Nuevo artículo de Vitalik Buterin: ¿Cuál es la diferencia entre la fragmentación de la capa 2 y la capa de ejecución de Ethereum?

Artículo original: ¿Cómo hacer capas? 2s ¿Realmente se diferencia de la fragmentación de ejecución?

Compilado por: Odaily Planet Daily Asher

Uno de los puntos que planteé hace dos años y medio en mi “ Final del juego "El artículo decía que Al menos técnicamente, los diferentes caminos a seguir para blockchain parecían sorprendentemente similares.

En ambos casos, hay una gran cantidad de transacciones en la cadena, y procesarlas requiere: (i) una gran cantidad de cálculos; (ii) un gran ancho de banda de datos. Los nodos Ethereum comunes, como el de 2 TB nodo de archivo reth Los programas que se ejecutan en la computadora portátil que se utilizó para escribir este artículo no son lo suficientemente potentes como para verificar directamente una cantidad tan grande de datos y cálculos, incluso con un excelente trabajo de ingeniería de software y Árboles de verkle . En cambio, en la fragmentación L1 y centrado en rollup mundo, ZK-SNARK se utilizan para verificar el cálculo y DAS se utilizan para verificar la disponibilidad de los datos. En ambos casos, los DAS son lo mismo y los ZK-SNARK son la misma tecnología, excepto que en un caso son código de contrato inteligente y en el otro son una función sagrada del protocolo. En un sentido técnico real, Ethereum está haciendo fragmentación, y los rollups están haciendo fragmentación.

Naturalmente, esto nos lleva a preguntarnos: ¿cuál es la diferencia entre estos dos mundos? Una respuesta es que las consecuencias de los errores de codificación son diferentes: en el mundo de las acumulaciones, las monedas se pierden, mientras que en el mundo de las fragmentaciones, se producen fallos de consenso.

Pero se espera que, a medida que los protocolos se consoliden y las técnicas de verificación formal mejoren, la importancia de los errores disminuya. ¿Cuáles son entonces las diferencias entre estas dos visiones? ¿Podemos esperar que persistan en el largo plazo?

Diversidad de entornos de ejecución

Una idea que se discutió brevemente en Ethereum en 2019 fue entornos de ejecución Básicamente, Ethereum tendría diferentes “zonas” que podrían tener diferentes reglas sobre cómo funcionan las cuentas (incluidos enfoques completamente diferentes como UTXO), cómo funciona la máquina virtual y otras características.

Esto permite una diversidad de enfoques en las distintas partes de la pila, lo que sería difícil de lograr si Ethereum intentara hacer todo por sí solo.

Al final, algunos de los planes más ambiciosos se abandonaron y solo quedó el EVM. Sin embargo, se puede decir que Ethereum L2 (incluidos los rollups, los valdiums y los Plasmas) sirvió en última instancia como entorno de ejecución.

En la actualidad, la atención se centra a menudo en los equivalentes L2 del EVM, pero esto ignora la diversidad de muchos enfoques alternativos:

• Lápiz óptico Arbitrum :agrega una segunda máquina virtual basada en WASM a la EVM;

• Combustible : utiliza una arquitectura basada en UTXO similar a Bitcoin (pero más completa);

• azteca :Presenta un nuevo lenguaje y paradigma de programación diseñado en torno a contratos inteligentes que preservan la privacidad basados en ZK-SNARKs.

Arquitectura basada en UTXO Fuente: Documento de Fuel

Intentar hacer de la EVM una súper máquina virtual que cubra todos los paradigmas posibles comprometería la implementación de cada concepto y sería mejor dejar que estas plataformas se especialicen.

Disyuntivas de seguridad: escala frente a velocidad

Ethereum L1 ofrece garantías de seguridad realmente sólidas. Si ciertos datos están dentro de un bloque finalizado en L1, todo el consenso (incluido el consenso social en casos extremos) trabaja para garantizar que estos datos no se puedan editar para violar las reglas de la aplicación que puso estos datos dentro del bloque, garantizar que cualquier ejecución desencadenada por estos datos no se pueda deshacer y garantizar que estos datos permanezcan accesibles.

Para lograr estas garantías, Ethereum L1 está dispuesto a aceptar costos elevados. Al momento de escribir este artículo, las tarifas de transacción son relativamente bajas: Las transacciones L2 cuestan menos de 1 centavo cada una , e incluso L1 cuesta menos que $1 para una transferencia básica de ETH. Si la tecnología avanza lo suficientemente rápido y el crecimiento del espacio de bloques disponible se mantiene al ritmo de la demanda, entonces estas tarifas pueden permanecer bajas en el futuro, pero puede que no.

Y para muchas aplicaciones no financieras, como las redes sociales o los juegos, incluso $0.01 por transacción es demasiado. Pero las redes sociales y los juegos no necesitan el mismo modelo de seguridad que L1. No importa si alguien puede revertir su partida de ajedrez perdida por un millón de dólares, o hacer que uno de sus tuits parezca que fue publicado tres días después de su publicación real.

Por lo tanto, estas aplicaciones no deberían pagar los mismos costos de seguridad. Los enfoques centrados en L2 lo permiten al admitir una variedad de métodos de disponibilidad de datos desde Rollups (rollos) a plasma a validios .

Diferentes tipos de L2 son adecuados para diferentes casos de uso ( Haga clic aquí para leer más )

Otro compromiso de seguridad surge en torno a El problema de la transferencia de activos de L2 a L2 Se espera que en el futuro (5-10 años), todos los rollups sean rollups ZK y sistemas de prueba súper eficientes con funciones de búsqueda como Binius y Círculo STARKs , junto con una capa de agregación de pruebas, permitirá que L2 proporcione raíces de estado final en cada intervalo de tiempo. Pero actualmente solo puede ser una combinación compleja de acumulaciones optimistas y acumulaciones ZK en varias ventanas de tiempo de prueba.

Si la fragmentación de la capa de ejecución se hubiera implementado en 2021, el modelo de seguridad para mantener la honestidad de los fragmentos habría sido el de acumulaciones optimistas, no el de ZK, por lo que L1 habría tenido que administrar sistémicamente complejo Lógica a prueba de fraudes en cadena y un período de retiro de una semana al mover activos entre fragmentos. Pero, al igual que el error de código, este problema fue, en última instancia, temporal.

La velocidad de las transacciones es el tercer aspecto, y el más permanente, de la compensación en materia de seguridad. Ethereum tiene un bloque cada 12 segundos y se muestra reacio a ir más rápido porque eso centralizaría excesivamente la red. Sin embargo, muchas L2 están explorando tiempos de bloque de unos pocos cientos de milisegundos.

12 segundos no está mal: los usuarios que envían transacciones tienen que esperar unos 6-7 segundos en promedio para que se incluyan en un bloque (no solo 6 segundos, porque el siguiente bloque podría no incluirlas). Esto es comparable al tiempo que hay que esperar para pagar con una tarjeta de crédito, pero muchas aplicaciones requieren velocidades más altas y L2 puede proporcionarlas.

Para proporcionar esta mayor velocidad, L2 se basa en un mecanismo de preconfirmación: los propios validadores de L2 firman digitalmente una promesa de incluir la transacción en un momento determinado y, si la transacción no se incluye, serán sancionados. Un mecanismo llamado Estaca segura lleva esto un paso más allá.

Preconfirmación L2

Ahora se podría intentar implementar todo esto en L1. L1 podría incluir un sistema de confirmaciones previas rápidas y confirmaciones finales lentas. Podría incluir diferentes fragmentos con diferentes niveles de seguridad. Sin embargo, esto aumentaría la complejidad del protocolo. Además, Hacer todo el trabajo en L1 supondría un riesgo sobrecarga de consenso , porque muchos enfoques para lograr una mayor escala o un rendimiento más rápido tienen mayores riesgos de centralización o requieren formas más fuertes de gobernanza, y si se realizan en L1, el impacto de estos requisitos más fuertes se extendería a otras partes del protocolo. Al ofrecer estas compensaciones en la capa 2, Ethereum puede evitar en gran medida estos riesgos.

¿Qué desafíos enfrenta el ecosistema centrado en L2 de Ethereum?

El enfoque centrado en L2 de Ethereum enfrenta un desafío clave que los ecosistemas centrados en L1 no enfrentan tanto: la coordinación. En otras palabras, si bien hay muchas bifurcaciones de Ethereum, el desafío es mantener su propiedad fundamental de que todo Ethereum se siente como "Ethereum" y tiene los efectos de red de Ethereum, en lugar de N cadenas independientes. Hoy, esta situación es insatisfactoria en muchos sentidos:

• Trasladar tokens de la capa 2 a otra Por lo general, requiere plataformas puente centralizadas y es muy complejo para el usuario promedio. Si tienes tokens en Optimism, no puedes simplemente pegar la dirección Arbitrum de otra persona en tu billetera y enviarle fondos.

• Compatibilidad con billeteras de contratos inteligentes entre cadenas No es muy bueno tanto para las billeteras de contratos inteligentes personales como para las billeteras organizacionales (incluidas las DAO). Si cambia la clave en una L2, también debe cambiar la clave en todas las demás L2.

• En general, falta una infraestructura de validación descentralizada. Ethereum finalmente está comenzando a obtener clientes ligeros decentes, como Helios Pero no tiene sentido si toda la actividad ocurre en L2, que requiere su propio RPC centralizado. En principio, no es difícil crear clientes ligeros para L2 una vez que se tiene una cadena principal de Ethereum; pero en la práctica, se le ha prestado muy poca atención a esto.

Se están realizando esfuerzos para mejorar los tres. Para los intercambios de tokens entre cadenas, El ERC-7683 El estándar es una opción emergente que, a diferencia de los “puentes centralizados” existentes, no tiene ningún operador central fijo, token o entidad rectora.

Para las cuentas de cadena cruzada, la mayoría de las billeteras adoptan el enfoque de usar información reproducible de cadena cruzada para actualizar las claves en el corto plazo y almacenes de claves A largo plazo, están empezando a aparecer clientes ligeros para L2, como Beerus para la red Starknet. Además, los esfuerzos recientes para mejorar la experiencia del usuario a través de billeteras de próxima generación han resuelto algunos problemas más fundamentales, como que los usuarios ya no necesitan cambiar manualmente a la red correcta para acceder a las aplicaciones descentralizadas.

Rabby muestra una vista integral de los saldos de activos en múltiples cadenas (algo que las billeteras no tenían hasta hace poco)

Pero es importante reconocer que un ecosistema centrado en L2 nada contra la corriente hasta cierto punto cuando intenta coordinarse.

Las instituciones L2 individuales no tienen un incentivo económico natural para construir infraestructura para coordinarse: las instituciones L2 pequeñas no lo tienen, porque sólo pueden obtener una pequeña porción de los beneficios de sus contribuciones; las instituciones L2 grandes no lo tienen, porque pueden ganar tanto o más fortaleciendo sus propios efectos de red local.

No es que exista una solución mágica perfecta para este problema. Es solo que el ecosistema necesita reconocer más plenamente que la infraestructura entre capas 2 es un tipo de infraestructura de Ethereum, al igual que los clientes de capa 1, las herramientas de desarrollo y los lenguajes de programación, y debe ser valorada y financiada. Actualmente, existe la Gremio de Protocolo , y quizás el Gremio de Infraestructura Básica.

resumen

En los debates públicos, la fragmentación de la capa L2 de Ethereum y la de ejecución suelen describirse como dos estrategias opuestas para escalar las cadenas de bloques. Sin embargo, al observar la tecnología subyacente, surge un enigma: los métodos de escalado subyacentes reales son exactamente los mismos. con la principal diferencia siendo: ¿quién es responsable de construir y actualizar los componentes correspondientes, y cuánta autonomía tiene?

El ecosistema centrado en la capa 2 de Ethereum es un sharding en el verdadero sentido técnico, pero dentro del sharding, puedes crear tu propio shard con tus propias reglas. Este enfoque es muy poderoso y permite mucha creatividad e innovación autónoma. Pero también presenta algunos desafíos clave, especialmente en términos de coordinación.

Para que un ecosistema centrado en L2 como Ethereum tenga éxito, debe comprender estos desafíos y abordarlos de frente para obtener tantos beneficios como sea posible de un ecosistema centrado en L1 y acercarse lo más posible a lo mejor de ambos mundos.

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