Papa I. Vitalinck, L2'yi yeniden tanımlıyor

Orijinal yazar | Vitalik.eth

Derle | Odaily 0xAyA

! [Papa I. Vitalinck, L2'yi yeniden tanımlıyor] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-17bf55f5b7-dd1a6f-69ad2a.webp)

Geri bildirim ve inceleme için Karl Floersch'e özel teşekkürler

Ethereum Layer 2 ekosistemi geçtiğimiz yıl boyunca hızla genişledi. StarkNet, Arbitrum, Optimism ve Scroll tarafından temsil edilen ZK-EVM Rollup ekosistemi, güvenliği artırmada büyük adımlar attı ve L2beat sayfası, her projenin durumunun iyi bir özetini sunuyor. Buna ek olarak, yan zincirler oluşturan bazı ekiplerin Rollup'lar (Polygon) oluşturmaya başladığını, bazı Katman 1 projelerinin Doğrulama'ya (Celo) geçmeye çalıştığını ve yeni çabalar sarf ettiğini (Linea, Zeth, vb.) gördük.

Sonuç olarak, Katman 2 projeleri daha heterojen hale geliyor. Bu eğilimin aşağıdaki nedenlerden dolayı devam etmesini bekliyorum:

Şu anda bağımsız olan bazı Katman 1 projeleri, Ethereum ekosistemine yaklaşmaya ve potansiyel olarak Katman 2 olmaya çalışıyor. **Bu projeler kademeli bir geçiş gerektirebilir. Şimdi geçiş yapmak, kullanılabilirlikte bir azalmaya neden olacaktır çünkü teknoloji her şeyi toplamaya hazır değildir; Ancak çok geç geçiş yapmak momentuma mal olabilir ve herhangi bir anlam ifade etmek için çok geçtir. Bazı merkezi projeler, kullanıcılara daha fazla güvenlik garantisi sağlamak istiyor ve blok zinciri tabanlı yolları araştırıyor. Çoğu durumda, bu projeler daha önce "izin verilen konsorsiyum zincirlerini" araştırabilir. Aslında, yalnızca "orta kademe" düzeyde bir ademi merkeziyetçiliğe ihtiyaç duyabilirler. Ek olarak, genellikle çok yüksek verime sahiptirler, bu da onları en azından kısa vadede toplamalar için bile uygun hale getirmez. Oyun veya sosyal medya gibi finansal olmayan uygulamalar merkezi olmayan olmak ister, ancak yalnızca bir "orta katman güvenliğine" ihtiyaç duyar. Örneğin sosyal medya, aslında uygulamanın farklı bölümlerinin farklı şekilde ele alınmasını içerir: kullanıcı adı kaydı ve hesap kurtarma gibi düşük sıklıkta, yüksek değerli etkinlikler Rollup'ta yapılmalıdır; Gönderme ve yoklama gibi yüksek sıklıkta, düşük değerli etkinlikler daha az güvenlik gerektirir. Gönderiniz bir zincir arızası nedeniyle kayboluyorsa, bu kabul edilebilir bir fiyattır; Ancak zincirin başarısızlığı hesabınızı kaybetmenize neden oluyorsa, bu büyük bir sorundur.

Önemli bir konu, şu anda Ethereum Katman 1 uygulamaları ve kullanıcıları için daha küçük, ancak yine de görünür bir toplama ücreti ödemenin kabul edilebilir olması, ancak blok zinciri dünyasının dışındaki kullanıcılar için kabul edilemez: daha önce 1 ABD doları ödediyseniz, 0,10 ABD doları ödemek daha kabul edilebilir; Ancak daha önce 0 ABD doları ödediyseniz, 0,10 ABD doları ödemek kabul edilemez. Bu, hem mevcut merkezi uygulamalar hem de genellikle küçük bir kullanıcı tabanıyla çok düşük ücretlere sahip olan daha küçük Katman 1 projeleri için geçerlidir.

Ortaya çıkan soru şudur: Rollup'lar, validium'lar ve diğer sistemler arasındaki bu karmaşık ödünleşimlerden hangisi belirli bir uygulama için mantıklıdır?

Toplamalar、Validiumlar、Bağlantı Kesildi

Keşfedeceğimiz güvenlik ve ölçeğin ilk boyutu şu şekilde açıklanabilir: Katman 1'de çıkarılan ve daha sonra Katman 2'ye yatırılan ve ardından hesabınıza aktarılan bir varlığa sahipseniz, bu varlığı Katman 1'e geri alabileceğinizden emin olabilir misiniz? **

Aynı zamanda, benzer bir soru var: Bu güvenceye yol açan teknoloji seçimleri nelerdir ve bu teknoloji seçimlerinin arkasındaki ödünleşimler nelerdir? **

Sorunu bir tablo kullanarak basitçe tanımlayabiliriz:

! [Papa I. Vitalinck, L2'yi yeniden tanımlıyor] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-144dab5eab-dd1a6f-69ad2a.webp)

Bunun basitleştirilmiş bir mimari olduğunu ve aralarından seçim yapabileceğiniz çok sayıda ara öğe olduğunu belirtmekte fayda var. Mesela:

• Rollup ve Validium Arasında: Herkesin işlem ücretlerini karşılamak için zincir içi ödemeler yapmasına izin veren bir validium türüdür, bu noktada operatör zincire bazı veriler sağlamak veya depozitoyu kaybetmek zorunda kalır.
• Plasma ve Validium arasında: Plasma sistemi, rollup benzeri güvenlik garantileri ve zincir dışı veri kullanılabilirliği (DA) sağlar, ancak yalnızca sınırlı sayıda uygulamayı destekler. Bir sistem tam bir EVM sağlayabilir ve bu daha karmaşık uygulamaları kullanmayan kullanıcılara Plazma düzeyinde garantiler ve bu uygulamaları kullanan kullanıcılara validium düzeyinde garantiler sağlayabilir.

Bu ara seçenekler, rollup'lar ve validium'lar arasında bir teknoloji yelpazesi olarak görülebilir. Ancak uygulamayı en sol veya en sağ yerine soyağacında belirli bir noktayı seçmeye motive eden nedir? Burada iki ana faktör vardır:

Teknoloji geliştikçe Ethereum'daki veri kullanılabilirliğinin maliyeti kademeli olarak azalacaktır. Ethereum'un bir sonraki hard fork'u olan Dencun, zincir üzerinde yaklaşık 32 kB/sn'lik bir DA sağlayan EIP-4844'ü ("proto-danksharding" olarak da bilinir) tanıttı. Önümüzdeki birkaç yıl içinde, bu sayının tam danksharding sunumuyla kademeli olarak artması ve sonunda yaklaşık 1,3 MB/sn'lik bir DA hedefine ulaşması bekleniyor. Aynı zamanda, veri sıkıştırmadaki iyileştirmeler, aynı miktarda veriyle daha fazlasını yapmamızı sağlayacaktır. Uygulamanın kendi ihtiyaçları: Kullanıcı, uygulamadaki sorunlara kıyasla yüksek ücretler nedeniyle ne kadar kaybediyor? ** Finansal uygulamalar, uygulama hataları nedeniyle daha fazla kaybeder; Oyun ve sosyal medya, kullanıcı başına büyük miktarda etkinlik içerir ve etkinlik değeri nispeten düşüktür, bu nedenle güvenlik arasındaki denge onlar için farklıdır.

Bu değiş tokuş şuna benzer:

! [Papa I. Vitalinck, L2'yi yeniden tanımlıyor] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-d6d63d0742-dd1a6f-69ad2a.webp)

Bahsetmeye değer bir diğer kısmi garanti de ön onaylardır. Ön onay, bazı katılımcılar tarafından bir toplama veya doğrulamada imzalanan ve "bu işlemlerin bu sıraya dahil edildiğini ve durum sonrası kökün bu olduğunu kanıtladık" yazan bir mesajdır. Bu katılımcılar, daha sonraki bir tarihte fiili duruma karşılık gelmeyen bir ön onay imzalayabilirler; Ama yaparlarsa, bir depozito yakarlar. Bu, tüketici ödemeleri gibi düşük değerli uygulamalar için kullanışlıdır, multi-milyon dolarlık finansal transferler gibi yüksek değerli uygulamalar ise sistemin tam güvenlik desteğinden "düzenli" bir onay bekleyebilir.

Ön doğrulama, yukarıda bahsedilen "Plasma/Validium hibrit sistemine" benzer başka bir hibrit sistem örneği olarak görülebilir, ancak bu sefer tam güvenlikli ancak yüksek gecikmeli bir Rollup (veya Validium) ile daha düşük güvenlik düzeyine sahip ancak daha düşük gecikme süresine sahip bir sistem arasında. Daha düşük gecikme süresi gerektiren uygulamalar daha düşük güvenlik elde eder, ancak maksimum güvenlik karşılığında daha yüksek gecikme süresi gerektiren uygulamalarla aynı ekosistemde bir arada bulunabilir.

Ethereum'u izinsiz okuyun

Daha az düşünülen, ancak yine de çok önemli olan bir başka bağlantı şekli, sistemin Ethereum blok zincirini okuma yeteneği ile ilgilidir. Özellikle, bu, Ethereum'un geri dönmesi gerektiğinde geri alma yeteneğini içerir. Bunun neden değerli olduğunu anlamak için aşağıdaki senaryoyu göz önünde bulundurun:

! [Papa I. Vitalinck, L2'yi yeniden tanımlıyor] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-ccbb1fb3ee-dd1a6f-69ad2a.webp)

Şemada gösterildiği gibi, Ethereum zincirinde bir geri dönüş meydana geldiğini varsayalım. Bu, zincirin sonlandırılmadığı bir çağda geçici bir başarısızlık olabilir veya ağın etkin olmaması ve çok fazla doğrulayıcının çevrimdışı olması ve zincirin uzun bir süre sonuçlandırılmaması olabilir.

Bunun yol açabileceği en kötü durum senaryosu aşağıdaki gibidir. Diyelim ki üst zincirin ilk bloğu, Ethereum zincirinin en soldaki bloğundan bazı verileri okuyor. Örneğin, birisi Ethereum'a 100 ETH'yi üst zincire yatırır. Ardından, Ethereum ile bir geri dönüş gerçekleşir. Ancak, üst zincirin geri dönüşü yoktur. Sonuç olarak, üst zincirin gelecekteki bloğu, yeni doğru Ethereum zincirinin yeni bloğunu doğru bir şekilde takip etti, ancak şimdi yanlış eski zincirin sonucu (yani, 100 ETH'lik bir depozito) üst zincirde hala var. Bu güvenlik açığı, üst zincirdeki köprülenmiş ETH'yi kısmi bir rezerve dönüştüren bir para biriminin oluşturulmasına izin verebilir.

Bu sorunu çözmenin iki yolu vardır:

Üst zincir yalnızca kesinleşmiş Ethereum bloklarını okuyabilir, bu nedenle geri alma işlemine gerek yoktur. ** Ethereum'da bir geri dönüş meydana gelirse, üst zincir de geri dönebilir. **

Her ikisi de bunun olmasını engelleyebilir. İlkinin uygulanması daha kolaydır, ancak Ethereum bir hareketsizlik dönemine girerse uzun süreli işlevsellik kaybına yol açabilir. İkincisinin uygulanması daha zordur, ancak her zaman optimum işlevsellik sağlar.

İlk yöntemde özel bir durum olduğuna dikkat etmek önemlidir (1). %51 saldırısı Ethereum'da iki uyumsuz blok oluşturursa ve her iki blok da aynı anda kesinleşmiş görünüyorsa, üst zincir yanlış bloğu seçebilir (yani, Ethereum topluluk konsensüsünün nihayetinde desteklemediği blok) ve doğru bloğa geçmek için geri alınması gerekir. Muhtemelen, bu durumla başa çıkmak için önceden kod yazmaya gerek yoktur; Bunu, üst zincirin sert çatalını yaparak halledebilir.

Zincirlerin Ethereum'daki verileri izinsiz olarak okuyabilmesi aşağıdaki nedenlerden dolayı değerlidir:

• Ethereum'da (veya diğer Katman 2'de) verilen tokenleri bu zincire çapraz zincirlerken ortaya çıkan güvenlik sorunlarını azaltın.
• Varlıkları zincirde güvenli bir şekilde tutmak için paylaşılan bir anahtar depolama yapısı kullanan hesap soyutlama cüzdanlarına izin verir.

İlk neden önemlidir, ancak bu önem zaten yaygın olarak kabul edilebilir; İkinci neden de aynı derecede önemlidir, çünkü bir cüzdanınız olabilir, anahtarları kolayca değiştirebilirsiniz ve varlıkları birçok farklı zincirde tutabilirsiniz.

Bir köprüye sahip olmak zinciri bir validium yapar mı?

Diyelim ki üst zincir tek bir zincir olarak başlıyor ve ardından birisi Ethereum'a zincirler arası bir sözleşme koyuyor. Zincirler arası sözleşme, üst zincirin blok başlığını kabul eden, kendisine gönderilen herhangi bir başlığın, üst zincirin fikir birliği tarafından kabul edildiğini gösteren geçerli bir sertifika ile geldiğini doğrulayan ve bu başlığı listeye ekleyen bir sözleşmedir. Jeton yatırma ve çekme gibi özellikleri etkinleştirmek için bunun üzerine uygulamalar oluşturulabilir. Böyle bir köprü kurulduktan sonra, daha önce bahsettiğimiz varlık güvenliği garantilerinden herhangi birini sağlıyor mu?

! [Papa I. Vitalinck, L2'yi yeniden tanımlıyor] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-77802047aa-dd1a6f-69ad2a.webp)

Şimdiye kadar, henüz değil! Bunun iki nedeni var:

Bloğun imzalandığını doğruluyoruz, ancak durum geçişinin doğru olmadığını doğrulamıyoruz. Dolayısıyla, Ethereum'da üst zincire yatırılan varlıklar yayınlarsanız ve üst zincirin doğrulayıcıları dolandırıcıysa, geçersiz bir durum geçişi imzalayabilir ve bu varlıkları çalabilirler.

• Üst zincirin Ethereum verilerini okuması için hala bir yol yok. Sonuç olarak, diğer (ve potansiyel olarak güvensiz) üçüncü taraf köprülere güvenmeden Ethereum'a özgü varlıkları üst zincire bile yatıramazsınız.

Şimdi, köprüyü bir doğrulama köprüsü yapalım: sadece fikir birliğini kontrol etmekle kalmaz, aynı zamanda herhangi bir yeni bloğun durumunun doğru hesaplandığını kanıtlayan bir ZK-SNARK'ı da kontrol eder.

Bu yapıldıktan sonra, üst zincirin doğrulayıcıları artık fonlarınızı çalamaz. Kullanılamaz veriler içeren bir blok yayınlayarak herkesin çıkmasını engelleyebilirler, ancak onu çalamazlar (çıkmalarına izin veren verileri sızdırma karşılığında kullanıcılar için fidye almaya çalışmadıkları sürece). Bu, validium'larla aynı güvenlik modelidir.

Ancak ikinci sorunu hala çözemedik: üst zincir Ethereum'u okuyamıyor.

Bunu yapmak için iki şeyden birini yapmamız gerekir:

• Son Ethereum bloğunu doğrulayan zincirler arası sözleşmeyi üst zincire yerleştirin.
• Üst zincirdeki her bloğun en son Ethereum bloğunun hash'ini içermesini sağlayın ve hash bağlantısını zorlayan bir çatal seçim kuralına sahip olun. Yani, kanonik zincirde olmayan bir Ethereum bloğuna bağlı üst zincir bloğunun kendisi kanonik değildir ve üst zincir blok zinciri başlangıçta kanonik olan ancak daha sonra kanonik olmayan bir Ethereum bloğuna bağlıysa, üst zincir bloğu da kanonik olmayan hale gelmelidir.

! [Papa I. Vitalinck, L2'yi yeniden tanımlıyor] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-7340ab7dba-dd1a6f-69ad2a.webp)

Diyagramdaki mor bağlantı, Ethereum konsensüsünü doğrulayan bir hash bağlantısı veya bir köprü sözleşmesi olabilir.

Bu yeterli mi? Anlaşıldığı üzere, yeterli değildi, çünkü bazı küçük özel durumlar vardı:

Ethereum %51 oranında saldırıya uğrarsa ne olur? ** Ethereum hard fork yükseltmesi nasıl yapılır? ** Üst zincirin hard fork yükseltmesi ile nasıl başa çıkılır?**

Ethereum'un %51 saldırısı, üst zincirin %51 saldırısına benzer sonuçlara sahip olacaktır, ancak tam tersi yönde. Ethereum'un hard fork'u, üst zincirdeki Ethereum köprüsünü artık geçerli hale getirebilir. Bu sorunun en temiz çözümü, Ethereum kesinleşmiş bir bloğu geri alırsa, üst zincirin de geri döneceğini ve Ethereum bir hard fork yaparsa, üst zincirin de bir hard fork yapacağını vaat etmektir. Böyle bir vaadin hiçbir zaman fiilen uygulanmasına gerek kalmayabilir: Üst zincirde bir yönetişim mekanizmasını etkinleştirebilir ve olası bir saldırı veya hard fork kanıtı görürse etkinleştirebilir ve yalnızca yönetişim mekanizması başarısız olursa üst zincirde bir hard fork yapabilirsiniz.

Soru (3)'ün tek geçerli cevabı, Ethereum'da bir tür yönetişim mekanizmasına sahip olmanın, Ethereum'daki köprü sözleşmesini üst zincirin hard fork yükseltmesinden haberdar edeceğidir.

Özet: İki yönlü bir doğrulama köprüsü, zinciri bir validium yapmak için neredeyse yeterlidir. Geriye kalan ana sorun, Ethereum'a köprünün çalışmamasına neden olan bir şey olduğunda diğer zincirin bir hard fork için sosyal bir taahhütte bulunmasıdır.

Sonuç

"Ethereum'a bağlantının" iki temel boyutu vardır:

Ethereum'a para çekme işlemlerinin güvenliği Ethereum verilerini okuma güvenliği

Her iki boyut da önemlidir ve farklı hususlara sahiptir. Her iki durumda da bir soyağacı vardır:

! [Papa I. Vitalinck, L2'yi yeniden tanımlıyor] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-7f230462a9-be23ca98bb-dd1a6f-69ad2a.webp)

Her boyutun iki farklı şekilde ölçüldüğüne dikkat edin (yani aslında dört boyut var mı?). ): Extract güvenliği, (i) güvenlik seviyesi ve (ii) en yüksek güvenlik seviyesinden yararlanan kullanıcıların veya kullanım durumlarının yüzdesi ile ölçülebilirken, okuma güvenliği (i) bağlantının Ethereum'un bloklarını hızlı bir şekilde okuyabilmesi, özellikle kesinleşmiş bir blok ile herhangi bir blok arasındaki fark ve (ii) %51 saldırıları ve hard fork'lar gibi uç durumlarla uğraşırken bağlantının sosyal taahhüdünün gücü ile ölçülebilir.

Bu tasarım alanında değeri olan birçok proje var. Bazı uygulamalar için yüksek güvenlik ve sıkı bağlantı önemlidir. Diğer uygulamalar için, daha yüksek ölçeklenebilirlik için daha gevşek bağlantı kabul edilebilir. Çoğu durumda, bugün daha yumuşak yöntemlerden bazılarıyla başlamak ve teknoloji geliştikçe önümüzdeki on yıl içinde kademeli olarak daha sıkı bağlantılara geçmek en iyisi olabilir.