Ethereum розвиває модульні інфраструктури без форків

Автор: Вільям М. Піастер (старший аналітик Bankless)

Переклад: Shenchao TechFlow

Огляд Shenchao: Довготривалий процес розробки та управління через повний набір розробників (ACD) та періоди жорстких розгалужень завжди були основним обмеженням для еволюції базових правил Ethereum. Однак останнім часом зовнішня інфраструктура Ethereum пережила серію інтенсивних комбінованих проривів:

Paradigm представила новий компілятор Solar, який забезпечує зниження витрат на розгортання та виконання контрактів до 35%;

Тестова мережа Rollup X Ethereum Economic Zone (EEZ) продемонструвала підписи L2 та атомарне кліринг-запитання між L1 спот та перевірку підписів післяквантової криптографії;

Правила FCR скорочують підтвердження поповнення L2 до 13 секунд; evm.fast встановлює формальні математичні межі для підтвердження блоків у найгіршому випадку.

Ethereum перебудовує парадигму децентралізованих фінансів, використовуючи модульну співпрацю, обходячи довгі процеси жорстких розгалужень.

Уявіть собі абсолютно новий децентралізований фінансовий позичковий ринок: він повністю побудований на одному з Layer 2 Rollup-мережей Ethereum, але при виконанні клірингу здатний безпосередньо передавати забезпечення на великий спот-ринок ліквідності Ethereum L1.

Навіть більше: цей кредитний ринок має надзвичайно низькі витрати на запуск та розгортання, значно знижує бар’єри взаємодії для звичайних користувачів та витрати на газ; кошти поповнюються майже миттєво — за кілька секунд; а його базова Rollup-технологія стабільно підтверджує стан кожні 12 секунд, навіть у найгірших умовах переповненості мережі.

Немає потреби приховувати, що описана мною ідеальна система досі повністю не реалізована. Однак відстань між такою системою та реальністю зараз значно менша, ніж місяць тому. Ще цікавіше те, що всі необхідні основні модулі для побудови цієї системи були створені повністю поза повільним і обережним процесом жорсткого розгалуження Ethereum.

Насправді, за минулий тиждень було досягнуто значних успіхів у кількох ключових компонентах, необхідних для збирання цієї фінансової двигуни. Зокрема:

1. Solar: новий компілятор Solidity на мові Rust від Paradigm;

2. Rollup X: перша експериментальна мережа, побудована на архітектурі Ethereum Economic Zone (EEZ);

3. Правила швидкого підтвердження (FCR): з’явилася істотна нова версія для публічного тестування;

4. evm.fast: Відкритий конкурс, присвячений формальному доведенню лімітів блоків Ethereum.

Далі давайте розберемо основну логіку цих ключових LEGO-елементів та знову зберемо їх разом, щоб краще продемонструвати технічну трансформацію, яку вони приносять.

Спочатку, Solar — це дуже вражаючий фундаментальний інструмент у екосистемі за останній час. Коротко кажучи, він може безпосередньо значно знизити витрати на розгортання та виконання смарт-контрактів Ethereum без будь-якої інтервенції з боку пропозицій покращення Ethereum (EIP).

2 листопада ведуча венчурна фірма Paradigm офіційно випустила версію v0.3 Solar — це повністю переписаний на мові Rust новий компілятор Solidity (ключовий інструмент, що перетворює код високого рівня у байт-код, сумісний з Ethereum Virtual Machine), і це перша версія, яка здатна повністю генерувати байт-код для виробничого середовища. Розробники можуть безпосередньо викликати його через параметри командного рядка в інструментарії Foundry.

Згідно з офіційно опублікованими тестовими даними Paradigm, у порівнянні з традиційним компілятором solc, який довгий час використовується в галузі, інтелектуальні контракти, скомпільовані за допомогою Solar, мають середнє зниження витрат на розгортання приблизно на 26%, а також зниження споживання Gas під час виконання взаємодій на 5%.

Ці дані також були ефективно підтверджені під час ранніх тестів справжніх DeFi-проектів. Наприклад, у підтверджених тестах коду протоколу стабільних монет Origin, без будь-яких змін у логіці бізнес-процесів, витрати на розгортання контракту знизилися на 35%, а середні витрати на газ при кожному виклику скоротилися приблизно на 4%.

Звичайно, єдиною обмеженням є те, що офіційна документація Solar чітко попереджає: через те, що проект перебуває на етапі швидкого розвитку, не рекомендується використовувати його безпосередньо в продакшн-середовищі головної мережі для обробки великих сум. Крім того, ефект оптимізації варіюється між різними проектами. Коли децентралізована біржа Ekubo перенесла свій розробницький гілку на Solar, з 166 показників витрат газу 12 показників трохи зросли, тоді як інші знизилися. Проте, незалежно від цього, потенціал ефективності є несумнівним.

Друге, Rollup X встановив новий стандарт для безперервного міжланцюгового взаємодії на Ethereum.

Етеріумська економічна зона (EEZ) — це ключовий передовий проект, керований Gnosis та ZisK і спільно фінансований Фондом Етеріуму, метою якого є надання «синхронної композиційності» (Synchronous Composability) основній мережі Етеріуму та різноманітним Rollup. Іншими словами, це дозволяє смарт-контрактам на одній ланцюжку викликати логіку смарт-контрактів на іншій ланцюжці та споживати повернені дані в межах однієї атомарної транзакції; якщо будь-який із етапів не вдасться, вся транзакція безпечно відкатиться на рівні всієї системи.

Під час Devcon цього року EEZ офіційно запустила свою першу публічну тестову мережу Rollup X та одночасно продемонструвала захоплюючі випадки використання. У одному з сценаріїв агрегатор CoW Swap успішно відправив замовлення на обмін, підписане користувачем на Rollup X, безпосередньо через шари до ліквідності спот-ринку на основній мережі Ethereum L1 для виконання, а отримані активи були повернені назад на Rollup X в рамках однієї атомарної транзакції; у іншому сценарії Rollup X швидко перевірила підписи післяквантової криптографії в оффлайн-режимі, що дозволило контрактам на основній мережі L1 виконувати безпечні операції на основі цих даних.

Неможливо заперечити, що ця технологія наразі все ще перебуває в процесі дозрівання. Реалізація нульових знань у реальному часі (Real-time ZK proofs) очікується на повну зрілість у 2027 році, а офіційний Gnosis обережно попереджає, що ця тестова мережа на даний момент не підходить для зберігання великих обсягів реальних активів. Але Rollup X вже дозволив усьому галузі зазирнути в майбутнє технологічного фіналу.

Знову, швидке підтвердження правил (FCR) може скоротити затримку обробки ключових сценаріїв, таких як міжланцюгові поповнення, з кількох хвилин до кількох секунд.

У поточному середовищі публічних ланцюгів більшість мереж другого рівня та мостів між ланцюгами повинні чекати на фінальність основної мережі Ethereum, перш ніж підтвердити поповнення, запущене Ethereum — цей час очікування зазвичай становить 13 хвилин. За авторитетним поясненням Фонду Ethereum, механізм FCR може позначити блок як швидко підтверджений протягом одного слота блоку (Slot, приблизно 13 секунд), безпосередньо підраховуючи миттєві свідчення (Attestation), надіслані вузлами верифікаторів.

Теоретична модель FCR не виникла з нічого; мост Gnosis ще з 8 жовтня застосовувала її для каналів переказу активів, ініційованих Ethereum. Але справжнім вибухом у галузі стало різке зниження складності інтеграції для розробників. 4 листопада провідний сервіс вузлів QuickNode офіційно запустив публічну тестову версію FCR і безперешкодно інтегрував її у існуючий інтерфейс безпечних блокових міток, яким уже широко користуються всі основні додатки. Як оцінив дослідник Ethereum Джуліан Ма: «Технічні перешкоди для масового впровадження FCR у всій галузі повністю усунені».

Варто зазначити, що безпека FCR ґрунтується на припущенні, що щонайменше 75% стейкінг-вузлів у мережі є чесними, онлайн-підключені та своєчасно надсилають докази. У випадку екстремальних мережевих збурень система автоматично переключиться на консервативний традиційний процес фінального підтвердження, щоб уникнути екстремального ризику рідкісних перегрупувань (Reorg) швидко підтверджених блоків.

Нарешті, виклик evm.fast зосереджений на дослідженні граничних випадків нульових знань для блоків на математичному рівні.

Технічна амбіція «мілісекундного реального доказу» для Ethereum повністю залежить від здатності генератора доказів (Prover) відстежувати темп створення кожного блоку. У звичайних умовах це вже майже досягнуто: за даними Gnosis, ZisK зараз здатний зменшити час генерації доказу для 99,9% блоків Ethereum до 10 секунд. Однак справжнім ахілесовим п’ятам є довгий хвіст екстремальних сценаріїв. Дотепер ніхто не зміг математично строго визначити максимальну обчислювальну навантаженість одного зловмисно створеного блоку, що означає, що теоретично надзвичайно складний блок може повністю паралізувати генератор доказів.

Щоб подолати цей теоретичний потолок, Фонд Ефіру разом із zkSecurity та Verity Labs 2 листопада офіційно запустили конкурс evm.fast на науковій платформі Yukon. Учасникам потрібно в Lean — інструменті формального доведення теорем — математично вивести та строго довести абсолютну верхню межу кількості інструкцій RISC-V, необхідних для перевірки будь-якого блоку Ефіру.

На початку цього математичного змагання теоретична верхня межа, зафіксована в рейтингу, була нескінченною, що означало, що будь-яка команда, яка виведе першу скінченну та математично обґрунтовану абсолютну константу, одразу займе перше місце.

Вищезгадані чотири передові опори, розглянуті окремо, кожна має революційний потенціал. Але лише їхнє органічне поєднання дозволяє на ланцюзі повністю розблокувати безпрецедентну нову парадигму децентралізованих фінансів. Повернемося до моделі ринку позичок наступного покоління, згаданої на початку.

Малюнок: Архітектура наступного покоління моделей DeFi-позичання, що обходять хардфорк

У цій новій архітектурі ці чотири ключові блоки будуть бездоганно працювати разом:

Завдяки Solar швидке запуск на ринку: більшість протоколів позичання при введенні нової пари позичання потребують розгортання нових окремих контрактів; значне зменшення витрат на компіляцію та розгортання створює значний ефект складних відсотків із розширенням бізнесу протоколу; ще важливіше, логіка розрахунку відсотків та визначення ліквідації часто викликається під час кожного позичання, погашення та ліквідації — навіть економія кількох відсотків Gas за одну взаємодію протягом часу накопичує для кінцевих користувачів величезні кошти.

Використання EEZ для вирішення проблеми міжланцюгового розрахунку: Раніше ринки позик на нових публічних ланцюгах завжди перебували в хрупкому, високоризикованому стані через відсутність достатньої ліквідності на місцевому рівні для швидкого поглинання великих обсягів конфіскованих забезпечення під час краху ринку. Але з EEZ клірингові агенти можуть безперешкодно продавати забезпечення безпосередньо в глибокий ринок спот-ліквідності Ethereum L1, одночасно погашаючи заборгованість на другому рівні в одній атомарній транзакції — у разі будь-якої перешкоди вся операція відміняється. Це означає, що Rollup може сміливо виводити активи, ліквідність яких зосереджена в основній мережі, а арбітражери зможуть підтримувати паритет цін, не несучи ризик відмови мостів між ланцюгами.

Використовуйте FCR, щоб усунути затримки при поповненні: не всі забезпечення вводяться за допомогою синхронних викликів, великий обсяг ліквідності все ще походить із централизованих бірж та інших багатоланцюгових екосистем. Завдяки впровадженню FCR, ринок позик може швидко зараховувати забезпечення приблизно за 13 секунд, значно скорочуючи період простою коштів і залучаючи позабіржову ліквідність для поглинання попиту під час стрімкого зростання процентних ставок. У плануванні ризик-менеджменту протокол може застосовувати динамічну знижку до швидко підтверджених забезпечень до досягнення остаточної визначеності, механічно виключаючи можливість виникнення непогашених боргів через випадкові перегрупування блокчейну.

Використовуйте evm.fast для встановлення абсолютно безпечного порогу ризиків: під час панічного відтоку на ринку блоки часто надзвичайно переповнені, що робить їх найбільш вразливими до атак, коли зловмисники намагаються створити блоки з навмисно високою затримкою, щоб перервати зв’язок Rollup з основною мережею. Одразу ж після математичної формалізації абсолютної обчислювальної межі доказів блоків, оператори мережі зможуть точно налаштувати достатню надлишковість обчислювальних ресурсів, щоб забезпечити своєчасну доставку доказів валідності в кожен часовий слот, навіть у найгірших екстремальних умовах ринку. Система таким чином справжньо переходить зі стану «зазвичай достатньо швидка» до стану «математично абсолютно завжди достатньо швидка».

Для кінцевих користувачів ця еволюція забезпечує надзвичайно інтуїтивний досвід: можливість використовувати ліквідність рівня основної мережі як забезпечення для позик, миттєве надходження залогу, надзвичайно вузькі спреди та ковзання, а також нижчі витрати на Gas. І все це — повністю без очікування довготривалого хардфорку Ethereum.

Приклади ринку позичок — це лише вершина айсберга застосувань цього комплексу стратегій. Заміна моделі позичок на інші напрямки дозволяє застосувати ту саму логічну архітектуру для всебічного ефекту.

Наприклад, архітектура квантостійкої скарбниці децентралізованої автономної організації (DAO):

Підписувачі багатопідписного гаманця можуть використовувати квантово-стійкий криптографічний алгоритм Falcon для підписання запитів на видатки; шар 2 Rollup спеціалізується на централізованому обробленні та виконанні витратних обчислень перевірки підписів; після цього основна мережа Ethereum безпосередньо виконує переказ коштів у тій самій атомарній транзакції, повністю відтворивши процес клірингу, продемонстрований у Rollup X.

У цій архітектурі основна мережа Ethereum несе лише незначну частину загального споживання газу на перевірку всіх підписів Falcon — у тестовій демонстрації Gnosis це становить лише близько 495 000 газу. Solar здатний подальше зменшити витрати на виконання контракту перевірки, FCR прискорює надходження пожертв та зовнішніх коштів, а строго формально доведений ліміт обчислювальної потужності забезпечує, що вся система ніколи не буде заблокована.

Від децентралізованих бірж і транскордонних платіжних мереж до повністю он-чейн ігор — ці нові покоління інфраструктури можуть перетворити всю карту децентралізованих додатків. Меню інновацій екосистеми Ethereum значно розширилося, причому весь цей процес навіть не торкнувся жодної існуючої базової протокольної правила.

Те, що процес управління екосистемою Ethereum та темпи просування хард-форків є повільними, — це вже загальновідомий факт у галузі. Але ця обережність та повільна швидкість самі по собі не є помилкою: будь-які зміни в базових правилах консенсусу, які підтримують економіку вартістю в тисячі мільярдів доларів, мають впроваджуватися надзвичайно строго та обережно.

Діаграма: Порівняння механізмів оновлення всередині розгалуження та розвитку поза розгалуженням

Тим не менш, не можна заперечувати, що екосистема Ethereum повністю здатна за допомогою самоорганізованої співпраці обійти керівні бар’єри на рівні протоколу та розширити технічні межі. Серія проривів, які ми спостерігали за останній тиждень, є яскравим підтвердженням цього саме знизу вгору інженерного інноваційного підходу.

Цей тренд матиме особливо глибокий вплив у сфері квантової стійкості. Основний дослідник Ethereum Justin Drake відкрито зазначав, що основним бар’єром для квантової модернізації Ethereum давно вже не є криптографічна технологія, а пріоритети розкладу процесів управління всіма розробниками ядра.

Дрейк відкрито зазначив, що якби всі команди розробки клієнтів визначили квантову безпеку як найвищий пріоритет, відповідні функції можна було б доставити на головну мережу протягом кількох місяців; але за поточними звичайними темпами роботи цей процес може бути відкладений до кінця 2028 року. Однак практика Falcon-підписів Rollup X довела всім, що розробникам зовсім не потрібно чекати на головну мережу — вони можуть безпосередньо застосовувати передові досягнення вже зараз.

Ритм базового хард-форку Етереуму в майбутньому, ймовірно, не прискориться значно. Але більш цікавим питанням є те, скільки витончених обхідних рішень зможе виникнути в екосистемі під час перерв між оновленнями протоколу основної мережі, а також чи зможе вся екосистема стабільно крокувати разом із розвитком часу в плані децентралізованого нагляду та оцінки.