Der vernachlässigte Bereich der Modularität: Ausführungs-, Abwicklungs- und Aggregationsebenen

Originalautorin: Bridget Harris

Originalübersetzung: Ruffy, Foresight News

Not all components of the modular stack are created equal in terms of attention and innovation. While many projects have innovated on the data availability (DA) and ordering layers, only recently have the execution and settlement layers received significant attention as part of the modular stack.

Der Wettbewerb im Bereich der gemeinsam genutzten Sortieranlagen ist stark, und viele Projekte wie Espresso, Astria, Radius, Rome und Madara wetteifern um Marktanteile. Darüber hinaus entwickeln RaaS-Anbieter wie Caldera und Conduit gemeinsam genutzte Sortieranlagen für Rollups, die auf ihnen aufbauen. Diese RaaS-Anbieter können Rollups günstigere Gebühren anbieten, da ihre zugrunde liegenden Geschäftsmodelle nicht ausschließlich auf Erträgen aus der Sortierung beruhen. Viele Rollups betreiben zudem ihre eigene Sortieranlage, um die dadurch generierten Gebühren zu kassieren.

Der Sorter-Markt ist im Vergleich zum DA-Bereich einzigartig. Der DA-Bereich ist im Wesentlichen ein Oligopol, das aus Celestia, Avail und EigenDA besteht. Dies macht es für kleinere Neueinsteiger außerhalb der großen Drei schwierig, den Bereich erfolgreich aufzumischen. Projekte nutzen entweder die „vorhandene“ Wahl (Ethereum) oder wählen eine der ausgereiften DA-Schichten basierend auf der Art und Konsistenz ihres eigenen Technologie-Stacks. Obwohl die Verwendung einer DA-Schicht erhebliche Kosteneinsparungen mit sich bringt, ist das Outsourcing des Sorter-Teils keine naheliegende Wahl (aus Gebührensicht, nicht aus Sicherheitssicht), hauptsächlich aufgrund der Opportunitätskosten, die durch den Verzicht auf Sorter-Einnahmen entstehen. Viele glauben auch, dass DA zu einer Ware wird, aber wir sehen in der Kryptowelt, dass superstarke Liquiditätsgräben in Kombination mit einer einzigartigen (schwer zu kopierenden) zugrunde liegenden Technologie es extrem schwierig machen, eine Schicht im Stack zur Ware zu machen. Ungeachtet dieser Argumente werden viele DA- und Sorter-Produkte auf den Markt gebracht. Kurz gesagt, für einige modulare Stacks „gibt es mehrere Wettbewerber für jeden Dienst“.

Ich denke, dass die Ausführungs- und Abwicklungsebenen (und die Aggregationsebene) relativ wenig erforscht sind, aber dass man beginnt, sie auf neue Weise zu iterieren, um sie besser auf den Rest des modularen Stapels abzustimmen.

Beziehung zwischen Ausführungs- und Abwicklungsebene

Die Ausführungsschicht und die Abwicklungsschicht sind eng integriert, wobei die Abwicklungsschicht als Ort zur Definition der endgültigen Ergebnisse der Statusausführung verwendet werden kann. Die Abwicklungsschicht kann auch Verbesserungen an den Ergebnissen der Ausführungsschicht hinzufügen, wodurch die Ausführungsschicht leistungsfähiger und sicherer wird. Dies kann in der Praxis viele verschiedene Funktionen bedeuten, beispielsweise kann die Abwicklungsschicht als Ausführungsschicht dienen, um Betrugsstreitigkeiten beizulegen, Beweise zu überprüfen und andere Ausführungsschichten zu verbinden.

It is worth mentioning that some teams are supporting the development of custom execution environments directly in their own protocols, such as Repyh Labs, which is building an L1 called Delta. This is essentially the opposite design of the modular stack, but still provides flexibility in a unified environment, and has technical compatibility advantages because teams do not have to spend time manually integrating each part of the modular stack. Of course, the disadvantages are isolation from a liquidity perspective, the inability to choose the modular layer that best suits your design, and the high cost.

Andere Teams entscheiden sich dafür, L1s für eine Kernfunktion oder -anwendung zu erstellen. Hyperliquid ist ein Beispiel für ein dediziertes L1, das für seine native Flaggschiff-Anwendung (eine unbefristete Vertragshandelsplattform) erstellt wurde. Während ihre Benutzer von Arbitrum aus kreuzketten müssen, basiert ihre Kernarchitektur nicht auf dem Cosmos SDK oder anderen Frameworks, sodass sie iterativ angepasst und für ihren Hauptanwendungsfall optimiert werden kann.

Fortschritt auf Führungsebene

Das einzige Merkmal, das Allzweck-Alt-L1s im letzten Zyklus gegenüber Ethereum hatten, war der höhere Durchsatz. Dies bedeutete, dass Projekte, die die Leistung deutlich verbessern wollten, sich im Wesentlichen dafür entscheiden mussten, ihr eigenes L1 von Grund auf neu zu entwickeln, hauptsächlich, weil Ethereum selbst noch nicht über die Technologie verfügte. Historisch gesehen bedeutete dies lediglich, Effizienzmechanismen direkt in das Allzweckprotokoll einzubetten. In diesem Zyklus werden diese Leistungsverbesserungen durch modulares Design und auf Ethereum, der dominierenden Smart-Contract-Plattform, erreicht. Dies ermöglicht es bestehenden und neuen Projekten, die Vorteile der neuen Infrastruktur der Ausführungsebene zu nutzen, ohne die Liquidität, Sicherheit und den Community-Schutzgraben von Ethereum zu opfern.

Derzeit sehen wir auch immer mehr das Mischen und Anpassen verschiedener VMs (Ausführungsumgebungen) als Teil eines gemeinsamen Netzwerks, was Entwicklern Flexibilität und größere Anpassungsmöglichkeiten auf der Ausführungsebene bietet. Beispielsweise ermöglicht Layer N Entwicklern, allgemeine Rollup-Knoten (wie SolanaVM, MoveVM usw. als Ausführungsumgebungen) und anwendungsspezifische Rollup-Knoten (wie Perpetual DEX, Order Book DEX) auf seiner gemeinsamen Zustandsmaschine auszuführen. Sie arbeiten auch daran, vollständige Zusammensetzbarkeit und gemeinsame Liquidität zwischen diesen verschiedenen VM-Architekturen zu erreichen, was ein On-Chain-Engineering-Problem ist, das in der Vergangenheit in großem Maßstab nur schwer zu erreichen war. Jede Anwendung auf Layer N kann Nachrichten asynchron und ohne Verzögerung im Konsens weitergeben, was normalerweise das Kommunikations-Overhead-Problem von Kryptowährungen ist. Jede xVM kann auch eine andere Datenbankarchitektur verwenden, sei es RocksDB, LevelDB oder eine benutzerdefinierte synchrone/asynchrone Datenbank, die von Grund auf neu erstellt wurde. Die Interoperabilität funktioniert teilweise über ein Snapshot-System (ein Algorithmus ähnlich dem Chandy-Lamport-Algorithmus), bei dem die Kette asynchron zu einem neuen Block wechseln kann, ohne dass das System unterbrochen wird. In Bezug auf die Sicherheit können Betrugsnachweise eingereicht werden, wenn der Zustandsübergang falsch ist. Mit diesem Design zielen sie darauf ab, die Ausführungszeit zu minimieren und gleichzeitig den gesamten Netzwerkdurchsatz zu maximieren.

Schicht N

Um Fortschritte bei der Anpassung zu erzielen, nutzt Movement Labs die Sprache Move (ursprünglich von Facebook entwickelt und in Netzwerken wie Aptos und Sui verwendet) für VM/Ausführung. Move hat strukturelle Vorteile gegenüber anderen Frameworks, vor allem Sicherheit und Flexibilität für Entwickler. In der Vergangenheit waren dies zwei große Probleme beim Erstellen von On-Chain-Anwendungen mit vorhandenen Technologien. Wichtig ist, dass Entwickler auch einfach Solidity schreiben und auf Movement bereitstellen können. Um dies zu erreichen, hat Movement eine vollständig bytecodekompatible EVM-Laufzeitumgebung erstellt, die auch mit dem Move-Stack verwendet werden kann. Ihr Rollup M 2 nutzt die BlockSTM-Parallelisierung, die einen höheren Durchsatz ermöglicht und dennoch auf den Liquiditätsgraben von Ethereum zugreifen kann (in der Vergangenheit wurde BlockSTM nur auf alternativen L1s wie Aptos verwendet, denen offensichtlich die EVM-Kompatibilität fehlt).

MegaETH treibt auch Fortschritte im Bereich der Ausführungsebene voran, insbesondere durch seine Parallelisierungs-Engine und In-Memory-Datenbank, in der der Sortierer den gesamten Status im Speicher speichern kann. In Bezug auf die Architektur nutzen sie:

• Durch die native Codekompilierung wird die L2-Leistung sogar noch besser (wenn der Vertrag rechenintensiver ist, kann das Programm deutlich schneller laufen, wenn er nicht so rechenintensiv ist, ist immer noch eine Beschleunigung um etwa das Zweifache möglich).

• Relativ zentralisierte Blockproduktion, aber dezentrale Blockverifizierung und -bestätigung.

• Effiziente Statussynchronisierung, bei der vollständige Knoten Transaktionen nicht erneut ausführen müssen, sich jedoch der Statusdeltas bewusst sein müssen, damit sie diese auf ihre lokale Datenbank anwenden können.

• Merkle-Baum-Aktualisierungsstruktur (normalerweise nimmt die Aktualisierung des Baums viel Speicherplatz in Anspruch) und ihre Methode ist eine neue Trie-Datenstruktur, die speicher- und festplatteneffizient ist. In-Memory-Computing ermöglicht es ihnen, den Kettenzustand in den Speicher zu komprimieren, sodass sie bei der Ausführung von Transaktionen nicht auf die Festplatte, sondern nur in den Speicher gehen müssen.

Ein weiteres Design, das kürzlich als Teil des modularen Stacks untersucht und wiederholt wurde, ist die Beweisaggregation: definiert als ein Beweiser, der einen einzigen prägnanten Beweis aus mehreren prägnanten Beweisen erstellt. Werfen wir zunächst einen Blick auf die Aggregationsschicht als Ganzes und ihre Geschichte sowie aktuelle Trends in der Kryptographie.

Der Wert der Aggregationsschicht

In der Vergangenheit hatten Aggregatoren in Märkten ohne Kryptowährungen geringere Marktanteile als Plattformen:

Obwohl ich nicht sicher bin, ob dies auf alle Fälle im Zusammenhang mit Kryptowährungen zutrifft, trifft es auf dezentrale Börsen, Cross-Chain-Brücken und Kreditprotokolle zu.

Beispielsweise haben 1inch und 0x (zwei große DEX-Aggregatoren) eine kombinierte Marktkapitalisierung von ~$1 Milliarden, ein Bruchteil der Marktkapitalisierung von Uniswap von ~$7,6 Milliarden. Dasselbe gilt für Cross-Chain-Brücken: Cross-Chain-Brückenaggregatoren wie Li.Fi und Socket/Bungee haben einen geringeren Marktanteil als Plattformen wie Across. Während Socket 15 verschiedene Cross-Chain-Brücken unterstützt, ist ihr gesamtes Cross-Chain-Transaktionsvolumen tatsächlich ähnlich wie das von Across (Socket – $2,2 Milliarden, Across – $1,7 Milliarden), und Across macht nur einen kleinen Bruchteil des jüngsten Transaktionsvolumens von Socket/Bungee aus.

Im Kreditsektor ist Yearn Finance das erste dezentralisierte Kreditrenditeaggregationsprotokoll und sein Marktwert beträgt derzeit etwa 16 Billionen TP250. Im Vergleich dazu sind Plattformen wie Aave (etwa 16 Billionen TP1,4 Milliarden) und Compound (etwa 16 Billionen TP560) höher bewertet.

Auf den traditionellen Finanzmärkten ist die Situation ähnlich. So haben beispielsweise ICE (Intercontinental Exchange) US und CME Group jeweils eine Marktkapitalisierung von ca. $75 Milliarden, während „Aggregatoren“ wie Schwab und Robinhood Marktkapitalisierungen von ca. $132 Milliarden bzw. ca. $15 Milliarden haben. Bei Schwab, das über zahlreiche Handelsplätze wie ICE und CME routet, ist der Anteil des über sie gerouteten Volumens in keinem Verhältnis zu ihrem Anteil an der Marktkapitalisierung. Robinhood hat ungefähr 119 Millionen Optionskontrakte pro Monat, während ICE etwa 35 Millionen hat – und Optionskontrakte sind nicht einmal ein zentraler Bestandteil des Geschäftsmodells von Robinhood. Trotzdem ist ICE auf dem öffentlichen Markt etwa fünfmal höher bewertet als Robinhood. Daher sind Schwab und Robinhood als Aggregationsschnittstellen auf Anwendungsebene, die den Auftragsfluss der Kunden an verschiedene Handelsplätze routen, trotz ihrer großen Handelsvolumina nicht so hoch bewertet wie ICE und CME.

Als Verbraucher messen wir Aggregatoren einen geringeren Wert bei.

Dies trifft im Kryptobereich möglicherweise nicht zu, wenn die Aggregationsschicht in das Produkt/die Plattform/die Kette eingebettet ist. Wenn der Aggregator direkt in die Kette integriert ist, handelt es sich offensichtlich um eine andere Architektur und ich bin gespannt, wie sie sich entwickeln wird. Ein Beispiel ist Polygons AggLayer, mit dem Entwickler ihre L1 und L2 problemlos in einem Netzwerk verbinden können, das Beweise aggregiert und mithilfe von CDK eine einheitliche Liquiditätsschicht zwischen Ketten ermöglicht.

AggLayer

Das Modell funktioniert ähnlich wie die Interoperabilitätsschicht von Avails Nexus, die Mechanismen zur Beweisaggregation und zur Auftragsvergabe umfasst, wodurch das DA-Produkt leistungsfähiger wird. Wie bei Polygons AggLayer kann jede in Avail integrierte Kette oder Rollup innerhalb des bestehenden Ökosystems von Avail zusammenarbeiten. Darüber hinaus bündelt Avail geordnete Transaktionsdaten von verschiedenen Blockchain-Plattformen und Rollups, darunter Ethereum, alle Ethereum-Rollups, Cosmos-Ketten, Avail-Rollups, Celestia-Rollups und verschiedene Hybridstrukturen wie Validiums, Optimiums und Polkadot-Parachains. Entwickler aus jedem Ökosystem können ohne Genehmigung auf der DA-Schicht von Avails aufbauen, während sie Avail Nexus verwenden, das für die Beweisaggregation und Nachrichtenübermittlung über Ökosysteme hinweg verwendet werden kann.

Nexus nutzen

Nebra konzentriert sich auf die Beweisaggregation und -abwicklung, die zwischen verschiedenen Beweissystemen aggregieren kann. Aggregieren Sie beispielsweise den Beweis des Systems xyz und den Beweis des Systems abc, sodass Sie agg_xyzabc haben (anstatt innerhalb des Beweissystems zu aggregieren, sodass Sie agg_xyz und agg_abc haben). Die Architektur verwendet UniPlonK, das die Arbeit von Verifizierern für Schaltkreisfamilien standardisiert, wodurch die Überprüfung von Beweisen über verschiedene PlonK-Schaltkreise hinweg effizienter und praktikabler wird. Im Wesentlichen verwendet es selbst Zero-Knowledge-Beweise (rekursive SNARKs), um den Überprüfungsteil zu skalieren (der normalerweise der Engpass in diesen Systemen ist). Für Kunden wird die Abwicklung der letzten Meile einfacher, da Nebra die gesamte Batchaggregation und -abwicklung übernimmt und das Team nur den API-Vertragsaufruf ändern muss.

Astria arbeitet an einigen interessanten Designs rund um die Funktionsweise ihres Shared Sorter mit Proof Aggregation. Sie überlassen den Ausführungsteil dem Rollup selbst, das die Software der Ausführungsschicht in einem bestimmten Namespace auf dem Shared Sorter ausführt, im Wesentlichen nur eine Ausführungs-API, eine Möglichkeit für das Rollup, Daten der Sortierschicht zu akzeptieren. Sie könnten hier auch problemlos Unterstützung für Gültigkeitsnachweise hinzufügen, um sicherzustellen, dass Blöcke die Regeln der EVM-Zustandsmaschine nicht verletzen.

Hier fungieren Produkte wie Astria als #1 → #2-Prozess (ungeordnete Transaktionen → geordnete Blöcke), die Ausführungsschicht/Rollup-Knoten sind #2 → #3 und Protokolle wie Nebra fungieren als letzte Meile #3 → #4 (Ausführungsblöcke → prägnante Beweise). Nebra könnte auch ein theoretischer fünfter Schritt sein, bei dem Beweise aggregiert und dann verifiziert werden. Sovereign Labs arbeitet auch an einem ähnlichen Konzept wie beim letzten Schritt, bei dem Cross-Chain-Brücken basierend auf Beweisaggregation den Kern ihrer Architektur bilden.

Im Allgemeinen übernehmen einige Anwendungsschichten zunehmend die zugrunde liegende Infrastruktur, teilweise weil es Anreizprobleme und hohe Kosten für die Benutzerakzeptanz mit sich bringen kann, wenn sie den zugrunde liegenden Stack nicht kontrollieren und nur die Anwendungen der oberen Schichten behalten. Da andererseits Wettbewerb und technologischer Fortschritt die Infrastrukturkosten weiter senken, wird es für Anwendungen/Anwendungsketten billiger, modulare Komponenten zu integrieren. Ich glaube, dass diese Dynamik zumindest vorerst stärker sein wird.

Mit all diesen Innovationen (Ausführungsschicht, Abwicklungsschicht, Aggregationsschicht) werden höhere Effizienz, einfachere Integration, bessere Interoperabilität und niedrigere Kosten möglich. All dies führt letztendlich zu besseren Anwendungen für Benutzer und einer besseren Entwicklungserfahrung für Entwickler. Es ist eine Erfolgskombination, die zu mehr und schnelleren Innovationen führt.

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