Устойчивость к цензуре

Цель - сопротивляться цензуре.

Одним из основных преимуществ блокчейна является устойчивость к цензуре: если транзакция является действительной, и у вас есть средства для оплаты комиссии по рыночной ставке, вы должны иметь возможность надежно включить эту транзакцию в цепочку блоков быстро.

В некоторых случаях даже на коротких временных отрезках требуется устойчивость к цензуре: если у вас есть позиция в протоколе децентрализованных финансов (DeFi) и цены меняются очень быстро, то даже 5-минутная задержка включения транзакции может быть достаточной, чтобы вы ликвидирован.

Набор стейкеров L1 высоко децентрализованный, что очень затрудняет цензуру транзакции для более чем нескольких слотов. Имеются Предложениядля дальнейшего улучшения этого свойства Ethereum, гарантируя устойчивость к цензуре даже в случаях, когда, например, построение блоков является высокоцентрализованным и аутсорсинговым. С другой стороны, L2s полагаются либо на намного более концентрированный набор производителей блоков, либо на централизованного последователя, который легко может выбрать цензурировать пользователей. Некоторые L2s (например, смотрите Оптимизм, Arbitrumдокументация) действительно имеет механизм принудительного включения, позволяющий пользователям отправлять транзакции напрямую через L1. Таким образом, практическая ценность гарантии устойчивости к цензуре зависит от (i) достаточно низких комиссий L1 и (ii) наличия достаточного пространства в L1, чтобы пользователи могли отправлять обходные транзакции, даже если L2 цензурирует большое количество пользователей массово.

Основные математические предположения

Мы можем провести некоторые вычисления, чтобы рассчитать, насколько дорого на самом деле использовать механизм принудительного включения. Сначала давайте сделаем некоторые предположения, которые мы также будем использовать в других разделах:

• Сегодняшняя транзакция по депозиту L1 → L2 стоит около 120 000 единиц L1 газа.Здесь - пример из Optimism.
• Очень минимальная операция L1, такая как изменение значения определенного слота хранения, стоит 7500 газа L1 (холодный SSTORE плюс стоимость calldata адреса плюс еще немного за вычисление)
• Цена ETH составляет $2500
• Цена газа составляет 15 гвей, разумное приближение для Долгосрочная средняя
• Эластичность спроса близка к 1 (т.е. удвоение лимита газа приведет к снижению цен вдвое). Этот слабо подтверждается более ранним анализом данных, хотя на практике мы должны отметить, что фактическая упругость может оказаться очень разной в любом направлении
• Мы хотим, чтобы реагирование на атаки стоило менее $1. «Обычные» операциине должен стоить более 0.05 за транзакциюТранзакции, чей уровень исключительности находится где-то посередине (например, изменения ключей), должны стоить меньше, чем $0.25. Признаю, что это всего лишь интуитивное суждение оценочной стоимости.

Исходя из этих предположений, сегодня обход цензуры будет стоить 120000 * 15 * 10**-9 * 2500 = $4.5 . Чтобы опустить его ниже нашей цели, нам нужно было бы масштабировать L1 в 4,5 раза (хотя обратите внимание, что это очень приблизительная оценка, потому что эластичность очень трудно оценить, и даже абсолютные уровни использования трудно оценить).

Нужно перемещать активы между L2

Часто пользователи будут нуждаться в перемещении активов с одного L2 на другой. Для широко торгуемых активов с высоким объемом торгов, наиболее практичным способом сделать это являются протоколы намерений, такие как ERC-7683Только небольшое количество рыночных организаторов должны фактически осуществлять прямые перемещения из одного L2 в другой; все остальные просто торгуют против рыночных организаторов. Однако для активов с низким объемом или NFT это невозможно, поэтому для перемещения таких активов из одного L2 в другой отдельные пользователи должны отправлять транзакции через L1.

На сегодняшний день стоимость вывода средств ~250 000 л1 газаи внести еще один депозит120 000 литров газа. Теоретически этот поток можно довольно сильно оптимизировать. Чтобы переместить NFT, например. от Ink к Arbitrum, базовое право собственности на NFT должно быть передано от моста Ink к мосту Arbitrum на L1. Это операция по хранению и стоит всего ~5000 газа. Все остальное – это «просто» вызовы и доказательства, и при правильной логике их можно сделать дешевыми; Допустим, общая стоимость 7500 газа.

Посчитаем стоимость в обоих случаях.

Сегодня: 370000 * 15 * 10**-9 * 2500 = 13,87 USD

С идеальным дизайном: 7500 * 15 * 10**-9 * 2500 = $0.28

Наша идеальная цель — 0,05 доллара, поэтому это подразумевает необходимость масштабирования в 5,5 раза.

Или же мы можем проанализировать более прямо на основе мощности. Предположим, что каждому пользователю в среднем нужно совершить кросс-перевод L2 NFT (или редкого ERC20) один раз в месяц. Общая газовая мощность Ethereum на месяц составляет 18000000 * (86400 * 30 / 12) = 3,88 триллиона , или достаточно для 518 миллионов таких переводов. Следовательно, если Ethereum хочет обслуживать весь мир (например, возьмем количество пользователей Facebook 3,1 млрд), ему нужно было бы увеличить емкость в ~6 раз, и это если это единственное, для чего был нужен L1.

Массовые выходы L2

Одним из важных свойств L2, которого нет у "alt L1", является возможность выхода в L1 в случае разрыва L2. Что делать, если все пользователи не смогут выйти в течение одной недели? В оптимистичных роллапах это на самом деле может быть нормально: один честный актор может предотвратить подтверждение плохих корней состояния на неопределенный срок. В плазма Однако часто возникает необходимость в том, чтобы выйти в течение одной недели, если данные становятся недоступными. И даже в оптимистичных накопительных пакетах враждебное обновление системы управления дает пользователям 30-дневный срок (см.: Определение этапа 2) вывести свои активы.

Что это подразумевает? Ну, предположим, что одна цепь Plasma ломается, и выход стоит 120000 газа. Сколько пользователей сможет выйти за неделю? Мы можем рассчитать:86400 * 7 / 12 * 18000000 / 120000 = 7.56 миллионов пользователей. Если это оптимистичный накопительный пакет с враждебным обновлением системы управления с задержкой в 30 дней, то это число увеличится до 32,4 миллиона пользователей. Можно предположить, что можно создать протокол массового выхода, который позволит многим пользователям выходить одновременно. Предположим, что мы довели эффективность до предела, и вам нужно сделать только один SSTORE и немного больше (например, 7500 газа) на пользователя. Затем эти два числа увеличиваются до 121 миллиона и 518 миллионов соответственно.

Sony has L2 на Ethereum Сегодня. В Playstation от Sony есть около 116 миллионов ежемесячных активных пользователей. Если бы все эти пользователи стали пользователями Soneium, то Ethereum сегодня не был бы достаточно масштабируемым для поддержки массового выхода. Однако, если мы внедрим гораздо более умные протоколы массового выхода, это вряд ли будет возможным.

Если мы хотим избежать технически сложных протоколов хэширования, мы можем захотеть иметь место для 7500 газа на каждый актив. У меня в данный момент 9 активов значительной стоимости на моем основном кошельке на Arbitrum; если вы возьмете это как оценку, то L1 потенциально должен масштабироваться примерно в 9 раз.

Другим вопросом для пользователей является то, что даже если им удастся масштабироваться безопасно, они потеряют много денег из-за очень высоких затрат на газ.

Давайте проанализируем затраты на газ, используя как текущие, так и «идеальные» затраты на выход:

120000 * 15 * 10**-9 * 2500 = $4.5

7500 * 15 * 10*-9 * 2500 = 0,28 USD

Проблема с этими оценками, однако, заключается в том, что в ситуации массового выхода все будут пытаться выйти одновременно, и поэтому стоимость газа будет значительно выше. Мы видели целые дни, когда среднесуточная стоимость газа L1 превышала 100 gwei. Если мы возьмем 100 gwei в качестве базового уровня, то мы получим стоимость вывода в размере 1,88 доллара, что подразумевает, что L1 должен масштабироваться в 1,9 раза, чтобы обрабатывать выходы по доступной цене (менее 1 доллара). Обратите внимание, что если вы хотите, чтобы пользователи могли выйти из всех своих активов сразу, не нуждаясь в технически сложных протоколах хеш-фиксации, то это может означать 7500 газа на актив, тогда затраты на вывод средств увеличатся либо до $2,5, либо до $16,8, в зависимости от ваших параметров, с соответствующими последствиями того, насколько L1 должен масштабироваться, чтобы вывод средств оставался доступным.

Выпуск ERC20 на L1

Сегодня запускается много токенов на L2. Это имеет недооцененную проблему безопасности: если L2 проходит через враждебное улучшение управления, то ERC20, запущенный на этом L2, может начать выпускать неограниченное количество новых токенов, и не будет способа остановить утечку этих токенов в остальную часть экосистемы. Если токен выпущен на L1, последствия отклонения одного L2 в основном ограничены этим L2.

Более 200 000 токенов ERC20 были запущены на L1 до сих пор. Поддержка даже в 100 раз больше, чем было бы возможно. Однако для того, чтобы запуск ERC20 на L1 стал популярным вариантом, он должен быть дешевым. Возьмем, например. жетон рельсотрона (основной протокол конфиденциальности). Здесьэто транзакция развертывания. Это стоило 1,647 миллиона газа, что составляет $61,76 по нашим предположениям. Для компании эти затраты в порядке. В принципе, это можно оптимизировать много, особенно для проектов, которые запускают много токенов с той же логикой. Тем не менее, даже если мы снизим стоимость до 120000 газа, это все равно $4,5.

Если мы поставили перед собой цель, например, достичьПолимаркет к L1 (по крайней мере, выпуск активов; торговля все еще может происходить на L2), и мы хотим много микро-рынковесли произойдет, то, следуя нашей целевой цели выше $0.25, нам нужно масштабировать L1 примерно в 18 раз.

Операции с кошельком Keystore

Кошельки Keystore - это тип кошелька, который имеет изменяемую логику проверки (для изменения ключей, алгоритмов подписи и т. д.), которая автоматически распространяется на все L2. Логика верификации находится на L1, а L2 используют синхронное чтение (например, L1SLOAD, REMOTESTATICCALL) чтобы прочитать логику. Кошельки Keystore могут быть сделаны с логикой верификации на уровне L2, но это добавляет гораздо больше сложность.

Предположим, что каждому пользователю необходимо сделать операцию по изменению ключа или обновлению учетной записи один раз в год, и у нас есть 3,1 миллиарда пользователей. Если каждая операция стоит 50 000 газа, то мы получаем расход газа на слот в50000 * 3100000000 / (31556926 / 12) ~= 59 миллионов , около 3,3 раза превышает текущую цель.

Мы могли бы очень усердно оптимизировать, но совершать ключевые операции по изменению на L2, но хранить их на L1 (кредит команда Scrollдля этой идеи). Это позволит снизить потребление газа до потенциально записи в хранилище и немного больше (допустим, еще раз скажем, 7500 газа), что позволит обновлениям хранилища быть сделанными с примерно половиной текущей газовой мощности Ethereum.

Мы также можем оценить стоимость операции хранилища ключей:

7500 * 15 * 10**-9 * 2500 = $0.28

С этой точки зрения увеличение в 1,1 раз будет достаточным, чтобы сделать кошельки keystore достаточно доступными.

Подтверждение доказательств L2

Чтобы взаимодействие между L2 было быстрым, универсальным и не требующим доверия, нам нужно, чтобы L2 часто отправляли сообщения в L1, чтобы они могли напрямую знать о состоянии друг друга. Чтобы получить оптимально низкую задержку, L2 должны фиксировать L1 в каждом слоте.

С сегодняшней технологией (ZK-SNARKs), это стоит примерно 500 000 за L2, и поэтому Ethereum смог бы поддерживать только 36 L2 (сравните: L2beatотслеживает около 150, включая валидумы и оптимумы). Но что еще важнее, это слишком экономически нецелесообразно делать это: в приблизительная средняя долгосрочная цена газа 15 гвей и цена ETH $2500, стоимость за год подачи составляет 500000 * 15 * 10**-9 * (31556926 / 12) * 2500 = $49M в год . Если бы мы использовали протоколы агрегации, стоимость может снова снизиться, в пределе, возможно, до примерно 10 000 газа за подачу, потому что механизм агрегации немного сложнее, чем просто обновление одного слота хранилища. Это сделает стоимость подачи около $1M в год на L2.

Идеально, мы хотим, чтобы отправка на L1 каждый слот была очевидным выбором. Для этого снова потребуется значительное увеличение мощности L1. 100 тыс. долларов в год - это достаточно небольшие затраты для команды L2, 1 миллион долларов в год - нет.

Заключение

Мы можем представить вышеперечисленные примеры использования в виде таблицы:

Имейте в виду, что первый и второй столбцы являются аддитивными, например. Если операции кошелька keystore занимают половину текущего потребления газа, сверх этого должно быть достаточно места для запуска массового выхода L2.

Кроме того, еще раз имейте в виду, что сметы, основанные на затратах, являются чрезвычайно приблизительными. Эластичность спроса (то, насколько затраты на газ реагируют на изменения лимита газа, особенно в долгосрочной перспективе) очень трудно оценить, и, кроме того, существует большая неопределенность в отношении того, как будет развиваться рынок комиссий даже при фиксированном уровне использования.

В целом данное исследование показывает, что увеличение масштаба L1 в ~10 раз имеет значительную ценность даже в мире, где доминирует L2. Это в свою очередь подразумевает, что краткосрочное увеличение масштаба L1, которое может быть осуществлено в следующие 1-2 года, имеет ценность независимо от того, каким окажется долгосрочная перспектива.

Отказ от ответственности:

1. Эта статья перепечатана из [Виталик],. Если есть возражения против этого переиздания, пожалуйста, свяжитесь с Учеба Gateкоманда и они незамедлительно справятся с этим.

2. Отказ от ответственности за обязательства: Взгляды и мнения, выраженные в этой статье, являются исключительно точкой зрения автора и не являются инвестиционными советами.

3. Переводы статьи на другие языки выполняются командой gate Learn. Если не указано иное, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещены.