Оскільки Ethereum слідував дорожній карті, орієнтованій на ролапи, вся спільнота вважала, що ролапи стануть рішенням для проблеми масштабованості Ethereum. Однак на сьогоднішній день ролапи все ще поступаються деяким високопродуктивним L1 за обчислювальною потужністю.

Це, ймовірно, пов'язано з тим, що команди роллапів повинні мати справу не тільки з виконанням, але й з різними системами доказів, мостами та іншими речами у своїх зусиллях по масштабуванню Ethereum.

Але у нас є тип роллапів, який з'явився, щоб підкреслити справжню силу ролапів: Gigagas rollups. У нашій попередній серії ми розглянули ролапи на основі базису, бустерні та нативні ролапи. У цій статті ми розглянемо гігагазові роллапи, розглянувши, що вони намагаються вирішити і як працюють.

Які виклики з продуктивністю існують для роллапів?

Основна проблема продуктивності для L2 це проблема DA. Однак, з останніми досягненнями в зовнішніх рішеннях DA, таких як @eigen_daі з введенням блобів, ДА більше не є гальмом. Замість цього, ми тепер зіткнулися з кількома новими обмеженнями.

Однією з найбільших причин проблеми з продуктивністю є те, що реалізації EVM зазвичай є однопотоковими, тобто вони використовують лише одне ядро процесора одночасно, хоча сучасні процесори мають кілька ядер, здатних виконувати різні завдання одночасно. В результаті стеля продуктивності задається тактовою частотою одного ядра.

Перехід до паралельного виконання є складним через необхідні зміни, необхідні в EVM, керуванні станом та структурі транзакцій. Тим часом, останні дослідження від @VangelisAndr, показали, що64.85% транзакцій Ethereumякщо можна розпаралелити, уявіть, скільки транзакцій можна розпаралелити на L2, щоб ще більше підвищити продуктивність.

Ще одне виклик виникає при збільшенні ліміту газу блоку на L2 для досягнення вищої пропускної здатності, оскільки це може підірвати доказовий механізм. Якщо докази шахрайства потребують подання цілих блоків, вони можуть конфліктувати з власними обмеженнями розміру блоків Ethereum. Виробництво блоків L2 відрізняється від L1, що відкриває можливості для оптимізації та паралелізації в послідовнику та виконавчому клієнті, відходячи від традиційних концепцій L1.

Значний виклик полягає в досягненні спільної послідовності для покращення взаємодії L2, зберігаючи децентралізацію. Однак цей підхід ще є новим, і великі роллапи можуть бути неприйнятними до передачі контролю над послідовністю третім сторонам, оскільки переваги збільшення композабельності є неясними, а продуктивність може страждати.

Ethereum використовує модифіковані дерева Меркла-Патріції (MPTs), щоб керувати та перевіряти свої дані типу ключ-значення. ЕВМ не визначає, як повинен зберігатися стан, тому вона дозволяє клієнтам вузлів експериментувати з різними рішеннями. Наразі використовуються реалізації, такі як LevelDB, PebbleDB та MDBX, проте вони не мають властивостей аутентифікованих сховищ ключ-значення, таких як криптографічні докази цілісності. Це збільшує довірчі припущення, ускладнює докази шахрайства та додає накладні витрати на перевірку змін стану, що впливає на ефективність та безпеку.

Для більшості роллапів продуктивність, як правило, вимірюється за кількістю транзакцій, а не за газом. Однак, перш ніж спуститися в деталі того, як гігагасові роллапи вирішують проблеми масштабованості, давайте розглянемо, чому газ, а не TPS, є більш значущим показником і чому ми повинні звертати на нього увагу.

Чому ми вимірюємо газ?

Продуктивність в роллапах та самому Ethereum часто вимірюється кількістю транзакцій на секунду (TPS), але більш точним показником може бути 'газ на секунду.' Ця міра вказує на обчислювальну потужність мережі кожну секунду, де 'газ' представляє обчислювальну вартість виконання операцій, таких як транзакції або смарт-контракти.

TPS, однак, не враховує складність та різноманітні вимоги до ресурсів різних транзакцій та операцій, що робить його неповним та часто вводить в оману щодо продуктивності мережі. Мережа може обробляти більше транзакцій за менші обчислювальні витрати, але TPS не відображав би справжню потужність системи.

Прийняття газу в секунду в якості стандартного показника продуктивності забезпечує більш чітке і точне уявлення про пропускну здатність і ефективність блокчейну. Ви можете прочитати статтю за @paramonowwна чомуTPS це дурний показник.

Поддержка газа важна, потому что она отражает, сколько работы может обрабатывать сеть, предоставляя более ясное представление о масштабируемости и эффективности. Ценообразование на газ влияет на экономику сети, влияя на комиссии за транзакции и вознаграждения, что, в свою очередь, влияет на поведение пользователей и безопасность сети. Поэтому, хотя количество транзакций в секунду дает общую информацию, количество газа в секунду предлагает более глубокое представление о реальных возможностях производительности блокчейна.

Тепер, коли ми розуміємо газ, що таке гігагази та гігагази роллапи конкретно?

Що таке гігагас роллапи?

Gigagas вимірює пропускну здатність у мільярдах газових одиниць на секунду, що забезпечує вищу міру ємності порівняно з TPS. Gigagas rollups по суті є rollups, призначені для управління пропускною здатністю 1 гігагаса на секунду, обробляючи 1 мільярд газових одиниць на секунду. Хоча концепція на перший погляд проста, її впровадження є складним. Наразі навіть з централізованим послідовним розташуванням жоден rollup Ethereum не наближається до цього показника, і весь екосистема в цілому обробляє лише близько 60 Mgas (60 мільйонів газових одиниць) на секунду.

Джерело:роллапи.wtf

Роллапи Gigagas масштабуватимуть пропускну здатність, обробляючи транзакції в гігагасах, що дозволяє швидко здійснювати великі обсяги транзакцій або складні операції. Вони покращать ефективність завдяки інноваціям у стисненні даних, генерації доказів та публікації даних на головному ланцюжку з метою мінімізації накладних витрат та досягнення максимальної пропускної здатності.

Кілька команд активно розробляють роллапи gigagas. Наприклад, @Abundance_xyz is crafting an entire gigagas роллап stack, whereas @rise_chainсконцентрована на створенні гігага-роллапів, введенні значних модифікацій та оптимізацій в EVM та ще більше. Давайте детальніше розберемося, як працюють гігага-роллапи, з особливим акцентом на RISE.

Як працюють гігагаси роллапів?

RISE - це платформа L2, призначена для вирішення проблем продуктивності rollup Ethereum. Незважаючи на досягнення, поточні рішення L2 не можуть зрівнятися зі швидкістю Solana. RISE використовує паралельний EVM, постійне виконання та нову архітектуру стану на RethSDK для збільшення пропускної здатності. RISE має на меті пропускну здатність понад 1 Гігагас на секунду.

Архітектура RISE включає повністю відкритий механізм паралельного виконання EVM під назвою pevm, який підтримує безперервне виконання через блоковий конвеєр. Для доступу до станів RISE використовує версіоновані дерева Меркла для оптимізації продуктивності та спеціальну базу даних RiseDB, адаптовану для станів ланцюга EVM.

Стек RISE побудований на Reth. Щодо доступності даних, архітектура потребує високої пропускної здатності та є модульною для використання різних рішень щодо доступності даних. RISE також використовує послідовність на основі для децентралізації виробництва блоків. Якщо ви не знаєте, що таке роллапи на основі, ви можете подивитися наперша стаття в цій серії, яке розглядає його переваги й недоліки.

У типових налаштуваннях Layer 2 лише близько 8% часу блоку витрачається на виконання через послідовний процес, що включає згоду, виконання та мерклізацію. Це стає неефективним, оскільки згода може займати 40-80%, а мерклізація - до 60% від залишку часу. Continuous Block Pipeline (CBP) RISE поліпшує це за рахунок паралельного виконання, безперервної обробки транзакцій та одночасного обчислення кореня стану. Це дозволяє майже на 100% використовувати час блоку для виконання транзакцій, значно поліпшуючи ефективність порівняно з традиційними методами.

Ethereum використовує двошарову систему стану з деревом Меркла-Патріції (MPT). MPT забезпечує цілісність даних, але призводить до великого збільшення читання та запису через свою структуру та природу дерева ЛСМ (лог-структурованого злиття) бази даних. Це призводить до численних операцій введення/виведення для запитів щодо стану. MPT використовує розширювальні вузли для зменшення зайвості, але виклики включають неефективне використання SSD, значне навантаження компактизації та недостатнє використання ЦП під час очікування введення/виведення.

RISE протистоїть цим питанням, використовуючи версію дерева Меркла, яке покращує ефективність зберігання з версійними ключами. Воно також використовує підхід LETUS з кодуванням дельта та файлами у формі журналу, щоб зменшити ефекти ампліфікації. Це призводить до кращого управління зберіганням та більш ефективного отримання даних.

Чи стане кожен роллап гігагас роллапом?

Існує багато причин, чому не кожен роллап стане гігагас-роллапом. Не всі додатки потребують такої високої продуктивності, а складність та вартість, пов'язані з технологією гігагасу, можуть бути необґрунтовані для проектів з меншими потребами у транзакціях або простішими випадками використання.

Деякі роллапи надають перевагу іншим аспектам, таким як легкість використання, конфіденційність або застосування в конкретному секторі в порівнянні з пропускною здатністю. Також існує баланс між масштабованістю та децентралізацією, де деякі вважають за краще зберігати більш децентралізовану структуру, аніж просуватися в напрямку гігагашової продуктивності. Інкрементальна масштабованість може бути більш практичною, уникнувши необхідності в значних змінах системи.

Перехід на рівні гігагасів може нарушити існуючі інтеграції або ускладнити взаємодію користувачів без необхідності. Вибір стати роллапом гігагасів великою мірою залежить від ресурсів, стратегічних цілей та загального положення ланцюга.

Висновок

Роллапи від Gigagas є значним кроком в передових можливостях масштабованості Ethereum, завдяки впровадженню кількох вдосконалень у стеку роллапів. За допомогою цих нових функцій роллапи від Gigagas вирішують основні проблеми, такі як виконання на одному потоці, управління мерклізацією та неефективність зберігання стану, з якими сьогодні стикаються традиційні L2 роллапи.

Однак досягнення високого рівня продуктивності на рівні гігагас вимагає досить складних та трансформаційних архітектурних змін. Крім того, це передбачає компроміси, такі як баланс між масштабованістю та децентралізацією. В результаті не є обов'язковим, щоб кожен роллап в екосистемі був роллапом Gigagas.

Окрім всього цього, здається, що роллапи від gigagas нададуть великі можливості спільноті Ethereum, щоб продемонструвати справжню силу Ethereum.

Протягом цієї серії роллапів ми поглибилися в різні типи масштабування Ethereum: відзасновані роллапи в частині Iдороллапи підсилювача в частині II,роллапи в розділі III, і, нарешті, гігагасові ролапи в цій останній частині. Ця стаття завершує наше дослідження ролапів, але це далеко не кінець подорожі. Слідкуйте за новими серіями та глибокими статтями про останні інновації, які формують майбутнє Ethereum!

Disclaimer:

1. Цю статтю перепринтовано з [Дослідження 2077]. Усі авторські права належать оригінальному авторові [2077 Дослідження]. Якщо є заперечення проти цього передруку, будь ласка, зв'яжіться з Gate Learnкоманда, і вони оперативно це вирішать.
2. Відповідальність за відмову: Погляди та думки, висловлені в цій статті, належать виключно автору і не становлять жодних інвестиційних порад.
3. Переклади статті на інші мови здійснюються командою gate Learn. Якщо не зазначено інше, копіювання, поширення або плагіат перекладених статей заборонені.