Як модульні блокчейни допомагають у масштабуванні — дослідження Binance

Команда Binance Research випустила звіт про проблеми масштабування в L1/L2-мережах і розповіла, як їх намагаються вирішити модульні блокчейни.

Головні перешкоди

Модульні блокчейни прагнуть оптимізувати одну або кілька з чотирьох основних функцій шляхом делегування відповідальності на сепарований рівень:

• Виконання — обробка транзакцій для оновлення стану блокчейна;
• регулювання — вирішення спорів, перевірка транзакцій і забезпечення їхньої остаточності;
• доступність даних (DA) — забезпечення передачі інформації про транзакції для всієї мережі;
• консенсус — досягнення угоди між валідаторами або майнерами про порядок транзакцій.

Монолітні блокчейни на кшталт Ethereum і Solana виконують усі ці завдання на одному рівні та в узагальненому вигляді. Модульні протоколи прагнуть передати функції кільком різним мережам.

Подібні екосистеми, відправляючи дані на окремий шар доступності, можуть забезпечити швидке й економічне виконання транзакцій без додаткового обчислювального навантаження.

«Модульне середовище стало свідком появи різних рішень, включно із загальними секвенсорами, новими системами доказів, протоколами взаємодії, проєктами абстракції та провайдерами інфраструктури на кшталт роллап-фреймворків і RaaS», — наголосили аналітики.

За останній рік домінування L2-мереж також різко зросло — на частку рішень другого рівня припадає 79,7% транзакцій в екосистемі Ethereum.

Однак однією з критичних перешкод на шляху реалізації повного потенціалу масштабування рішень другого рівня є саме DA. Тому напрямок модульних рішень змістився в цьому напрямку, про що свідчать поява блокчейнів на кшталт Celestia.

Пропускна здатність у L2 обмежена можливостями їхніх рівнів доступності даних і тим, як вони взаємодіють з основною мережею. Тобто, якщо шар DA не може вмістити той обсяг інформації, який секвенсор має намір надіслати, обробка транзакцій у мережі ускладнюється.

Це не тільки підвищує комісійні витрати ролапів, а й накладає додаткове навантаження на вузли. Понад 90% зборів за L2-транзакції періодично займає виключно публікація переданих даних, йдеться в дослідженні.

Делегуючи обов’язки

Майбутнє оновлення Dencun в Ethereum, зокрема EIP-4844, і поява альтернативних шарів доступності даних (alt-DA) покликані розв’язати багато з перерахованих проблем.

«Celestia спеціалізується на DA, не підтримуючи безпосередньо обчислення блокчейна загального призначення. Замість цього протокол делегує виконання смартконтракту іншим L2. Цей перехід до модульної архітектури на рівнях виконання і доступності призначений для підвищення пропускної спроможності зі збереженням безпеки і децентралізації мережі», — пояснили в Binance.

Багато рішень другого рівня використовують Ethereum для DA як найбільш типовий підхід. Проте нова тенденція в галузі полягає в тому, що L2 застосовують інші протоколи для передачі даних, зберігаючи при цьому міст з основною мережею.

Впровадження повного данкшардингу займе кілька років, тому зростає попит на alt-DA, вважають експерти. При цьому навіть із запуском EIP-4844 мейннет Ethereum і мережі другого рівня відставатимуть за TPS від модульних протоколів.

«Хоча рішення alt-DA дійсно пропонують економічні вигоди, вони не обов’язково успадковують усі властивості безпеки Ethereum. Зрештою, жодне рішення доступності даних, за винятком EIP-4844 або самого данкшардингу, не може повною мірою успадкувати безпеку основної мережі», — підкреслили експерти.

У Binance прогнозують зростання популярності подібних протоколів, поки їм на заміну не прийде більш економічне і масштабоване рішення.

Масштабованість Celestia

Celestia — перша загальнодоступна мережа, оптимізована для DA, що пропонує виділений простір для L2, призначений для тимчасової публікації пакетних даних транзакцій.

Шар доступності проєкту використовує механізм консенсусу Proof-of-Stake і побудований на базі Cosmos SDK.

«По суті, Celestia бере на себе обов’язки окружного прокурора і консенсусу, переносячи навантаження з виконання транзакцій і розрахунків на інші мережі. Він не має можливості виконання транзакцій через власні смартконтракти і не підтримує механізми перехресного об’єднання або вирішення спорів», — уточнили дослідники.

Однією з особливостей Celestia є механізм вибірки доступності даних (DAS). Він дає змогу стандартним нодам перевіряти DA без необхідності завантаження всіх даних для блоку.

Конкурентна перевага Celestia полягає в її здатності бути більш продуктивною, особливо на рівнях виконання та розрахунків.

За даними Binance, модульний блокчейн обробив понад 12,4 млн транзакцій із сукупним розміром великих двійкових об’єктів 4,28 Гб для більш ніж 970 000 облікових записів.

«Celestia отримала вигоду зі свого раннього виходу на ринок і тепер може похвалитися великою і різноманітною екосистемою, що покликане внести істотний внесок у розширення мережі», — зазначили в Binance.

Серед проєктів, які вже інтегровані з екосистемами: Eclipse, Dymension, AltLayer, Saga.

Модульність Eclipse

Eclipse — перша Ethereum-мережа другого рівня, що підтримує віртуальну машину Solana (SVM). Платформа прагне забезпечити високу швидкість і низьку вартість на Solana, використовуючи блокчейн другої за капіталізацією криптовалюти.

Eclipse об’єднує найкращі частини модульного стека, використовуючи SVM як середовище виконання, відправляючи дані в Celestia і виконуючи транзакції в Ethereum.

«Ключовим відмінним фактором, безсумнівно, є використання SVM, особливо в секторі, де всі інші L2 здебільшого являють собою EVM загального призначення. […] Такий підхід дозволяє Eclipse підтримувати високий рівень TPS, одночасно зменшуючи перевантаження в періоди пікового попиту», — пояснили автори звіту.

Eclipse стає особливо привабливим для розробників екосистеми Ethereum, які шукають переваги, подібні до Solana. Крім того, сумісність з іншою екосистемою забезпечує доступ до більшої ліквідності.

Серед значущих модульних рішень у Binance також виділили Manta Pacific і Polymer.

Нагадаємо, в лютому проєкт Fuel, який позиціонується як «найшвидший у світі модульний рівень виконання», представив рішення Rollup OS.

Раніше StarkNet і Celestia уклали партнерство з метою підвищення доступності даних в Ethereum-екосистемі для L3-мереж.