Vitalik: Turli xil L2 turlarini tahlil qilish

L2 loyihalari tobora ko‘proq geterogenlashib boradi.

Asl maqola sarlavhasi: 《Different types of layer 2s》

Muallif: Vitalik Buterin

Tarjima: BlockBeats

Ekotizim o‘tgan yil davomida tez sur’atlarda kengaydi. An’anaviy tarzda StarkNet, Arbitrum, Optimism va Scroll kabi ZK-EVM rollup ekotizimi tez rivojlanmoqda va xavfsizligini oshirmoqda, L2beat sahifasi har bir loyiha holatini yaxshi umumlashtirib beradi.

Bundan tashqari, ba’zi jamoalar yon zanjirlar qurmoqda va bir vaqtning o‘zida rollup yechimlarini ham ishlab chiqmoqda (masalan, Polygon), ayrim L1 loyihalar esa ishonchlilikni tekshirish yo‘nalishida rivojlanishga harakat qilmoqda (masalan, Celo), shuningdek, butunlay yangi urinishlar ham bor (masalan, Linea, Zeth…).

Natijada, L2 loyihalari tobora ko‘proq heterogeneous (ya’ni “geterogenlashgan”) bo‘lib borayotganini ko‘ramiz. (Tarjimon izohi: kripto sohasida “geterogenlashuv” turli xil yoki turli xususiyatlarga ega narsalarning birga yoki aralash holda mavjud bo‘lishini anglatadi. Bu atama odatda turli blokcheynlar, protokollar, texnologiyalar yoki aktivlarni, ularning o‘ziga xos xususiyatlari, qoidalari yoki atributlari bilan birga ishlashini tasvirlash uchun ishlatiladi). Men bu tendensiya davom etishini kutyapman, sabablari quyidagicha:

Hozirda, ayrim mustaqil L1 loyihalari Ethereum ekotizimi bilan yanada yaqinroq aloqada bo‘lishga intilmoqda va ehtimol L2 loyihalarga aylanishi mumkin. Bu loyihalar bosqichma-bosqich o‘tish usulini tanlashni xohlashi mumkin. Darhol to‘liq o‘tish foydalanish imkoniyatini pasaytiradi, chunki barcha ma’lumotlarni rollup yechimiga joylashtirish uchun texnologiya hali tayyor emas. Juda kechikkan to‘liq o‘tish esa sur’atni yo‘qotishga va amaliy ahamiyatga ega bo‘lmasligiga olib kelishi mumkin.

Ba’zi markazlashtirilgan loyihalar foydalanuvchilariga ko‘proq xavfsizlik kafolatlarini taqdim etishni xohlashadi va blokcheyn asosidagi yo‘llarni o‘rganishmoqda. Ko‘plab holatlarda, bu loyihalar ilgari “ruxsatli federatsiyalashgan zanjirlar”ni o‘rganishi mumkin edi. Aslida, ular faqat “yarim markazlashtirilgan” darajaga erishishlari kifoya. Bundan tashqari, ular odatda juda yuqori o‘tkazuvchanlikka ega, kamida qisqa muddatda rollup yechimlari uchun mos emas.

Moliyaviy bo‘lmagan ilovalar, masalan, o‘yinlar yoki ijtimoiy media, markazsizlashuvni xohlaydi, lekin faqat ma’lum darajada xavfsizlik talab qiladi.

Ijtimoiy media holatida, aslida ilovaning turli qismlari turlicha tarzda qayta ishlanadi: foydalanuvchi nomini ro‘yxatdan o‘tkazish va hisobni tiklash kabi kamdan-kam va yuqori qiymatli harakatlar rollup yechimida amalga oshirilishi kerak, lekin postlar va ovoz berish kabi tez-tez va past qiymatli harakatlar kamroq xavfsizlik talab qiladi, agar blokcheyn ishdan chiqsa va postlaringiz yo‘qolsa, bu qabul qilinadigan narx; lekin agar blokcheyn ishdan chiqsa va hisobingizni yo‘qotsangiz, bu ancha katta muammo.

Muqim mavzulardan biri shuki, hozirda Ethereum L1 da joylashgan ilovalar va foydalanuvchilar qisqa muddatda kichik, lekin baribir sezilarli rollup to‘lovlarini to‘lashga tayyor, lekin blokcheyn olamidan tashqaridagi foydalanuvchilar bunday qilishga unchalik tayyor emas: agar ilgari 1 dollar to‘lagan bo‘lsangiz, 0.10 dollar to‘lash osonroq, lekin ilgari 0 dollar to‘lagan bo‘lsangiz, buni qabul qilish qiyin.

Bu bugungi kunda hali ham markazlashtirilgan ilovalarga, shuningdek, odatda foydalanuvchilari kam va to‘lovlari juda past bo‘lgan kichik L1 loyihalarga ham tegishli.

Tabiiy savol tug‘iladi: muayyan ilova uchun rollup yechimi, validium (ishonchlilikni tekshirish) va boshqa tizimlar o‘rtasidagi ushbu murakkab muvozanatda qaysi biri ma’qul?

Rolluplar vs Validiumlar vs Uzilgan tizimlar

Biz ko‘rib chiqadigan xavfsizlik va kengayuvchanlikning birinchi o‘lchovi quyidagicha tasvirlanishi mumkin: agar siz L1 da chiqarilgan aktivga egasiz va uni L2 ga joylashtirsangiz, so‘ng uni o‘zingizga o‘tkazsangiz, aktivni L1 ga qaytarib olish uchun qanchalik kafolatga egasiz?

Bundan tashqari, tegishli savol: bu kafolat darajasiga qanday texnologik tanlov sabab bo‘ladi va bu texnologik tanlovning muvozanati qanday?

Bu muammoni oddiy diagramma yordamida tasvirlash mumkin:

Ta’kidlash joizki, bu soddalashtirilgan sxema, orada ko‘plab oraliq variantlar mavjud. Masalan:

Rollup va validium o‘rtasida: validiumda, har kim onchain to‘lov qilib tranzaksiya to‘lovini to‘lashi mumkin, bu holda operator ba’zi ma’lumotlarni zanjirga joylashtirishga majbur bo‘ladi, aks holda garovini yo‘qotadi.

Plazma va validium o‘rtasida: Plazma tizimi rollupga o‘xshash xavfsizlik kafolatini taqdim etadi, lekin offchain ma’lumotlar mavjudligi bilan, lekin u faqat cheklangan sonli ilovalarni qo‘llab-quvvatlaydi. Tizim to‘liq EVMni taqdim etishi va murakkab ilovalardan foydalanmaydigan foydalanuvchilarga Plazma darajasidagi kafolat, foydalanadiganlarga esa validium darajasidagi kafolat taqdim etishi mumkin.

Bu oraliq variantlarni rollup va validium o‘rtasidagi spektr sifatida ko‘rish mumkin. Lekin nima sababdan ilovalar aynan shu spektrdagi nuqtani tanlaydi, chap yoki o‘ng tomondagi boshqa nuqtani emas? Bu yerda ikkita asosiy omil bor:

1. Ethereumning mahalliy ma’lumot mavjudligi narxi, texnologiya rivojlanishi bilan bu narx vaqt o‘tishi bilan pasayadi. Ethereumning navbatdagi Dencun hardforki EIP-4844 (yoki “proto-danksharding”)ni joriy qiladi, bu taxminan 32 kB/soniya onchain ma’lumot mavjudligini ta’minlaydi.

Kutilishicha, kelgusi yillarda to‘liq danksharding joriy etilishi bilan bu ma’lumot mavjudligi bosqichma-bosqich oshadi, yakuniy maqsad taxminan 1.3 MB/soniya ma’lumot mavjudligi. Shu bilan birga, ma’lumotni siqishdagi yaxshilanishlar bir xil ma’lumot hajmida ko‘proq funksionallikni amalga oshirish imkonini beradi.

2. Ilovaning o‘z ehtiyojlari: foydalanuvchilar uchun yuqori to‘lovlar qanchalik muhim, ilova muammoga duch kelsa, bu qanchalik jiddiy? Moliyaviy ilovalar uchun ilova nosozligi ko‘proq zarar keltiradi; o‘yinlar va ijtimoiy media esa ko‘plab foydalanuvchi harakatlari va nisbatan past qiymatli harakatlarga ega, shuning uchun ular uchun turli xavfsizlik muvozanatlari ma’qul.

Bu muvozanat taxminan quyidagicha ko‘rinadi:

Yana bir eslatib o‘tish kerak bo‘lgan tur — oldindan tasdiqlashlar (pre-confirmations). Oldindan tasdiqlashlar — bu rollup yoki validiumda ishtirokchilar guruhi tomonidan imzolangan xabarlar bo‘lib, “biz ushbu tranzaksiyalar shu tartibda kiritilganini va post-state root mana bu ekanini tasdiqlaymiz” degan ma’noni anglatadi. Bu ishtirokchilar haqiqatga mos kelmaydigan oldindan tasdiqlashni imzolashi mumkin, lekin agar shunday bo‘lsa, ularning garovi yo‘q qilinadi.

Bu past qiymatli ilovalar (masalan, iste’molchi to‘lovlari) uchun juda foydali, yuqori qiymatli ilovalar (masalan, millionlab dollarlik moliyaviy o‘tkazmalar) esa tizim to‘liq xavfsizligi bilan ta’minlangan “oddiy” tasdiqlashni kutishi mumkin.

Oldindan tasdiqlashlarni yana bir aralash tizim misoli sifatida ko‘rish mumkin, yuqorida aytilgan “plasma/validium aralashmasi”ga o‘xshash, lekin bu safar to‘liq xavfsizlik, lekin yuqori kechikishga ega rollup (yoki validium) va past xavfsizlik, lekin past kechikishga ega tizim o‘rtasida aralash. Past kechikish talab qiladigan ilovalar past xavfsizlikka ega bo‘ladi, lekin maksimal xavfsizlik uchun yuqori kechikishga chidashga tayyor ilovalar bilan bir ekotizimda mavjud bo‘lishi mumkin.

Ethereumni ishonchsiz o‘qish

Yana bir kamroq ko‘rib chiqiladigan, lekin juda muhim bo‘lgan ulanish shakli — tizimning Ethereum blokcheynini o‘qish qobiliyati bilan bog‘liq. Xususan, bu tizimning Ethereumda orqaga qaytish (rollback) sodir bo‘lsa, orqaga qaytish qobiliyatini o‘z ichiga oladi. Nima uchun bu qadrli ekanini tushunish uchun quyidagi holatni ko‘rib chiqing:

Faraz qilaylik, yuqoridagi rasmda ko‘rsatilganidek, Ethereum blokcheyni orqaga qaytdi. Bu vaqtincha uzilish bo‘lishi mumkin, bu vaqtda blokcheyn hali yakuniylashtirilmagan; yoki validatorlarning ko‘pligi oflayn bo‘lib, blokcheyn uzoq vaqt davomida yakuniylashtirilmay qolgan nofaol davr bo‘lishi mumkin.

Eng yomon holat quyidagicha bo‘lishi mumkin: yuqori zanjir (top chain)ning birinchi bloki Ethereum zanjirining eng chap blokidan ma’lumot o‘qiydi. Masalan, kimdir Ethereumda 100 ETHni yuqori zanjirga joylashtirdi. Keyin Ethereum orqaga qaytdi, lekin yuqori zanjir orqaga qaytmadi. Natijada, yuqori zanjirning keyingi bloklari to‘g‘ri yangi Ethereum blokcheyniga amal qiladi, lekin noto‘g‘ri tranzaksiya (ya’ni 100 ETH depozit) yuqori zanjirda saqlanib qoladi. Bu zaiflik pulning ko‘payishiga olib kelishi mumkin, yuqori zanjirdagi ko‘prik ETHni qisman zaxiraga aylantiradi.

Bu muammoni hal qilishning ikki yo‘li bor:

1. Yuqori zanjir faqat Ethereumda yakuniylashtirilgan bloklarni o‘qiydi, shuning uchun hech qachon orqaga qaytishga hojat yo‘q;

2. Agar Ethereum orqaga qaytsa, yuqori zanjir ham orqaga qaytadi. Ikkalasi ham bu muammoni oldini oladi. Birinchisi amalga oshirish uchun osonroq, lekin agar Ethereum nofaol davrga kirsa, uzoq vaqt davomida funksionallik yo‘qolishiga olib kelishi mumkin. Ikkinchisi amalga oshirish uchun qiyinroq, lekin har doim eng yaxshi funksionallikni ta’minlaydi.

E’tibor bering, birinchi usulda maxsus holat mavjud. Agar Ethereum 51% hujumga uchrasa va bir vaqtning o‘zida ikkita yangi mos kelmaydigan blok paydo bo‘lsa, ular ikkalasi ham yakuniylashtirilgandek ko‘rinadi, yuqori zanjir noto‘g‘ri blokni tanlashi mumkin (ya’ni Ethereum ijtimoiy konsensusida qo‘llab-quvvatlanmaydigan blok), va to‘g‘ri blokka o‘tish uchun orqaga qaytish kerak bo‘ladi. Bunday holat uchun oldindan kod yozish shart emas; yuqori zanjirda hardfork orqali hal qilish mumkin.

Blokcheynning Ethereumni ishonchsiz o‘qish qobiliyati ikki muhim sababga ega:

Birinchidan, bu qobiliyat Ethereumda (yoki boshqa ikkinchi qatlam yechimlarida) chiqarilgan tokenlarni bu zanjirga ko‘prik qilishda xavfsizlik muammolarini kamaytiradi;

Ikkinchidan, bu qobiliyat umumiy kalitli saqlash tuzilmasidan foydalanuvchi hisoblar abstraksiyasi hamyonlariga ushbu zanjirda aktivlarni xavfsiz saqlash imkonini beradi.

Bahslarga qaramay, birinchi usulning ahamiyati keng tan olingan. Xuddi shunday, ikkinchi usul ham muhim, chunki bu sizga kalitlarni oson o‘zgartirish va ko‘plab turli zanjirlarda aktivlarni saqlash imkonini beradigan hamyon yaratish imkonini beradi.

Ko‘prik egasi bo‘lish validium bo‘lishi mumkinmi?

Faraz qilaylik, yuqori zanjir dastlab mustaqil zanjir sifatida ishga tushirilgan, keyin kimdir Ethereumda ko‘prik kontraktini joylashtirdi. Ko‘prik kontrakti — bu yuqori zanjir blok sarlavhalarini qabul qiladigan kontrakt bo‘lib, unga yuborilgan har qanday blok sarlavhasi haqiqiy sertifikat bilan birga kelganini va bu blok sarlavhasi yuqori zanjir konsensusida qabul qilinganini tekshiradi va uni ro‘yxatga qo‘shadi.

Ilovalar bu asosda funksiyalar, masalan, tokenlarni depozit va yechib olish imkoniyatini qurishi mumkin. Bunday ko‘prik o‘rnatilgach, u ilgari aytilgan aktiv xavfsizligi kafolatlaridan birontasini taqdim etadimi?

Hozircha yo‘q! Ikki sabab bor:

1. Biz blok imzosini tekshiryapmiz, lekin holat o‘zgarishi to‘g‘ri bo‘lganini tekshirmayapmiz. Shunday ekan, agar siz Ethereumda chiqarilgan aktivni yuqori zanjirga joylashtirsangiz va yuqori zanjir validatorlari halol bo‘lmasa, ular noto‘g‘ri holat o‘zgarishini imzolab, bu aktivlarni o‘g‘irlashi mumkin;

2. Yuqori zanjir hali ham Ethereumni o‘qiy olmaydi. Shuning uchun, siz Ethereum mahalliy aktivini yuqori zanjirga joylashtira olmaysiz, faqat boshqa (ehtimol xavfsiz bo‘lmagan) uchinchi tomon ko‘priklariga tayanmasangiz.

Endi, ko‘prikni tekshiruvchi ko‘prik sifatida quramiz: u nafaqat konsensusni, balki ZK-SNARK isboti yordamida hisoblangan har qanday yangi blokning holati to‘g‘ri ekanini ham tekshiradi.

Bu bosqich tugallangach, yuqori zanjir validatorlari sizning mablag‘ingizni o‘g‘irlashga qodir bo‘lmaydi. Ular mavjud bo‘lmagan ma’lumotlarni o‘z ichiga olgan blokni chiqarib, hammani mablag‘ini yechib olishdan to‘xtatishi mumkin, lekin ular mablag‘ni o‘g‘irlashga qodir emas (foydalanuvchilardan mablag‘ni yechib olish uchun ma’lumotni oshkor qilish evaziga tovon so‘rashga harakat qilmasa). Bu validium bilan bir xil xavfsizlik modeliga ega.

Biroq, biz hali ham ikkinchi muammoni hal qilmadik: yuqori zanjir Ethereum ma’lumotlarini o‘qiy olmaydi. Buni amalga oshirish uchun quyidagi ikki usuldan birini tanlashimiz kerak:

1. Yuqori zanjirda yakuniylashtirilgan Ethereum blokini tekshiruvchi ko‘prik kontraktini joylashtirish;

2. Yuqori zanjirning har bir blokida yaqinda yaratilgan Ethereum blokining xeshini kiritish va xesh bog‘lanishini majburlovchi fork tanlash qoidalarini qabul qilish. Ya’ni, Ethereum asosiy zanjiridagi blokka bog‘langan yuqori zanjir bloki asosiy zanjirga tegishli, agar Ethereum bloki dastlab asosiy zanjirda bo‘lsa, lekin keyin asosiy zanjirdan chiqib ketsa, yuqori zanjir bloki ham asosiy zanjirdan chiqib ketishi kerak.

Bu binafsha bog‘lanishlar xesh bog‘lanishlari yoki Ethereum konsensusini tekshiruvchi ko‘prik kontraktlari bo‘lishi mumkin

Bu yetarlimi? Aslida, hali yetarli emas, chunki ba’zi kichik chekka holatlar mavjud:

1. Agar Ethereum 51% hujumga uchrasa, nima bo‘ladi?

2. Ethereumning hardfork yangilanishi qanday boshqariladi?

3. Sizning zanjiringizning hardfork yangilanishi qanday boshqariladi?

Ethereumdagi 51% hujum yuqori zanjirdagi 51% hujumga o‘xshash natijalarga olib keladi, lekin teskarisi. Ethereumning hardforki yuqori zanjirdagi Ethereum ko‘prigini ishdan chiqarishi mumkin. Ijtimoiy majburiyat (social commitment), ya’ni agar Ethereum yakuniylashtirilgan blokni orqaga qaytarsa, yuqori zanjir ham orqaga qaytadi, agar Ethereum hardfork qilsa, yuqori zanjir ham hardfork qiladi — bu muammoni eng toza hal qilish usuli.

Bunday majburiyat amalda hech qachon bajarilmasligi mumkin: agar yuqori zanjir boshqaruv organi hujum yoki hardfork ehtimoli borligini aniqlasa, boshqaruv organini faollashtirishi mumkin, faqat boshqaruv organi muvaffaqiyatsiz bo‘lsa, yuqori zanjirda hardfork amalga oshiriladi.

Uchinchi muammo uchun yagona amaliy javob — Ethereumda boshqaruv organi shaklini o‘rnatish, shunda Ethereumdagi ko‘prik kontrakti yuqori zanjirning hardfork yangilanishidan xabardor bo‘lishi mumkin.

Xulosa: ikki tomonlama tekshiruvchi ko‘prik blokcheynni deyarli validiumga aylantirish uchun yetarli. Asosiy qolgan element — bu ijtimoiy majburiyat, ya’ni agar Ethereumda noodatiy holat yuz bersa va ko‘prik kontrakti ishlamay qolsa, boshqa blokcheyn hardfork orqali javob beradi.

Xulosa

“Ethereum bilan ulanish”ning ikki asosiy o‘lchovi bor:

1. Ethereumga chiqarib olish xavfsizligi;

2. Ethereumni o‘qish xavfsizligi.

Ikkalasi ham juda muhim va turli omillarga ega. Har ikki holatda ham uzluksiz spektr mavjud:

E’tibor bering, har bir o‘lchovda ikki xil o‘lchov bor (aslida to‘rtta o‘lchov): chiqarib olish xavfsizligi (i) xavfsizlik darajasi va (ii) eng yuqori xavfsizlik darajasidan foyda ko‘radigan foydalanuvchilar yoki foydalanish holatlari soni orqali o‘lchanadi;

O‘qish xavfsizligi esa (i) zanjir Ethereum bloklarini, ayniqsa yakuniylashtirilgan bloklar va har qanday bloklar o‘rtasidagi farqni qanchalik tez o‘qiy olishi, va (ii) zanjir 51% hujum va hardfork kabi chekka holatlarni boshqarishda ijtimoiy majburiyat darajasi orqali o‘lchanadi.

Bu dizayn makonining ko‘plab sohalarida loyihalar uchun qiymat mavjud. Ba’zi ilovalar uchun yuqori xavfsizlik va yaqin ulanish juda muhim. Boshqalar uchun esa, kengayuvchanlik uchun yumshoqroq sharoitlarni qabul qilish mumkin. Ko‘plab holatlarda, bugundan boshlab yumshoqroq sharoitlardan foydalanib, texnologiya yaxshilanishi bilan keyingi o‘n yillikda asta-sekin yaqinroq bog‘lanishga o‘tish eng yaxshi tanlov bo‘lishi mumkin.