếp lọc ra dữ liệu do bên kia tải lên.
Tại thời điểm giữa, các nút bên dưới được phân nhánh thành phiên bản v1.1.2 và sau đó các khối được tách biệt hoàn toàn với nhau.
3.3.4 Yêu cầu về nút
Hưởng lợi từ kiến trúc mạng của Celestia, yêu cầu phần cứng vận hành nút nhẹ của Celestia rất thấp, yêu cầu bộ nhớ RAM ít nhất 2 GB, CPU lõi đơn, ổ cứng SSD trên 25 GB và băng thông tải lên và tải xuống 56 Kbps. Ngoài các nút nhẹ, yêu cầu của Celestia đối với nút cầu, nút đầy đủ, nút xác minh và nút đồng thuận không cao so với các chuỗi công khai khác. Do đó, sau khi mạng chính Celestia ra mắt trong tương lai, dự kiến số lượng nút thuộc nhiều loại khác nhau trong mạng sẽ tăng hơn nữa và mức độ phân quyền của mạng cũng sẽ được cải thiện hơn nữa.
3.4 Mô hình kinh tế
Từ góc độ kinh tế mã thông báo, các nhà đầu tư và nhóm phân bổ mã thông báo của Celestia sẽ nhận được hơn một nửa số mã thông báo và 33% số mã thông báo này sẽ được mở khóa sau một năm.
Nhu cầu về mã thông báo của Celestia về cơ bản phù hợp với ý tưởng thiết kế của mã thông báo chuỗi công khai thông thường, TIA sẽ đảm nhận các chức năng đồng thuận, phí và quản trị, đồng thời cũng sẽ được phát hành dưới hình thức lạm phát.
Hiện tại, có vẻ như thiết kế của mã thông báo này tương đối trung lập và bản thân mã thông báo không thể cung cấp thêm quyền lực cho mạng.
3.5 Mô hình kinh doanh
Celestia tạo doanh thu theo hai cách chính:
Trả tiền cho không gian blob: Rollup sử dụng $TIA để xuất bản dữ liệu lên không gian blob của Celestia.
Trả phí gas: Các nhà phát triển sử dụng TIA làm token gas cho Rollup, tương tự như ETH dựa trên Ethereum Rollup.
3.6 So sánh chi phí dữ liệu
Numia Data gần đây đã xuất bản một bài báo có tựa đề “The impact of Celestia’s modular DA layer on Ethereum L2s: a first look》, so sánh chi phí mà các giải pháp Lớp 2 (L2) khác nhau phải chịu để xuất bản CallData trên Ethereum trong sáu tháng qua và chi phí mà họ có thể phải chịu nếu sử dụng Celestia làm lớp dữ liệu sẵn có (DA) (trong phần tính toán này , giá TIA được giả định là $12). Báo cáo này chứng minh rõ ràng lợi ích kinh tế to lớn của lớp DA chuyên dụng như của Celestia trong việc giảm chi phí Gas L2 bằng cách so sánh chênh lệch chi phí giữa hai kịch bản.
Phân tích chi phí tổng hợp:
chi phí cố định
Chi phí bằng chứng (trong trường hợp tổng hợp zk) = Phạm vi gas, thường dựa trên nhà cung cấp tổng hợp
Chi phí ghi trạng thái = 20.000 Gas
Chi phí giao dịch cơ sở Ethereum = 21.000 Gas
Chi phí biến đổi
Phí gas cho mỗi giao dịch xuất bản dữ liệu cuộc gọi lên Ethereum = (16 Gas trên mỗi byte dữ liệu) * (Kích thước giao dịch trung bình tính bằng byte)
Phí gas L2 = Thường khá rẻ, chỉ bằng một phần nhỏ của đơn vị gas.
Nguồn dữ liệu: https://medium.com/@numia.data/the-impact-of-celestias-modular-da-layer-on-ethereum-l2s-a-first-look-8321 bd 41 ff 25
4. Những người khác
4.1 Sinh thái Celestia
4.2 Thành phần của các dự án khác nhau
Celestia = Tendermint (vũ trụ) + mã xóa 2d + bằng chứng gian lận + Cây merkle không gian tên + Cơ sở hạ tầng IPFS (IPFS Blockstore để lưu trữ dữ liệu, IPFS Lib p2p và bitwap cho mạng truyền tải, IPFS Ipld cho mô hình dữ liệu)
Tính khả dụng của đa giác = Chất nền(Polkadot) + mã xóa 2d + Cam kết đa thức KZG + Cơ sở hạ tầng IPFS
ETHprotoDankSharding = Dữ liệu Blobs (lưu trữ dữ liệu sẵn có, thay thế dữ liệu cuộc gọi hiện có) + mã xóa 2d + Cam kết đa thức KZG (chưa quyết định, kế hoạch vẫn đang được thảo luận) + Cơ sở hạ tầng ETH
5. Suy nghĩ
Nhìn chung, Celestia rất coi trọng khả năng mở rộng, tính tương tác và tính linh hoạt. Ethereum, giống như một công ty niêm yết khổng lồ, không thể làm bất cứ điều gì mà các công ty khởi nghiệp như Celestia làm và chỉ có thể đi trên băng mỏng và lặp lại chậm rãi trong khi chuỗi khối mô-đun mang lại cơ hội cho nhiều dự án dọc bắt kịp.
Tuy nhiên, giống như nhiều chuỗi công khai, sự đổi mới hiện tại trong thế giới mã hóa đang ở trạng thái trì trệ. Hầu hết các bên tham gia dự án đều dựa vào các mô hình kinh tế và có thể không có đủ nhu cầu về hiệu suất của các sản phẩm cơ bản. có đủ nhu cầu về Celestia và nền kinh tế của chính nó. Việc mô hình không thể lưu thông về phía trước cũng là một rủi ro tiềm ẩn và cuối cùng nó sẽ trở thành một chuỗi ma.
ruột thừa
https://celestia.org/learn/sovereign-rollups/an-introduction/
Về nghiên cứu E2M
From the Earth to the Moon
Nghiên cứu E2M tập trung vào nghiên cứu và học hỏi trong lĩnh vực đầu tư và tiền kỹ thuật số.
Bài sưu tầm:https://mirror.xyz/0x80894DE3D9110De7fd55885C83DeB3622503D13B
Theo dõi trên Twitter :https://twitter.com/E2mResearch️
Podcast âm thanh:https://e2m-research.castos.com/
Liên kết vũ trụ nhỏ:https://www.xiaoyuzhoufm.com/podcast/6499969a932f350aae20ec6d
DC liên kết:https://discord.gg/WSQBFmP772
