Vitalik mới viết: Sự khác biệt giữa L2 và phân mảnh thực thi là gì?

Từ: Vitalik Buterin

Biên tập: Peng Sun, Foresight News

Hai năm nữa, tôi đã đề cập đến các con đường phát triển khác nhau của blockchain trong bài viết “Kết thúc trò chơi”, ít nhất về mặt kỹ thuật, chúng rất giống nhau. Trong cả hai trường hợp, có rất nhiều giao dịch trên chuỗi và việc xử lý những giao dịch này đòi hỏi: (1) tính toán lớn và (2) băng thông dữ liệu lớn. Các nút Ethereum thông thường (ví dụ như nút lưu trữ 2 TB reth trên máy tính của tôi hiện tại), ngay cả với hiệu suất kỹ thuật phần mềm mạnh mẽ và cây Verkle, cũng không đủ để xác minh trực tiếp lượng dữ liệu và tính toán lớn. Ngược lại, trong hai phương án “Phân mảnh L1” và tập trung vào Rollup, ZK-SNARK được sử dụng để xác minh tính toán, DAS được sử dụng để xác minh tính khả dụng của dữ liệu. DAS là như nhau cho cả phân mảnh L2 và Rollup, công nghệ ZK-SNARK cũng giống nhau. Chúng đều là mã hợp đồng thông minh và là một tính năng của giao thức. Theo nghĩa kỹ thuật thực sự, Ethereum đang phân mảnh và Rollup chính là phân mảnh.

Điều này tự nhiên sẽ đưa ra một câu hỏi: Hai cái khác nhau như thế nào? Một trong số đó là hậu quả do lỗi mã nguồn: Trong Rollup, Token sẽ bị đánh cắp; Trong phân mảnh, Nhận thức chung sẽ bị phá vỡ. Tuy nhiên, tôi dự đoán rằng, với sự ổn định của giao thức và cải tiến về kỹ thuật xác minh hình thức, tác động của lỗi mã nguồn sẽ ngày càng nhỏ. Vậy, những khác biệt nào còn lại giữa hai giải pháp có thể tồn tại lâu dài này?

Môi trường thực thi dài nhất

2019 năm, ý tưởng chúng tôi đã đề cập đến trong Ethereum là môi trường thực thi. Về bản chất, Ethereum sẽ có các “vùng” khác nhau, các “vùng” này có thể đặt ra các quy tắc khác nhau cho các tài khoản (bao gồm các phương pháp hoàn toàn khác nhau như UTXO), cách làm việc của máy ảo và các tính năng khác. Điều này cho phép đa dạng hóa các phương pháp trên các phần của ngăn xếp, nhưng sẽ khó để thực hiện nếu Ethereum cố gắng tích hợp nhiều chức năng vào một nơi.

Cuối cùng, chúng tôi đã từ bỏ một số kế hoạch tham vọng hơn và chỉ giữ lại EVM. Tuy nhiên, Ethereum L2 (bao gồm rollups, valdiums và Plasmas) có thể nói là cuối cùng vẫn đóng vai trò là môi trường thực thi. Hiện tại, chúng tôi thường tập trung vào L2 tương đương với EVM, nhưng thực sự đã bỏ qua sự đa dạng mà nhiều phương pháp khác mang lại:

• Arbitrum Stylus, nó thêm một máy Oracle dựa trên WASM thứ hai bên ngoài EVM;
• Fuel, sử dụng kiến trúc dựa trên UTXO tương tự như Bitcoin (nhưng có tính năng phong phú hơn);
• Aztec, nó giới thiệu một ngôn ngữ và mô hình lập trình mới xoay quanh thiết kế hợp đồng thông minh bảo vệ sự riêng tư dựa trên ZK-SNARK.

Kiến trúc dựa trên UTXO, nguồn: Tài liệu nhiên liệu

Chúng ta có thể cố gắng biến EVM trở thành một máy ảo siêu đa dạng bao gồm tất cả các mô hình có thể, nhưng làm như vậy sẽ làm giảm hiệu suất của các chức năng và không tốt bằng việc cho các nền tảng này làm công việc chuyên môn của họ.

Đánh đổi bảo mật: mở rộng dung lượng và tốc độ giao dịch

以太坊 L1 cung cấp một cơ chế bảo mật rất mạnh mẽ. Nếu dữ liệu nào đó được bao gồm trong khối cuối cùng trên L1, thì toàn bộ sự nhất quán (bao gồm cả nhất quán xã hội trong các trường hợp cực đoan) sẽ cố gắng đảm bảo rằng dữ liệu này không thể bị thay đổi, đảm bảo mọi thực thi dựa trên dữ liệu này không thể bị hoàn tác và vẫn có thể truy cập vào dữ liệu này. Để đạt được bảo đảm bảo mật này, Ethereum L1 sẵn sàng chấp nhận chi phí cao. Vào thời điểm viết bài này, phí giao dịch tương đối thấp: phí mỗi giao dịch trên Layer2 là chưa đến 1 cent Mỹ, thậm chí trên L1, việc chuyển ETH cơ bản cũng không đến 1 đô la Mỹ. Nếu tiến bộ công nghệ đủ nhanh để tăng trưởng không gian khối sẵn có theo kịp nhu cầu tăng trưởng, thì có thể phí này sẽ luôn thấp trong tương lai, nhưng cũng có thể không. Đối với nhiều ứng dụng không tài chính (như mạng xã hội hoặc trò chơi), một giao dịch có giá 0,01 đô la Mỹ cũng quá cao.

Nhưng mạng xã hội và trò chơi không cần cùng một mô hình bảo mật với L1. Nếu ai đó có thể chi một triệu đô la để hoàn nguyên lại một trận cờ họ thua, hoặc làm cho một tweet của bạn trông như được đăng sau ba ngày thực tế, thì cũng không sao cả. Vì vậy, các ứng dụng này không nên trả cùng một chi phí bảo mật. Các giải pháp L2 đạt được điều này bằng cách hỗ trợ một loạt các phương pháp khả dụng dữ liệu từ rollups, plasma đến validiums.

Khác nhau giữa các loại L2 phù hợp với các trường hợp sử dụng khác nhau. Đọc thêm.

Một giải pháp trung gian khác là xung quanh vấn đề chuyển tài sản từ L2 sang L2. Tôi dự đoán trong vòng 5 đến 10 năm tới, tất cả các Rollup sẽ trở thành ZK Rollup, và các hệ thống chứng minh siêu hiệu quả như Binius và Circle STARKs với các bảng tra cứu, kết hợp với lớp tổng hợp chứng minh, sẽ cho phép L2 cung cấp trạng thái cuối cùng của mỗi slot. Nhưng hiện tại, chúng ta chỉ có thể kết hợp phức tạp giữa Optimistic Rollup và ZK Rollup, và sử dụng các cửa sổ thời gian chứng minh khác nhau. Nếu chúng ta triển khai việc tách mảnh vào năm 2021, thì mô hình an toàn để giữ cho mảnh trung thực sẽ là Optimistic Rollup, chứ không phải ZK, do đó L1 sẽ phải quản lý các logic chứng minh gian lận phức tạp trên chuỗi, và thời gian rút tiền cũng sẽ kéo dài đến một tuần để chuyển tài sản giữa các mảnh. Nhưng giống như lỗi mã, tôi tin rằng vấn đề này cuối cùng cũng chỉ là tạm thời.

Tốc độ giao dịch là một khía cạnh an toàn và bền vững. Ethereum tạo khối mỗi 12 giây và không thể nhanh hơn, nếu không sẽ tăng độ tập trung. Tuy nhiên, nhiều L2 đang tìm hiểu cách nén thời gian tạo khối xuống chỉ còn vài trăm mili giây. 12 giây đã không quá tệ: người dùng trung bình phải chờ khoảng 6-7 giây sau khi gửi giao dịch mới được bao gồm vào một khối (không chỉ 6 giây, vì khối tiếp theo có thể không bao gồm giao dịch của họ). Điều này tương đương thời gian chờ khi tôi thanh toán bằng thẻ tín dụng. Tuy nhiên, nhiều ứng dụng đòi hỏi tốc độ nhanh hơn và L2 có thể đáp ứng được.

Đối với việc tăng tốc độ, L2 có một cơ chế xác nhận trước (preconfirmation): Người xác thực của L2 cam kết bằng chữ ký số để bao gồm giao dịch vào một thời điểm cụ thể. Nếu giao dịch không được bao gồm, họ sẽ bị phạt. Cơ chế StakeSure tiếp tục mở rộng cơ chế này.

Xác nhận trước L2

Bây giờ, chúng ta có thể thử nghiệm việc triển khai tất cả các chức năng này trên L1. L1 có thể bao gồm một hệ thống “xác nhận nhanh” và “xác nhận cuối cùng chậm”. Nó có thể bao gồm các phân đoạn khác nhau với các mức độ bảo mật khác nhau. Tuy nhiên, điều này sẽ làm tăng độ phức tạp của giao thức. Ngoài ra, có nguy cơ quá tải đồng thuận khi L1 hoàn thành tất cả công việc, vì có nhiều phương pháp quy mô lớn hơn hoặc có khả năng xử lý thông lượng cao hơn, trong đó có nguy cơ tập trung cao hơn hoặc yêu cầu hình thức “quản trị” mạnh hơn. Nếu được hoàn thành trên L1, những yêu cầu mạnh mẽ này sẽ ảnh hưởng đến các phần khác của giao thức. Bằng cách cung cấp một sự cân đối thông qua L2, Ethereum có thể tránh được những rủi ro này một cách đáng kể.

Lợi ích của Layer2 đối với tổ chức và văn hóa

设想 một quốc gia bị chia thành hai phần, một nửa trở thành một quốc gia tư bản, nửa còn lại trở thành một quốc gia chính phủ điều hành cao (khác với thực tế, giả sử trong thử nghiệm tư duy này, điều này không phải là kết quả của bất kỳ cuộc chiến đấu tổn thương nào, mà chỉ là một ngày nào đó biên giới xuất hiện tự nhiên). Ở phần tư bản, các nhà hàng được thực hiện bởi các quyền sở hữu phi tập trung, blockchain và quyền bầu cử khác nhau. Trong quốc gia do chính phủ điều hành, chúng đều là các cơ quan phụ thuộc vào chính phủ, tương tự như cục cảnh sát. Trong ngày đầu tiên, không có sự thay đổi lớn. Các cá nhân cơ bản sẽ tuân theo những thói quen hiện có, những gì khả thi và những gì không khả thi, phụ thuộc vào kỹ năng lao động và hiện thực công nghệ cơ sở hạ tầng và các yếu tố khác. Tuy nhiên, sau một năm, bạn sẽ thấy sự thay đổi lớn vì cấu trúc kích thích và kiểm soát khác nhau sẽ dẫn đến sự thay đổi lớn về hành vi, ảnh hưởng đến việc ra đi của con người, xây dựng cái gì, duy trì cái gì và bỏ bỏ cái gì.

Lý thuyết về tổ chức công nghiệp nói về sự khác biệt dài nhất như vậy: nó không chỉ nói về sự khác biệt giữa nền kinh tế do chính phủ điều hành và nền kinh tế tư bản, mà còn nói về một nền kinh tế bị chi phối bởi các nhượng quyền thương mại lớn và một nền kinh tế trong đó mọi siêu thị đều được điều hành bởi các doanh nhân độc lập. Tôi nghĩ rằng sự khác biệt giữa một hệ sinh thái lấy L1 làm trung tâm và một hệ sinh thái lấy L2 làm trung tâm là tương tự nhau.

“Cấu trúc ‘nhà phát triển chính quản lý mọi thứ’ đã gặp vấn đề lớn.”

Là một hệ sinh thái lấy L2 làm trung tâm, tôi thấy những ưu điểm chính của Ethereum như sau:

Vì Ethereum là một hệ sinh thái tập trung vào L2, bạn có thể tự do xây dựng một hệ sinh thái con có tính năng độc đáo riêng của mình, đồng thời là một phần của Ethereum lớn hơn.

Nếu bạn chỉ đang xây dựng một khách hàng Ethereum, bạn chỉ là một phần của Ethereum lớn hơn, mặc dù bạn có một không gian sáng tạo nhất định nhưng không thể so sánh với L2. Nhưng nếu bạn đang xây dựng một chuỗi hoàn toàn độc lập, không gian sáng tạo của bạn sẽ rất lớn, nhưng bạn cũng mất đi những lợi ích như an ninh chia sẻ và hiệu quả mạng chia sẻ. L2 là một điểm cân bằng tốt.

Nó không chỉ cung cấp cơ hội kỹ thuật để thử nghiệm môi trường thực thi mới và giải pháp an toàn linh hoạt để đạt được khả năng mở rộng, linh hoạt và tốc độ, mà còn cung cấp cơ chế động viên, đồng thời thúc đẩy các nhà phát triển xây dựng và duy trì, cũng như cộng đồng hỗ trợ.

Thực tế là mọi L2 đều im lặng cũng có nghĩa là việc triển khai một cách tiếp cận mới là không cần sự cho phép: không cần phải thuyết phục tất cả các nhà phát triển cốt lõi rằng cách tiếp cận mới của bạn là “an toàn” với phần còn lại của chuỗi. Nếu L2 của bạn thất bại, đó là trách nhiệm của bạn. Bất cứ ai cũng có thể đưa ra một ý tưởng kỳ lạ (ví dụ: phương pháp Plasma của Intmax) và họ có thể tiếp tục xây dựng và cuối cùng triển khai ngay cả khi các nhà phát triển Ethereum cốt lõi không chú ý chút nào. Đây không phải là trường hợp với chức năng L1 và precompilation, và ngay cả trong Ethereum, sự thành công hay thất bại của phát triển L1 cuối cùng thường phụ thuộc vào chính trị ở mức độ lớn hơn chúng ta muốn. Bất kể những gì có thể được xây dựng về mặt lý thuyết, các ưu đãi khác nhau được tạo ra bởi các hệ sinh thái tập trung vào L1 và hệ sinh thái tập trung vào L2 cuối cùng sẽ có tác động đáng kể đến nội dung, mức chất lượng và trình tự của những gì thực sự được xây dựng.

Những thách thức mà hệ sinh thái tập trung vào L2 của Ethereum phải đối mặt là gì?

L1 + L2 kiến trúc đã gặp vấn đề lớn.

Nguồn ảnh: Reddit

Phương pháp tập trung vào L2 này đối mặt với một thách thức quan trọng, trong khi hệ sinh thái tập trung vào L1 hầu như không phải đối mặt với cùng một vấn đề: phối hợp (coordination). Nói cách khác, mặc dù Ethereum có nhiều L2, thách thức mà nó đối mặt là làm cho nó vẫn cảm thấy như “Ethereum” và có hiệu ứng mạng của Ethereum, chứ không phải là N chuỗi độc lập. Hiện nay, tình hình này không được đánh giá cao ở nhiều khía cạnh:

• L2 之间跨链通常需要中心化跨链桥，这对普通用户来说非常复杂。如果你有 Optimism 上的代币，就不能把别人的 Arbitrum 地址粘贴到你的钱包里发送资金。

• Tương tác chuỗi chéo giữa các L2 thường cần sử dụng cầu nối Cross-chain trung tâm, điều này rất phức tạp đối với người dùng thông thường. Nếu bạn có Token trên Optimism, bạn không thể dán địa chỉ Arbitrum của người khác vào ví của mình để gửi tiền.

• Đối với ví tiền hợp đồng thông minh cá nhân và tổ chức (bao gồm DAO), hỗ trợ ví tiền hợp đồng thông minh chuỗi chéo không tốt. Nếu bạn thay đổi một chìa khoá trên L2, bạn cần phải thay đổi chìa khoá trên từng L2 khác.

• Hạ tầng xác thực phi tập trung thường thiếu. Ethereum cuối cùng đã có một khách hàng ánh sáng đáng kể như Helios. Nhưng nếu tất cả hoạt động diễn ra trên L2 và cần có RPC tập trung riêng, thì điều đó không có ý nghĩa. Về nguyên tắc, khi bạn có tiêu đề khối Ethereum, việc xây dựng khách hàng ánh sáng cho L2 không khó; nhưng trong thực tế, nó không được coi trọng đúng mức.

Cộng đồng đang cố gắng cải thiện ba khía cạnh này. Đối với trao đổi token giữa chuỗi, tiêu chuẩn ERC-7683 là một giải pháp mới, khác với “cầu nối chuỗi trung tâm” hiện có, nó không có bất kỳ nút trung tâm, token hoặc quản trị cố định nào. Đối với tài khoản chuỗi chéo, phương pháp mà hầu hết các ví tiền sử dụng là cập nhật khóa bảo mật bằng tin nhắn có thể phát lại trong thời gian ngắn và sử dụng keystore rollups trong thời gian dài. Khách hàng ánh sáng cho L2 đã bắt đầu xuất hiện, ví dụ như Beerus cho Starknet. Ngoài ra, việc cải thiện trải nghiệm người dùng thông qua việc cập nhật ví tiền thế hệ tiếp theo đã giải quyết các vấn đề cơ bản hơn, ví dụ như người dùng không cần chuyển mạng thủ công để truy cập DApp.

Rabby đồng thời xem tổng quan số dư tài sản nhiều chuỗi, các ví tiền trước đây không thể làm được điều này!

Nhưng phải nhận thức rằng, hệ sinh thái tập trung vào L2 sẽ gặp khó khăn đáng kể khi cố gắng điều phối. Bởi vì L2 đơn lẻ không có động lực kinh tế tự nhiên để xây dựng cơ sở hạ tầng để điều phối: L2 quy mô nhỏ sẽ không làm điều này vì họ chỉ nhận được một phần nhỏ lợi ích; L2 quy mô lớn cũng không làm vậy vì họ có thể nhận được cùng nhiều hoặc thậm chí nhiều hơn từ việc tăng cường hiệu ứng mạng địa phương của họ. Nếu mỗi L2 chỉ quan tâm đến chính mình mà không ai quan tâm đến việc phù hợp với hệ thống Ethereum rộng hơn, chúng ta sẽ thất bại như những thành phố utopia hình thành trong một số hình ảnh trên.

“Rất khó nói có một giải pháp hoàn hảo để giải quyết vấn đề này. Tôi chỉ có thể nói rằng hệ sinh thái cần nhận thức rõ hơn rằng cơ sở hạ tầng L2 và khách hàng L1, công cụ phát triển và ngôn ngữ lập trình là cùng một loại hạ tầng của Ethereum, do đó cần được quan tâm và tài trợ. Chúng ta có Protocol Guild, có lẽ chúng ta cần Basic Infrastructure Guild.”

Tóm tắt

Trong các cuộc thảo luận công khai, “L2” và “Phân mảnh” thường được coi là hai chiến lược ngược nhau để mở rộng khả năng của blockchain. Tuy nhiên, khi bạn nghiên cứu các công nghệ cơ bản, bạn sẽ nhận ra một vấn đề khó khăn: phương pháp mở rộng cơ bản thực tế hoàn toàn giống nhau. Không phân biệt là phân mảnh dữ liệu, các xác minh gian lận hoặc xác minh ZK-SNARK, hoặc các giải pháp giao tiếp “Rollup, Phân mảnh” qua lại, khác biệt chính là: ai chịu trách nhiệm xây dựng và cập nhật các thành phần này, và họ tự chủ đến mức nào?

L2 hệ sinh thái tập trung thực sự từ một góc độ kỹ thuật là phân mảnh, nhưng trong phân mảnh, bạn có thể xây dựng phân mảnh của riêng mình theo quy tắc của bạn. Điều này rất mạnh mẽ, không giới hạn sáng tạo, có thể thực hiện nhiều đổi mới tự chủ. Tuy nhiên, nó cũng đối mặt với một số thách thức quan trọng, đặc biệt là trong việc điều phối. Để thành công với một hệ sinh thái tập trung vào L2 như Ethereum, bạn phải hiểu những thách thức này và đương đầu với chúng, để có được nhiều lợi ích từ hệ sinh thái tập trung vào L1 và tiến gần nhất có thể đến trạng thái tốt nhất của cả hai.