¿Dónde está el futuro del desarrollo de la multicadena de Ethereum?, tal vez Polkadot pueda dar una respuesta de referencia

原文:《Secuenciadores compartidos para las cadenas de aplicaciones Starknet y Madara》

Escrito por Apoorv Sadana

Compilado por: Odaily Planet Daily Cómo Esposo

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Cuando cada vez más cadenas de aplicaciones L2 dependen de Ethereum como capa de liquidación, la interoperabilidad entre múltiples cadenas y el grado de descentralización de cada cadena son particularmente importantes.

En este artículo se analiza el concepto de un ordenador compartido, que permite que diferentes cadenas de aplicaciones compartan un conjunto de validadores para lograr la descentralización, y maneja el orden y la ejecución de transacciones a través de un motor de pedidos y un motor de acumulación.

Sin embargo, el secuenciador compartido y la arquitectura de diseño multicadena de Polkadot son muy similares, ¿se puede introducir la tecnología lista para usar de Polkadot en el ecosistema Ethereum, mejorando así el proceso de desarrollo de Ethereum multichain?

Lo siguiente es compilado por Odaily Planet Daily.

¿Qué sucede con 100 cadenas de aplicaciones?

Digamos que estamos en un futuro en el que ahora hay 100 cadenas de aplicaciones diferentes establecidas en Ethereum. Resolvamos el problema que esto planteará.

Fragmentación descentralizada

Cada cadena de aplicaciones debe resolver el problema de la descentralización por sí sola. Ahora bien, la descentralización de la cadena de aplicaciones no es tan necesaria como la L1, principalmente porque confiamos en la L1 para garantizar la seguridad. Sin embargo, todavía necesitamos la descentralización para garantizar la vitalidad, resistir la censura y evitar ventajas monopolísticas (como las altas tarifas). Sin embargo, si cada cadena de aplicaciones resuelve el problema de la descentralización a su manera, esto conducirá a la fragmentación de los conjuntos de validadores. Cada cadena de aplicaciones debe desarrollar incentivos económicos para atraer a nuevos validadores. Además, los validadores deben elegir qué clientes están dispuestos a ejecutar. Esto crea una enorme barrera de entrada para que los desarrolladores lancen sus propias cadenas de aplicaciones (que es solo una transacción en comparación con la implementación de contratos inteligentes).

Componibilidad

La componibilidad básicamente significa interacción entre aplicaciones. En Ethereum o Starknet, esto simplemente significa llamar a otro contrato inteligente, y todo lo demás lo maneja el propio protocolo. Sin embargo, en la cadena de aplicación, esto se vuelve más difícil. Las diferentes cadenas de aplicaciones tienen sus propios mecanismos de bloqueo y consenso. Cada vez que intente interactuar con otra cadena de aplicaciones, debe revisar cuidadosamente el algoritmo de consenso y las garantías de finalidad, y configurar el puente entre cadenas en consecuencia (directamente a la cadena o a través de L1). Si desea interactuar con 10 cadenas de aplicaciones con diferentes diseños, debe hacerlo 10 veces.

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Experiencia de desarrollo

Resolver la descentralización y la construcción de puentes no es fácil. Si cada cadena de aplicaciones necesita resolver estos problemas, será muy difícil para el desarrollador promedio de contratos inteligentes construir su propia cadena de aplicaciones. Además, a medida que cada cadena de aplicaciones intente resolver estos problemas a su manera, pronto veremos que las diferentes cadenas siguen diferentes estándares, lo que dificultará que nuevas partes del proyecto se unan al ecosistema.

Compartir el secuenciador resuelve este problema

Si sigues el espacio de la cadena de aplicaciones, probablemente hayas escuchado el término "secuenciador compartido". Se refiere a la idea de compartir un conjunto común de validadores para resolver los problemas anteriores. Funciona de la siguiente manera.

Descentralización compartida

La idea central de un secuenciador compartido es que no es necesario tener un conjunto diferente de validadores para cada cadena de aplicaciones o L2. Pero es posible tener un conjunto muy eficiente y descentralizado de validadores que clasifiquen los bloques para todas las cadenas. **

Dado que casi todos los clasificadores actuales están centralizados, el ordenante se ve como una única aplicación que recopila transacciones, las ordena, las ejecuta y publica los resultados en L1. Sin embargo, estas tareas se pueden dividir en varios componentes modulares. En aras de la explicación, lo he dividido en dos partes.

Motor de clasificación: Responsable de ordenar las transacciones en un orden específico. Una vez que el motor de clasificación determina este orden, debe seguirse. Esto se implementa enviando esta orden en L1 y obligando a los validadores de L1 a verificar si las transacciones se ejecutan en el orden deseado.

Motor de acumulación: El motor de acumulación incluye básicamente todo lo que hace Rollup: recopilar transacciones de los usuarios, ejecutar transacciones, crear pruebas y actualizar el estado en L1. Idealmente, esto podría dividirse en más componentes, pero evitaremos hacerlo en este artículo. Aquí, el motor de clasificación es el secuenciador compartido, y el motor Rollup es básicamente toda la lógica de Rollup.

Por lo tanto, el ciclo de vida de una transacción es el siguiente.

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Básicamente, el ordenante compartido ordena las transacciones en Rollup y las envía a L1. Al descentralizar una colección de ordenadores compartidos, un ordenador compartido descentraliza todos los resúmenes conectados a esa colección de ordenadores.

Componibilidad

Un problema importante con la componibilidad es comprender cuándo se completa finalmente una transacción en otras cadenas de aplicaciones y actuar en consecuencia en la cadena. Sin embargo, un ordenador compartido permite que los resúmenes componibles compartan fragmentos entre sí. Por lo tanto, si se produce una reversión de transacción en el paquete acumulativo B, se revierte todo el bloque, lo que también provoca la reversión de la transacción en el paquete acumulativo A.

Ahora, eso ciertamente suena más fácil de lo que realmente es. Para ello, la comunicación entre Rollups debe ser eficiente y escalable. Los secuenciadores compartidos deben desarrollar estándares adecuados sobre cómo se comunican los rollups, cómo deben ser los mensajes entre cadenas, cómo manejar las actualizaciones de rollups, etc. Si bien estos problemas tienen solución, no son fáciles de lograr.

Experiencia del desarrollador

Si bien los pedidos compartidos abstraen el aspecto descentralizado para facilitar la mensajería entre cadenas, todavía hay algunos estándares que cada cadena debe seguir para ser compatible con los pedidos compartidos. Por ejemplo, todas las transacciones consolidadas deben convertirse a un formato común que el clasificador entienda. Del mismo modo, los bloques del clasificador deben filtrarse para obtener las transacciones relevantes. Para resolver este problema, creo que el secuenciador compartido lanzará un marco de trabajo o SDK acumulativo que abstraiga el código reutilizable y exponga solo la parte de la lógica de negocios al desarrollador de la cadena de aplicaciones. **

A continuación se muestra un diagrama esquemático de la cadena de aplicaciones mediante el secuenciador compartido.

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¿Puede la multicadena de Ethereum aprender de la arquitectura de diseño de Polkadot?

Polkadot comenzó a trabajar en el futuro de la multicadena antes de Ethereum. De hecho, llevan más de 5 años trabajando en ello. Si estás familiarizado con Polkadot, probablemente hayas notado que el diseño anterior básicamente reinventa muchas de las cosas que Polkadot ya ha logrado.

Cadena de retransmisión (descentralización compartida)

La cadena de relés es básicamente el motor de pedidos +L1 en el diagrama de secuencia anterior. Las características de Relay Chain incluyen:

Secuenciar todas las transacciones de Rollup para comprobar que la transacción se ejecutó correctamente (no utiliza la verificación de conocimiento cero, sino que vuelve a ejecutar el código de ejecución de Rollup para comprobar las diferencias de estado).

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Como te habrás dado cuenta, una cadena de relés es básicamente un ordenador compartido que hemos comentado anteriormente. La diferencia es que la Relay Chain también necesita verificar la ejecución, y eso se lo dejamos a Ethereum.

XCM y XCMP

Mencionamos en la sección anterior que si cada cadena construye su propio método para interoperar con las demás, pronto veremos diferentes estándares y formatos en todas las cadenas. Es necesario realizar un seguimiento de todos estos formatos que interactúan con cada cadena. Además, debe responder preguntas como qué sucede si se actualiza una cadena. Sin embargo, estos problemas pueden resolverse introduciendo normas que todas las cadenas deben seguir.

Como habrás adivinado, Polkadot ha hecho precisamente eso. XCM es el formato del mensaje, XCMP es el protocolo del mensaje, y todas las cadenas hijas pueden usarlos para comunicarse entre sí.

Sustrato y cúmulos

Substrate es un marco desarrollado por Parity para construir cadenas de bloques. Si bien todas las parachains en Polkadot usan Substrate, Substrate en realidad se construye de una manera independiente de la cadena. El marco abstrae todos los aspectos comunes de la cadena de bloques, centrándose en la lógica de la aplicación. Como sabemos, Madara se basa en Substrate, al igual que Polkadot, Polygon Avail y muchos otros proyectos. Además, Cumulus es un middleware sobre Substrate que conecta tu cadena a Polkadot.

Por lo tanto, continuando con la analogía anterior, Substrate y Cumulus pueden verse como alternativas al marco Rollup, que permiten construir cadenas de aplicaciones y conectarlas a secuenciadores compartidos.

Secuenciador compartido → cadena de relés

Componibilidad→ XCM y XCMP

Marco Rollup/Stack → Sustrato y Cúmulo

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Además del hecho de que esto es básicamente una copia de Polkadot, Polkadot y Parity tienen algunos equipos experimentados y bien financiados que continúan mejorando Substrate y Polkadot, agregando más funciones y aumentando la escalabilidad. Esta tecnología ha sido probada en el campo durante muchos años y tiene una gran cantidad de herramientas de desarrollo.

¿Liquidar Polkadot en Ethereum?

Si bien es cierto que Polkadot comenzó a construir un futuro multicadena antes de Ethereum, no se puede negar que, a día de hoy, Ethereum es la cadena de bloques más descentralizada y donde residen la mayoría de las aplicaciones y la liquidez. Sin embargo, ¿y si hubiera una forma de llevar toda la tecnología de Polkadot al ecosistema de Ethereum?

De hecho, ya hemos empezado con eso, y Madara es un ejemplo. Madara utiliza el marco Substrate para permitir que cualquiera pueda crear su propia solución L2/L3 basada en zk en Ethereum. Lo siguiente que necesitamos es una cadena de retransmisión Polkadot en forma de secuenciador compartido. Si podemos reutilizar la cadena de retransmisión de Polkadot, pero eliminar la parte de validación, porque la verificación se realiza mediante zk proof en L1 Envíe el orden de las transacciones a L1 Optimice los nodos y los algoritmos de consenso para admitir Tendermint / HotStuff, podemos obtener el ordenador compartido mencionado anteriormente.

Obviamente, es más fácil decirlo que hacerlo. Sin embargo, creo que este camino es más pragmático que reconstruir el secuenciador, los estándares y el marco desde cero. Polkadot ha resuelto muchos problemas de una manera independiente de la cadena que podemos tomar prestado para Ethereum. Como producto secundario, también obtenemos:

● Una comunidad de desarrolladores activa que continúa construyendo y educando al mundo para Substrate.

● Un conjunto de herramientas de desarrollo activo y una comunidad sólida.

Muchas parachains activas también pueden optar por establecerse en Ethereum si así lo desean (recientemente vimos a Astar hacer lo mismo con Polygon CDK).

Conclusión

Mi propósito principal al escribir este artículo es iniciar la discusión dentro del ecosistema más amplio de Starknet y Ethereum. Creo que el modelo de clasificación compartida jugará un papel importante en la descentralización de Starknet y en la descentralización de todas las cadenas de aplicaciones consideradas para construir sobre él. Mientras confiemos en el argumento de la cadena de aplicaciones y la extensibilidad de ZK, es inevitable un análisis exhaustivo del modelo de ordenación compartida. Además, Starknet ya ha comenzado a trabajar en la descentralización a medida que Madara avanza hacia la producción, y creo que es hora de abordar eso. Por lo tanto, pido a todos los que lean esto cualquier comentario/sugerencia sobre este tema. Espero leer sus pensamientos.

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