Chuyển tiếp Tiêu đề Gốc: Giải mã Thế hệ Tiếp theo của Ethereum L2s (III): Rollups Tự nhiên

Trong hai năm qua, Ethereum đã cam kết hoàn toàn với lộ trình ‘rollup-centric’. Chiến lược này bao gồm khóa ETH trong các hợp đồng cầu nối, thực hiện giao dịch ngoại chuỗi và sử dụng chứng minh - hoặc chứng minh gian lận hoặc chứng minh không công bằng (ZKP) - để xác minh trạng thái của lớp 2 (L2) và xử lý rút tiền.

Tuy nhiên, có một thách thức đáng kể: Ethereum không tự động xác thực thực thi EVM, buộc các rollup phải độc lập thực hiện hệ thống chứng minh riêng trên chuỗi để xác thực các chuyển đổi trạng thái.

Ethereum thường xuyên trải qua các hard fork có thể sửa đổi EVM, điều này có nghĩa là các nhóm rollup phải chịu trách nhiệm duy trì và cập nhật các triển khai tùy chỉnh của họ. Điều này thường đòi hỏi việc thành lập một hội đồng an ninh hoặc áp dụng một hệ thống quản trị bỏ phiếu dựa trên token để quản lý các cập nhật cho hợp đồng cầu nối và cơ chế chứng minh của họ.

Trong series trước đó của chúng tôi, chúng tôi đã khám phá các rollups dựa trên và rollups tăng tốc. Bây giờ, chúng tôi đang chuyển sự chú ý của mình để khám phá sâu hơn về khái niệm rollups native.

Dựa vào, Tăng tốc, Bản địa… Sự khác biệt là gì?

Có thể có rất nhiều sự nhầm lẫn giữa các định nghĩa dựa trên rollups, booster rollups và native rollups. Trong loạt bài trước, chúng tôi đã đi qua dựa trên rollups và booster rollups rồi, vì vậy nên khuyến nghị kiểm tra trước khi đọc bài viết này. Tuy nhiên, chúng tôi sẽ nhanh chóng nhắc lại về ba loại này.

Rollups dựa trên L1 validator set để sắp xếp giao dịch, thúc đẩy sự phi tập trung nhưng có thể ảnh hưởng đến công suất xử lý do thời gian khối L1 tương đối dài, ví dụ như 12 giây. Tuy nhiên, đang được nỗ lực cải thiện trải nghiệm này bằng các kỹ thuật xác nhận trước, cho phép người dùng tận hưởng tính cuối cùng của giao dịch nhanh hơn rất nhiều khi cộng đồng tiếp tục đổi mới.

Booster Rollups mở rộng quy mô thực thi và lưu trữ bằng cách mô phỏng xử lý L1 trên L2, cho phép ứng dụng phát triển mà không cần triển khai lại. Mặc dù phương pháp này cung cấp tính mở rộng, nhưng nó đồng thời đưa ra sự phức tạp bổ sung so với những rollups truyền thống, yêu cầu nỗ lực kỹ thuật phức tạp hơn để phát triển và duy trì.

Native Rollups tận dụng chức năng chuyển trạng thái riêng của L1 (STF) ở tầng ứng dụng như một bộ xác minh cho các chuyển đổi trạng thái. Tuy nhiên, trong khi Optimism, Arbitrum và các rollups khác hoạt động trong môi trường tương đương EVM, chúng thường bao gồm các sửa đổi tùy chỉnh có thể phức tạp hoặc thậm chí không thể thực hiện trực tiếp trên Ethereum.

Rollups bản địa, trước đây được biết đến là rollups thần thánh, đã được thảo luận kỹ lưỡng trong các bài viết khác nhau. Ngoài ra, thuật ngữ ‘rollup nguyên tắc’ cũng được sử dụng tạm thời bởi@apolynya. Tuy nhiên, từ “enshrined” cuối cùng đã được thay thế bằng từ “native” để chỉ ra rằng rollups tương đương EVM hiện có có thể nâng cấp lên mô hình này. Thuật ngữ “native” được đề xuất bởi @danrobinsonvà một người đóng góp ẩn danh từ Lido.

Làm thế nào để các rollups bản địa hoạt động?

Đề xuất rollup bản địa giới thiệu precompile EXECUTE, được thiết kế để hoạt động như một bộ xác minh cho các chuyển đổi trạng thái rollup. Precompile này cho phép các nhóm rollup sử dụng nó trong các hợp đồng xác minh của họ, tạo nền tảng cho hệ thống chứng minh và cho phép rollup kế thừa việc xác nhận bản địa của Ethereum.

Vì precompile mới này có một số điểm tương đồng với khái niệm “EVM trong EVM”, nó sẽ được cập nhật thông qua quá trình hard-fork của Ethereum dưới sự đồng thuận xã hội của nó. Điều này đảm bảo rằng các thay đổi đối với EVM sẽ được phản ánh trong precompile, cho phép rollups thừa hưởng quá trình xác thực của Ethereum và giảm bớt trách nhiệm quản trị của các nhóm rollup như hội đồng an ninh hoặc multisig, cuối cùng làm cho rollups an toàn hơn đối với người dùng.

Hàm tiền biên soạn EXECUTE hoạt động như một bộ xác minh cho các chuyển đổi trạng thái EVM, cho phép rollups sử dụng cơ sở hạ tầng nguyên bản của Ethereum ở tầng ứng dụng. Nó xác thực các chuyển đổi bằng cách sử dụng các đầu vào như pre_state_root, post_state_root, trace và gas_used, tận dụng cơ chế định giá gas giống như EIP-1559.

Các nhà xác thực có thể bảo đảm tính chính xác của các chuyển tiếp trạng thái rollup thông qua việc thực hiện lại hoặc cung cấp chứng minh SNARK, tùy thuộc vào nhu cầu mở rộng của rollup. Ngoài ra, một độ trễ một khe cắm được tích hợp để giảm thiểu các rủi ro trung tâm hóa, chẳng hạn như cạnh tranh chứng minh dựa trên MEV.

Precompile đơn giản hóa việc phát triển rollup bằng cách cho phép “rollup không tin cậy” về mặt hệ thống bằng chứng. Nếu kết hợp với thiết kế tổng hợp dựa trên, trong đó cả hệ thống giải trình tự và bằng chứng đều được quản lý bởi Ethereum, cấu trúc này có thể đạt được sự tin cậy hoàn toàn, thường được gọi là “siêu âm rollup”. Nó tăng cường khả năng kết hợp với tiềm năng giải quyết thời gian thực, do đó khuyến khích các thiết kế tổng hợp và an toàn hơn.

Bản tải trước đề xuất hoạt động tương tự như EVM, việc thực hiện lại giao dịch rollup để xác minh tính đúng đắn. Điều này mâu thuẫn với ưu điểm cốt lõi của rollups, đó là thực hiện ngoại chuỗi chỉ với chứng minh tính hợp lệ được gửi đến Ethereum. Thay vào đó, bản tải trước cơ bản là bản sao của những gì Ethereum đã làm, không thêm giá trị trong việc giảm phần nào gánh nặng tính toán từ L1.

Sự lựa chọn của bộ xác minh giống EVM hơn zk-verifiers bắt nguồn từ tính chưa trưởng thành hiện tại của công nghệ ZK. Ngay cả zkVMs được sử dụng rộng rãi cũng đã cho thấy nhược điểm, và sự tiến hóa nhanh chóng của ZKPs làm cho việc cài đặt cứng nhắc của zk-verifiers cụ thể trên chuỗi trở nên nguy hiểm và không linh hoạt. Thay vào đó, Ethereum ưu tiên tính đa dạng và trung lập, cho phép thử nghiệm với các zk-client khác nhau mà không bị ràng buộc vào một bộ xác minh duy nhất.

Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là precompile không đóng góp vào tính mở rộng của Ethereum. Trong khi Ethereum đảm bảo tính bảo mật của mình bằng cách giữ các trình xác minh zk-proof ngoài chuỗi, nó tận dụng precompile này để xác thực các chứng minh zk được gửi bởi rollups. Điều này cho phép các trình xác minh Ethereum tránh việc mô phỏng đầy đủ tất cả các giao dịch rollup từ đầu đến cuối. Thay vào đó, bằng cách phụ thuộc vào các chứng minh zk ngoài chuỗi, mạng lưới duy trì các cam kết về bảo mật của mình trong khi cố gắng đạt được tính mở rộng về mặt thực thi.

Những lợi ích chính của rollups native là gì?

Với các rollups bản địa, nhiều công việc phức tạp có thể được xử lý bởi một precompile, khiến cho việc kiểm tra gian lận hoặc SNARK đơn giản hơn nhiều. Điều này có nghĩa là ít code cần phải viết và bảo trì, và không cần thiết phải có các hệ thống bổ sung như mạng chứng minh hoặc hội đồng an ninh.

Xác minh SNARK trên chuỗi rất tốn kém, vì vậy nhiều zk-rollups giải quyết giao dịch ít thường xuyên hơn để tiết kiệm chi phí. Precompile EXECUTE có thể giúp giảm chi phí này bằng cách gói gọn nhiều chứng minh cùng nhau bằng cách sử dụng đệ quy SNARK. Tiếp cận này cho phép rollups xác minh giao dịch một cách hiệu quả hơn, làm cho việc xác minh ngoại tuyến trở nên phổ biến hơn.

Đảm bảo hoạt động không có lỗi trong các rollups truyền thống là thách thức và thường đòi hỏi kiểm tra kỹ lưỡng. Nhiều nhóm giảm thiểu rủi ro bằng cách sử dụng chuỗi trung tâm để ngăn chặn tạo ra các khối độc hại. Tuy nhiên, việc thực thi nguyên bản thông qua một precompile có thể cho phép một cơ chế xếp hàng an toàn hơn và phiên quyền hơn. Tiếp cận này có thể cho phép rollups thừa hưởng không chỉ tính bảo mật mà còn tính tương đồng của tài sản từ L1, vì các giao dịch được xác nhận trực tiếp trong môi trường đáng tin cậy của Ethereum.

Có rất nhiều rollups tương thích với EVM, nhưng hầu hết đều không tương đương với EVM: theo kịp sự thay đổi trên chuỗi khối chính thường đòi hỏi một nhóm hoặc hệ thống bỏ phiếu để cập nhật rollups, điều này có thể gây rủi ro. Rollups bản địa có thể tự động cập nhật với chuỗi khối chính, giữ mọi thứ đồng bộ mà không cần các quy tắc hoặc cử tri phụ.

Đối với zk-rollups, đạt được thời gian chứng minh độ trễ cực thấp, chẳng hạn như 100ms, là một nhiệm vụ kỹ thuật rất khó khăn. Các bản tổng hợp gốc, bằng cách so sánh, có thể cho phép một lịch trình chứng minh “thoải mái” hơn, mở rộng nó đến một vị trí đầy đủ. Cách tiếp cận này làm giảm áp lực tạo ra bằng chứng ngay lập tức, có khả năng cải thiện độ tin cậy và tích hợp với L1.

Mỗi rollup sẽ có phải là bản địa không?

Tất cả các ngăn xếp rollup hiện tại, như OP Stack và Arbitrum Orbit Stack, có tiềm năng chuyển đổi thành “rollup gốc”, trực tiếp thừa kế các tính năng bảo mật của Ethereum. Bản nâng cấp này sẽ làm người dùng hạnh phúc hơn do tăng cường bảo mật và đội ngũ rollup thỏa mãn hơn bằng cách loại bỏ nhu cầu về hội đồng an ninh. Trong khi đó, các đội rollup vẫn có thể tiếp tục cạnh tranh bằng cách cung cấp một lớp sequencing chia sẻ hiệu quả, vẫn thu phí sequencer và tối đa hóa MEV.

Tuy nhiên, không phải tất cả các rollup sẽ chuyển sang trạng thái native. Một số tính năng L2 không tương thích với native rollups theo bản chất, bao gồm các loại giao dịch duy nhất, các phương pháp tính toán gas khác biệt, và các precompiles không có trên main L1 blockchain. Sự đa dạng về VMs trong số L2 rollups, mỗi cái chia sẻ một nền tảng bảo mật chung, là một trong những điểm mạnh của hệ sinh thái L2 ngày nay, như@EclipseFNDlà một rollup SVM, @movementlabsxyzlà một rollup MoveVM, hoặc@Starknetlà một rollup của CairoVM.

Như đã chú ý bởi @doganeth_en, trong tương lai, rollups sẽ được chia thành ba loại: rollups doanh nghiệp, rollups tập trung vào hiệu suất và rollups nguyên bản “cùng chiều”.

Các doanh nghiệp sẽ tập trung vào việc quản lý, sắp xếp và sở hữu các rollups của họ, hoàn hảo cho các doanh nghiệp muốn có sự kiểm soát giống như web2 về thứ tự giao dịch, thực thi và ứng dụng.

Rollups tập trung vào hiệu suất sẽ sử dụng Ethereum để giải quyết, nhưng phụ thuộc vào khả năng cung cấp dữ liệu thay thế để đạt hiệu suất tốt nhất, như @megaeth_labssử dụng @eigen_dađể đảm bảo tính sẵn có của dữ liệu. Ít phân tán hơn, các rollup này tăng cường $ETHtiện ích nhưng hy sinh một số tính năng của Ethereum.

Các rollups bản địa sẽ được tích hợp hoàn toàn với cơ sở hạ tầng của Ethereum và cung cấp: phân quyền cấp Ethereum, thực thi chia sẻ với truy cập trạng thái trực tiếp, và xác minh chứng minh ZK off-chain rẻ hơn. Những rollups này đóng góp vào hiệu ứng mạng của Ethereum, có thể chia sẻ doanh thu, nhưng sự bền vững phụ thuộc vào động cơ kinh tế tự nhiên.

Kết luận

Native rollups đại diện cho một bước tiến lớn trong lộ trình tập trung vào rollup của Ethereum, mang đến một phương pháp phù hợp hơn với cơ sở hạ tầng của Ethereum. Bằng cách giới thiệu việc thực hiện trước, native rollups đơn giản hóa việc quản trị, loại bỏ sự phụ thuộc vào multisigs, hội đồng bảo mật hoặc hệ thống bỏ phiếu dựa trên token. Phương pháp này không chỉ tăng cường bảo mật mà còn cho phép rollups mở rộng một cách hiệu quả hơn bằng cách sử dụng zk-proofs ngoại chuỗi, đảm bảo cả sự tối thiểu hóa tin tưởng và khả năng mở rộng.

Mặc dù đề xuất mang lại nhiều hi vọng, nhưng nó không thiếu những thách thức. Hầu hết các rollups hiện có, mặc dù được gán nhãn tương đương EVM, thường bao gồm những sửa đổi nhỏ đối với EVM. Kết quả là, chuyển sang mô hình rollup bản địa có thể đưa thêm công việc phát triển cho các rollup với triển khai EVM tùy chỉnh.

Tuy nhiên, native rollups cung cấp một con đường hấp dẫn để tích hợp sự an toàn và linh hoạt của Ethereum với thiết kế rollup. Bằng cách tạo sự phù hợp với L1, chúng khuyến khích sự đổi mới trong khi giảm thiểu sự phân mảnh, làm cho hệ sinh thái Ethereum trở nên thống nhất và chắc chắn hơn cho tương lai.

Nếu chưa làm, hãy chắc chắn kiểm traPhần Ivàphần IIcủa loạt Rollups 2.0 của chúng tôi tập trung vào rollups dựa trên và rollups tăng cường, tương ứng. Trong bài viết tiếp theo, chúng tôi sẽ đào sâu hơn vào khái niệm rollups gigagas và khám phá cách tiếp cận sáng tạo này trong thiết kế rollup có thể đẩy ranh giới của khả năng mở rộng của Ethereum và tăng cường thêm nữa hệ sinh thái rollup.

Miễn trừ trách nhiệm:

1. Bài viết này được sao chép từ [[](https://x.com/2077Research/status/1883980391301755100)[Nghiên cứu 2077](https://x.com/2077Research)\]. Chuyển tiếp tiêu đề gốc: Giải nén thế hệ tiếp theo của Ethereum L2s (III): Bản tổng hợp gốc. Tất cả bản quyền thuộc về tác giả gốc [Nghiên cứu 2077]. Nếu có ý kiến ​​phản đối về việc tái bản này, vui lòng liên hệ với Cổng Họcđội ngũ và họ sẽ xử lý nhanh chóng.
2. Miễn trừ trách nhiệm: Quan điểm và ý kiến được thể hiện trong bài viết này chỉ thuộc về tác giả và không đại diện cho bất kỳ lời khuyên đầu tư nào.
3. Các bản dịch của bài viết sang các ngôn ngữ khác được thực hiện bởi đội ngũ Gate Learn. Việc sao chép, phân phối hoặc đạo văn các bài viết đã được dịch là không được phép trừ khi có được đề cập.