Масштабируемость всегда была ключевым направлением отрасли, и так уж получилось, что блокчейны в настоящее время сталкиваются с проблемой «тройной дилеммы масштабируемости», и модульный блокчейн, который начался с Celestia, предлагает решения вокруг своей масштабируемости, высокого уровня безопасности и децентрализации, а модульный блокчейн становится мейнстримом, крипто KOL Тор Хартвигсен написал статью «Модульный блокчейн и его внутреннюю ценность», составленную BlockBeats следующим образом:
Вопросы, которые необходимо улучшить сегодня:
Межсетевая коммуникация без доверия
Масштабируемость роллапа при достаточно большом количестве транзакций
Поддерживать высокий уровень безопасности и децентрализации с целью увеличения пропускной способности (тройная дилемма блокчейна)
Во-первых, чтобы обеспечить полное понимание этих концепций, нам необходимо установить некоторую терминологию, как показано ниже:
Блок — это неотъемлемая часть блокчейна, и один блок состоит из двух компонентов: заголовок блока, тело блока, заголовок содержит хеш предыдущего блока, временную метку и другие данные, а тело содержит все транзакции в блоке.
Одной из самых популярных стратегий масштабирования на рынке является использование более крупных блоков (Solana).
Большие блоки = повышенная пропускная способность, но есть некоторые проблемы на уровне децентрализации.
Большие блоки = больший объем данных, необходимых узлам, и мало кто может позволить себе более дорогое оборудование, способное передавать огромные объемы данных.
Полный узел должен хранить весь блокчейн и все транзакции, которые были совершены с момента первого блока, и для того, чтобы совершать транзакции в блокчейне, он должен обеспечить консенсус, гарантировать, что данные доступны и что блоки действительны.
Легкие узлы используются для роллапов и передают большую часть работы на аутсорсинг полным узлам, они не проверяют транзакции, но проверяют, есть ли консенсус в каждом блоке и доступны ли данные блока сети, большинство легких узлов полагаются на «честное большинство участников», что большинство участников (например, валидаторы) честны, легкие узлы требуют меньше оборудования, больше узлов, но в целом слабее безопасность (иногда).
Rollup/L 2 — это цепочка, построенная поверх Ethereum, использующая основную сеть Ethereum в качестве расчетного уровня, а Rollup можно рассматривать как отдельный уровень исполнения и возвращает пакет транзакций в основную сеть для проверки.
В настоящее время существует два типа накопительных пакетов: оптимистичный накопительный пакет и накопительный пакет ZK.
Блокчейн можно разделить на 4 уровня:
Уровень исполнения, который обеспечивает среду для Dapps и обрабатывает транзакции в них;
Уровень доступности данных: узлы получают блоки от генератора блоков и проверяют, являются ли данные (транзакции) общедоступными
Уровень консенсуса: определяет порядок транзакций
Расчетный уровень: определяет фактическое состояние блокчейна (окончательный)
Монолитные блокчейны — это цепочки, состоящие из всех вышеперечисленных 4 уровней, поэтому монолитные блокчейны должны обрабатывать все вышеперечисленное, как в случае с Ethereum и большинством других блокчейнов, которые вы знаете.
Модульный блокчейн — это цепочка, которая передает один или несколько из этих 4 уровней на аутсорсинг внешней цепочке, которая может достичь новых уровней масштабируемости благодаря тому, что модульные блокчейны могут фокусироваться на определенных элементах.
Некоторые из основных концепций описаны выше и сведены в таблицу следующим образом:
Роллапы (например, Arbitrum, Optimism) на Ethereum в настоящее время выступают в качестве уровня исполнения и реализуют уровень доступности данных, уровень консенсуса и уровень расчетов через основную сеть Ethereum, которая будет использовать «доступность данных в сети» для публикации данных в указанном L 1 (Ethereum).
И наоборот: роллап с «доступностью данных вне сети» публикует свои данные в месте, отличном от указанного L1, и роллап по-прежнему может использовать Ethereum в качестве расчетного уровня, но Celestia будет действовать как уровень доступности данных, публикуя данные таким образом (доступность данных вне сети).
Вот различные типы структур роллапа в Ethereum:
-Monolith = Основная сеть Ethereum
-Rollup=например, Arbitrum, Optimism (действует как уровень исполнения и использует Ethereum для других)
-validium=“Свертка доступности данных вне сети”, например, Celestia
Celestia — это модульная блокчейн-сеть, и блокчейн и все накопительные пакеты виртуальных машин (не только EVM) могут использовать Celestia в качестве уровня доступности данных и уровня консенсуса, как показано на рисунке ниже, Celestia предоставляет различные решения для модульного масштабирования, такие как «Суверенные роллапы, Celestium и т. д.».
Доступность данных: Как узел, можно получить блок от генератора блоков и необходимо убедиться, что данные являются публичными (опубликованными), чтобы добавить их в качестве следующего звена в блокчейне.
Проблемы с доступностью данных: возникают при хранении данных.
В частности, генератор блоков не раскрывает данные нового блока (в случае атаки по сокрытию данных), и узел внезапно не может одобрить блок, потому что не может прочитать данные, что является распространенной проблемой в роллапах.
Легкий клиент (о котором я рассказывал ранее) может проверять доступность данных без необходимости скачивать все данные, а легкий клиент запускает небольшую выборку данных и получает 50% уверенность в том, что данные действительно публикуются каждый раз.
Во многих случаях легким узлам достаточно загрузить менее 1% данных, чтобы гарантировать, что 99% данных будут опубликованы, что является большим улучшением!
Подробнее
Возвращаясь к легким клиентам, как я уже говорил ранее, легкие узлы гораздо дешевле с точки зрения требований к аппаратному обеспечению, но, поскольку они полагаются на «честные предположения большинства», они менее безопасны.
А как насчет легкого клиента “нескольких честных предположений”?
Например, легкие узлы Celestia используют выборку доступности данных, загружая небольшую часть данных, и они полагаются на «несколько предположений честности» (при условии, что небольшое количество трейдеров блокчейна честны и следуют правилам протокола), что значительно повышает безопасность.
На следующем рисунке показано сравнение различных узлов и клиентов
Теперь давайте взглянем на различные решения Celestia:
-Суверенный роллап
-Sovereign Rollup сам обрабатывает уровень исполнения и уровень расчетов, а не использует Ethereum в качестве уровня расчетов, как Arbitrum и Optimism.
Преимущества Sovereign Rollup:
Большая свобода в отношении среды выполнения
Отсутствие общих вычислительных ресурсов
Хардфорк возможен после того, как что-то пошло не так
Суверенные роллапы больше похожи на L 1 и могут быть связаны с другими суверенными роллапами и уровнями расчетов.
Блокчейн-кластер — это набор блокчейнов и роллапов, которые могут взаимодействовать друг с другом «минимизированным образом», мостом между двумя цепочками, который не требует посредника или честного предположения большинства для обеспечения безопасности средств.
Примером кластера является Ethereum и его Rollup (L2) или различные цепочки в экосистеме Cosmos, которые способны к внутрикластерной коммуникации (мосты с минимальным доверием, а не доверенные мосты).
Вот все в сочетании с Селестией:
Коммуникация с минимальным доверием (внутрикластерная коммуникация) требует «нескольких честных предположений», чем и пользуется Celestia, а легкие узлы могут использовать выборку доступности данных. Мосты с минимальным доверием гораздо более безопасны, образуя «кластер» цепочки и «внутрикластерную связь», поэтому Celestia предоставляет ключевые части роллапа для формирования кластера и взаимодействия без доверия.
Celestia Quantum Gravity Bridge — это мост доступности данных между Ethereum и Celestia, который обеспечивает «доступность данных вне сети» L2 (роллапы Ethereum, использующие Celestia в качестве уровня доступности данных) на Ethereum.
Celestium — это L2-роллап, построенный на основе Ethereum, использующий Celestia вместо Ethereum в качестве уровня доступности данных и по-прежнему использующий основную сеть Ethereum для расчетов и консенсуса, а другие L2 следуют этому примеру, чтобы улучшить его масштабируемость.
Celestia — это автономный уровень доступности данных, а в некоторых случаях и уровень консенсуса, и Rollups могут использовать Celestia для улучшения масштабируемости благодаря присущим методам выборки доступности данных и «честным» легким узлам.
Давайте закончим эту тему, поговорив о Fuel Labs, которая создает уровень выполнения, который может быть реализован с помощью Ethereum и Celestia, поддерживая высокий уровень безопасности и децентрализацию для масштабирования пропускной способности.
Узнайте больше о Fuel Labs:
Одним из продуктов Fuel Labs является Optimistic Rollup, который они создали для масштабирования Ethereum. Включать:
Мост между Fuel и Ethereum с минимальным доверием
FuelVM - Параллельная проверка путем запуска смарт-контрактов с использованием “UTXO” (неиспользованные выходы транзакций).
Язык программирования Sway
В двух словах, FuelVM могут запускать несколько процессов одновременно (параллельная проверка), потому что Celestia работает со всеми виртуальными машинами, и Fuel также может использовать Celestia в качестве уровня доступности данных и/или уровня консенсуса для запуска накопительных пакетов.