Tác giả: Đa giác Tổng hợp: blockchain bản địa
Hôm nay, nhóm kỹ thuật tại Polygon Labs đang chia sẻ kiến trúc được đề xuất của Polygon 2.0, nhằm mục đích cung cấp khả năng mở rộng vô hạn và tính thanh khoản thống nhất, đồng thời hiện thực hóa tầm nhìn của Polygon là lớp giá trị của Internet.
Trong suốt lịch sử của mình, Web3 đã phải đối mặt với các vấn đề mở rộng gai góc. Mặc dù có thể tiếp tục thêm các chuỗi mới để đáp ứng nhu cầu về không gian khối, nhưng điều này chắc chắn phải trả giá: sự phân mảnh thanh khoản và trải nghiệm người dùng kém.
Đa giác 2.0 là giải pháp. Giống như Internet là một môi trường truy cập thông tin thống nhất và có thể mở rộng linh hoạt, Polygon 2.0 cũng là một môi trường truy cập giá trị thống nhất và có thể mở rộng linh hoạt: lớp giá trị của Internet.
Chúng tôi tin rằng đề xuất này có thể và nên hướng dẫn tất cả các nỗ lực phát triển giao thức Polygon trong tương lai, cả với tư cách là một ngôi sao phía bắc khái niệm và như một khuôn khổ phát triển chính thức.
Bối cảnh: phân kỳ và hội tụ
Kể từ khi thành lập Polygon, các nhà phát triển và cộng đồng của nó đã chấp nhận tinh thần thử nghiệm. Thay vì cố gắng dự đoán tương lai và đặt cược vào một cách tiếp cận duy nhất, chúng tôi tích cực khuyến khích nhiều cách tiếp cận để xây dựng cơ sở hạ tầng chuỗi khối thế hệ tiếp theo. Điều này phù hợp với quy trình điển hình của việc giải quyết vấn đề sáng tạo, trong đó giai đoạn khám phá nhiều ý tưởng và cách tiếp cận khác nhau được theo sau bởi giai đoạn hội tụ, trong đó những ý tưởng và cách tiếp cận này củng cố và đưa ra giải pháp cho một vấn đề. Cho rằng blockchain là một ngành công nghiệp trẻ và rất năng động, cách tiếp cận này là một lựa chọn rõ ràng.
Trong giai đoạn phân kỳ ban đầu, nhóm phát triển Đa giác đã thử nghiệm trên toàn bộ công nghệ. Chỉ để đặt tên cho một số trong những nỗ lực này:
- Các kiến trúc chuỗi khối khác nhau: sidechains, rollups, validium, v.v.;
- Các phương pháp khác nhau để xây dựng môi trường thực thi được ZK hỗ trợ: zkEVM loại 1-3, Polygon Miden;
- Nhiều ứng dụng khách blockchain: Polygon Edge, ứng dụng khách Ethereum hiện có và ứng dụng khách tùy chỉnh, chẳng hạn như ứng dụng khách hiện đang được sử dụng bởi bản tổng hợp Polygon zkEVM;
- Các giải pháp khác nhau cho các phần khác của ngăn xếp, chẳng hạn như nhắn tin chuỗi chéo, đặt cược, v.v.
Giai đoạn này rất hữu ích. Các phương pháp và kỹ thuật khác nhau đã được thử nghiệm và nhiều bài học quan trọng đã được rút ra. Đã đến lúc bắt đầu lọc và tích hợp các ý tưởng và nỗ lực.
Trong giai đoạn hội tụ, nhóm giao thức Đa giác và những người đóng góp dần dần được sắp xếp theo một kiến trúc giao thức cụ thể (tức là ngăn xếp công nghệ), hiện chúng tôi rất vui khi sử dụng làm cơ sở hạ tầng tối ưu cho lớp giá trị của Internet.
Kiến trúc giao thức
Kiến trúc Polygon 2.0 được chính thức hóa như một tập hợp các lớp giao thức được thiết kế để hoạt động cùng nhau. Có lẽ ví dụ nổi bật nhất của kiến trúc phân lớp này là Bộ Giao thức Internet, có bốn lớp (Liên kết, Mạng, Vận chuyển và Ứng dụng) cung cấp năng lượng cho Internet. Mỗi lớp giao thức có một quy trình con cụ thể và sự phân tách hợp lý này giúp đơn giản hóa việc lập luận, triển khai và nâng cấp kiến trúc.
Polygon 2.0 bao gồm bốn lớp giao thức, mỗi lớp hỗ trợ một quy trình quan trọng trong mạng:
- Lớp cam kết
- Lớp khả năng tương tác
- Lớp thực hiện
- Lớp xác minh
Lớp cam kết
Lớp cam kết là một giao thức dựa trên PoS (Proof of Stake) tận dụng mã thông báo gốc của Đa giác để cung cấp sự phân quyền cho các chuỗi Đa giác tham gia. Nó thực hiện điều này thông qua một nhóm trình xác thực phổ biến, phi tập trung cao và mô hình đặt lại cổ phần tích hợp sẵn.
Lớp cam kết được triển khai trên Ethereum thông qua hai loại hợp đồng thông minh:
Trình quản lý trình xác thực: Trình quản lý trình xác thực là một hợp đồng thông minh quản lý nhóm trình xác thực công khai mà tất cả các chuỗi Đa giác đều có thể sử dụng. Nó làm như sau:
- Duy trì việc đăng ký thẩm tra viên;
- Xử lý các yêu cầu đặt cược và hủy đặt cược từ những người xác thực;
- Cho phép người xác thực đăng ký, nghĩa là thế chấp lại bất kỳ số lượng chuỗi Đa giác nào;
- Xử lý sự kiện cắt.
Trình quản lý chuỗi: Hợp đồng Trình quản lý chuỗi quản lý bộ trình xác thực cho từng chuỗi Đa giác. Mỗi chuỗi Đa giác có hợp đồng Trình quản lý chuỗi, thực hiện các chức năng sau:
- Xác định mức độ phân cấp mong muốn, tức là số lượng trình xác nhận;
- (Tùy chọn) Xác định các yêu cầu bổ sung cho trình xác thực (ví dụ: tuân thủ GDPR, nắm giữ các mã thông báo khác ngoài mã thông báo gốc của Đa giác, v.v.);
- (Tùy chọn) Xác định tiêu chí cắt giảm.
Như đã đề cập ở trên, Lớp cổ phần cung cấp khả năng phân cấp “ngoài luồng” cho các chuỗi Đa giác, do đó cho phép các nhóm của các chuỗi này tập trung vào các trường hợp sử dụng và cộng đồng hơn là cơ sở hạ tầng. Đối với người xác thực, nó cung cấp phần thưởng được đảm bảo bằng mã thông báo Đa giác, cũng như cơ hội nhận được các luồng thu nhập bổ sung bằng cách thu phí giao dịch và phần thưởng mã thông báo bổ sung từ các chuỗi mà họ xác thực.
Lớp khả năng tương tác
Lớp khả năng tương tác tạo điều kiện cho việc nhắn tin liên chuỗi an toàn và liền mạch trong hệ sinh thái Đa giác. Nó trừu tượng hóa sự phức tạp của giao tiếp chuỗi chéo và làm cho toàn bộ mạng Đa giác trông giống như một chuỗi đối với người dùng, bằng cách cho phép:
- Quyền truy cập được chia sẻ vào tài sản Ethereum gốc: Các cầu nối chuỗi chéo thường yêu cầu người dùng đúc các phiên bản tổng hợp của mã thông báo Ethereum - một cơn ác mộng về trải nghiệm người dùng. Lớp khả năng tương tác cung cấp một cầu nối được chia sẻ với Ethereum và cho phép chuyển giao liên chuỗi liền mạch các tài sản Ethereum gốc.
- Khả năng kết hợp liền mạch: Lớp khả năng tương tác có thể hỗ trợ các giao dịch xuyên chuỗi nguyên tử gần như ngay lập tức, đây là một phần cốt lõi trong tầm nhìn thanh khoản hợp nhất của Polygon 2.0.
Lớp khả năng tương tác mở rộng thiết kế của giao thức LxLy hiện đang được sử dụng bởi bản tổng hợp Polygon zkEVM và khái niệm hàng đợi tin nhắn của nó. Mỗi chuỗi Đa giác duy trì một hàng đợi tin nhắn gửi đi cục bộ ở định dạng được xác định trước có chứa: tin nhắn (tài sản kỹ thuật số, tức là mã thông báo hoặc tin nhắn tùy ý), chuỗi đích, địa chỉ đích và siêu dữ liệu. Hàng đợi tin nhắn có bằng chứng ZK tương ứng. Sau khi bằng chứng ZK tham chiếu đến một hàng đợi cụ thể được xác minh trên Ethereum, bất kỳ tin nhắn nào từ hàng đợi đó đều có thể được chuỗi và địa chỉ nhận của nó sử dụng một cách an toàn.
Dựa trên thiết kế này, chúng tôi đề xuất giới thiệu một thành phần tổng hợp duy nhất để cải thiện hơn nữa các giao dịch xuyên chuỗi, làm cho chúng gần như ngay lập tức và nguyên tử. Trình tổng hợp nằm giữa chuỗi Đa giác và Ethereum và cung cấp hai dịch vụ:
- chấp nhận bằng chứng ZK và đại diện của hàng đợi tin nhắn (ví dụ: gốc Merkle);
- Tổng hợp các bằng chứng ZK thành một bằng chứng ZK duy nhất và gửi nó tới Ethereum để xác minh.
Khi bằng chứng ZK được bộ tổng hợp chấp nhận, chuỗi nhận có thể bắt đầu chấp nhận các tin nhắn gửi đến một cách lạc quan (biết rằng tính nhất quán toàn cầu cuối cùng được đảm bảo bằng chứng ZK), điều này làm cho các tương tác giữa các chuỗi trở nên liền mạch. Bằng cách tổng hợp các bằng chứng ZK, bộ tổng hợp giảm đáng kể mức tiêu thụ Ethereum Gas để xác minh bằng chứng.
Để đảm bảo tính sống động và khả năng chống kiểm duyệt, trình tổng hợp sẽ được điều hành theo cách phi tập trung bởi các trình xác thực Đa giác từ nhóm trình xác thực công khai được đề cập ở trên.
Lớp thực thi
Lớp thực thi cho phép bất kỳ chuỗi Đa giác nào tạo ra các lô giao dịch được đặt hàng, còn được gọi là khối. Lớp giao thức này tương đối hàng hóa; hầu hết các mạng chuỗi khối (Ethereum, Bitcoin, v.v.) đều sử dụng nó ở định dạng tương tự.
Lớp thực thi có nhiều thành phần như:
- P2P: cho phép các nút (trình xác thực và nút đầy đủ) khám phá lẫn nhau và trao đổi tin nhắn;
- Đồng thuận: cho phép những người xác thực đồng ý về một thế giới quan duy nhất (tức là chuỗi khối);
- Mempool: Thu thập các giao dịch do người dùng gửi và đồng bộ hóa chúng giữa các trình xác thực;
- Cơ sở dữ liệu: lưu trữ lịch sử giao dịch;
- Trình tạo nhân chứng: Tạo dữ liệu nhân chứng theo yêu cầu của trình chứng minh ZK.
Cho rằng lớp này được phổ biến hóa nhưng tương đối phức tạp để triển khai, nên sử dụng lại các triển khai hiệu suất cao hiện có (chẳng hạn như Erigon) càng nhiều càng tốt.
Lớp xác thực
Proof Layer là một giao thức chứng minh ZK linh hoạt, hiệu suất cao. Nó tạo bằng chứng cho tất cả các giao dịch (nội bộ và bên ngoài (nghĩa là chuỗi chéo)) cho mỗi chuỗi Đa giác.
Lớp chứng minh có các thành phần sau:
- Trình chứng minh phổ quát: Trình chứng minh ZK hiệu suất cao, được phát triển bởi các nhà nghiên cứu ZK tại Polygon, với tư cách là người kế thừa Plonky2, một SNARK đệ quy tự nâng giới hạn hiệu quả bằng chứng lên hai bậc độ lớn và chứng minh rằng Polygon ZK Chuyên môn của nhóm . Prover cung cấp một giao diện rõ ràng được thiết kế để hỗ trợ các loại giao dịch tùy ý, định dạng máy trạng thái. Hơn nữa, việc sử dụng một minh chứng duy nhất làm cho việc tổng hợp và xác minh bằng chứng trở nên đơn giản và rất hiệu quả.
- (Tùy chọn) Trình tạo máy trạng thái: Một khung để xác định các máy trạng thái, được phát triển bởi các nhà nghiên cứu ZK của Polygon với tư cách là người kế thừa PIL, được sử dụng để xây dựng triển khai zkEVM của Polygon ban đầu. Hàm tạo trừu tượng hóa sự phức tạp của cơ chế chứng minh và cho phép các nhà phát triển xây dựng các máy trạng thái thông qua giao diện dễ sử dụng. Nó là mô-đun; cho phép các nhà phát triển xác định các máy trạng thái có thể tham số hóa, giúp việc xây dựng, thử nghiệm và kiểm tra các máy trạng thái lớn và phức tạp trở nên dễ dàng hơn.
- State Machine: Mô phỏng môi trường thực thi và định dạng giao dịch mà người chứng minh đang chứng minh. Một máy trạng thái có thể được triển khai bằng cách sử dụng các hàm tạo ở trên hoặc nó có thể được tùy chỉnh hoàn toàn, chẳng hạn như sử dụng Rust. Nhóm ZK của Polygon cung cấp hai triển khai máy trạng thái - zkEVM và MidenVM - và cộng đồng có thể xây dựng các triển khai máy trạng thái khác (chẳng hạn như zkWASM).
Lớp chứng minh và hiệu suất cao, linh hoạt của nó cung cấp một số lợi ích chính,
Chủ yếu là: (i) tạo, tổng hợp và xác minh bằng chứng đơn giản và hiệu quả, (ii) giao tiếp xuyên chuỗi giữa các máy trạng thái khác nhau.
Nhìn về tương lai
Trong vài ngày và vài tuần tới, chúng ta sẽ đi sâu vào các lớp giao thức Polygon 2.0. Chúng ta sẽ khám phá cách mỗi phần mềm hoạt động ở cấp độ thấp hơn và cách chúng kết hợp với nhau để tạo thành kiến trúc tối ưu, độc đáo của tầng giá trị của internet.
Như mọi khi, chúng tôi mời cộng đồng xem xét và cung cấp phản hồi về đề xuất này cũng như nghiên cứu sâu sắp tới. Hãy cùng nhau đạt được Polygon 2.0!
