Salah satu poin yang saya buat dalam pos saya dua setengah tahun yang lalu pada “the Endgame”apakah jalur pengembangan masa depan yang berbeda untuk blockchain, setidaknya secara teknologis, terlihat sangat mirip. Dalam kedua kasus, Anda memiliki sejumlah besar transaksi di onchain, dan memprosesnya memerlukan (i) sejumlah besar komputasi, dan (ii) sejumlah besar bandwidth data. Node Ethereum reguler, seperti 2 TB node arsip rethberjalan di laptop yang saya gunakan untuk menulis artikel ini, tidak cukup kuat untuk memverifikasi sejumlah besar data dan komputasi secara langsung, bahkan dengan pekerjaan rekayasa perangkat lunak yang heroik danpohon Verkle. Sebaliknya, baik dalam “L1 sharding” maupun aberpusat pada rollupdunia,ZK-SNARKsdigunakan untuk memverifikasi komputasi, dan DASuntuk memverifikasi ketersediaan data. DAS dalam kedua kasus tersebut sama. ZK-SNARKs dalam kedua kasus tersebut adalah teknologi yang sama, kecuali dalam satu kasus mereka adalah kode kontrak pintar dan dalam kasus lain mereka adalah fitur yang diabadikan dalam protokol. Dalam arti teknis yang sangat nyata, Ethereum sedang melakukan sharding, dan rollups adalah shard.

Ini memunculkan pertanyaan alami: apa perbedaan antara dua dunia ini? Salah satu jawabannya adalah konsekuensi dari bug kode yang berbeda: di dunia rollup, koin hilang, dan di dunia rantai shard, Anda memiliki kegagalan konsensus. Tapi saya harap bahwa seiring solidifikasi protokol, dan teknologi verifikasi formal membaik, pentingnya bug akan berkurang. Jadi apa perbedaan antara dua visi tersebut yang dapat kita harapkan akan bertahan dalam jangka panjang?

Keragaman lingkungan eksekusi

Salah satu ide yang kami mainkan sebentar di Ethereum pada tahun 2019 adalahlingkungan pelaksanaanPada dasarnya, Ethereum akan memiliki berbagai 'zon' yang dapat memiliki aturan yang berbeda untuk bagaimana akun bekerja (termasuk pendekatan yang benar-benar berbeda seperti UTXOs), bagaimana mesin virtual bekerja, dan fitur lainnya. Ini akan memungkinkan keragaman pendekatan dalam bagian-bagian dari tumpukan di mana akan sulit untuk dicapai jika Ethereum mencoba melakukan segalanya sendiri.

Pada akhirnya, kami akhirnya meninggalkan beberapa rencana yang lebih ambisius, dan hanya mempertahankan EVM. Namun, L2 Ethereum (termasuk rollups, valdiums, dan Plasmas) bisa dikatakan berhasil menjalankan peran lingkungan eksekusi. Saat ini, kami umumnya fokus pada L2 setara EVM, tetapi hal ini mengabaikan keragaman pendekatan alternatif yang banyak.

• Arbitrum Stylus, yang menambahkan mesin virtual kedua berdasarkan WASMbersama-sama dengan EVM.
• Bahan Bakar, yang menggunakan arsitektur berbasis UTXO yang mirip dengan Bitcoin (tetapi lebih lengkap fiturnya).
• Aztec, yang memperkenalkan paradigma bahasa dan pemrograman baru yang dirancang di sekitar kontrak pintar yang menjaga privasi berbasis ZK-SNARK.

Arsitektur berbasis UTXO. Sumber: Dokumentasi Fuel.

Kita dapat mencoba membuat EVM menjadi super-VM yang mencakup semua paradigma yang mungkin, tetapi itu akan menyebabkan implementasi yang jauh lebih tidak efektif dari masing-masing konsep ini daripada membiarkan platform seperti ini untuk berspesialisasi.

Kompromi Keamanan: skala dan kecepatan

Ethereum L1 memberikan jaminan keamanan yang sangat kuat. Jika suatu data berada di dalam blok yang telah difinalisasi di L1, seluruh konsensus (termasuk, dalam situasi ekstrem, konsensus sosial) bekerja untuk memastikan bahwa data tersebut tidak akan diedit dengan cara yang melanggar aturan aplikasi yang menempatkan data tersebut di sana, bahwa setiap eksekusi yang dipicu oleh data tidak akan dibatalkan, dan bahwa data tersebut akan tetap dapat diakses. Untuk mencapai jaminan-jaminan ini, Ethereum L1 bersedia menerima biaya tinggi. Pada saat penulisan ini, biaya transaksi relatif rendah: layer 2s biaya kurang dari satu senper transaksi, dan bahkan L1 berada di bawah $1 untuk transfer ETH dasar. Biaya-biaya ini mungkin tetap rendah di masa depan jika teknologi berkembang cukup cepat sehingga ruang blok yang tersedia tumbuh untuk menyesuaikan diri dengan permintaan - tetapi mungkin juga tidak. Dan bahkan $0.01 per transaksi terlalu tinggi untuk banyak aplikasi non-keuangan, misalnya media sosial atau gaming.

Namun media sosial dan game tidak memerlukan model keamanan yang sama seperti L1. Tidak apa-apa jika seseorang dapat membayar sejuta dolar untuk mengembalikan catatan mereka kalah dalam permainan catur, atau membuat salah satu kiriman twitter Anda terlihat seolah-olah dipublikasikan tiga hari setelah sebenarnya. Dan oleh karena itu aplikasi-aplikasi ini seharusnya tidak perlu membayar biaya keamanan yang sama. Pendekatan yang berpusat pada L2 memungkinkan hal ini, dengan mendukung berbagai pendekatan ketersediaan data darirollupsuntukplasmakeValidium.

Berbagai jenis L2 untuk berbagai kasus penggunaan. Baca lebih lanjutSini.

Tradeoff keamanan lainnya muncul seputar masalah melewatkan aset dari L2 ke L2. Pada batasnya (5-10 tahun ke depan), saya berharap bahwa semua rollups akan menjadi ZK rollups, dan sistem bukti yang super efisien seperti BiniusdanLingkaran STARKsdenganpencarian, plus lapisan agregasi bukti, akan memungkinkan L2s untuk menyediakan akar status yang difinalisasi di setiap slot. Untuk saat ini, kita memiliki campuran yang rumit dari optimistic rollups dan ZK rollups dengan berbagai jendela waktu bukti. Jika kami telah mengimplementasikan execution sharding pada tahun 2021, model keamanan untuk menjaga shard jujur akan menjadi optimistic rollups, bukan ZK - dan oleh karena itu L1 akan harus mengelolasistem komplekslogika bukti penipuan on-chain dan memiliki periode penarikan selama seminggu untuk memindahkan aset dari shard ke shard. Tapi seperti bug kode, saya pikir masalah ini pada akhirnya bersifat sementara.

Dimensi ketiga, dan sekali lagi lebih tahan lama, dari keseimbangan keamanan adalah kecepatan transaksi. Ethereum memiliki blok setiap 12 detik, dan enggan untuk menjadi lebih cepat karena itu akan terlalu mengcentralisasi jaringan. Banyak L2, bagaimanapun, sedang mengeksplorasi waktu blok beberapa ratus milidetik. 12 detik sudah tidak terlalu buruk: rata-rata, pengguna yang mengirimkan transaksi perlu menunggu ~6-7 detik untuk dimasukkan ke dalam blok (bukan hanya 6 karena kemungkinan bahwa blok berikutnya tidak akan memasukkan mereka). Ini bisa dibandingkan dengan apa yang harus saya tunggu saat melakukan pembayaran dengan kartu kredit saya. Tetapi banyak aplikasi menuntut kecepatan yang jauh lebih tinggi, dan L2 menyediakannya.

Untuk menyediakan kecepatan yang lebih tinggi ini, L2 bergantung pada mekanisme pra-konfirmasi: validator L2 sendiri menandatangani janji untuk menyertakan transaksi pada waktu tertentu, dan jika transaksi tidak disertakan, mereka dapat dikenai sanksi. Mekanisme yang disebut StakeSureumumkan ini lebih lanjut.

L2 pra-konfirmasi.

Sekarang, kita bisa mencoba melakukan semua ini di lapisan 1. Lapisan 1 bisa menggabungkan sistem "konfirmasi awal cepat" dan "konfirmasi akhir lambat". Ini bisa menggabungkan shard yang berbeda dengan tingkat keamanan yang berbeda. Namun, ini akan menambah kompleksitas pada protokol. Selain itu, melakukannya semua di lapisan 1 akan berisiko overloading konsensus, karena banyak pendekatan skala tinggi atau throughput lebih cepat memiliki risiko sentralisasi yang lebih tinggi atau memerlukan bentuk 'pengelolaan' yang lebih kuat, dan jika dilakukan di L1, efek dari tuntutan yang lebih kuat itu akan menyebar ke seluruh protokol. Dengan menawarkan kompromi-kompromi ini melalui lapisan 2, Ethereum dapat sebagian besar menghindari risiko-risiko ini.

Manfaat layer 2s terhadap organisasi dan budaya

Bayangkan jika sebuah negara terbagi menjadi dua, dan satu bagian menjadi kapitalis dan bagian lainnya menjadi sangat didorong oleh pemerintah (berbeda dengan ketika ini terjadidirealitas, asumsikan dalam eksperimen pikiran ini bukanlah hasil dari jenis perang traumatis apa pun; sebaliknya, suatu hari sebuah batas secara ajaib muncul dan itu saja). Di bagian kapitalis, restoran-restoran tersebut semuanya dikelola oleh berbagai kombinasi kepemilikan terdesentralisasi, rantai, dan waralaba. Di bagian yang didorong pemerintah, mereka semua adalah cabang dari pemerintah, seperti kantor polisi. Pada hari pertama, tidak banyak yang akan berubah. Orang-orang sebagian besar mengikuti kebiasaan mereka yang sudah ada, dan apa yang berhasil dan apa yang tidak berhasil bergantung pada realitas teknis seperti keterampilan kerja dan infrastruktur. Setahun kemudian, bagaimanapun, Anda akan mengharapkan melihat perubahan besar, karena struktur insentif dan kontrol yang berbeda menyebabkan perubahan besar dalam perilaku, yang memengaruhi siapa yang datang, siapa yang tinggal dan siapa yang pergi, apa yang dibangun, apa yang dipelihara, dan apa yang dibiarkan membusuk.

organisasi industriteori mencakup banyak perbedaan ini: itu berbicara tentang perbedaan bukan hanya antara ekonomi yang dijalankan pemerintah dan ekonomi kapitalis, tetapi juga antara ekonomi yang didominasi oleh waralaba besar dan ekonomi di mana misalnya setiap supermarket dijalankan oleh pengusaha independen. Saya akan berpendapat bahwa perbedaan antara ekosistem yang berpusat pada layer-1 dan ekosistem yang berpusat pada layer-2 berjalan sepanjang garis yang sama.

Arsitektur “pengembang inti mengendalikan segalanya” yang sangat salah.

Saya akan merumuskan manfaat kunci bagi Ethereum sebagai ekosistem yang berpusat pada layer-2 sebagai berikut:

Karena Ethereum adalah ekosistem yang berpusat pada layer-2, Anda bebas untuk membangun sub-ekosistem yang merupakan milik Anda dengan fitur unik Anda sendiri, dan pada saat yang sama merupakan bagian dari Ethereum yang lebih besar.

Jika Anda hanya membangun klien Ethereum, Anda bagian dari Ethereum yang lebih besar, dan meskipun Anda memiliki beberapa ruang untuk kreativitas, itu jauh lebih sedikit daripada yang tersedia untuk L2s. Dan jika Anda membangun rantai yang benar-benar independen, Anda memiliki ruang kreativitas maksimal, tetapi Anda kehilangan manfaat seperti keamanan bersama dan efek jaringan bersama. Layer 2 membentuk titik tengah yang menyenangkan.

Layer 2 tidak hanya menciptakan kesempatan teknis untuk bereksperimen dengan lingkungan eksekusi baru dan pertukaran keamanan untuk mencapai skala, fleksibilitas, dan kecepatan: mereka juga menciptakan insentif bagi pengembang untuk membangun dan memeliharanya, dan bagi komunitas untuk terbentuk di sekitarnya dan mendukungnya.

Fakta bahwa setiap L2 diisolasi juga berarti bahwa menerapkan pendekatan baru tidak memiliki izin: tidak perlu meyakinkan semua pengembang inti bahwa pendekatan baru Anda "aman" untuk sisa rantai. Jika L2 Anda gagal, itu terserah Anda. Siapa pun dapat mengerjakan ide-ide yang benar-benar aneh (mis. Pendekatan Intmax terhadap Plasma) dan bahkan jika mereka benar-benar diabaikan oleh pengembang inti Ethereum, mereka dapat terus membangun dan akhirnya menerapkan. Fitur L1 dan prekompilasi tidak seperti ini, dan bahkan di Ethereum, apa yang berhasil dan apa yang gagal dalam pengembangan L1 seringkali bergantung pada politik lebih dari yang kita inginkan. Terlepas dari apa yang seoretis bisa dibangun, insentif yang berbeda yang diciptakan oleh ekosistem L1-centric dan ekosistem L2-centric akhirnya sangat mempengaruhi apa yang benar-benar dibangun dalam praktik, dengan tingkat kualitas dan urutan yang berbeda.

Apa tantangan yang dihadapi oleh ekosistem berbasis layer-2 Ethereum?

Sebuah arsitektur layer 1 + layer 2 yang sangat salah.Sumber.

Ada tantangan utama untuk pendekatan berbasis layer-2 semacam ini, dan itu adalah masalah yang ekosistem berbasis layer 1 tidak perlu hadapi dengan tingkat yang hampir sama: koordinasi. Dengan kata lain, ketika Ethereum bercabang, tantangannya ada dalam mempertahankan sifat fundamental bahwa semuanya masih terasa seperti "Ethereum", dan memiliki efek jaringan menjadi Ethereum daripada menjadi N rantai terpisah. Saat ini, situasinya suboptimal dalam banyak hal:

• Mengirim token dari satu lapisan 2 ke lapisan 2 lain seringkali memerlukan platform jembatan terpusat, dan rumit bagi pengguna rata-rata. Jika Anda memiliki koin di Optimism, Anda tidak bisa hanya menempelkan alamat Arbitrum seseorang ke dompet Anda, dan mengirimkan dana kepada mereka.
• Dukungan dompet kontrak pintar lintas-rantai tidak begitu bagus - baik untuk dompet kontrak pintar pribadi maupun untuk dompet organisasi (termasuk DAO). Jika Anda mengubah kunci Anda di satu L2, Anda juga perlu mengubah kunci Anda di setiap L2 lainnya.
• Infrastruktur validasi terdesentralisasi seringkali kurang. Ethereum akhirnya mulai memiliki klien ringan yang layak, seperti HeliosNamun, tidak ada gunanya jika aktivitas semuanya terjadi di lapisan 2 yang semuanya memerlukan RPC terpusat mereka sendiri. Pada dasarnya, setelah Anda memiliki rantai header Ethereum, membuat klien ringan untuk L2 bukanlah hal yang sulit; pada kenyataannya, terlalu sedikit penekanan padanya.

Ada upaya yang sedang dilakukan untuk meningkatkan ketiga hal tersebut. Untuk pertukaran token lintas rantai, ERC-7683standar adalah pilihan yang sedang muncul, dan tidak seperti “jembatan terpusat” yang sudah ada, tidak ada operator pusat yang diakui, token, atau tata kelola. Untuk akun lintas rantai, pendekatan yang diambil oleh sebagian besar dompet adalah menggunakan pesan yang dapat diulang lintas rantai untuk memperbarui kunci dalam jangka pendek, dan keystore rollupsdalam jangka panjang. Klien ringan untuk L2 mulai muncul, misalnya.Beerusuntuk Starknet. Selain itu, peningkatan baru-baru ini dalam pengalaman pengguna melalui dompet generasi berikutnya telah berhasil menyelesaikan masalah dasar yang jauh lebih banyak seperti menghilangkan kebutuhan pengguna untuk beralih secara manual ke jaringan yang tepat untuk mengakses sebuah dapp.

Rabby menampilkan tampilan terintegrasi dari saldo aset di berbagai rantai. Pada masa lalu yang gelap, dompet tidak melakukannya!

Namun penting untuk menyadari bahwa ekosistem yang berpusat pada layer 2 memang berenang melawan arus sampai batas tertentu saat mencoba berkoordinasi. Layer 2 individu tidak memiliki insentif ekonomi alami untuk membangun infrastruktur untuk berkoordinasi: yang kecil tidak, karena mereka hanya akan melihat bagian kecil dari manfaat kontribusi mereka, dan yang besar tidak, karena mereka akan mendapatkan manfaat sebanyak atau lebih banyak dari memperkuat efek jaringan lokal mereka sendiri. Jika setiap layer 2 secara terpisah mengoptimalkan bagian individunya, dan tidak ada yang memikirkan bagaimana setiap bagian itu cocok ke dalam keseluruhan yang lebih luas, kita mendapatkan kegagalan seperti distopia urbanisme dalam gambar beberapa paragraf di atas.

Saya tidak mengklaim memiliki solusi sempurna ajaib untuk masalah ini. Yang terbaik yang bisa saya katakan adalah bahwa ekosistem perlu lebih sepenuhnya menyadari bahwa infrastruktur lintas-L2 adalah jenis infrastruktur Ethereum, bersama dengan klien L1, alat pengembangan, dan bahasa pemrograman, dan harus dihargai dan didanai sebagai demikian. Kami memilikiProtokol Guild; mungkin kita membutuhkan Basic Infrastructure Guild.

Kesimpulan

"Layer 2s" dan "sharding" sering digambarkan dalam wacana publik sebagai dua strategi yang berlawanan untuk cara memperluas skala blockchain. Tetapi ketika Anda melihat teknologi yang mendasarinya, ada teka-teki: pendekatan yang sebenarnya untuk memperluas skala persis sama. Anda memiliki jenis data sharding. Anda memiliki pembuktian penipuan atau pembuktian ZK-SNARK. Anda memiliki solusi untuk komunikasi lintas {rollup, shard}. Perbedaan utamanya adalah: siapa yang bertanggung jawab untuk membangun dan memperbarui bagian-bagian tersebut, dan seberapa besar otonomi yang mereka miliki?

Sebuah ekosistem yang berpusat pada lapisan-2 adalah sharding dalam arti teknis yang sangat nyata, tetapi ini adalah sharding di mana Anda dapat membuat shard Anda sendiri dengan aturan Anda sendiri. Ini sangat kuat, dan memungkinkan banyak kreativitas dan inovasi independen. Tetapi ini juga memiliki tantangan kunci, terutama seputar koordinasi. Untuk berhasil, sebuah ekosistem yang berpusat pada lapisan-2 seperti Ethereum perlu memahami tantangan-tantangan tersebut, dan mengatasinya secara langsung, untuk mendapatkan sebanyak mungkin manfaat dari ekosistem yang berpusat pada lapisan-1, dan mendekati sebanyak mungkin untuk memiliki yang terbaik dari kedua dunia.

Penafian：

1. Artikel ini diambil dari [vitalikTeruskan Judul Asli 'Bagaimana layer 2 benar-benar berbeda dari sharding eksekusi?', Jika ada keberatan terhadap cetak ulang ini, harap hubungiGate Belajartim, dan mereka akan menanganinya dengan segera.

2. Penyangkalan Tanggung Jawab: Pandangan dan opini yang terdapat dalam artikel ini semata-mata merupakan milik penulis dan tidak merupakan saran investasi apa pun.

3. Terjemahan artikel ke dalam bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang.