Há um triângulo impossível no blockchain, ou seja, segurança, descentralização e escalabilidade não podem ser alcançadas ao mesmo tempo. Bitcoin e Ethereum escolhem os dois primeiros, e o último é mal suportado, e um grande número de transações em um curto período de tempo pode levar ao congestionamento da rede e altas taxas de transação. O ecossistema Bitcoin propôs pela primeira vez o conceito de escala, na esperança de construir uma segunda camada virtual em cima do Bitcoin para processar transações e a cadeia principal para liquidação. Ethereum tentou usar State Channel, Sidechain e Plasma para alcançar a expansão, mas os resultados não são satisfatórios. Em 5 de setembro de 2018, Barry Hat apresentou o conceito de Rollup no Github. Eventualmente, a tecnologia Rollup ganhou aceitação da comunidade, com a Fundação Ethereum chamando-a de a única tecnologia de Camada 2. Em cinco anos, os quatro Rollups mais preocupados do mercado relataram recentemente com frequência novas tendências em RaaS (Rollup as a Service), e o Rollup Summer chegou.
Visão geral do RaaS
Em relação à análise técnica do Rollup, você pode ver o relatório de pesquisa anterior, a implementação do Rollup é mais complexa, os requisitos para habilidades profissionais e capacidades de desenvolvimento são altos, e o alto limiar da cadeia é obviamente contrário ao conceito de blockchain sem permissão. Pacotes cumulativos como serviço (RaaS) O pacote cumulativo como um serviço que fornece uma experiência de implantação de pacote cumulativo mais amigável e fácil para empresas, organizações e indivíduos. Semelhante ao que o Cosmos SDK e o Polkadot Substrate fazem para a cadeia capilar Layer1, o RaaS fornece um SDK geral para Rollup, que pode realizar o desenvolvimento e a implantação independentes do Rollup por meio de uma configuração simples, e o recurso personalizável mantém a soberania do projeto. Alguns projetos RaaS até fornecem uma cadeia de um clique sem código, permitindo que os usuários implantem seus próprios Rollups sem habilidades de programação. O Rollup é altamente modular, com o Sequencer e o Proof Generator (Prover) sendo atualizados para iterações separadas. No RaaS, existem projetos especializados no design e desenvolvimento de sequenciadores e geradores de provas, que podem atender a todos os Rollups. O RaaS pode trazer as seguintes mudanças:
Cadeias de aplicações mais baratas, eficientes e igualmente seguras: o Rollup desloca a computação dispendiosa para fora da cadeia, tornando as transações mais baratas e eficientes; Com a cadeia pública subjacente como a camada DA, que é verificada por contratos inteligentes, a mesma segurança que a cadeia pública subjacente pode ser obtida.
Campo de testes para ideias inovadoras: o Rollup usa o mesmo ambiente de máquina virtual que a cadeia pública subjacente, mas o preço é mais barato e pode ser usado como um ambiente de teste de batalha para a cadeia subjacente, e as propostas da comunidade serão migradas para a cadeia pública subjacente após testes suficientes no Rollup.
Maior interoperabilidade: Rollups usando o mesmo conjunto de serviços RaaS, devido à mesma arquitetura técnica, é fácil definir um conjunto de regras de mensagem, sem cadeia cruzada através de ponte, mas diretamente entre cada Rollup para obter alta interoperabilidade entre si.
Ecologia RaaS
Em termos gerais, todos os projetos que contribuem para a distribuição do Rollup pertencem ao ecossistema RaaS. De acordo com o princípio da modularidade, este artigo divide o ecossistema RaaS em quatro níveis: DA, SDK, Sequencer e No-Code. Alguns desses projetos oferecem vários níveis de serviço e serão abordados sinteticamente na primeira ocorrência e não serão repetidos abaixo.
Teoricamente, qualquer cadeia pública pode armazenar os dados de transação do Rollup como uma camada DA, no entanto, sem uma camada DA estável e funcionando corretamente, o Rollup não será capaz de verificar a confiabilidade das transições de estado. Para o Rollup, há duas opções. Um deles é o Smart Contract Rollup, que também é o modo escolhido pela maioria dos Rollups atualmente, que na verdade depende da liquidação e disponibilidade de dados da cadeia pública subjacente; O outro é o Sovereignty Rollup, que separa a disponibilidade de dados da liquidação, depende apenas da disponibilidade de dados da cadeia pública subjacente e lida com a parte de liquidação por si só. Os representantes dos primeiros geralmente escolhem cadeias compatíveis com EVM, compatíveis com Cosmos, ou cadeias públicas completas, como Solana; Estas últimas necessidades geraram projetos especializados em disponibilidade de dados, incluindo Celestia, EigenLayer, Avail, entre outros.
Celestia
Celestia é uma cadeia PoS construída usando o SDK Cosmos, usando um algoritmo de consenso Tendermint modificado, usando código RS para codificação de dados de bloco. Usando a tecnologia de amostragem de disponibilidade de dados, o Celestia reduz ainda mais o custo de verificação dos nós leves, que só precisam baixar parte dos dados do bloco para verificar a disponibilidade dos dados. Além disso, para detetar se um bloco foi codificado corretamente, Celestia usa o mecanismo Optimism, ou seja, primeiro acredita otimistamente que ele está corretamente codificado e, se não recebeu prova de fraude por um período de tempo, então determine que o bloco foi codificado corretamente. O mecanismo Optimism melhora a eficiência do tempo de execução, mas adiciona alguma latência.
Disponível
O Avail é um projeto apoiado pela Polygon Labs, utilizando o algoritmo de consenso BABE+GRANDPA, que também utiliza tecnologia de amostragem de disponibilidade de dados. Ao contrário de Celestia, Avail usa provas de validade para verificar se os blocos estão codificados corretamente, usando provas KZG, que são mais eficientes do que Merkel Proof.
EigenLayer
O próprio EigenLayer é uma solução fortemente staking que visa alavancar a liquidez do staking Ethereum para fornecer segurança econômica para o projeto. Com o EigenLayer, o novo protocolo não precisa construir sua própria rede de autenticação distribuída, mas apenas precisa aproveitar a segurança do staking pesado de ETH por meio do EigenLayer. O EigenLayer funciona bem em cenários leves, sem permissão e descentralizados, e o melhor caso de uso está no RaaS sob a narrativa de escalonamento do Ethereum. Como o DA não calcula transações, mas apenas codifica e promete dados de transações, os requisitos para nós são baixos. Devido ao uso do algoritmo PoS, a liquidez de staking é um reflexo direto da segurança e disponibilidade do blockchain, que também é a oportunidade para a EigenLayer mostrar seus talentos. O EigenLayer existe como um contrato inteligente no Ethereum e usa a prova de validade do KZG para verificar se os blocos estão codificados corretamente, no entanto, o EigenLayer atualmente não emprega amostragem de disponibilidade de dados, o que pode estar relacionado à próxima fase do plano de atualização do Ethereum.
Sequenciador
O trabalho do sequenciador é classificar as transações recebidas do usuário, e a execução subsequente e a produção de blocos serão realizadas nesta ordem. Na arquitetura do Ethereum, como a ordenação e execução são tratadas pela mesma entidade, o poder dos validadores é muito grande, e há fenômenos como MEV e censura, o que afeta muito a experiência do usuário. Separar a ordem da execução é uma manifestação do PBS (Propose Builder Separation) proposto para construir ideias de separação. No entanto, a arquitetura atual do Rollup ainda depende extensivamente de sequenciadores centralizados para determinar a ordem das transações, com um único ponto de falha e risco de censura, continuando com uma solução descentralizada.
Astria
Astra fornece uma solução para compartilhar sequenciadores. As transações do usuário de diferentes Rollups são coletadas no sequenciador Astria. Para nós Rollup, os dados podem ser obtidos diretamente da Astria para obter confirmação suave com latência mais baixa; Você também pode esperar que a Astria envie os dados para a camada DA e obtenha-os da camada DA para obter a conclusividade mais forte. Como os dados enviados pela Astria contêm várias transações de Rollup, para cada Rollup, as transações inválidas (incluindo as de outros Rollups) precisam ser eliminadas de acordo com o mecanismo de consenso antes do processamento. Astria apenas fornece dados, e a escolha do consenso é entregue ao nó Rollup, garantindo a soberania do Rollup.
NA Pilha
A configuração padrão do OP Stack é usar um único ordenante dedicado para lidar com pedidos de transações, uma modificação simples para isso é usar uma coleção licenciada de ordenantes, o que pode reduzir a possibilidade de ordenar o nó mal através do mecanismo PoS. Depois que OP Stack introduziu o conceito de Superchain, sequenciadores compartilhados se tornaram uma escolha inevitável. O sequenciador compartilhado traz capacidades de cadeia cruzada atômica e melhora a interoperabilidade entre Superchains.
Café expresso
A Espresso quer aproveitar a liquidez dos stakers do Ethereum para ganhar segurança compartilhada descansando. O Espresso integra o encomendante com o DA, fornece os resultados de classificação para Rollups através da API REST, mascara os detalhes do DA, e a segurança do consenso é verificada por contratos inteligentes localizados em L1, proporcionando maior confiabilidade.
Saga
O Saga começou como um papel semelhante ao Cosmos Hub, fornecendo segurança compartilhada para cadeias de aplicativos usando o SDK do Cosmos no Saga com seu próprio conjunto de validadores. Sob a onda quente do Rollup, Saga trabalhou com Celestia, usando Celestia como DA, e Saga converteu seu próprio validador em um sequenciador, usando o Optimistic Rollup IBC para trocar informações com o Rollup de nível superior para fornecer segurança compartilhada.
SUAVE
Ao contrário de outros sequenciadores, a SUAVE sempre teve como alvo o mercado de MEV. Flashbots é o líder absoluto do circuito MEV, e SUAVE é o seu produto proposto visando a captura de MEV cross-chain, alegando "O futuro do MEV é SUAVE." Através do sequenciador compartilhado fornecido pela SUAVE, transações de cadeia cruzada atômica são possíveis, ajudando a melhorar a eficácia de diferentes mercados de capitais on-chain.
EigenLayer
Como mencionado anteriormente, o caso de uso do EigenLayer no nível DA, e a descentralização do encomendador também é a especialidade do EigenLayer. Como o ordenante é responsável apenas pela classificação e não pela execução, os requisitos para nós são muito baixos, a chave para a descentralização é reduzir a possibilidade de nós fazerem o mal através do mecanismo de penalidade e confisco, o EigenLayer fornece um pool de staking profundo, usando a descentralização do Ethereum para cultivar a descentralização do sequenciador Rollup.
SDK SDK
Semelhante ao Cosmos SDK, o SDK fornecido pelo RaaS permite que os desenvolvedores reutilizem um grande número de módulos de software e personalizem os rollups necessários ao menor custo, reduzindo a dificuldade de desenvolvimento.
Rollkit(Otimismo)
O Rollkit foi originalmente incubado para a comunidade Celestia e agora é um projeto independente. O Rollkit usa Celstia como a camada DA, fornecendo uma interface de cliente compatível com ABCI para cima para atender todos os Rollups compatíveis com ABCI (cadeia Cosmos). Nesta fase, o Rollkit usa um único sequenciador centralizado, suporta a integração do Cosmos SDK, Ethermint e CosmWasm, e os usuários podem escolher o ambiente de execução desejado. No futuro, o Rollkit continuará a ser desenvolvido para suportar mais serviços de configuração.
Dymension(Optimisim)
O Dymension divide o serviço em front-end e back-end, suporte front-end para RollApps personalizados, alimentado por Dymension RDK (Cosmos SDK modificado), back-end Dymension Hub coordena todo o sistema, lida com DA e sequenciamento. O Dymension usa o mecanismo Optimism, onde o Dymension Hub aceita com otimismo atualizações de status do sequenciador e reverte as alterações de estado se uma prova válida de fraude for recebida. O RollApps é capaz de atingir uma latência média de 0,2 segundos com um TPS de até 20.000. O Dymension usa um esquema de geração de blocos elásticos que interrompe a produção de blocos quando não há transações no bloco, o que reduz significativamente os custos operacionais do sequenciador. Nesta fase, o produto Dymension ainda está em desenvolvimento e já suporta a camada de execução do EVM, e não há uma escolha clara para a camada DA.
Soberano(ZK)
O SDK do Soverign fornece zk-Rollup como um Serviço, fornecendo um módulo genérico para a construção de blockchains e um zkVM que mascara os detalhes de provas de conhecimento zero de baixo nível, permitindo que os desenvolvedores escrevam programas em Rust, que o SDK pode compilar em uma forma eficiente e amigável ao zk. Como o nome do projeto indica, o Sovereign SDK enfatiza a soberania, e o Rollup determina a legitimidade das transições de estado por meio de regras de consenso personalizadas sem a necessidade de validação na camada DA. Atualmente, o Sovereign SDK foi adaptado para Celestia e Avail na camada DA, e suporta zkVM do Risc0, que pode realizar a implantação e demonstração do Rollup.
Stackr(Desconhecido)
Stackr propôs uma inovação mais radical, querendo migrar a arquitetura de microsserviços da Internet tradicional para o blockchain, e propôs o conceito de micro-rollup. A relação entre rollups regulares e micro-rollups é como a relação entre máquinas virtuais e contêineres. Com o SDK do Stackr, os desenvolvedores só precisam definir as estruturas de dados e as funções de transição de estado necessárias, e o Stackr lida com o resto. O Stackr suporta uma variedade de ambientes de execução, como EVM, Solana VM, FuelVM, etc., e os usuários podem escolher o ambiente que desejam usar.
AltLayer(Otimismo)
Como um RaaS descentralizado e elástico, o AltLayer fornece um SDK orientado ao desenvolvedor e um painel sem código que não requer experiência em código, que pode realizar encadeamento com um clique. AltLayer fornece um Rollup elástico exclusivo, chamado Flash Layer. Quando a demanda de aplicativos aumenta, uma cadeia de Rollup pode ser implantada rapidamente e, quando a demanda volta ao normal, a liquidação é realizada em L1 e o Rollup é abandonado, percebendo a expansão horizontal comum no sistema de Internet. O objetivo do AltLayer é suportar ambientes multi-cadeia e multi-execução, e o suporte para EVM e WASM foi implementado.
OP Stack(Otimismo)
O OP Stack foi construído para suportar a Optimism Superchain, uma rede proposta onde as redes L2 compartilham segurança, camadas de comunicação e pilhas de codesenvolvimento. Após a atualização do Bedrock, o Rollup, criado usando OP Stack, será nativamente compatível com Superchain. Claro, os componentes do OP Stack também podem ser modificados para obter recursos personalizados, base e opBNB são Rollups desenvolvidos com base no OP Stack. A segurança e usabilidade do OP Stack foram totalmente testadas pelo OP Mainnet, base e outras cadeias, mas ainda existem problemas como falta de prova de fraude e sequenciadores centralizados, e o OP Stack está explorando novas saídas, como adotar camadas DA mais baratas, usar ZK Proof, compartilhar sequenciadores, etc.
Arbitrum Orbit(Otimismo)
Em 22 de junho, a Offchain Labs lançou uma ferramenta para emitir o Arbitrum Orbit Chain. A Cadeia Orbital é a Camada 3 no topo da Camada 2 do Arbitrum, e você pode optar por liquidar usando uma das três Camadas 2, incluindo Arbitrum One, Arbitrum Nova e Arbitrum Goerli. Os usuários podem optar por usar a tecnologia Rollup ou Anytrust, a diferença é que o Anytrust usa DACs em vez de enviar dados de transação para a cadeia, o que é mais barato, mas um pouco menos seguro. As vantagens do Orbit Chain são seu processo simples de hairchain, interoperabilidade com o ecossistema Arbitrum, atualizações instantâneas para Nitro e compatibilidade EVM+ fornecida pela Stylus (suportando Rust, C, C++ e rodando na máquina virtual WASM). Os usuários não precisam personalizar a distribuição de qualquer Orbit Chain, mas devem se contentar com a Camada 2 do Arbitrum, caso contrário, precisarão entrar em contato com a Offchain Labs ou a Arbitrum DAO para obter autorização.
Pilha ZK (ZK)
Em 26 de junho, o zkSync publicou um artigo anunciando que modificaria o código-fonte aberto existente nas próximas semanas para lançar o ZK Stack, que permite aos usuários construir suas próprias supercadeias ZK usando sua personalização. Ao contrário da Orbit Chain da Arbitrum, o ZK Stack enfatiza a soberania e a interoperabilidade, os usuários podem personalizar totalmente de acordo com suas necessidades, e as cadeias construídas usando o ZK Stack podem alcançar interoperabilidade sem pontes. ZK Stack pode ser usado para construir a Camada 2 e a Camada 3, e não há nenhuma restrição oficial sobre isso, e não há nenhum requisito para liquidar no zkSync. Deste ponto de vista, a soberania oferecida pela ZK Stack parece mais forte.
Pilha Starknet/Madara(ZK)
O posicionamento inicial de Madara foi o sequenciador na Starknet, e com a ajuda do acúmulo de tecnologia, desenvolveu com sucesso o Starknet Stack com base no produto original para ajudar a construir a cadeia de aplicativos Rollup na Starknet. Com Ethereum como a camada DA, a liquidação é realizada na Starknet com a ajuda da prova compartilhada da Starknet. Do ponto de vista da usabilidade, Madara ajudou a equipe a lançar o Rollup da cadeia de aplicativos no hackathon PragmaOracle em 24 horas, e fez uma demonstração em vídeo, que é mais completa do que o ZK Stack da equipe zkSync.
Sem código
A implantação sem código é uma solução com um limite mais baixo, fornecendo a não-desenvolvedores a opção de encadeamento com um clique, o que deve aumentar ainda mais a adoção.
Caldera(Otimismo)
Calera Chain é uma solução de cadeia de um clique personalizada de link completo. Na camada de execução, OP Stack e Arbitrum Orbit são suportados, a camada de liquidação pode selecionar cadeias compatíveis com EVM, como Polygon, BSC e Evmos, e a camada DA é suportada por EigenLayer e Celestia. Além da cadeia Rollup em si, a Caldera também fornece uma série de infraestruturas de suporte, como exploradores de blockchain, torneiras testnet, oráculos, pontes suportadas pela Hyperlane, etc., para reduzir ainda mais o custo das cadeias de envio.
Eclipse(Otimismo+ZK)
O Eclipse tem altos recursos de personalização, suportando EVM e SolanaVM na camada de execução, Celestia, Avail e EigenLayers na camada DA, fornecendo liquidação otimista na camada de liquidação, e está desenvolvendo RISC0 zkVM que suporta a liquidação ZK. Os usuários também podem escolher o acesso da cadeia (permitido/sem permissão), token de gás, e se querem cobrar taxas de gás, se MEVs são permitidos, Opcodes específicos, tamanhos de blocos, etc., conforme necessário, dando um alto grau de flexibilidade.
Opside(ZK)
A maior característica do Opside é que ele constrói um mercado ZKP descentralizado. Originalmente, eu queria descrever o Prover como uma camada separada, mas o abandonei devido ao pequeno número de projetos. Prova de conhecimento zero ZKP tem altos requisitos para poder de computação, e no contexto do aumento gradual da participação de mercado do zkRollup, a descentralização do ZKP é a direção geral do desenvolvimento futuro. Opside adota um mecanismo de consenso PoW sem permissão para atrair mineradores para gerar ZKP e manter a segurança e disponibilidade do zkRollup, sem a necessidade de o emissor considerar o problema de geração de prova. Ao nível do validador, adota-se o mecanismo PoS para baixar o limiar de participação e promover a centralização dos validadores. Opside fornece serviços personalizados, os usuários podem escolher entre zkEVMs como zkSync, Starknet, Polygon zkEVM, etc., e também podem modificar o modelo econômico e ajustar as taxas de gás.
O futuro do RaaS
Mais ZK
Em comparação com o Optimistic Rollup, o zkRollup atualiza de segurança econômica para segurança de criptografia com um grau mais alto de segurança. Chega de esperar por um longo desafiante e menor atraso na confirmação; Os dados são mais compactados e o DA é mais barato. Embora a solução Optimism tenha uma alta participação de mercado no estágio inicial de lançamento do produto devido à sua alta maturidade tecnológica, a ZK desempenhará um papel ainda mais importante como uma tecnologia revolucionária no futuro. Vitalik colocou a tecnologia ZK e a tecnologia blockchain na mesma posição importante que a tecnologia blockchain em Montenegro, o que também refletiu a importância da ZK. Com a melhoria contínua da tecnologia, mais projetos zk-rollup as a service entrarão no campo público de visão e fornecerão aos usuários mais opções.
Mais não-Ethereum
Hoje, o ecossistema Ethereum ainda domina toda a indústria de blockchain. Embora outras comunidades continuem a iterar e inovar, elas ainda não conseguem abalar o trono do ecossistema Ethereum. No RaaS, as coisas parecem ter mudado um pouco. Com a baixa capacidade e o alto preço do armazenamento de dados no Ethereum, as pessoas podem escolher camadas DA mais baratas, como Celestia, Avail ou Polygon; Ethereum é não-modular, é muito complicado de modificar, e pode-se escolher o altamente modular Cosmos SKD; A execução do EVM é ineficiente, e as pessoas podem escolher Solana VM, Move VM, CairoVM com maior eficiência. Um único ramo não é primavera, e uma centena de flores floresce no jardim de primavera. Várias soluções do ecossistema não-Ethereum florescerão nova vitalidade em RaaS.
Mais modularidade
O papel da modularidade pode ser dividido em dois pontos, um é que cada módulo pode ser rapidamente iterado separadamente para melhorar a eficiência do desenvolvimento; Em segundo lugar, a modularidade pode reduzir muito a complexidade da personalização. No atual ambiente de mercado, é quase impossível desenvolver de forma independente uma solução única, e a velocidade global da inovação nunca será capaz de acompanhar a rápida iteração de pequenos módulos. Os requisitos extremos de personalização levarão a um maior refinamento da divisão de módulos, e se ela não for modularizada, ela acabará sendo dividida por outros projetos, como OP Stack e Arbitrum Orbit separados da camada de execução pela Caldera.
Mais personalização
Quando a tecnologia de expansão amadurece gradualmente, o custo de transação está ficando cada vez mais baixo, e a infraestrutura é perfeita, as pessoas reagem, "tolo, a chave está no aplicativo". Cada aplicativo tem suas próprias regras e modos de operação específicos, e uma única solução não pode se adaptar a uma ecologia complexa de aplicativos, por isso precisamos de mais personalização.
Do tamanho do bloco à estrutura de dados, das taxas de transação à latência da transação, do mecanismo de admissão às suposições de segurança, do mecanismo de contrato à capacitação do token, o Rollup será gradualmente personalizado no futuro para fornecer soluções mais flexíveis para aplicativos.
Mais interoperabilidade
Como mencionado anteriormente, o ecossistema Ethereum ocupa a posição dominante da ecologia do blockchain, o que na verdade tem muito a ver com a enorme liquidez que ele bloqueia. No mercado cripto, como cada cadeia existe de forma independente, a liquidez não pode existir em duas cadeias ao mesmo tempo, e o aumento no número de rollups levará a uma maior divisão da liquidez, e a liquidez se tornou um problema muito sério.
Uma interoperabilidade mais forte pode reduzir a fricção entre cadeias, tornar a liquidez mais suave e viajar entre diferentes cadeias, podendo mesmo ser designada por liquidez partilhada. Em linha com as ideias defendidas pela Cosmos, OP Stack, Arbitrun Orbit, ZK Stack, Starknet Stack e outros projetos estão tentando construir uma enorme ecologia de cadeia de aplicativos, usando a mesma pilha de tecnologia para construir o Rollup, por causa de sua mesma arquitetura técnica, para que possa obter interoperabilidade nativa, sem a necessidade de construir pontes entre cadeias.
Aposta mais pesada
Atualmente, muitos serviços em RaaS adotam o modelo PoS, usando penalidades econômicas para aumentar o custo do mal e melhorar a segurança. No entanto, a segurança económica exige garantias profundas dos ativos penhorados, resultando numa baixa utilização de capital e num aumento dos custos iniciais para os prestadores de serviços.
Re-staking pode ser uma boa solução, aproveitando o enorme pool de staking de consenso Ethereum para fornecer segurança compartilhada para outros serviços por meio de re-staking, enquanto aumenta a receita e a utilização de capital para os stakers. Atualmente, a EigenLayer e a Espresso estão trabalhando em trabalhos relacionados, e é previsível que mais serviços sejam fortemente apostados para garantir a segurança econômica no futuro.
RaaS, o maior benefício é realmente a cadeia de aplicativos. O conceito de cadeia de aplicação proposto por Cosmos e Polkadot nos primeiros anos pode brotar novos brotos e alcançar um surto no ecossistema RaaS? Talvez, apenas a inovação na camada de aplicação possa impulsionar a explosão do ecossistema RaaS. Afinal, por melhor que seja uma estrada, é preciso ter carros rodando nela para ser considerada infraestrutura. *
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Rollup Summer está chegando? Visão geral e desenvolvimento futuro do RaaS
POR CYNIC, WEB3 RESEARCHER FONTE: MIRROR
Introdução
Há um triângulo impossível no blockchain, ou seja, segurança, descentralização e escalabilidade não podem ser alcançadas ao mesmo tempo. Bitcoin e Ethereum escolhem os dois primeiros, e o último é mal suportado, e um grande número de transações em um curto período de tempo pode levar ao congestionamento da rede e altas taxas de transação. O ecossistema Bitcoin propôs pela primeira vez o conceito de escala, na esperança de construir uma segunda camada virtual em cima do Bitcoin para processar transações e a cadeia principal para liquidação. Ethereum tentou usar State Channel, Sidechain e Plasma para alcançar a expansão, mas os resultados não são satisfatórios. Em 5 de setembro de 2018, Barry Hat apresentou o conceito de Rollup no Github. Eventualmente, a tecnologia Rollup ganhou aceitação da comunidade, com a Fundação Ethereum chamando-a de a única tecnologia de Camada 2. Em cinco anos, os quatro Rollups mais preocupados do mercado relataram recentemente com frequência novas tendências em RaaS (Rollup as a Service), e o Rollup Summer chegou.
Visão geral do RaaS
Em relação à análise técnica do Rollup, você pode ver o relatório de pesquisa anterior, a implementação do Rollup é mais complexa, os requisitos para habilidades profissionais e capacidades de desenvolvimento são altos, e o alto limiar da cadeia é obviamente contrário ao conceito de blockchain sem permissão. Pacotes cumulativos como serviço (RaaS) O pacote cumulativo como um serviço que fornece uma experiência de implantação de pacote cumulativo mais amigável e fácil para empresas, organizações e indivíduos. Semelhante ao que o Cosmos SDK e o Polkadot Substrate fazem para a cadeia capilar Layer1, o RaaS fornece um SDK geral para Rollup, que pode realizar o desenvolvimento e a implantação independentes do Rollup por meio de uma configuração simples, e o recurso personalizável mantém a soberania do projeto. Alguns projetos RaaS até fornecem uma cadeia de um clique sem código, permitindo que os usuários implantem seus próprios Rollups sem habilidades de programação. O Rollup é altamente modular, com o Sequencer e o Proof Generator (Prover) sendo atualizados para iterações separadas. No RaaS, existem projetos especializados no design e desenvolvimento de sequenciadores e geradores de provas, que podem atender a todos os Rollups. O RaaS pode trazer as seguintes mudanças:
Ecologia RaaS
Em termos gerais, todos os projetos que contribuem para a distribuição do Rollup pertencem ao ecossistema RaaS. De acordo com o princípio da modularidade, este artigo divide o ecossistema RaaS em quatro níveis: DA, SDK, Sequencer e No-Code. Alguns desses projetos oferecem vários níveis de serviço e serão abordados sinteticamente na primeira ocorrência e não serão repetidos abaixo.
! [PgzcfoaHfw3750oeFXFqKB2VVcasuxLmbZM5anFA.png] (https://img.jinse.cn/7117617_watermarknone.png "7117617")
Disponibilidade de dados DA
Teoricamente, qualquer cadeia pública pode armazenar os dados de transação do Rollup como uma camada DA, no entanto, sem uma camada DA estável e funcionando corretamente, o Rollup não será capaz de verificar a confiabilidade das transições de estado. Para o Rollup, há duas opções. Um deles é o Smart Contract Rollup, que também é o modo escolhido pela maioria dos Rollups atualmente, que na verdade depende da liquidação e disponibilidade de dados da cadeia pública subjacente; O outro é o Sovereignty Rollup, que separa a disponibilidade de dados da liquidação, depende apenas da disponibilidade de dados da cadeia pública subjacente e lida com a parte de liquidação por si só. Os representantes dos primeiros geralmente escolhem cadeias compatíveis com EVM, compatíveis com Cosmos, ou cadeias públicas completas, como Solana; Estas últimas necessidades geraram projetos especializados em disponibilidade de dados, incluindo Celestia, EigenLayer, Avail, entre outros.
Celestia
Celestia é uma cadeia PoS construída usando o SDK Cosmos, usando um algoritmo de consenso Tendermint modificado, usando código RS para codificação de dados de bloco. Usando a tecnologia de amostragem de disponibilidade de dados, o Celestia reduz ainda mais o custo de verificação dos nós leves, que só precisam baixar parte dos dados do bloco para verificar a disponibilidade dos dados. Além disso, para detetar se um bloco foi codificado corretamente, Celestia usa o mecanismo Optimism, ou seja, primeiro acredita otimistamente que ele está corretamente codificado e, se não recebeu prova de fraude por um período de tempo, então determine que o bloco foi codificado corretamente. O mecanismo Optimism melhora a eficiência do tempo de execução, mas adiciona alguma latência.
Disponível
O Avail é um projeto apoiado pela Polygon Labs, utilizando o algoritmo de consenso BABE+GRANDPA, que também utiliza tecnologia de amostragem de disponibilidade de dados. Ao contrário de Celestia, Avail usa provas de validade para verificar se os blocos estão codificados corretamente, usando provas KZG, que são mais eficientes do que Merkel Proof.
EigenLayer
O próprio EigenLayer é uma solução fortemente staking que visa alavancar a liquidez do staking Ethereum para fornecer segurança econômica para o projeto. Com o EigenLayer, o novo protocolo não precisa construir sua própria rede de autenticação distribuída, mas apenas precisa aproveitar a segurança do staking pesado de ETH por meio do EigenLayer. O EigenLayer funciona bem em cenários leves, sem permissão e descentralizados, e o melhor caso de uso está no RaaS sob a narrativa de escalonamento do Ethereum. Como o DA não calcula transações, mas apenas codifica e promete dados de transações, os requisitos para nós são baixos. Devido ao uso do algoritmo PoS, a liquidez de staking é um reflexo direto da segurança e disponibilidade do blockchain, que também é a oportunidade para a EigenLayer mostrar seus talentos. O EigenLayer existe como um contrato inteligente no Ethereum e usa a prova de validade do KZG para verificar se os blocos estão codificados corretamente, no entanto, o EigenLayer atualmente não emprega amostragem de disponibilidade de dados, o que pode estar relacionado à próxima fase do plano de atualização do Ethereum.
Sequenciador
O trabalho do sequenciador é classificar as transações recebidas do usuário, e a execução subsequente e a produção de blocos serão realizadas nesta ordem. Na arquitetura do Ethereum, como a ordenação e execução são tratadas pela mesma entidade, o poder dos validadores é muito grande, e há fenômenos como MEV e censura, o que afeta muito a experiência do usuário. Separar a ordem da execução é uma manifestação do PBS (Propose Builder Separation) proposto para construir ideias de separação. No entanto, a arquitetura atual do Rollup ainda depende extensivamente de sequenciadores centralizados para determinar a ordem das transações, com um único ponto de falha e risco de censura, continuando com uma solução descentralizada.
Astria
Astra fornece uma solução para compartilhar sequenciadores. As transações do usuário de diferentes Rollups são coletadas no sequenciador Astria. Para nós Rollup, os dados podem ser obtidos diretamente da Astria para obter confirmação suave com latência mais baixa; Você também pode esperar que a Astria envie os dados para a camada DA e obtenha-os da camada DA para obter a conclusividade mais forte. Como os dados enviados pela Astria contêm várias transações de Rollup, para cada Rollup, as transações inválidas (incluindo as de outros Rollups) precisam ser eliminadas de acordo com o mecanismo de consenso antes do processamento. Astria apenas fornece dados, e a escolha do consenso é entregue ao nó Rollup, garantindo a soberania do Rollup.
NA Pilha
A configuração padrão do OP Stack é usar um único ordenante dedicado para lidar com pedidos de transações, uma modificação simples para isso é usar uma coleção licenciada de ordenantes, o que pode reduzir a possibilidade de ordenar o nó mal através do mecanismo PoS. Depois que OP Stack introduziu o conceito de Superchain, sequenciadores compartilhados se tornaram uma escolha inevitável. O sequenciador compartilhado traz capacidades de cadeia cruzada atômica e melhora a interoperabilidade entre Superchains.
Café expresso
A Espresso quer aproveitar a liquidez dos stakers do Ethereum para ganhar segurança compartilhada descansando. O Espresso integra o encomendante com o DA, fornece os resultados de classificação para Rollups através da API REST, mascara os detalhes do DA, e a segurança do consenso é verificada por contratos inteligentes localizados em L1, proporcionando maior confiabilidade.
Saga
O Saga começou como um papel semelhante ao Cosmos Hub, fornecendo segurança compartilhada para cadeias de aplicativos usando o SDK do Cosmos no Saga com seu próprio conjunto de validadores. Sob a onda quente do Rollup, Saga trabalhou com Celestia, usando Celestia como DA, e Saga converteu seu próprio validador em um sequenciador, usando o Optimistic Rollup IBC para trocar informações com o Rollup de nível superior para fornecer segurança compartilhada.
SUAVE
Ao contrário de outros sequenciadores, a SUAVE sempre teve como alvo o mercado de MEV. Flashbots é o líder absoluto do circuito MEV, e SUAVE é o seu produto proposto visando a captura de MEV cross-chain, alegando "O futuro do MEV é SUAVE." Através do sequenciador compartilhado fornecido pela SUAVE, transações de cadeia cruzada atômica são possíveis, ajudando a melhorar a eficácia de diferentes mercados de capitais on-chain.
EigenLayer
Como mencionado anteriormente, o caso de uso do EigenLayer no nível DA, e a descentralização do encomendador também é a especialidade do EigenLayer. Como o ordenante é responsável apenas pela classificação e não pela execução, os requisitos para nós são muito baixos, a chave para a descentralização é reduzir a possibilidade de nós fazerem o mal através do mecanismo de penalidade e confisco, o EigenLayer fornece um pool de staking profundo, usando a descentralização do Ethereum para cultivar a descentralização do sequenciador Rollup.
SDK SDK
Semelhante ao Cosmos SDK, o SDK fornecido pelo RaaS permite que os desenvolvedores reutilizem um grande número de módulos de software e personalizem os rollups necessários ao menor custo, reduzindo a dificuldade de desenvolvimento.
Rollkit(Otimismo)
O Rollkit foi originalmente incubado para a comunidade Celestia e agora é um projeto independente. O Rollkit usa Celstia como a camada DA, fornecendo uma interface de cliente compatível com ABCI para cima para atender todos os Rollups compatíveis com ABCI (cadeia Cosmos). Nesta fase, o Rollkit usa um único sequenciador centralizado, suporta a integração do Cosmos SDK, Ethermint e CosmWasm, e os usuários podem escolher o ambiente de execução desejado. No futuro, o Rollkit continuará a ser desenvolvido para suportar mais serviços de configuração.
Dymension(Optimisim)
O Dymension divide o serviço em front-end e back-end, suporte front-end para RollApps personalizados, alimentado por Dymension RDK (Cosmos SDK modificado), back-end Dymension Hub coordena todo o sistema, lida com DA e sequenciamento. O Dymension usa o mecanismo Optimism, onde o Dymension Hub aceita com otimismo atualizações de status do sequenciador e reverte as alterações de estado se uma prova válida de fraude for recebida. O RollApps é capaz de atingir uma latência média de 0,2 segundos com um TPS de até 20.000. O Dymension usa um esquema de geração de blocos elásticos que interrompe a produção de blocos quando não há transações no bloco, o que reduz significativamente os custos operacionais do sequenciador. Nesta fase, o produto Dymension ainda está em desenvolvimento e já suporta a camada de execução do EVM, e não há uma escolha clara para a camada DA.
Soberano(ZK)
O SDK do Soverign fornece zk-Rollup como um Serviço, fornecendo um módulo genérico para a construção de blockchains e um zkVM que mascara os detalhes de provas de conhecimento zero de baixo nível, permitindo que os desenvolvedores escrevam programas em Rust, que o SDK pode compilar em uma forma eficiente e amigável ao zk. Como o nome do projeto indica, o Sovereign SDK enfatiza a soberania, e o Rollup determina a legitimidade das transições de estado por meio de regras de consenso personalizadas sem a necessidade de validação na camada DA. Atualmente, o Sovereign SDK foi adaptado para Celestia e Avail na camada DA, e suporta zkVM do Risc0, que pode realizar a implantação e demonstração do Rollup.
Stackr(Desconhecido)
Stackr propôs uma inovação mais radical, querendo migrar a arquitetura de microsserviços da Internet tradicional para o blockchain, e propôs o conceito de micro-rollup. A relação entre rollups regulares e micro-rollups é como a relação entre máquinas virtuais e contêineres. Com o SDK do Stackr, os desenvolvedores só precisam definir as estruturas de dados e as funções de transição de estado necessárias, e o Stackr lida com o resto. O Stackr suporta uma variedade de ambientes de execução, como EVM, Solana VM, FuelVM, etc., e os usuários podem escolher o ambiente que desejam usar.
AltLayer(Otimismo)
Como um RaaS descentralizado e elástico, o AltLayer fornece um SDK orientado ao desenvolvedor e um painel sem código que não requer experiência em código, que pode realizar encadeamento com um clique. AltLayer fornece um Rollup elástico exclusivo, chamado Flash Layer. Quando a demanda de aplicativos aumenta, uma cadeia de Rollup pode ser implantada rapidamente e, quando a demanda volta ao normal, a liquidação é realizada em L1 e o Rollup é abandonado, percebendo a expansão horizontal comum no sistema de Internet. O objetivo do AltLayer é suportar ambientes multi-cadeia e multi-execução, e o suporte para EVM e WASM foi implementado.
OP Stack(Otimismo)
O OP Stack foi construído para suportar a Optimism Superchain, uma rede proposta onde as redes L2 compartilham segurança, camadas de comunicação e pilhas de codesenvolvimento. Após a atualização do Bedrock, o Rollup, criado usando OP Stack, será nativamente compatível com Superchain. Claro, os componentes do OP Stack também podem ser modificados para obter recursos personalizados, base e opBNB são Rollups desenvolvidos com base no OP Stack. A segurança e usabilidade do OP Stack foram totalmente testadas pelo OP Mainnet, base e outras cadeias, mas ainda existem problemas como falta de prova de fraude e sequenciadores centralizados, e o OP Stack está explorando novas saídas, como adotar camadas DA mais baratas, usar ZK Proof, compartilhar sequenciadores, etc.
Arbitrum Orbit(Otimismo)
Em 22 de junho, a Offchain Labs lançou uma ferramenta para emitir o Arbitrum Orbit Chain. A Cadeia Orbital é a Camada 3 no topo da Camada 2 do Arbitrum, e você pode optar por liquidar usando uma das três Camadas 2, incluindo Arbitrum One, Arbitrum Nova e Arbitrum Goerli. Os usuários podem optar por usar a tecnologia Rollup ou Anytrust, a diferença é que o Anytrust usa DACs em vez de enviar dados de transação para a cadeia, o que é mais barato, mas um pouco menos seguro. As vantagens do Orbit Chain são seu processo simples de hairchain, interoperabilidade com o ecossistema Arbitrum, atualizações instantâneas para Nitro e compatibilidade EVM+ fornecida pela Stylus (suportando Rust, C, C++ e rodando na máquina virtual WASM). Os usuários não precisam personalizar a distribuição de qualquer Orbit Chain, mas devem se contentar com a Camada 2 do Arbitrum, caso contrário, precisarão entrar em contato com a Offchain Labs ou a Arbitrum DAO para obter autorização.
Pilha ZK (ZK)
Em 26 de junho, o zkSync publicou um artigo anunciando que modificaria o código-fonte aberto existente nas próximas semanas para lançar o ZK Stack, que permite aos usuários construir suas próprias supercadeias ZK usando sua personalização. Ao contrário da Orbit Chain da Arbitrum, o ZK Stack enfatiza a soberania e a interoperabilidade, os usuários podem personalizar totalmente de acordo com suas necessidades, e as cadeias construídas usando o ZK Stack podem alcançar interoperabilidade sem pontes. ZK Stack pode ser usado para construir a Camada 2 e a Camada 3, e não há nenhuma restrição oficial sobre isso, e não há nenhum requisito para liquidar no zkSync. Deste ponto de vista, a soberania oferecida pela ZK Stack parece mais forte.
Pilha Starknet/Madara(ZK)
O posicionamento inicial de Madara foi o sequenciador na Starknet, e com a ajuda do acúmulo de tecnologia, desenvolveu com sucesso o Starknet Stack com base no produto original para ajudar a construir a cadeia de aplicativos Rollup na Starknet. Com Ethereum como a camada DA, a liquidação é realizada na Starknet com a ajuda da prova compartilhada da Starknet. Do ponto de vista da usabilidade, Madara ajudou a equipe a lançar o Rollup da cadeia de aplicativos no hackathon PragmaOracle em 24 horas, e fez uma demonstração em vídeo, que é mais completa do que o ZK Stack da equipe zkSync.
Sem código
A implantação sem código é uma solução com um limite mais baixo, fornecendo a não-desenvolvedores a opção de encadeamento com um clique, o que deve aumentar ainda mais a adoção.
Caldera(Otimismo)
Calera Chain é uma solução de cadeia de um clique personalizada de link completo. Na camada de execução, OP Stack e Arbitrum Orbit são suportados, a camada de liquidação pode selecionar cadeias compatíveis com EVM, como Polygon, BSC e Evmos, e a camada DA é suportada por EigenLayer e Celestia. Além da cadeia Rollup em si, a Caldera também fornece uma série de infraestruturas de suporte, como exploradores de blockchain, torneiras testnet, oráculos, pontes suportadas pela Hyperlane, etc., para reduzir ainda mais o custo das cadeias de envio.
Eclipse(Otimismo+ZK)
O Eclipse tem altos recursos de personalização, suportando EVM e SolanaVM na camada de execução, Celestia, Avail e EigenLayers na camada DA, fornecendo liquidação otimista na camada de liquidação, e está desenvolvendo RISC0 zkVM que suporta a liquidação ZK. Os usuários também podem escolher o acesso da cadeia (permitido/sem permissão), token de gás, e se querem cobrar taxas de gás, se MEVs são permitidos, Opcodes específicos, tamanhos de blocos, etc., conforme necessário, dando um alto grau de flexibilidade.
Opside(ZK)
A maior característica do Opside é que ele constrói um mercado ZKP descentralizado. Originalmente, eu queria descrever o Prover como uma camada separada, mas o abandonei devido ao pequeno número de projetos. Prova de conhecimento zero ZKP tem altos requisitos para poder de computação, e no contexto do aumento gradual da participação de mercado do zkRollup, a descentralização do ZKP é a direção geral do desenvolvimento futuro. Opside adota um mecanismo de consenso PoW sem permissão para atrair mineradores para gerar ZKP e manter a segurança e disponibilidade do zkRollup, sem a necessidade de o emissor considerar o problema de geração de prova. Ao nível do validador, adota-se o mecanismo PoS para baixar o limiar de participação e promover a centralização dos validadores. Opside fornece serviços personalizados, os usuários podem escolher entre zkEVMs como zkSync, Starknet, Polygon zkEVM, etc., e também podem modificar o modelo econômico e ajustar as taxas de gás.
O futuro do RaaS
Mais ZK
Em comparação com o Optimistic Rollup, o zkRollup atualiza de segurança econômica para segurança de criptografia com um grau mais alto de segurança. Chega de esperar por um longo desafiante e menor atraso na confirmação; Os dados são mais compactados e o DA é mais barato. Embora a solução Optimism tenha uma alta participação de mercado no estágio inicial de lançamento do produto devido à sua alta maturidade tecnológica, a ZK desempenhará um papel ainda mais importante como uma tecnologia revolucionária no futuro. Vitalik colocou a tecnologia ZK e a tecnologia blockchain na mesma posição importante que a tecnologia blockchain em Montenegro, o que também refletiu a importância da ZK. Com a melhoria contínua da tecnologia, mais projetos zk-rollup as a service entrarão no campo público de visão e fornecerão aos usuários mais opções.
Mais não-Ethereum
Hoje, o ecossistema Ethereum ainda domina toda a indústria de blockchain. Embora outras comunidades continuem a iterar e inovar, elas ainda não conseguem abalar o trono do ecossistema Ethereum. No RaaS, as coisas parecem ter mudado um pouco. Com a baixa capacidade e o alto preço do armazenamento de dados no Ethereum, as pessoas podem escolher camadas DA mais baratas, como Celestia, Avail ou Polygon; Ethereum é não-modular, é muito complicado de modificar, e pode-se escolher o altamente modular Cosmos SKD; A execução do EVM é ineficiente, e as pessoas podem escolher Solana VM, Move VM, CairoVM com maior eficiência. Um único ramo não é primavera, e uma centena de flores floresce no jardim de primavera. Várias soluções do ecossistema não-Ethereum florescerão nova vitalidade em RaaS.
Mais modularidade
O papel da modularidade pode ser dividido em dois pontos, um é que cada módulo pode ser rapidamente iterado separadamente para melhorar a eficiência do desenvolvimento; Em segundo lugar, a modularidade pode reduzir muito a complexidade da personalização. No atual ambiente de mercado, é quase impossível desenvolver de forma independente uma solução única, e a velocidade global da inovação nunca será capaz de acompanhar a rápida iteração de pequenos módulos. Os requisitos extremos de personalização levarão a um maior refinamento da divisão de módulos, e se ela não for modularizada, ela acabará sendo dividida por outros projetos, como OP Stack e Arbitrum Orbit separados da camada de execução pela Caldera.
Mais personalização
Quando a tecnologia de expansão amadurece gradualmente, o custo de transação está ficando cada vez mais baixo, e a infraestrutura é perfeita, as pessoas reagem, "tolo, a chave está no aplicativo". Cada aplicativo tem suas próprias regras e modos de operação específicos, e uma única solução não pode se adaptar a uma ecologia complexa de aplicativos, por isso precisamos de mais personalização.
Do tamanho do bloco à estrutura de dados, das taxas de transação à latência da transação, do mecanismo de admissão às suposições de segurança, do mecanismo de contrato à capacitação do token, o Rollup será gradualmente personalizado no futuro para fornecer soluções mais flexíveis para aplicativos.
Mais interoperabilidade
Como mencionado anteriormente, o ecossistema Ethereum ocupa a posição dominante da ecologia do blockchain, o que na verdade tem muito a ver com a enorme liquidez que ele bloqueia. No mercado cripto, como cada cadeia existe de forma independente, a liquidez não pode existir em duas cadeias ao mesmo tempo, e o aumento no número de rollups levará a uma maior divisão da liquidez, e a liquidez se tornou um problema muito sério.
Uma interoperabilidade mais forte pode reduzir a fricção entre cadeias, tornar a liquidez mais suave e viajar entre diferentes cadeias, podendo mesmo ser designada por liquidez partilhada. Em linha com as ideias defendidas pela Cosmos, OP Stack, Arbitrun Orbit, ZK Stack, Starknet Stack e outros projetos estão tentando construir uma enorme ecologia de cadeia de aplicativos, usando a mesma pilha de tecnologia para construir o Rollup, por causa de sua mesma arquitetura técnica, para que possa obter interoperabilidade nativa, sem a necessidade de construir pontes entre cadeias.
Aposta mais pesada
Atualmente, muitos serviços em RaaS adotam o modelo PoS, usando penalidades econômicas para aumentar o custo do mal e melhorar a segurança. No entanto, a segurança económica exige garantias profundas dos ativos penhorados, resultando numa baixa utilização de capital e num aumento dos custos iniciais para os prestadores de serviços.
Re-staking pode ser uma boa solução, aproveitando o enorme pool de staking de consenso Ethereum para fornecer segurança compartilhada para outros serviços por meio de re-staking, enquanto aumenta a receita e a utilização de capital para os stakers. Atualmente, a EigenLayer e a Espresso estão trabalhando em trabalhos relacionados, e é previsível que mais serviços sejam fortemente apostados para garantir a segurança econômica no futuro.