Перша частина серії публічних досліджень блокчейну GameFi: шлях розробки та оновлення Ethereum

Вступ

Останнім часом Guatian часто отримує запити на консультації від сторін проекту, які запитують, який публічний ланцюг слід розгорнути, відмінності в продуктивності кожного публічного ланцюга, який екологічний макет і трафік платформи, а також який довгостроковий і короткостроковий вплив на проект. Так уже склалося, що в цьому році відбувся випуск декількох популярних публічних мережевих проектів, серед яких Arbitrium, Sui і zkSync, який так і не вийшов і т.д., і всі прагнуть популяризації та аналізу базових знань про публічні мережі. Тому ми спеціально створили дослідницьку групу публічних мереж, щоб підготуватися до проведення загального прочісування публічної мережі, яка зараз дуже активна і має високу увагу на ринку. З точки зору власників та користувачів GameFi-проєктів, ми зробимо комплексний аналіз рівня продуктивності, дружелюбності та підтримки цих публічних ланцюжків для GameFi-проєктів.

Спочатку планується написати 4 великі наукові роботи, основний розподіл контенту виглядає наступним чином:

Перша стаття охоплює історію розвитку Ethereum, екологію ланцюгової гри та існуючі проблеми, а далі поширюється на дорожню карту оновлення Ethereum 2.0;

У другій частині, починаючи з треку Optimistic Rollup, аналізується базовий технічний маршрут серії OP, а також відмінності в технологіях, ринку та підтримці ланцюгових ігор кількох репрезентативних проєктів (Arbitrium, Optimism, opBNB тощо);

Третя частина присвячена аналізу технології треку zk Rollup, а також представницьких проектів zkSync, StarkNet, Polygon zkEVM, Linea, Scroll та іншої супутньої інформації;

У четвертій частині аналізуються технічні характеристики, екологія ланцюгової гри та технічна підтримка інших популярних публічних мереж Layer1, таких як Solana, Aptos, Sui, Near та Avalanche.

Вважається, що завдяки наведеному вище систематичному аналізу, як учасники проекту, так і користувачі матимуть більш повне та глибоке розуміння основних публічних мереж на сучасному ринку, а також зможуть краще забезпечити більш міцну теоретичну основу для розгортання проєктів, інвестицій та інших пов'язаних з ними рішень на основі різних публічних ланцюгів.

Відкриття

На хвилі цифрової ери Ethereum сяє яскравою зіркою на вершині світу блокчейну. З моменту свого заснування Ethereum був передовим розробником блокчейну та технології смарт-контрактів, постійно створюючи нові глави в історії. Ethereum, як піонер блокчейн-ігор, лідирує в розробці треку GameFi. Guatian проведе вас шляхом розробки та оновлення Ethereum, а також дослідить, як ця екосистема перетворилася зі стартап-проекту на найважливішу у світі публічну блокчейн-екосистему.

По-перше, історія походження та розвитку Ethereum

Ethereum — це захоплююча історія викликів, інновацій і боротьби з першого дня.

Наприкінці 2013 року Віталік Бутерін (Vitalik Buterin) випустив офіційний документ Ethereum, який успадкував деякі концепції дизайну Bitcoin, а також відкрив нову главу в розвитку блокчейну. Потім у 2014 році Ethereum запустив ICO, яке зібрало біткойнів на суму близько 18 мільйонів доларів за 42 дні, шокувавши всю блокчейн-спільноту.

30 липня 2015 року компанія Ethereum успішно випустила першу версію Frontier, а в кінці року запропонувала вкрай далекосяжний стандарт для індустрії - ERC20.

Однак незабаром після цього 2016 рік став найбільш турбулентним для Ethereum. У березні 2016 року Ethereum представив оновлення Homestead, велике оновлення мережі. Оновлення спрямоване на підвищення стабільності та безпеки Ethereum, знаменуючи вступ Ethereum у більш зрілу фазу. Оновлення Homestead покращує віртуальну машину Ethereum, інструменти розробки смарт-контрактів і мережевий протокол, залучаючи більше розробників і компаній до участі. Однак хороші часи тривали недовго, і в травні та червні 2016 року спільнота Ethereum пережила серйозну кризу, відому як подія DAO. DAO — це децентралізована автономна організація з уразливостями у своїх смарт-контрактах, які дозволяють зловмисникам красти велику кількість Ether. Інцидент викликав розкол у спільноті: один виступав за хардфорк для повернення вкраденого Ether, а інший наполягав на принципі не модифікувати блокчейн. Зрештою, відбувся хардфорк, і Ethereum розділився на два різні блокчейни: Ethereum (ETH) і Ethereum Classic (ETC). Ethereum Classic дотримується принципу невтручання в код і продовжує підтримувати незмінний генезисний блок Ethereum.

Якщо 2016 рік ознаменувався еволюцією Ethereum від стартапу до більш зрілої та складної блокчейн-платформи, то 2017 рік став справжнім бумом для Ethereum. На початку 2017 року було створено Ethereum Enterprise Alliance (EEA) для сприяння прийняттю блокчейну Ethereum у корпоративному світі. Альянс залучив багато відомих підприємств, включаючи Microsoft, IBM, Intel та інші, для спільного дослідження та розробки технології Ethereum.

! [GameFi Public Chain Research Series, частина 1: дорожня карта розвитку та оновлення Ethereum] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-69a80767fe-ed35c7bcd6-dd1a6f-69ad2a.webp)

У жовтні 2017 року Ethereum завершив перший етап оновлення Metropolis, який отримав назву «Metropolis Byzantium». Це оновлення вносить низку покращень, зокрема кращий захист конфіденційності, підвищену безпеку смарт-контрактів і зниження транзакційних витрат. Metropolis Byzantium ще більше зміцнює функціональність Ethereum, прокладаючи шлях для майбутнього розвитку.

З оновленням основної мережі захоплення ICO (Initial Coin Offering) охопило весь світ блокчейну. У 2017 році платформа смарт-контрактів Ethereum стала першим вибором для багатьох нових проектів, багато з яких зібрали кошти через ICO. Цей бум призвів до стрімкого зростання ціни Ethereum і залучив велику кількість інвесторів і розробників. Ціна Ethereum зросла з декількох доларів на початку 2017 року до сотень доларів в кінці року. Це привернуло увагу всього світу, вивівши Ethereum на другу за величиною ринкову капіталізацію валюту на ринку криптовалют. Але зворотна сторона буму, пов'язана з поширенням транзакцій і смарт-контрактів, призвела до зростаючого перевантаження транзакцій Ethereum і високих комісій за газ. Це змусило спільноту Ethereum почати звертати увагу на проблему розширення мережі та підвищення продуктивності, а також проклало шлях до постійного оновлення Ethereum.

У 2018 році Ethereum зіткнувся з серйозними проблемами. На початку 2018 року Ethereum та інші криптовалюти пережили величезний обвал ціни, що призвело до різкого падіння ціни Ethereum. Це викликало волатильність ринку та занепокоєння інвесторів, що відображає нестабільність крипторинку. Під час криптозими оновлення Ethereum не припинилися, а розробка Ethereum 2.0 досягла важливого прогресу та визначила загальний шлях від proof-of-work (PoW) до proof-of-stake (PoS) для покращення масштабованості та енергоефективності. У той же час мережа Ethereum продовжувала стикатися з перевантаженнями та високими комісіями за транзакції у 2018 році через збільшення обсягу торгів. Це призвело до більшої уваги до продуктивності та масштабованості мережі та викликало багато дискусій щодо вирішення цих проблем.

У 2018 році регулятори по всьому світу почали вживати більш жорстких регуляторних заходів щодо криптовалют та ICO. Це призвело до того, що низка проєктів ICO були розслідувані та піддані санкціям, а криптоіндустрія почала зосереджуватися на питаннях дотримання законодавства. Незважаючи на волатильність ринку, у 2018 році з'явилася екосистема децентралізованих фінансів (DeFi). DeFi-проєкти швидко зростають на Ethereum, включаючи децентралізовані біржі, платформи кредитування та стейблкоїни, що приносить нові можливості та інновації в екосистему Ethereum.

! [GameFi Public Chain Research Series, частина 1: дорожня карта розвитку та оновлення Ethereum] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-69a80767fe-98993194f3-dd1a6f-69ad2a.webp)

2019 рік став роком інновацій для Ethereum. Проект Ethereum 2.0 досяг важливого прогресу в 2019 році, включаючи випуск Beacon Chain Beacon Chain, що ознаменувало поступовий рух Ethereum до більш масштабованої та енергоефективної мережі. 2019 рік також став роком вибуху екосистеми DeFi. На Ethereum з'явилася велика кількість DeFi-проєктів, включаючи кредитні платформи, децентралізовані біржі, стейблкоїни тощо. Ці проекти залучили мільярди доларів припливу, принісши децентралізовані інновації у фінансовий сектор.

З появою DeFi регулятори почали зосереджуватися на дотриманні вимог Ethereum та інших блокчейн-проєктів. Це призвело до того, що деякі проекти були зобов'язані вживати заходів для дотримання законів і нормативних актів, що також призвело до дискусій про баланс між природою децентралізації та дотриманням вимог. Стейблкоїни на Ethereum, такі як USDT, DAI та USDC, стали важливими активами у криптосвіті, забезпечуючи стабільність та ліквідність криптоторгівлі. У 2019 році також спостерігався розвиток блокчейн-ігор, і деякі ігри на Ethereum почали залучати велику кількість користувачів. Ці ігри зазвичай використовують NFT (невзаємозамінні токени), щоб надати гравцям справжнє право власності та сумісність.

! [GameFi Public Chain Research Series, частина 1: дорожня карта розвитку та оновлення Ethereum] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-69a80767fe-65f6e29be4-dd1a6f-69ad2a.webp)

Від свого заснування, до зрілості, до свого піку, Ethereum зазнавав постійних змін і викликів і повною мірою продемонстрував свій великий потенціал як платформа смарт-контрактів. Від початкового оновлення Homestead до хардфорку, від божевілля ICO до посилення регулювання та початкового зростання DeFi та ланцюгових ігор, спільнота Ethereum продовжує прагнути просувати технологічний прогрес, який створює безмежні можливості для майбутнього блокчейну. Давайте зосередимося на історії розвитку ланцюгових ігор Ethereum.

По-друге, зростання ончейн-ігор Ethereum

Якщо ви хочете розібратися в історії розвитку ланцюгових ігор, насамперед це екосистема Ethereum. З 2017 року Ethereum розцвів сотнями квітів, і з'явилося багато феноменальних ланцюгових ігор. Ми підібрали кілька репрезентативних проектів, щоб розповісти про історію їх розвитку та існуючі проблеми.

Коли справа доходить до творця ланцюгових ігор, більшість людей подумають про неї як про CryptoKitties у 2017 році, і хоча це не перша ланцюгова гра, це справді перша феноменальна гра, яка стала популярною на Ethereum і була відома більшості людей. Це гра, заснована на колекціонуванні та розведенні цифрових котів, яка вперше об'єднала ERC-721, щоб стати найпершим NFT-проєктом, а кожен цифровий кіт є унікальним NFT. Усиновлення, розведення та торгівля кошенятами успішно розпалили настрої FOMO в криптоколі, а ціна криптокота сягає одного мільйона, що також змушує більшість звичайних гравців відвисати щелепи. Успіх CryptoKitties викликав інтерес до NFT у великої кількості гравців/учасників проєкту, а через популярність гри перевантаження транзакцій і високі комісії стали нормою, що також виявило проблеми масштабованості мережі Ethereum.

! [GameFi Public Chain Research Series, частина 1: дорожня карта розвитку та оновлення Ethereum] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-69a80767fe-85b354e77f-dd1a6f-69ad2a.webp)

Перенесемося в 2018 рік, і в поле зору потрапили Gods Unchained. Це карткова гра «Hearthstone» на Ethereum, де гравці можуть збирати, обмінювати та битися картами з різними атрибутами. Гра забезпечує безпеку карток за допомогою NFT на Ethereum, завдяки чому ланцюгові та карткові ігри провели глибокий період медового місяця, а також відкрили еру «Fi» у всьому. Однак через обмеження мережі Ethereum гра все ще страждає від затримок транзакцій і високих комісій у пікові періоди.

! [GameFi Public Chain Research Series, частина 1: дорожня карта розвитку та оновлення Ethereum] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-69a80767fe-e65484e0db-dd1a6f-69ad2a.webp)

Останньою хвилею проєктів, які дійсно розвинулися на вершину ланцюгової гри, є Axie Infinity. Axie — це колекційно-бойова гра на основі Ethereum, де гравці можуть збирати, плекати та торгувати токенами за допомогою віртуальної істоти гри, Axie. Коли він вийшов у 2018 році, тому що він перебував на глибокому ведмежому ринку, він був прохолодним, поки хвиля бичачого ринку за 21 рік не зробила свій стрімкий зліт, який не тільки значно підвищив іграбельність гри та ентузіазм гравців, але й приніс нову хвилю «P2E» ланцюгової гри, а також породив велику кількість ігрових союзів та золотих студій. На піку свого розвитку місячний оборот Axie становив понад 300 мільйонів доларів, перевершивши «Честь королів» і ставши найприбутковішою грою у світі. Зростання моделі P2E також є реальним приходом ери GameFi, яка сприяє розробці та торгівлі ігровими активами на основі технології блокчейн через модель DeFi + NFT. Крім Axie Infinity, на ринку з'явилася низка ігор зі схожими моделями, такі як Alien Worlds, Cryptoblades, Sorare, Zed Run та інші. Однак через перевантаження та високі комісії за транзакції мережі Ethereum поріг входу та транзакційні витрати гри занадто високі, що також обмежує участь багатьох гравців.

! [GameFi Public Chain Research Series, частина 1: дорожня карта розвитку та оновлення Ethereum] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-69a80767fe-b7c169b6c1-dd1a6f-69ad2a.webp)

Ще однією великою гілкою ланцюгових ігор є так звана фракція «метавсесвіт», представлена Sandbox і Decentraland, ігри метавсесвіту з елементами метавсесвіту та продажем землі як основною економічною моделлю. Візьмемо, наприклад, Decentraland, віртуальну торгову платформу на базі Ethereum, де користувачі можуть купувати, збирати та торгувати віртуальною землею та активами в грі. Decentraland використовує NFT для забезпечення реального права власності на віртуальні активи. Однак відсутність оптимізації гри, поганий досвід і обмеження продуктивності мережі Ethereum також перешкоджали подальшому розвитку гри. Як ви можете бачити на графіку нижче, вартість транзакцій та обсяг земельних ділянок Decentraland продовжували знижуватися з моменту свого піку наприкінці 2021 року (близько 34 мільйонів доларів) і зараз становлять менше 1% від свого піку.

! [GameFi Public Chain Research Series, частина 1: дорожня карта розвитку та оновлення Ethereum] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-69a80767fe-f39dafdd36-dd1a6f-69ad2a.webp)

1, деякі новаторські ончейн-ігри Ethereum:

Власність і дефіцит: Технологія блокчейн робить віртуальні активи в іграх по-справжньому власником і дефіцитом. Гравці фактично можуть володіти та контролювати свої ігрові активи, і пропозиція цих активів обмежена, що надає віртуальним активам вищу цінність і можливість транзакцій.

Економічна екосистема: ончейн-ігри Ethereum створюють справжню економічну екосистему для гравців. Гравці можуть заробляти віртуальні активи завдяки своїм зусиллям і відданості грі, а також обмінювати, продавати або здавати їх в оренду іншим гравцям. Ця економічна модель надає гравцям можливість заробляти реальну цінність, а також забезпечує більшу мотивацію для розвитку гри.

2, ончейн-ігри Ethereum стикаються з деякими проблемами та викликами:

Найбільша проблема Ethereum, як і раніше, полягає в його масштабованості через обмежену архітектуру, що призводить до недостатньої масштабованості, низької швидкості транзакцій, а обмежена пропускна здатність також призводить до високих комісій за газ, особливо на етапі централізованого продажу NFT та токенів проєкту, дегустація призведе до газової війни, так що мережа паралізована, комісії за транзакції миттєво підвищуються до надзвичайно високого, що сильно впливає на користувацький досвід.

! [GameFi Public Chain Research Series, частина 1: дорожня карта розвитку та оновлення Ethereum] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-69a80767fe-d3eaf884d6-dd1a6f-69ad2a.webp)

По-третє, оновлення Ethereum 2.0

Ethereum запустив свою тестову мережу ETH2.0 наприкінці квітня 2020 року, а після півроку тестування офіційно запустив свою основну мережу 2.0 у грудні, що ознаменувало настання ери Ethereum 2.0. Ethereum 2.0 – це велике оновлення основної мережі 1.0, яке має на меті покращити продуктивність, масштабованість, безпеку та стійкість Ethereum, щоб прискорити використання та впровадження Ethereum.

Навіщо оновлювати 2.0

  1. Власні високі ставки Ethereum і проблеми з перевантаженнями

Як згадувалося вище, у транзакціях, пов'язаних із ланцюговими іграми, користувачі критикували Ethereum Gas за високу швидкість газу, низьку швидкість підтвердження та низьку ефективність. Хоча деякі команди оптимізували ефективність транзакцій і певною мірою знизили комісії за рахунок розробки зовнішніх додатків, таких як Flashbots, вони побачили частку зростання попиту на транзакції. Для того, щоб докорінно вирішити цю проблему, необхідно вирізати зсередини публічний ланцюг Ethereum і оновити його базову архітектуру, щоб зробити мережу істотним стрибком продуктивності.

  1. Зростання конкурентоспроможних публічних мереж

Незважаючи на те, що Ethereum все ще займає абсолютну лідируючу позицію на поточному ринку публічних ланцюгів, постійне додавання тих, хто запізнився, особливо в продуктивності та архітектурі, постійно перевершує та впроваджує інновації, що певною мірою похитнуло частку ринку Ethereum. Нижче наведено порівняння продуктивності та даних кількох великих публічних ланцюгів до 2020 року (до оновлення Ethereum 2.0), Ethereum не домінує в різних даних (TPS, комісії за транзакції, ефективність блоків тощо), якщо він продовжить розвиватися, можна передбачити, що найближчим часом його буде легко перевершити як за часткою ринку, так і за ринковою вартістю.

! [GameFi Public Chain Research Series, частина 1: дорожня карта розвитку та оновлення Ethereum] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-69a80767fe-6d61ce177a-dd1a6f-69ad2a.webp)

Публічний ланцюг, представлений BSC і Solana, не тільки сумісний з Ethereum EVM, але й має величезне екологічне благо та підтримується Binance, FTX та іншими власниками золота, і, природно, має дивіденди користувачів та капітальні переваги, які можуть швидко зростати та перенаправляти трафік Ethereum. Перевантаженість і високі комісії самого Ethereum дають цим публічним ланцюгам відмінні можливості для розвитку. Це змусило Ethereum якнайшвидше оновитися, щоб продовжувати утримувати позицію короля публічного ланцюга.

  1. Нові потреби користувачів у безпеці та конфіденційності публічних мереж

З моменту свого заснування кількість транзакцій на Ethereum зросла в тисячу разів, з кількох тисяч щоденних обсягів торгів до практично стабільного на мільйонному рівні. Стрімке зростання супроводжується вливанням великої кількості грошей у криптовалютну сферу, що також принесло більше якісних додатків і велику кількість користувачів, при цьому вимоги користувачів до безпеки та захисту конфіденційності технології блокчейн також зростають.

У застосуванні фінансової сфери користувачі висувають серйозні вимоги до конфіденційності адрес тощо, а надмірна прозорість світу блокчейну, очевидно, стане важливим стримуючим фактором для розвитку обмежувачів. Те, як досягти захисту конфіденційності за умови забезпечення безпеки, також є одним із важливих питань, яке необхідно вирішити в майбутньому розвитку Ethereum.

Оновіть основний вміст

Можливо, всі чули про неможливий трикутник блокчейна, тобто децентралізації, безпеки та масштабованості, і апгрейд Ethereum 2.0 запропонував план реагування на три аспекти цього трикутника, а потім побудував основний контент основної лінійки цього оновлення.

! [GameFi Public Chain Research Series, частина 1: дорожня карта розвитку та оновлення Ethereum] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-69a80767fe-89bfa96d82-dd1a6f-69ad2a.webp)

1****, Ланцюги даних - **** Вирішення проблем масштабованості**

Ланцюг сегментів даних — це архітектурний механізм, який може значно підвищити ефективність і масштабованість транзакцій Ethereum. В останній схемі шардингу Ethereum (Sharding 2.0) всі мережеві ресурси будуть розділені на різні сегменти, кожен шард можна розуміти як новий ланцюг і підключати до ланцюга маяків (ланцюг концентратора), так що кожному вузлу не потрібно обробляти всі транзакції, потрібно лише запускати зріз, і потрібно зберігати лише невелику частину даних, тим самим значно підвищуючи ефективність роботи та значно полегшуючи проблему масштабованості Ethereum.

! [GameFi Public Chain Research Series, частина 1: дорожня карта розвитку та оновлення Ethereum] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-69a80767fe-4d2f1c7554-dd1a6f-69ad2a.webp)

Схема шардингу 2.0 адаптована для рішення Rollup (ми пояснимо схему Rollup і проект Layer 2 у наступній статті), тоді як рішення Rollup є розширенням рішення для шардингу. За допомогою Rollups усі процеси викупу та виконання відбуваються поза мережею, тоді як основний ланцюг Ethereum зберігає лише дані про транзакції. Гібридна реалізація шардингу даних і Rollups теоретично може дозволити Etherstock обробляти понад 100 000 транзакцій в секунду, а Rollups вважається найбільш ідеальним рішенням для масштабування на сьогоднішній день.

Proof of Stake**** - **** Вирішення проблеми децентралізації**

Ще одним важливим оновленням Ethereum 2.0 є впровадження механізму консенсусу Proof of Stake (PoS). Колись Ethereum був заснований на proof-of-work (PoW), що вимагало великої обчислювальної потужності та енергії, а перехід від PoW до PoS знизить споживання енергії більш ніж на 99%.

Механізм консенсусу PoW в Ethereum 1.0 полягає в тому, що майнери отримують ETH, обробляючи упаковані біржі. У механізмі PoS в ETH2.0 користувачам потрібно лише здійснити стейкінг ETH, щоб стати валідаторами в мережі, щоб отримати підтвердження частки, що представляє акції. Відповідно до механізму PoW, щоб стати вузлом верифікації, потрібно придбати дорогі майнінгові установки та генерувати достатню обчислювальну потужність, щоб бути конкурентоспроможним, тоді як за механізмом PoS поріг входу вузла верифікації може бути ефективно знижений. Будь-який користувач, який здійснив стейкінг 32 ETH, матиме шанс увійти до комітету валідаторів, який вибирається випадковим алгоритмом Beacon Chain для вибору валідаторів блоків та пропонерів блоків, де ініціатори блоків упаковують транзакції, щоб запропонувати нові блоки, а інші валідатори блоків тестують нові блоки і, нарешті, співпрацюють, щоб завершити процес виробництва блоків. Зниження порогу входу призвело до того, що в верифікації брало участь більше вузлів, а вся мережа стала більш децентралізованою і децентралізованою.

3**, Beacon Chain і механізм Casper**** - **** Вирішення проблем безпеки**

Впровадження шардингу та механізмів консенсусу PoS вирішує проблеми масштабованості та децентралізації, а також створює нові виклики безпеці. Наприклад, атака 51%, викликана шардингом, атака подвійних витрат між шардами, а також безінтересна атака, атака на далеку відстань і проста атака, викликана механізмом консенсусу PoS. Ethereum з'єднує ці два типи ризиків і вирішує проблеми безпеки за допомогою Beacon Chain і механізму консенсусу Casper.

Щоб вирішити проблему атаки 51%, Beacon Chain уникне традиції змови між вузлами верифікації та покращить безпеку, забезпечивши випадковість, зробивши кожного валідатора непередбачуваним, а також перетасовуючи всіх валідаторів після кожного завдання верифікації та обираючи новий комітет з перевірки. У той же час зв'язок між шардами реалізується через ланцюжок маяків, а статус та інформація всіх шардів записуються, щоб уникнути проблеми подвійних витрат.

Casper — це основний протокол консенсусу Ethereum 2.0, який відповідає за керування системними вузлами та накладення винагород і штрафів на валідаторів. Валідатори повинні пройти стейкінг і подати заявку на ланцюжок маяків, щоб стати вузлами, перш ніж вони зможуть запустити протокол. Якщо валідатор не виконає призначене завдання, існує ризик втратити токен у стейкінгу або навіть бути вигнаним з пулу вузлів і не мати змоги продовжувати брати участь у роботі з верифікації. Це змушує валідаторів діяти чесно та дотримуватися правил консенсусу через систему винагород і покарань, що значною мірою вирішує проблему безкорисливих атак PoS.

Далекобійна атака означає початок з генезис-блоку, створення ланцюжка, який довший за оригінальний основний ланцюг, і втручання в історію транзакцій для заміни оригінального основного ланцюга. Проста атака - це атака, при якій розгалужений ланцюг створює якомога більше блоків за одиницю часу, щоб перевищити довжину вихідного основного ланцюга. Оновлений Ethereum встановлює перший блок слота в кожній епосі як контрольну точку і досягає остаточного детермінізму ланцюжка шляхом голосування, роблячи блок незмінним і уникаючи таких ризиків.

Дорожня карта оновлення ETH 2.0

Засновник Ethereum Віталік Бутерін окреслює майбутній шлях оновлення Ethereum 2.0 у шість коротких етапів: The Merge, The Surge, The Scurge , The Verge, The Purge і The Splurge. Кожен етап обертається навколо певної теми та оновлення функцій.

! [GameFi Public Chain Research Series, частина 1: дорожня карта розвитку та оновлення Ethereum] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-69a80767fe-e252df31a5-dd1a6f-69ad2a.webp)

1. Злиття

Злиття знаменує собою перехід Ethereum на систему PoS і знаменує собою важливий крок до реалізації бачення Ethereum щодо високодецентралізованої, масштабованої, безпечної та стійкої мережі. Злиття розгорнулося за допомогою двох ключових оновлень: Bellatrix і Paris (пропозиції EIP-3675 і EIP-4399), об'єднавши початковий рівень виконання Ethereum із нещодавно створеним рівнем консенсусу PoS (Beacon Chain), яке було завершено в жовтні 2022 року.

Деякі з основних змін, принесених The Merge, є найважливішими з яких є те, що повні ноди повинні запускати клієнти як рівня виконання, так і рівня консенсусу. До Злиття один клієнт може виконувати всі завдання, пов'язані з транзакціями та блоками, тоді як після Злиття клієнти рівня виконання та рівня консенсусу підтримують однорангову мережу, клієнти рівня консенсусу займаються поширенням блоків, доведенням та штрафами, тоді як клієнти рівня виконання продовжують керувати виконанням транзакцій та обслуговуванням стану.

Одним із важливих оновлень The Merge є Single Slot Finality (SSF). SSF має на меті скоротити час детермінізму блоків Ethereum до одного слота, замість нинішніх 64-95 слотів (близько 15 хвилин). Щоб впровадити SSF, необхідно вирішити три ключові проблеми: розробка точних алгоритмів консенсусу, оптимізація процесу агрегації сигнатур та визначення найкращого економічного підходу для участі валідаторів. Рішення цих викликів вже існують, але на їх реалізацію потрібно багато часу. Зацікавлені друзі можуть слідкувати за статтями Віталіка, в яких досліджуються ці питання.

Таємні вибори лідера мають на меті створити механізм таємного обрання пропозицій за допомогою випадкових чисел та перетасовування, щоб досягти непередбачуваності, чесності та унікальності виборів ініціаторів, зменшуючи можливість атаки.

2. Сплеск

Сплеск є ще однією важливою частиною оновлення Ethereum для вирішення проблем масштабованості, які переслідували його з моменту народження технології блокчейн, щоб його продуктивність в кінцевому підсумку досягла рівня 100 000 TPS, близького до швидкості традиційних електронних платежів (таких як visa). Це оновлення досягається за допомогою Danksharding ("DS", шардинг).

Proto-Danksharding (EIP-4844) — це перший крок у Danksharding, важливий крок для Deneb-Cancun (тобто оновлення Cancun), а також важливий крок для Ethereum щодо впровадження механізму шардингу та завершення дорожньої карти розширення, що може значно знизити транзакційні та операційні витрати Layer 2 Rollup. Дозволяючи безпосередньо включати кожен блок шарду в ланцюжок маяків, блок шарду більше не містить виконану транзакцію, а лише великий блок даних, а конкретне завдання транзакції буде виконуватися протоколом зведення рівня 2.

Після того, як вихідні дані про транзакції Layer2 подаються в основну мережу Layer1, як перевірити правильність даних, на основі різних рішень з'явилися два різні маршрути зведення, а саме Optimistic rollups і ZK rollups.

! [GameFi Public Chain Research Series, частина 1: дорожня карта розвитку та оновлення Ethereum] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-69a80767fe-2bf862f4ea-dd1a6f-69ad2a.webp)

  1. Оптимістичні зведення

Оптимістичні зведення – це рішення з доказом шахрайства або на основі викликів, які оптимістично підходять до обґрунтованості даних. Якщо ніхто не оскаржує дані та не надає докази шахрайства протягом зазначеного часу (наприклад, одного тижня), дані вважаються правдивими та точними.

Але коли хтось оскаржує та вказує на те, що транзакція є шахрайською, Optimistic rollups повинні реалізувати набір логіки EVM у смарт-контракті L1, щоб імітувати виконання цієї транзакції, щоб перевірити легітимність даних, покарати шахрая та винагородити претендента. На відміну від Optimistic rollups, Arbitrium використовує інший підхід. Замість того, щоб впроваджувати логіку EVM, він звужує сферу проблемних інструкцій, змушуючи претендента взаємодіяти з контрактом протягом кількох раундів. Нарешті, перевірте проблемну інструкцію.

  1. ZK-ролапи

ZK rollups — це рішення, засноване на технології доказу з нульовим розголошенням, яку можна розуміти як аутсорсинг L1 процесу розрахунку транзакції на аутсорсинг L2, а L1 може перевірити, чи правильно L2 виконав транзакцію, що є чарівністю доказу з нульовим розголошенням. У той же час, оскільки підпис транзакції була перевірена в процесі виконання транзакції на L2, тобто доказова частина з нульовим розголошенням вже містить перевірку підпису, так що транзакція, подана на L1, не може містити підпис, що ще більше економить простір даних. Легітимність транзакцій може бути підтверджена відразу, а менший обсяг даних робить ZK-зведення більш відповідними майбутньому напрямку L2. Проблема полягала в тому, як ZK rollups розробили загальну схемотехнічну систему zkEVM, яка була сумісна з усіма програмами.

3. Бич

Scourge включає серію оновлень, спрямованих на полегшення централізації MEV, зберігаючи при цьому справедливе та прозоре включення транзакцій. MEV — це показник додаткового доходу, який майнер або валідатор може отримати на додаток до винагороди за блок і комісій за транзакції, який досягається шляхом стратегічного включення, виключення або перезамовлення транзакцій у блоці. Звичайний валідатор, що працює зі стандартним клієнтським програмним забезпеченням, яке взагалі не має можливостей фіксації вартості MEV, тоді як великий валідатор використовує модифіковане та оптимізоване програмне забезпечення для отримання цінності MEV, ця несправедливість призведе до того, що мережа стане все більш і більш централізованою

Рішенням вищевказаної проблеми є proposer builder separate (PBS), тобто пропонент все ще є протагоністом видавничого блоку, але побудова та виконання блоку передається творцю блоків. На добре функціонуючому ринку конкурентоспроможні творці будуть робити ставки на повну вартість MEV, яку вони можуть витягти з блоку, що дозволить децентралізованому валідатору отримувати більшу частину винагороди MEV. В результаті ПБС здатна ефективно протистояти централізованим силам МЕВ.

Ще однією особливістю PBS є те, що вона збільшує вартість рецензування. Дух блокчейну завжди був несумісний з централізованою цензурою, і в рішенні PBS конструктори блоків додають якомога більше транзакцій через цінову конкуренцію між розробниками. Якщо забудовник захоче виключити угоду з розгляду, його потенційна ставка може виявитися зовсім нижчою, ніж у опонента, і він не зможе виграти аукціон. Для того, щоб виграти аукціон і виключити угоди, які він цензурував, йому потрібно інвестувати більші витрати, що збільшує вартість рецензування.

4. Межа

The Verge полягає в реалізації мінімалістичного методу валідації блоків, тобто завантаження невеликого обсягу даних, виконання базових обчислень, а для досягнення цієї мети потрібно оновити існуючу Merkle Patricia Trie (MPT) до Verkle Trie.

В даний час Ethereum реалізує управління державними даними через MPT. Щоб бути впевненим у правильності результату, потрібен весь доказ MPT, а потім шар за шаром перевіряється хеш. В даний час кожен повний вузол Ethereum підтримує повне дерево станів, тому можна виконувати незалежні транзакції та перевірку стану, але це також робить весь процес верифікації дуже неефективним і громіздким. Verkle Trie proof не вимагає участі споріднених вузлів, а ширина дерева може бути великою і неглибокою, що значно підвищує ефективність доказу, і очікується, що вона збільшиться в 5-10 разів.

5. Очищення

Абревіатура Pure розшифровується як Cleansing і спрямована на досягнення простіших протоколів, більш легких вузлів, знімаючи тягар історичного зберігання даних. В епоху Ethereum 1.0 кожен вузол повинен зберігати історичні дані всіх блоків, а після оновлення 2.0 перевірка блоку вводить остаточність і контрольну точку, а синхронізація даних Beacon Chain не повинна починатися з блоку засновника, що значно підвищує швидкість синхронізації даних. З впровадженням EIP-4444 клієнт більше не буде зберігати історичні дані старше одного року, прострочені дані будуть архівуватися, а для доступу до архівних даних існують спеціальні правила читання і запису.

6. Марнотратство

Splurge означає випендрюватися, представляючи моменти слави. Ця серія включає оновлення для всіх різних категорій, включаючи абстракцію облікового запису, багатовимірний EIP-1559 і перевірені функції затримки. Серед них абстракція облікового запису значно знизить поріг використання гаманців. Він абстрагує всі рахунки в своєрідний рахунок, договірний рахунок. Гаманці можна оновити до контрактних гаманців, створивши смарт-контракт для кожного користувача для керування активами користувачів і взаємодією в мережі. Контрактний гаманець може визначати більше бізнес-логіки, такої як ліміт безпеки, мультипідпис, плата за газ тощо, і в майбутньому користувачі зможуть вибрати відповідні шаблони гаманців, що зробить зручнішим налаштування контрактного гаманця.

Подальший вплив та перспективи

Вплив оновлення Ethereum 2.0 на ринок позитивний. Перш за все, оновлення покращить продуктивність і масштабованість транзакцій Ethereum, а завдяки впровадженню технології шардингу та вдосконаленого механізму консенсусу значно покращить пропускну здатність мережі та швидкість підтвердження транзакцій, що значно покращить доступність та конкурентоспроможність мережі Ethereum та залучить більше розробників та підприємств приєднатися до екосистеми Ethereum. По-друге, Ethereum 2.0 також покращить безпеку та стабільність. Впроваджуючи ланцюжок маяків і механізм Каспера, а також стейкінг токенів, він зменшує залежність від енергії, одночасно підвищуючи безпеку та загальну стабільність мережі. Знову ж таки, оновлення Ethereum 2.0 принесе більше інновацій та функціональності. Регулюючи розподіл переваг, знижуючи навантаження на вузли, знижуючи поріг нод і впроваджуючи технологію шардингу, Ethereum зможе підтримувати більш складні смарт-контракти і децентралізовані додатки. Крім того, завдяки інтеграції рішень рівня 2 Ethereum зможе обробляти більше даних про транзакції та краще задовольняти ринковий попит. Це надасть більше можливостей розробникам і бізнесу для створення більш цінних додатків і сервісів.

Однак впровадження оновлення Ethereum 2.0 також стикається з деякими потенційними ризиками та проблемами. По-перше, оскільки оновлення вимагає серйозних змін у мережі, будуть різні версії вузлів, які не є однорідними, що в подальшому призведе до таких проблем, як небажання оновлюватися або неможливість оновлення. По-друге, вплив оновлення на екосистему Ethereum є невизначеним, і для додатків, які вже є в екосистемі Ethereum, оновлення може призвести до низки проблем із сумісністю. Нарешті, графік оновлення також невизначений, і технічні труднощі та затримки в оновленні можуть вплинути на процес оновлення.

Оновлення Ethereum з 1.0 до 2.0 є важливою віхою в екосистемі Ethereum, але її розвиток ніколи не зупиниться. Маючи чітку дорожню карту, команда розробників рухається вперед із впровадженням різних оновлень модулів, щоб реалізувати весь потенціал Ethereum і реалізувати ідеальну децентралізовану мережу. Очікуйте, що в найближчому майбутньому ми побачимо сильнішу та ефективнішу екосистему Ethereum. Енергійний розвиток layer2 також буде постійно вводити новий імпульс в екологію Ethereum для досягнення більшої кількості додатків (включаючи ігри) і даних в ланцюжку. У наступній серії статей ми розглянемо з точки зору Optimistic Rollups і ZK Rollups, щоб глибоко проаналізувати проекти публічного ланцюга двох треків рівня 2, тому слідкуйте за оновленнями!

Застереження:

Інформація в цьому матеріалі отримана із загальнодоступних або інших матеріалів, які ми вважаємо досить надійними, і Гуатійська лабораторія не дає жодних гарантій, явних або неявних, щодо її точності, адекватності, повноти або доцільності її використання.

Інформація, вступ, дані тощо в цьому матеріалі призначені лише для ознайомлення читача. За жодних обставин будь-що в цьому матеріалі не повинно розглядатися як пропозиція або рекомендація і не є інвестиційною порадою. Інвестори несуть різні ризики (включаючи, але не обмежуючись: інвестиційний ризик, управлінський ризик, юридичний ризик, податковий ризик, ризик ліквідності, кредитний ризик, політичний ризик, ризик економічного циклу, процентний ризик, операційний ризик, ризик, спричинений форс-мажорними обставинами тощо), з якими можуть зіткнутися активи проекту, пов'язаного з інвестиціями. За всі наслідки, спричинені покладанням або використанням цього матеріалу, Гуатійська лабораторія та/або її філії не несуть жодної юридичної відповідальності.

Без письмової згоди Guatian Lab жодна установа чи фізична особа не може копіювати, розповсюджувати або змінювати зміст цього матеріалу в будь-якій формі.

Переглянути оригінал
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
  • Нагородити
  • Прокоментувати
  • Поділіться
Прокоментувати
0/400
Немає коментарів
  • Закріпити