Źródło: Thor Hartvigsen
Opracowano przez: Leo, BlockBeats
Skalowalność zawsze była w centrum uwagi branży. Blockchain stoi obecnie przed „potrójnym dylematem skalowalności”, a modułowy blockchain, który rozpoczął się od Celestii, koncentruje się na swojej skalowalności, wysokim poziomie bezpieczeństwa i decentralizacji. Centralizacja oferuje rozwiązanie modułowe Blockchain staje się narracją głównego nurtu. Crypto KOLThor Hartvigsen napisał artykuł na temat „Modular Blockchain i jego wewnętrzna wartość”, który BlockBeats skompilował w następujący sposób:
CZĘŚĆ 1: Zacznij od podstawowych pojęć
Kwestie wymagające poprawy na dzień dzisiejszy:
- Komunikacja między łańcuchami bez zaufania
- Skalowalność akumulacji, gdy liczba transakcji staje się wystarczająco duża
- Utrzymywanie wysokiego poziomu bezpieczeństwa i decentralizacji przy jednoczesnym dążeniu do zwiększenia przepustowości (trylemat blockchain)
Po pierwsze, aby zapewnić pełne zrozumienie tych koncepcji, musimy ustalić pewną terminologię, jak pokazano poniżej:
Blok
Bloki są elementami składowymi blockchaina. Pojedynczy blok składa się z dwóch komponentów: nagłówka bloku i treści bloku. Nagłówek zawiera dane, takie jak hash i znacznik czasu poprzedniego bloku, a treść zawiera wszystkie transakcje w bloku.
Popularną strategią skalowania na rynku jest posiadanie większych bloków (Solana).
Większe bloki = większa przepustowość, ale istnieją pewne problemy z decentralizacją.
Większe bloki = więcej danych potrzebnych węzłom, a mało kto może sobie pozwolić na droższy sprzęt, który jest w stanie obsłużyć tak duże ilości danych.
Węzeł
Pełny węzeł musi przechowywać cały blockchain i wszystkie transakcje od pierwszego bloku. Aby handlować na blockchainie, konieczne jest zapewnienie konsensusu, dostępności danych i poprawności bloków.
Węzeł Light (Light Client)
Węzły lekkie służą do rollupu i zlecają większość pracy pełnym węzłom. Nie weryfikują one transakcji, ale sprawdzają, czy każdy blok ma konsensus i czy dane bloku są dostępne dla sieci. Większość węzłów lekkich opiera się na „założeniu uczciwości większości”, zakładając, że większość uczestników (takich jak walidatorzy) jest uczciwa. Węzły lekkie wymagają mniej sprzętu i więcej węzłów, ale ich ogólne bezpieczeństwo jest słabsze (czasami).
Rollup (na Ethereum)
Rollup/L2 to łańcuch zbudowany na bazie Ethereum, wykorzystujący sieć główną Ethereum jako warstwę rozliczeniową. Rollup można traktować jako oddzielną warstwę wykonawczą, która zwraca pakiety transakcji do sieci głównej w celu weryfikacji.
Obecnie istnieją dwa rodzaje Rollupu: Optimistic Rollup i ZK Rollup.
Warstwa blockchain:
Blockchain można podzielić na 4 warstwy: - warstwę wykonawczą, która zapewnia środowisko dla Dapps i przetwarza w nim transakcje;
- Warstwa dostępności danych: węzły odbierają bloki z generatorów bloków i sprawdzają, czy dane (transakcje) są publicznie dostępne
-Warstwa konsensusu: określa kolejność transakcji
- Warstwa rozliczeniowa: określa rzeczywisty stan blockchaina (w końcu)
Monolityczne i modułowe
Monolityczny blockchain to łańcuch składający się ze wszystkich czterech warstw powyżej, więc monolit musi obsługiwać wszystkie wymienione wyżej części. Ma to miejsce w przypadku Ethereum i większości innych znanych Ci blockchainów.
Modułowy blockchain to taki, który przekazuje jedną lub więcej z tych 4 warstw do zewnętrznego łańcucha, umożliwiając osiągnięcie nowego poziomu skalowalności, ponieważ modułowe blockchainy mogą specjalizować się w określonych elementach.
Powyższe wyjaśnienia zawierają podstawowe koncepcje, które podsumowano w poniższej tabeli:
Obecny pakiet Rollup w Ethereum (taki jak Arbitrum, Optimism) działa jako warstwa wykonawcza i implementuje warstwę dostępności danych, warstwę konsensusu i warstwę rozliczeniową poprzez sieć główną Ethereum. Pakiety te będą wykorzystywać „dostępność danych w łańcuchu” do publikowania danych w wyznaczonym L1 (Ethereum).
Wręcz przeciwnie: Rollup z „dostępnością danych poza łańcuchem” publikuje swoje dane w lokalizacji innej niż wyznaczony L1. Rollup nadal może wykorzystywać Ethereum jako warstwę rozliczeniową, ale Celestia działa jako warstwa dostępności danych, publikując je w ten sposób (dostępność danych poza łańcuchem).
Poniżej przedstawiono różne typy struktur Rollup w Ethereum:
-Monolith = Główna sieć Ethereum
-Rollup = np. Arbitrum, Optimism (działa jako warstwa wykonawcza i wykorzystuje Ethereum do innych celów)
-Validium = „Zbiorcze zestawienie dostępności danych poza łańcuchem”, np. Celestia
Część 2: Głębsze spojrzenie na Celestię
Celestia to modułowa sieć blockchain. Blockchainy i wszystkie rollupy maszyn wirtualnych (nie tylko EVM) mogą wykorzystywać Celestię jako warstwę dostępności danych i warstwę konsensusu. Jak pokazano na poniższym rysunku, Celestia oferuje różne rozwiązania do modułowej rozbudowy, takie jak „rollupy suwerenne”, Celestium itp.
Po pierwsze, musisz dogłębnie zrozumieć „warstwę dostępności danych”
Dostępność danych: Kiedy węzeł otrzymuje blok od generatora bloków, musi zweryfikować, czy dane są publiczne (opublikowane), aby móc dodać je jako kolejne łącze w blockchainie.
Problemy z dostępnością danych: występują, gdy dane są przechowywane.
Dokładniej rzecz ujmując, generator bloków nie ujawnia danych nowego bloku (atak polegający na ukrywaniu danych), a węzeł nagle nie może zatwierdzić bloku, ponieważ nie może odczytać danych, co jest częstym problemem w Rollup.
Wprowadzenie do próbkowania dostępności danych (DAS):
Klienci „light” (o których wspominałem wcześniej) mogą weryfikować dostępność danych bez konieczności pobierania ich w całości. Klienci „light” analizują niewielkie próbki danych i za każdym razem uzyskują 50% pewności, że dane zostały faktycznie opublikowane.
W wielu przypadkach węzły lekkie muszą pobrać jedynie mniej niż 1% danych, aby mieć pewność, że 99% danych zostało opublikowanych, co jest dużym postępem!
Dowiedz się więcej
Wracając do klientów light, powiedziałem wcześniej, że lekkie węzły są znacznie tańsze pod względem wymagań sprzętowych, ale ponieważ opierają się na „założeniu uczciwości większości”, są mniej bezpieczne.
A co z klientami okazjonalnymi, którzy „zakładają uczciwą mniejszość”?
Na przykład, lekkie węzły Celestii wykorzystują próbkowanie dostępności danych poprzez pobieranie niewielkiej ich części. Opierają się one na „założeniu uczciwości mniejszości” (zakładając, że mniejszość uczestników transakcji blockchain jest uczciwa i przestrzega zasad protokołu), co znacznie poprawia bezpieczeństwo.
Poniższy rysunek przedstawia porównanie różnych węzłów i klientów.
Przyjrzyjmy się teraz różnym rozwiązaniom Celestii:
-Sovereign Rollup
-Sovereign Rollup sam zajmuje się warstwami realizacji i rozliczeń, zamiast używać Ethereum jako warstwy rozliczeniowej, jak Arbitrum i Optimism.
Zalety Sovereign Rollup:
- Większa swoboda w środowisku wykonawczym
- Brak współdzielenia zasobów obliczeniowych
-W przypadku wystąpienia problemów można wykonać hard fork
Sovereign Rollup jest bardziej podobny do L1 i może być pomostem do innych Sovereign Rollups i warstw rozliczeń.
Klaster
Klaster blockchainów to grupa blockchainów i pakietów, które mogą komunikować się ze sobą w sposób „minimalizujący zaufanie”. Most minimalizujący zaufanie to most między dwoma łańcuchami, który nie wymaga pośrednika ani założenia o uczciwości większości, aby zapewnić bezpieczeństwo środków.
Przykładem klastra jest Ethereum i jego Rollup (L2) lub różne łańcuchy w ekosystemie Cosmos, które mogą komunikować się wewnątrz klastra (most o zminimalizowanym zaufaniu zamiast mostu zaufanego).
Oto wszystkie rzeczy, które znajdziesz w zestawie Celestia:
Komunikacja minimalizowana przez zaufanie (komunikacja wewnątrz klastra) wymaga „kilku uczciwych założeń”, co właśnie wykorzystuje Celestia, umożliwiając lekkim węzłom korzystanie z próbkowania dostępności danych. Mosty minimalizowane przez zaufanie są znacznie bezpieczniejsze, tworząc „klaster” i „komunikację wewnątrz klastra” w łańcuchu. Dlatego Celestia zapewnia kluczowy element dla procesów Rollup, umożliwiając im tworzenie klastrów i komunikację w sposób nie wymagający zaufania.
Celestia Kwantowy most grawitacyjny i Celestia
Celestia Quantum Gravity Bridge to most dostępności danych pomiędzy Ethereum i Celestią, który umożliwia „dostępność danych poza łańcuchem” L2 w Ethereum (Ethereum Rollup wykorzystuje Celestię jako warstwę dostępności danych).
Celestium to platforma L2 Rollup oparta na Ethereum, wykorzystująca Celestię zamiast Ethereum jako warstwę dostępności danych, a jednocześnie wykorzystująca sieć główną Ethereum do rozliczeń i konsensusu. Inne platformy L2 również mogą pójść w ich ślady, aby zwiększyć swoją skalowalność.
Podsumowanie:
Celestia pełni funkcję niezależnej warstwy dostępności danych, a w niektórych przypadkach może również pełnić funkcję warstwy konsensusu. Agregacje mogą wykorzystywać Celestię do poprawy skalowalności dzięki wbudowanej technologii próbkowania dostępności danych i „uczciwych” węzłów lekkich.
Część 3: Koniec w Fuel Labs
Na koniec omówmy Fuel Labs, firmę, która tworzy warstwę wykonawczą współpracującą z Ethereum i Celestią, zapewniającą wysoki poziom bezpieczeństwa i decentralizację w celu skalowania przepustowości.
Dowiedz się więcej o Fuel Labs:
Jednym z produktów Fuel Labs jest Optimistic Rollup, stworzony w celu skalowania Ethereum. Obejmuje on:
- Most minimalizujący zaufanie między Fuel i Ethereum
FuelVM — równoległa weryfikacja poprzez uruchamianie inteligentnych kontraktów z wykorzystaniem UTXO (niewykorzystanych danych wyjściowych transakcji)
-Język programowania Sway
Krótko mówiąc, FuelVM może uruchamiać wiele procesów jednocześnie (równoległa walidacja), a ponieważ Celestia współpracuje ze wszystkimi maszynami wirtualnymi, Fuel może również uruchamiać procesy zbiorcze, wykorzystując Celestię jako warstwę dostępności danych i/lub warstwę konsensusu.