Перейти до основного вмісту
Change page

Масштабування

Огляд масштабування

Оскільки кількість людей, що використовують Етеріум, зросла, блокчейн досяг певних обмежень пропускної здатності. Це призвело до зростання вартості використання мережі, створивши потребу в «рішеннях для масштабування». Існує багато рішень, які досліджуються, тестуються та впроваджуються, і які використовують різні підходи для досягнення подібних цілей.

Головна мета масштабованості — збільшити швидкість транзакцій (швидша фінальність) та пропускну здатність транзакцій (більша кількість транзакцій на секунду) без шкоди для децентралізації чи безпеки. У блокчейні Етеріуму рівня 1 (l1) високий попит призводить до сповільнення транзакцій та нежиттєздатних цін на газ. Збільшення пропускної здатності мережі з точки зору швидкості та обсягу транзакцій є фундаментальним для значущого та масового впровадження Етеріуму.

Хоча швидкість і пропускна здатність важливі, необхідно, щоб рішення для масштабування, які забезпечують ці цілі, залишалися децентралізованими та безпечними. Збереження низького бар'єра входу для операторів вузлів є критично важливим для запобігання переходу до централізованої та небезпечної обчислювальної потужності.

Концептуально ми спочатку поділяємо масштабування на ончейн-масштабування та позамережеве масштабування.

Передумови

Ви повинні добре розуміти всі базові теми. Впровадження рішень для масштабування є складним завданням, оскільки ця технологія менш перевірена на практиці та продовжує досліджуватися й розроблятися.

Ончейн-масштабування

Ончейн-масштабування вимагає змін у протоколі Етеріуму ( рівня 1 (l1)). Довгий час очікувалося, що шардинг блокчейну масштабує Етеріум. Це мало передбачати поділ блокчейну на окремі частини (шарди), які б перевірялися підмножинами валідаторів. Однак масштабування за допомогою ролапів рівня 2 (l2) стало основним методом масштабування. Це підтримується додаванням нової, дешевшої форми даних, прикріплених до блоків Етеріуму, яка спеціально розроблена для того, щоб зробити ролапи дешевими для користувачів.

Шардинг

Шардинг — це процес поділу бази даних. Підмножини валідаторів відповідали б за окремі шарди, а не відстежували б весь Етеріум. Шардинг довгий час був у дорожній карті Етеріуму, і колись планувалося його впровадження до Злиття з переходом на доказ частки (PoS). Однак швидкий розвиток ролапів рівня 2 (l2) та винахід данкшардингу (додавання блобів даних ролапів до блоків Етеріуму, які можуть дуже ефективно перевірятися валідаторами) призвели до того, що спільнота Етеріуму віддала перевагу масштабуванню, орієнтованому на ролапи, замість масштабування за допомогою шардингу. Це також допоможе зберегти логіку консенсусу Етеріуму простішою.

Позамережеве масштабування

Позамережеві рішення реалізуються окремо від Головної мережі рівня 1 (l1) — вони не вимагають змін в існуючому протоколі Етеріуму. Деякі рішення, відомі як рішення «рівня 2 (l2)», отримують свою безпеку безпосередньо від консенсусу Етеріуму рівня 1 (l1), наприклад, оптимістичні ролапи, ролапи з нульовим розголошенням або канали стану. Інші рішення передбачають створення нових ланцюгів у різних формах, які отримують свою безпеку окремо від Головної мережі, наприклад, сайдчейни, валідіуми або ланцюги Плазми. Ці рішення взаємодіють з Головною мережею, але отримують свою безпеку іншим чином для досягнення різноманітних цілей.

Масштабування рівня 2 (l2)

Ця категорія позамережевих рішень отримує свою безпеку від головної мережі Ethereum.

Рівень 2 (l2) — це збірний термін для рішень, розроблених для допомоги в масштабуванні вашого застосунку шляхом обробки транзакцій поза головною мережею Ethereum (рівень 1 (l1)), водночас використовуючи переваги надійної децентралізованої моделі безпеки Головної мережі. Швидкість транзакцій падає, коли мережа перевантажена, що погіршує користувацький досвід для певних типів децентралізованих застосунків (dapp). І в міру того, як мережа стає більш завантаженою, ціни на газ зростають, оскільки відправники транзакцій намагаються перебити ціни один одного. Це може зробити використання Етеріуму дуже дорогим.

Більшість рішень рівня 2 (l2) зосереджені навколо сервера або кластера серверів, кожен з яких може називатися вузлом, валідатором, оператором, секвенсором, виробником блоків або подібним терміном. Залежно від реалізації, ці вузли рівня 2 (l2) можуть управлятися окремими особами, підприємствами або організаціями, які їх використовують, або стороннім оператором, або великою групою осіб (подібно до Головної мережі). Загалом кажучи, транзакції надсилаються до цих вузлів рівня 2 (l2) замість того, щоб надсилатися безпосередньо на рівень 1 (l1) (до Головної мережі). У деяких рішеннях екземпляр рівня 2 (l2) потім об'єднує їх у групи перед тим, як закріпити їх на рівні 1 (l1), після чого вони захищаються рівнем 1 (l1) і не можуть бути змінені. Деталі того, як це робиться, значно відрізняються в різних технологіях та реалізаціях рівня 2 (l2).

Конкретний екземпляр рівня 2 (l2) може бути відкритим і спільно використовуватися багатьма застосунками, або може бути розгорнутий одним проєктом і призначений для підтримки лише його застосунку.

Чому потрібен рівень 2 (l2)?

  • Збільшення кількості транзакцій на секунду значно покращує користувацький досвід і зменшує перевантаження головної мережі Ethereum.
  • Транзакції згортаються в одну транзакцію до головної мережі Ethereum, що зменшує комісії за газ для користувачів і робить Етеріум більш інклюзивним та доступним для людей у всьому світі.
  • Будь-які оновлення масштабованості не повинні відбуватися за рахунок децентралізації або безпеки — рівень 2 (l2) будується поверх Етеріуму.
  • Існують мережі рівня 2 (l2), специфічні для застосунків, які приносять власний набір ефективностей при роботі з активами у великих масштабах.

Більше про рівень 2 (l2).

Ролапи

Ролапи виконують транзакції поза рівнем 1 (l1), а потім дані публікуються на рівні 1 (l1), де досягається консенсус. Оскільки дані транзакцій включаються в блоки рівня 1 (l1), це дозволяє ролапам бути захищеними нативною безпекою Етеріуму.

Існує два типи ролапів з різними моделями безпеки:

Канали стану

Канали стану використовують контракти з мультипідписом, щоб дозволити учасникам швидко та вільно здійснювати транзакції позамережево, а потім встановлювати фінальність у Головній мережі. Це мінімізує перевантаження мережі, комісії та затримки. Наразі існує два типи каналів: канали стану та платіжні канали.

Дізнайтеся більше про канали стану.

Сайдчейни

Сайдчейн — це незалежний EVM-сумісний блокчейн, який працює паралельно з Головною мережею. Вони сумісні з Етеріумом через двосторонні мости та працюють за власними обраними правилами консенсусу та параметрами блоків.

Дізнайтеся більше про сайдчейни.

Плазма

Ланцюг Плазми — це окремий блокчейн, який прив'язаний до основного ланцюга Етеріуму та використовує докази шахрайства (як оптимістичні ролапи) для вирішення суперечок.

Дізнайтеся більше про Плазму.

Валідіум

Ланцюг валідіуму використовує докази дійсності, як і ролапи з нульовим розголошенням, але дані не зберігаються в основному ланцюзі Етеріуму рівня 1 (l1). Це може забезпечити 10 000 транзакцій на секунду на один ланцюг валідіуму, і кілька ланцюгів можуть працювати паралельно.

Дізнайтеся більше про валідіум.

Чому потрібно так багато рішень для масштабування?

  • Кілька рішень можуть допомогти зменшити загальне перевантаження в будь-якій частині мережі, а також запобігти єдиним точкам відмови.
  • Ціле більше, ніж сума його частин. Різні рішення можуть існувати та працювати в гармонії, забезпечуючи експоненціальний ефект на майбутню швидкість транзакцій та пропускну здатність.
  • Не всі рішення вимагають безпосереднього використання алгоритму консенсусу Етеріуму, і альтернативи можуть запропонувати переваги, які інакше було б важко отримати.

Краще сприймаєте візуально?

Ethereum layer 2 scaling explained

An overview of layer 2 scaling solutions for Ethereum, including rollups, Plasma, state channels, and sidechains.

Дивитися з транскриптом 

Зверніть увагу, що пояснення у відео використовує термін «Рівень 2 (l2)» для позначення всіх рішень позамережевого масштабування, тоді як ми виділяємо «Рівень 2 (l2)» як позамережеве рішення, яке отримує свою безпеку через консенсус Головної мережі рівня 1 (l1).

Rollups: the ultimate Ethereum scaling strategy?

A deep dive into rollups as Ethereum's primary scaling strategy.

Дивитися з транскриптом 

Додаткова література

Знаєте ресурс спільноти, який вам допоміг? Відредагуйте цю сторінку та додайте його!

Посібники: Створення масштабованих рішень рівня 2 (l2) на Етеріумі