Karena Ethereum mengikuti peta jalan yang berpusat pada rollup, seluruh komunitas percaya bahwa rollup akan menjadi solusi bagi masalah skalabilitas Ethereum. Namun, hingga saat ini, rollup masih kalah dibandingkan dengan beberapa L1 dengan kinerja tinggi dalam hal daya komputasi.

Ini mungkin disebabkan oleh fakta bahwa tim rollup harus menangani tidak hanya eksekusi, tetapi juga berbagai sistem bukti, jembatan, dan hal lain dalam upaya mereka untuk meningkatkan Ethereum.

Tetapi kami memiliki jenis rollup yang muncul untuk mengungkapkan kekuatan sebenarnya dari rollups: rollups Gigagas. Dalam seri sebelumnya, kami menjelajahi rollups berbasis, rollups booster, dan rollups asli. Dalam artikel ini, kami akan mempelajari rollups Gigagas dengan melihat apa yang mereka coba selesaikan dan bagaimana cara kerjanya.

Apa tantangan kinerja untuk rollups?

Masalah kinerja utama untuk L2 telah berpusat pada masalah DA. Namun, dengan kemajuan terbaru dalam solusi DA eksternal seperti@eigen_dadan dengan pengenalan blobs, DA tidak lagi menjadi bottleneck. Sebaliknya, kami sekarang menghadapi beberapa kendala baru.

Salah satu alasan terbesar dari masalah kinerja adalah implementasi EVM biasanya bersifat single-threaded, artinya mereka hanya menggunakan satu inti CPU pada satu waktu, meskipun CPU modern memiliki beberapa inti yang mampu menangani tugas-tugas berbeda secara bersamaan. Akibatnya, batas kinerja ditetapkan oleh kecepatan clock dari satu inti.

Beralih ke eksekusi paralel kompleks karena perubahan yang diperlukan dalam EVM, manajemen status, dan struktur transaksi. Sementara itu, penelitian terbaru oleh@VangelisAndr, menunjukkan bahwa64.85% dari transaksi Ethereumdapat diparellelkan, bayangkan berapa banyak transaksi yang dapat diparellelkan di L2s untuk meningkatkan kinerja bahkan lebih jauh.

Tantangan lain muncul ketika meningkatkan batas gas blok pada L2s untuk mencapai throughput yang lebih tinggi, karena ini dapat mengompromikan mekanisme proof. Jika bukti penipuan membutuhkan pengiriman blok secara keseluruhan, hal ini bisa bertentangan dengan batasan ukuran blok Ethereum sendiri. Produksi blok L2 berbeda dari L1, menawarkan peluang untuk optimasi dan paralelisasi dalam sequencer dan klien eksekusi, menjauh dari konsep tradisional L1.

Tantangan besar adalah mencapai urutan bersama untuk meningkatkan interoperabilitas L2 sambil mempertahankan desentralisasi. Namun, pendekatan ini masih baru, dan rollups besar mungkin resisten untuk menyerahkan kontrol urutan kepada pihak ketiga, karena manfaat dari peningkatan komposabilitas tidak jelas dan kinerja mungkin mengalami penurunan.

Ethereum menggunakan Modified Merkle-Patricia Tries (MPTs) untuk mengelola dan memverifikasi data kunci-nilainya. EVM tidak menentukan bagaimana keadaan harus disimpan, sehingga memungkinkan klien node untuk bereksperimen dengan solusi yang berbeda. Saat ini, implementasi seperti LevelDB, PebbleDB, dan MDBX digunakan, namun mereka tidak memiliki sifat-sifat inherent dari toko data kunci-nilai yang terautentikasi, seperti bukti kriptografis tentang integritas. Hal ini meningkatkan asumsi kepercayaan, mempersulit bukti kecurangan, dan menambah overhead dalam memverifikasi perubahan keadaan, yang memengaruhi efisiensi dan keamanan.

Untuk sebagian besar rollups, kinerja biasanya diukur berdasarkan transaksi bukan gas. Namun, sebelum mempelajari bagaimana rollups gigagas mengatasi masalah skalabilitas, mari jelajahi mengapa gas, bukan TPS, adalah metrik yang lebih bermakna dan mengapa kita harus memperhatikannya.

Mengapa kita mengukur gas?

Kinerja dalam rollups dan Ethereum sendiri sering diukur dengan Transaksi Per Detik (TPS), tetapi metrik yang lebih tepat mungkin adalah 'gas per detik.' Pengukuran ini menunjukkan kapasitas komputasi jaringan setiap detik, dengan 'gas' mewakili biaya komputasi dari operasi seperti transaksi atau kontrak pintar.

TPS, namun, mengabaikan kompleksitas dan permintaan sumber daya yang berbeda dari transaksi dan operasi yang berbeda, sehingga menjadi indikator kinerja jaringan yang tidak lengkap dan sering menyesatkan. Sebuah jaringan mungkin menangani lebih banyak transaksi dengan biaya komputasi yang lebih rendah, namun TPS tidak akan mencerminkan kapasitas sebenarnya dari sistem.

Mengadopsi gas per detik sebagai metrik kinerja standar memberikan gambaran yang lebih jelas dan akurat tentang throughput dan efisiensi blockchain. Anda dapat membaca artikel oleh @paramonowwpada mengapaTPS adalah metrik yang tidak masuk akal.

Peduli tentang gas penting karena mencerminkan seberapa banyak pekerjaan yang dapat ditangani jaringan, memberikan gambaran yang lebih jelas tentang skalabilitas dan efisiensi. Harga gas memengaruhi ekonomi jaringan, memengaruhi biaya transaksi dan imbalan, yang pada gilirannya memengaruhi perilaku pengguna dan keamanan jaringan. Oleh karena itu, sementara transaksi per detik memberikan gambaran umum, gas per detik menawarkan wawasan yang lebih mendalam tentang kemampuan kinerja sebenarnya dari blockchain.

Sekarang bahwa kita memahami gas, apa itu gigagas dan gigagas rollups secara khusus?

Apa itu rollups gigagas?

Gigagas mengukur bandwidth dalam miliaran unit gas per detik, memberikan pengukuran kapasitas yang superior daripada TPS. Rollups Gigagas pada dasarnya dirancang untuk mengelola bandwidth 1 gigagas per detik, memproses 1 miliar unit gas per detik. Meskipun konsepnya sederhana, implementasinya menantang. Saat ini, bahkan dengan urutan terpusat, tidak ada rollup Ethereum yang mendekati standar ini, dengan seluruh ekosistem hanya mengelola sekitar 60 Mgas (60 juta unit gas) per detik.

Sumber:rollup.wtf

Rollups Gigagas akan meningkatkan throughput dengan menangani transaksi dalam Gigagas, memungkinkan volume transaksi besar atau operasi yang kompleks dengan cepat. Mereka akan meningkatkan efisiensi melalui inovasi dalam kompresi data, pembuatan bukti, dan posting data main chain, bertujuan untuk overhead minimal dan throughput maksimum.

Beberapa tim sedang aktif mengembangkan rollups gigagas. Misalnya, @Abundance_xyz sedang merancang seluruh tumpukan rollup gigagas, sedangkan @rise_chainmenggunakan rollup gigagas, memperkenalkan modifikasi dan optimasi yang luas ke EVM dan sebagainya. Mari kita lihat bagaimana rollup gigagas berfungsi, dengan penekanan khusus pada RISE.

Bagaimana gigagas rollups bekerja?

RISE adalah platform L2 yang dirancang untuk mengatasi masalah kinerja rollup Ethereum. Meskipun terdapat kemajuan, solusi L2 saat ini tidak dapat menyaingi kecepatan Solana. RISE menggunakan EVM paralel, eksekusi kontinu, dan arsitektur state baru pada RethSDK untuk meningkatkan throughput. RISE bertujuan untuk bandwidth di atas 1 Gigagas per detik.

Arsitektur RISE mencakup mesin eksekusi EVM paralel yang sepenuhnya open source yang disebut pevm, yang mendukung eksekusi berkelanjutan melalui pipa blok. Untuk akses keadaan, RISE menggunakan Versioned Merkle Trees untuk mengoptimalkan kinerja dan basis data kustom, RiseDB, yang disesuaikan untuk keadaan rantai EVM.

Tumpukan RISE dibangun di atas Reth. Mengenai ketersediaan data, arsitektur ini membutuhkan bandwidth tinggi dan modular untuk menampung berbagai solusi ketersediaan data. RISE juga menggunakan sequencing berbasis untuk mendesentralisasi produksi blok. Jika Anda tidak tahu apa itu rollups berbasis, Anda bisa melihatartikel pertama dalam seri ini, yang meneliti pro dan kontranya.

Dalam pengaturan Layer 2 yang khas, hanya sekitar 8% waktu blok dihabiskan untuk eksekusi karena proses sekuensial yang melibatkan konsensus, eksekusi, dan merklisasi. Ini menjadi tidak efisien karena konsensus dapat memakan waktu 40-80% dan merklisasi hingga 60% dari waktu yang tersisa. Continuous Block Pipeline (CBP) RISE meningkatkan hal ini dengan eksekusi paralel, pemrosesan transaksi yang kontinu, dan perhitungan akar status yang bersamaan. Ini memungkinkan penggunaan waktu blok hampir 100% untuk eksekusi transaksi, secara signifikan meningkatkan efisiensi dibandingkan dengan metode tradisional.

Ethereum menggunakan sistem keadaan dua lapisan dengan Merkle Patricia Trie (MPT). MPT memastikan integritas data tetapi mengakibatkan amplifikasi baca dan tulis yang tinggi karena strukturnya dan sifat pohon LSM (Log-Structured-Merge) dari basis data. Hal ini mengakibatkan banyak operasi I/O untuk kueri keadaan. MPT menggunakan node ekstensi untuk mengurangi redundansi, tetapi tantangan termasuk penggunaan SSD yang tidak efisien, overhead kompaksi yang signifikan, dan underutilisasi CPU selama menunggu I/O.

RISE mengatasi masalah ini dengan menggunakan Pohon Merkle Versi, yang meningkatkan efisiensi penyimpanan dengan kunci yang terverifikasi. Ini juga menggunakan pendekatan LETUS dengan pengkodean delta dan file berstruktur log untuk mengurangi efek amplifikasi. Ini menghasilkan pengelolaan penyimpanan yang lebih baik dan pengambilan data yang lebih efisien.

Apakah setiap rollup akan menjadi rollup gigagas?

Ada banyak alasan mengapa tidak setiap rollup akan menjadi gigagas rollup. Tidak semua aplikasi memerlukan performa yang sangat tinggi, dan kompleksitas dan biaya yang terkait dengan teknologi gigagas mungkin tidak dijustifikasi untuk proyek-proyek dengan kebutuhan transaksi yang lebih rendah atau kasus penggunaan yang lebih sederhana.

Beberapa rollups memprioritaskan aspek lain seperti kemudahan penggunaan, privasi, atau aplikasi sektor tertentu daripada hanya throughput semata. Ada juga keseimbangan antara skalabilitas dan desentralisasi, di mana beberapa lebih suka mempertahankan struktur yang lebih terdesentralisasi daripada mendorong kinerja gigagas. Skalabilitas bertahap bisa lebih praktis, menghindari kebutuhan akan perubahan sistem yang luas.

Pindah ke level gigagas mungkin mengganggu integrasi yang ada atau mempersulit interaksi pengguna tanpa keperluan. Pilihan untuk menjadi rollup gigagas sangat bergantung pada sumber daya, tujuan strategis, dan posisi keseluruhan dari rantai.

Kesimpulan

Gigagas rollups merupakan loncatan signifikan dalam perjalanan skalabilitas Ethereum dengan memperkenalkan beberapa perbaikan pada tumpukan rollup. Dengan fitur-fitur baru ini, gigagas rollups mengatasi masalah inti seperti eksekusi single-threaded, manajemen merkleization, dan ketidakefisienan penyimpanan state yang saat ini dihadapi oleh rollup L2 tradisional.

Namun, mencapai kinerja tingkat gigagas membutuhkan perubahan arsitektur yang relatif kompleks dan transformatif. Selain itu, hal itu melibatkan pengorbanan, seperti keseimbangan antara skalabilitas dan desentralisasi. Sebagai hasilnya, tidak perlu setiap rollup dalam ekosistem menjadi rollup Gigagas.

Selain semua ini, sepertinya rollups gigagas akan memberikan peluang besar bagi komunitas Ethereum untuk menunjukkan kekuatan sebenarnya dari Ethereum.

Sepanjang seri rollup ini, kami telah melakukan tinjauan mendalam terhadap berbagai jenis peningkatan skala Ethereum: mulai dariberbasis rollups di Bagian Ikebooster rollups di Bagian II,rollups asli di Bagian III, dan akhirnya gigagas rollups di bagian akhir ini. Artikel ini mengakhiri eksplorasi kami tentang rollups, namun jauh dari akhir perjalanan. Tetap terhubung untuk seri baru dan artikel mendalam tentang inovasi terbaru yang membentuk masa depan Ethereum!

Penafian:

1. Artikel ini dicetak ulang dari [Penelitian 2077]. Semua hak cipta adalah milik penulis asli [Penelitian 2077]. Jika ada keberatan terhadap pencetakan ulang ini, silakan hubungi Belajar Gatetim, dan mereka akan menanganinya dengan segera.
2. Penyangkalan Tanggung Jawab: Pandangan dan opini yang terdapat dalam artikel ini semata-mata merupakan pandangan penulis dan tidak merupakan saran investasi apa pun.
3. Penerjemahan artikel ke dalam bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang.