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Optimism团队不久前公布了其测试网的第一阶段,及其通向主网的路线图。除此之外,Fuel也在推进测试网历程,Arbitrum也已经上岸测试网。在ZK rollup领域中,Loopring、Zksync以及基于Starkware手艺的Deversifi已经正式在主网上线,而且聚集了一定的用户。随着OMG network推出其主网bata版本,plasma也有所希望。与此同时,eth1链上的gas费已经到达了新高,以至于非金融类dapps被迫住手运行,其他应用也只能在测试网中运行。

Eth2的生长目的之一就是增强扩容性,我们已经异常靠近eth2前期阶段了,但要为应用提供基础层扩容性,我们还需要等到数年之后eth2最后一个主要阶段 (译者注:即阶段2) 的实现。取笑的是,eth2作为rollups数据可用性层的可用性在阶段1就能实现,而在许久之后eth2才气真正用于“传统”的L1应用。将这些事实结合起来,我们可以得出一个结论:以应对近期和中期的扩容性需求,整个以太坊生态系统需要将发力点集中到rollups上 (以及plasma和通道手艺)。

若是以此为条件,我们就能得知以太坊中央开发和生态系统生长应该优先思量的问题,而这多若干少与当前的生长路径有所差别。那么我们应该优先思量哪些问题呢?

 短期:推进Eth1基础建设以支持Rollups

在短期内,这样做的一个主要效果在于:针对以太坊基础层的扩容事情将主要集中于扩大区块的数据容量,而不是优化链上盘算或IO操作的效率。Rollup扩容性的决定性因素在于该链能包罗若干数据,若是能够在当前约60 kB/秒的基础上有所提升,rollups的扩容性则能获得进一步优化。

在基础层上,以下因素需要连续重视:

  • EIP 2929:在当前gas情形下保证以太坊区块链能够抵御DoS攻击

  • EIP 1559:一是推动ETH销毁,二是优化买卖效率,而且险些能够确保买卖被打包到下一个区块中 (rollups仍然需要守候确认)

  • 新的椭圆曲线预编译,以实现对ZK rollups编程的完全支持

  • 无状态客户端的相关事情,包罗从十六进制树转换为二进制树等 (无论我们若何使用以太坊区块链,无状态客户端都异常有意义)

账户抽象 (account abstraction) 不太迫切,由于无论L1是否支持,我们都能在L2上实现。另有其他“巧妙的基础层功效”现在相对来说都没那么主要。

Eth1客户端可以被重新界说为optimistic rollup客户端。Optimistic rollups仍然需要全节点,而且若是rollup的内部状态转换规则本质上仍然是以太坊式的,只是举行了一些修改 (例如Optimism的目的),那么我们可以使用现有代码来运行全节点。现在eth1+eth2合并事情已经实现将共识引擎从状态转换引擎中分离出来,而这项事情也有助于杀青该目的。请注意,这也意味着类似TurboGeth的项目仍然异常主要,高吞吐量的rollup客户端 (而非eth1客户端) 将成为最大受益者。

 短期:调整基础设施以支持Rollups

现在,用户的账户、ENS域名、以及应用等等都在L1上,这些都需要改变。我们要将用户的主要账户、余额、资产等等都放在L2中。随之而来的是以下几个需求:

  • ENS needs to support names being registered and transferred on L2; see here 54for one possible proposal of how to do this.

  • ENS需要对在L2上注册和转移的域名提供支持,此处是一个可能的相关提案。

  • Layer 2协议应该被集成到钱包中,而不是网页版的dapp中。现在,集成了L2的dapp或是类dapp (例如集成zksync的Gitcoin) 都要求用户完全信托该dapp,这导致平安性大打折扣。要维持当前的信托模子,L2成为钱包自己的一部分 (metamask, status等等) 是最理想的情形。这类支持应该举行标准化,因此支持zksync支付的应用也能随即兼容内置zksync的钱包。

  • 加大跨L2转移的事情力度,目的是能够即时、无缝举行跨L2链的资产转移。

  • 对Yul或其他中心编译语言举行加倍明确的标准化。以太坊的基础层EVM和Optimism rollup所使用的OVM作为编译目的稍有差别,但都可以由Solidity编译而成。为了使生态系统存在差别的编译目的,但同时还要接受差别的语言,制止Solidity的单一化使用,因此更明确地对所有高级语言都能编译的中心语言 (例如Yul) 举行标准化或许是有意义的。我们也可以思量对形式验证友好的中心语言,能够处置诸如变量之类的观点,还能保证基本不变量,从而使所有被编译的高级语言都更易举行形式验证。

 以Rollup为中央带来的经济可连续性

加密钱币项目必须具备经济上的可连续性,这是无法回避的事实,在2020年这意味着数百万甚至数千万的融资金额。其中的一部分能够由公共物品募资平台提供 (如Gitcoin Grants或以太坊基金会),但这些机制的规模不足以笼罩这个品级的融资。然则Layer 2项目能够通过公布自己的代币来解决这个问题,条件是其代币具备真正的经济价值,即未来L2所捕获到的价值。

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若是路线图以rollup为中央,随之而来的另一个利益是为L2协议留出了坦荡的空间,这些L2协议有能力通过收费或是MEV形式来获取生长资金,无论是直接照样间接地 (即代币刊行)。以太坊基础层异常需要保持中立,这就使得在协议内举行公共物品募资 (public good funding) 变得十分困难,但L2具备自己的公共物品募资机制,这样一来争议就会大大削减。因此,在这个方面留出空间对于整个以太坊历久的经济可连续性来说可能是一个不错的战略行动。

除了募资问题,具有创造力的研发职员通常都倾向于在他们自己的领域中拥有影响力,而不是针对以太坊的整体协议举行无足轻重的争辩。此外,有许多现有的项目正在实验建立种种平台。以rollup为中央的路线图使得所有这些项目有机遇成为以太坊生态系统的一部分,同时仍能保留高度的经济和手艺自主权。

 历久视野

除了上文提到的短期思量外,路线图以rollup为中央还可能意味着我们要重新构想eth2的久远未来:每个人都可以举行处置的强平安性单一执行分片,以及可扩容的数据可用性层。

要明白为什么是这样,需思量以下因素:

  • 当前以太坊的TPS约为15

  • 若是人人都迁移到rollups上,TPS很快可以到达3000

  • 一旦阶段1到来,rollups的数据存储迁移到eth2分片链上,理论上TPS最高能到达10万左右

  • 最后,阶段2实现之后为eth2分片链提供内陆盘算,TPS到达……1000-5000

这意味着eth2的“phase 1.5 and done”门路,精简基础层而且事情有所偏重,即共识和数据可用性。

实际上这对于eth2来说是更好的生长偏向,由于分片数据可用性相对分片EVM盘算要平安得多。虽然分片EVM盘算的不诚实多数证实 (dishonest-majority-proof) 验证需要敲诈证实,这需要有潜在风险且严酷的2 epoch同步假设,但在异步情形下,数据可用性采样 (若是使用ZKP或多项式答应) 是平安的。

这将有助于以太坊拥有比其他分片型L2链更强壮的平安模子,而这些分片型L2链都朝着某种形式的分片执行偏向生长;eth2将是功效壮大的基础层,壮大到足以提供功效逃逸速度 (functionality escape velocity) 就足够了。

历久来看eth2的事情重点有哪些?

  • 将差别分片的出块时间错开,从而保证每几百毫秒内都市有某个分片提议区块。这使得在多个分片上运行的rollups拥有极低的延迟性,而链自己没有超低延迟的风险

  • 优化并牢固共识算法

  • 对EVM举行改动,使其对敲诈证实验证加倍友好 (例如,这可能意味着某种“框架”功效,可防止代码脱离沙盒,或允许将SLOAD / SSTORE重新映射,使其能够使用除账户存储之外的其他数据源)

  • 对一切举行ZK-SNARK

折衷方案

若是你并没有被说服接受“phase 1.5 and done”这个生长偏向,也有自然的折衷方案:使用少量分片作为执行层 (例如4-8个),其他的分片则作为数据层。目的是使执行分片的数目足够低,以至于在特殊情形下,通例盘算机将能够对所有分片举行完全验证,然则与当前的基础层相比,其空间仍然要大得多。

基础层空间不能被最小化太多,由于用户和应用程序仍然有需求,例如:在rollups之间切换、提交敲诈证实、在ZK rollups中提交零知识证实、公布ERC20代币根合约 (确保大多数用户将在rollups中流动,但基础合约必须有安放之处)。若是每笔买卖的成本为140美元,则大大破坏了用户体验。因此,若是有需要的话,使用4-8个执行分片可以显著减轻负担。一台盘算机装备仍然可以验证所有分片。现在,验证每13秒发生的eth1区块约莫需要200-500毫秒,因此在短时间内验证这种执行的八个线程是完全可行的。我们可以想象客户端接纳这些规则:若是网络延迟很低,或者委员会人数> 80%,则可以依赖敲诈证实和委员会,而在特殊情形下直接验证所有分片。

参考资料:

Vitalik Buterin在ETHOnline上的相关演讲

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