Ethereum įsitvirtino kaip dominuojanti išmaniųjų sutarčių blokų grandinė, tarnaujanti kaip pagrindas plačiai decentralizuotų finansų programų, nekeičiamų žetonų ir įmonių sprendimų ekosistemai. Tačiau šis populiarumas pareikalavo didelės kainos. Tinklas iš pradžių nebuvo sukurtas masiniam įsisavinimui, kurio jis dabar patiria, todėl kyla ekstremalaus perpildymo laikotarpiai.
Kai tūkstančiai vartotojų bando vykdyti sandorius vienu metu, tinklas tampa spūstimi. Sandorių greitis sulėtėja iki vikšro, o dujų mokesčiai šauna į viršų, padarydami grandinę neįperkamą kasdieniams vartotojams. Ši mastelio trilema paskatino kurti 2 sluoksnio sprendimus, kurie veikia virš Ethereum, apdorodami sandorius efektyviau, tuo pačiu paveldėdami jo saugumą.
Lenktynės didinti Ethereum mastelį sukūrė konkurencingą kraštovaizdį, žinomą kaip „mastelio karai“. Nors yra įvairių šios problemos sprendimo būdų, dvi dominuojančios technologijos iškilo kaip lyderiai: Optimistic Rollups ir Zero-Knowledge (ZK) Rollups. Kiekviena siūlo išskirtinį kelią link greitesnės, pigesnės blokų grandinės ateities, bet jos iš esmės skiriasi savo saugumo modeliais, ekonominėmis struktūromis ir technine architektūra.
Suprasti šių dviejų požiūrių niuansus yra būtina programuotojams, kuriantiems naująją programų kartą, ir investuotojams, naršantiems besikeičiančią rinką. Pasirinkimas tarp Optimistic ar ZK pagrįsto sprendimo daro įtaką viskam – nuo sandorio galutinio patvirtinimo greičio iki prekybos vykdymo kainos decentralizuotoje biržoje.
Ethereum mastelio raida
Norint įvertinti dabartinę rollup technologijų kovą, reikia pažvelgti į mastelio sprendimų istoriją. Ankstyvi bandymai spręsti perpildymo problemas buvo orientuoti į šonines grandines. Ryškus pavyzdys yra originali Matic Network, paleista 2017 m. Įkurta kūrėjų komandos, įskaitant Jaynti Kanani ir Sandeep Nailwal, ji siekė išspręsti mastelio problemas per Proof-of-Stake šoninę grandinę.
Šios šoninės grandinės veikia lygiagrečiai pagrindiniam Ethereum tinklui. Jos apdoroja sandorius nepriklausomai ir periodiškai patikrinimo duomenis siunčia atgal į pagrindinę grandinę. Šis metodas pasirodė efektyvus mažinant išlaidas, leidžiant projektams augti be pagrindinės grandinės dujų mokesčių naštos. 2021 m. Matic Network persivadino į Polygon, signalizuodama perėjimą nuo vienos šoninės grandinės sprendimo prie platesnės mastelio infrastruktūros ekosistemos.
Nepaisant šoninių grandinių sėkmės, jos dažnai reikalauja vartotojų pasitikėjimo atskiru validatorių rinkiniu. Šis kompromisas paskatino kurti „rollup'us“, saugesnę 2 sluoksnio mastelio formą. Rollup'ai vykdo sandorius ne tinkle, bet sandorių duomenis skelbia tiesiogiai į Ethereum. Tai užtikrina, kad vykdymo saugumas būtų glaudžiai susietas su pagrindiniu Ethereum tinklu, o ne visiškai nepriklausomu validatorių rinkiniu.
Kai pramonė subrendo, skirtingų rollup tipų skirtumai tapo plėtros centru. Ekosistema susiskaidė į dvi pagrindines stovyklas. Viena stovykla rėmė greitą Optimistic Rollups įdiegimą ir suderinamumą, o kita – matematikinį grynumą ir ilgalaikį Zero-Knowledge technologijos potencialą.
Optimistinis mastelio požiūris
Optimistic Rollups yra vienas pagrindinių dabartinio 2 sluoksnio kraštovaizdžio stulpų. Dideli tinklai, tokie kaip Arbitrum One ir Optimism, naudoja šią technologiją, apdorodami milijardus dolerių sandorių apimties. Pagrindinė šios technologijos filosofija atspindėta jos pavadinime: ji yra „optimistinė“.
Kaip veikia optimistinis vykdymas
Kai Optimistic Rollup vykdomas sandoris, tinklas pagal nutylėjimą laiko sandorį galiojančiu. Jis nedelsdamas nepatikrina kiekvieno parašo ar sutarties sąveikos pagrindinėje Ethereum grandinėje. Užuot tai dariusi, ji sugrupuoja ar „surenka“ tūkstančius sandorių ir paskelbia duomenis į Ethereum, manydama, kad viskas teisinga.
Ši prielaida leidžia ženkliai pagerinti greitį. Kadangi tinklas nėra apkrautas sunkiomis skaičiavimais kiekvienam sandoriui, jis gali apdoroti veiklą daug greičiau nei pagrindinis tinklas. Tačiau ši sistema reikalauja apsaugos nuo blogų dalyvių, apdorojančių neteisingus sandorius.
Sukčiavimo įrodymo mechanizmas
Kad užtikrintų saugumą, Optimistic Rollups remiasi mechanizmu, vadinamu „sukčiavimo įrodymais“. Po sandorių paketo paskelbimo yra specifinis laiko langas, žinomas kaip iššūkio laikotarpis. Per šį laiką validatorių ar „stebėtojų“ gali ginčyti sandorį, jei mano, kad jis sukčiavimas.
Jei iššūkis pateikiamas, tinklas vykdo sukčiavimo įrodymą, kad patikrintų skaičiavimus. Jei sandoris iš tiesų neteisingas, jis atšaukiamas, o piktybiškas dalyvis baudžiamas. Ši sistema sukuria žaidimų teorijos saugumo modelį, kur sąžiningi dalyviai skatinami laikyti tinklą saugiu.
Išėmimo vėlavimas
Remiantis iššūkio laikotarpiu, atsiranda specifinis galutinio patvirtinimo apribojimas. Šaltinio duomenys rodo, kad Optimistic Rollups paprastai turi lėtesnį galutinio patvirtinimo greitį nei ZK atitikmenys. Konkrečiai, lėšų perkėlimas iš Optimistic 2 sluoksnio atgal į Ethereum pagrindinį tinklą paprastai sukelia 7 dienų išėjimo laikotarpį.
Šis vėlavimas būtinas, kad būtų pakankamai laiko pateikti galimus sukčiavimo įrodymus. Nors vartotojai gali sandorinti akimirksniu 2 sluoksnyje, tiltas atgal į 1 sluoksnį apribotas šiuo saugumo langu. Tai sukuria kapitalo neefektyvumą vartotojams, kurie turi greitai perkelti likvidumą tarp grandinių be trečiųjų šalių tiltų paslaugų, kurios ima papildomus mokesčius už greitesnį likvidumą.
Nulinių žinių rollup'ai: matematikos pagrįsta alternatyva
Zero-Knowledge (ZK) Rollups reprezentuoja iš esmės kitokį mastelio požiūrį. Užuot laikę sandorius galiojančiais, kol neįrodyta kitaip, ZK-rollup'ai įrodo, kad kiekvienas sandoris galiojantis prieš galutinį patvirtinimą Ethereum. Tai pasiekiama sudėtingais kriptografiniais įrodymais, žinomais kaip galiojimo įrodymai.
Platformos kaip Polygon zkEVM naudoja šią technologiją, kad atkartotų Ethereum Virtual Machine aplinką, tuo pačiu teikdamos pagerintą našumą. Šiame modelyje 2 sluoksnio operatorius generuoja kriptografinį įrodymą – „nulinių žinių“ įrodymą – patvirtinantį sandorių paketo teisingumą. Šis įrodymas tada pateikiamas Ethereum pagrindiniam tinklui.
Kadangi Ethereum tinklas gali greitai patikrinti šį įrodymą, nėra poreikio 7 dienų iššūkio laikotarpiui. Kai įrodymas patikrinamas tinkle, sandoriai laikomi galutiniais. Tai lemia tai, kas techninėse palyginimuose vadinama „Greitu“ galutiniu patvirtinimu.
Matematinis tikrumas, kurį teikia galiojimo įrodymai, pašalina poreikį žaidimų teorijai ar aktyviems stebėtojams nuo sukčiavimo. Tinklas negali priimti neteisingo sandorio, nes jam negalima sugeneruoti galiojančio kriptografinio įrodymo. Tai siūlo aukštesnį įgimto saugumo lygį, nes sistema remiasi kriptografija, o ne ekonominiais paskatinimais.
Tačiau šių įrodymų generavimas yra skaičiavimo intensyvus. Tai reikalauja didelės apdorojimo galios, kuri istoriškai darė ZK-rollup'us sunkiau kurti ir brangiau eksploatuoti nei Optimistic sprendimus. Naujausi pažangos ženkliai sumažino šį atotrūkį, padarydami ZK technologiją prieinamesnę ir ekonomiškesnę.
Palyginamoji analizė: ekonomika ir našumas
Vertinant šias dvi technologijas šalia viena kitos, išryškėja keli pagrindiniai skirtumai vartotojo patirčiai ir ekonominei struktūrai. Technologijos pasirinkimas tiesiogiai daro įtaką mokesčiams, kuriuos moka vartotojai, ir greičiui, kuriuo jie gali atsiskaityti už turtą.
| Savybė | ZK-Rollup'ai (pvz., Polygon zkEVM) | Optimistiniai Rollup'ai (pvz., Arbitrum, Optimism) |
|---|---|---|
| Validacija | Galiojimo įrodymai (remiantis matematika) | Sukčiavimo įrodymai (remiantis žaidimų teorija) |
| Galutinis patvirtinimas | Greitas (minutės) | Lėtas (7 dienų išėjimo langas) |
| Dujų mokesčiai | Žemi | Vidutiniai |
Kaip nurodyta aukščiau esančioje lentelėje, ZK-rollup'ai paprastai siūlo „Žemų“ mokesčių struktūrą, palyginti su „Vidutiniais“ mokesčiais Optimistic tinkluose. Nors optimistiniai rollup'ai ženkliai pigesni nei Ethereum pagrindinis tinklas, jie vis tiek reikalauja paskelbti substantyvų duomenų kiekį tinkle, kad leistų galimus iššūkius.
ZK-rollup'ai teoriškai gali efektyviau suspausti duomenis, nes jiems reikia įrodyti tik galutinius būsenos pokyčius, ne visus liudininko duomenis, reikalingus sukčiavimo įvaizdui. Ši efektyvumas sukuria ekonominį pranašumą didelės apimties prekybai ir sudėtingoms DeFi programoms, kur maržos plonos.
Be to, galutinio patvirtinimo greitis yra kritinis ekonominis veiksnys. Instituciniams investuotojams ar arbitražo prekeiviams kapitalo užrakinimas septynioms dienoms Optimistic tilte yra reikšminga galimybių kaina. ZK-rollup'ai leidžia didesnį kapitalo efektyvumą, nes lėšos gali greitai judėti tarp sluoksnių neprarandant saugumo.
Žetonų vaidmuo mastelio ekosistemoje
Mastelio ekonomika siekia toliau nei dujų mokesčiai – iki tinklo gimtųjų žetonų dizaino. Skirtingos platformos priėmė įvairias strategijas savo turtams, nuo paprastų valdymo teisių iki sudėtingų naudingumo modelių, žinomų kaip „hiperproduktyvūs“ žetonai.
Optimistic Rollup projektai, tokie kaip Arbitrum ir Optimism, naudoja savo gimtuosius žetonus (ARB ir OP) daugiausia valdymui. Šių žetonų turėtojai gali balsuoti dėl protokolo atnaujinimų, iždo paskirstymo ir kitų administracinių sprendimų. Tačiau žetonai paprastai nenaudojami dujų mokėjimui tinkle – vartotojai vis tiek moka ETH – ir nėra reikalingi validacijai taip, kaip Proof-of-Stake turtas.
Priešingai, Polygon ekosistema pereina prie naudingesnio modelio su POL žetonu. Pagal Polygon 2.0 kelrodį, POL sukurtas kaip „hiperproduktyvus“ turtas. Skirtingai nuo tradicinių statymo žetonų, saugančių vieną grandinę, POL leidžia turėtojams validuoti kelias grandines vienu metu ekosistemoje.
Ši pakartotinio statymo galimybė reiškia, kad viena kapitalo vienetas (POL) gali uždirbti atlygį iš kelių šaltinių, teikdamas saugumą įvairiems ZK varomiems 2 sluoksniams. Validatoriai gali atlikti kelis vaidmenis, pvz., sekinti sandorius ar generuoti nulinių žinių įrodymus. Šis modelis siekia suderinti žetonų turėtojų ekonominius paskatinimus su viso tinklo infrastruktūros saugumu ir veikimu.
Infrastruktūra programuotojams: CDK ir Unichain
Mastelio karai ne tik apie bendros paskirties blokų grandines; jie taip pat apie įrankių teikimą programuotojams paleisti savo grandines. Kai programos auga, jos dažnai reikalauja dedikuotos infrastruktūros specifiniams pralaidumo poreikiams patenkinti be konkurencijos dėl blokų erdvės su kitomis programomis.
Polygon pristatė Chain Development Kit (CDK), įrankių rinkinį, leidžiantį programuotojams paleisti pritaikomas 2 sluoksnio grandines, varomas nulinių žinių technologijos. Šios grandinės yra tarpusavyje suderinamos, reiškiantis, kad jos gali dalintis likvidumu ir sklandžiai bendrauti. Tai leidžia didelėms prekės ženklams ir įmonėms kurti „app-chains“, naudojančias ZK saugumą, tuo pačiu išlaikant kontrolę nad savo specifiniais parametrais.
Ryškus programos perėjimo prie savo infrastruktūros pavyzdys yra Uniswap. Iš pradžių paleista Ethereum, Uniswap išsiplėtė palaikyti pagrindinius 2 sluoksnius, įskaitant Arbitrum, Optimism ir Polygon. Tačiau su Uniswap v4 ir Unichain paskelbimu protokolas žengia dar vieną žingsnį.
Unichain yra vieningas, tarpgrandinis protokolas, sukurtas supaprastinti prekybos patirtį. Iki 2025 m. vidurio pranešimai rodė, kad Unichain sudarė maždaug 75 % visos Uniswap v4 sandorių apimties. Ši specializuota grandinė turi 1 sekundės blokų laikus ir maždaug 95 % mažesnius dujų mokesčius nei Ethereum 1 sluoksnis.
Ji taip pat naudoja Trusted Execution Environment (TEE) pagrįstą blokų kūrėją, kad apsaugotų nuo Miner Extractable Value (MEV), dažnos problemos decentralizuotoje prekyboje. Šis poslinkis demonstruoja, kaip aukščiausio lygio programos pereina prie dedikuotų mastelio aplinkų, siūlančių specifinius optimizavimus – kaip greitesnius blokų laikus ir MEV apsaugą – kurių bendros paskirties rollup'ai gali neprioritetizuoti.
Orakulų vaidmuo 2 sluoksnio saugume
Nesvarbu, ar tinklas naudoja Optimistic ar ZK technologiją, decentralizuotų finansų (DeFi) ekosistemos saugumas ir funkcionalumas stipriai remiasi tiksliomis duomenimis. Išmaniosios sutartys, veikianti 2 sluoksniuose, susiduria su ta pačia „Orakulo problema“ kaip ir pagrindiniame tinkle: jos negali tiesiogiai pasiekti ne tinkle esančių duomenų.
Chainlink yra kritinis infrastruktūros gabalas šioje dėlionėje. Ji veikia kaip decentralizuotas orakulo tinklas, jungiantis išmaniąsias sutartis su realaus pasaulio duomenimis. Kad skolinimo protokolas L2 veiktų, jam reikia tikslių kainų šaltinių, kad nustatytų užstatymo santykius. Jei kainų duomenys manipuliuojami ar vėluoja, protokolas gali patirti katastrofišką blogų skolų kiekį.
Mastelio kontekste orakulai turi veikti 2 sluoksnio greičiu. Jei ZK-rollup apdoroja sandorius milisekundėmis, orakulas, teikiantis kainų atnaujinimus, taip pat turi atnaujinti panašiu greičiu, kad užkirstų kelią arbitražo prekeiviams išnaudoti pasenusias kainas.
Chainlink išsprendžia tai, turėdama nepriklausomus mazgus, kurie gauna duomenis iš ne tinkle esančių šaltinių, aglomeruoja juos ir pristato į išmaniąją sutartį. Tai užtikrina, kad ar vartotojas prekiauja Optimistic Rollup kaip Arbitrum, ar ZK-rollup kaip Polygon zkEVM, finansiniai duomenys, remiantys sandorį, yra saugūs ir patikimi.
Polygon 2.0 and the "Value Layer"
The ultimate goal of these scaling technologies is to create what is often described as the "Value Layer of the Internet." Polygon 2.0 represents a strategic pivot to realize this vision through an interconnected network of ZK-powered chains.
This roadmap moves away from isolated chains and toward an aggregated ecosystem. By using ZK proofs, different chains can verify the state of one another instantly. This solves the fragmentation issue that currently plagues the Layer 2 landscape, where liquidity is fractured across different optimistic rollups that cannot easily communicate.
The vision includes migrating the original Polygon Proof-of-Stake chain to a zkEVM validium, fully integrating it into this new architecture. This upgrade aims to combine the low fees of the legacy PoS chain with the high security guarantees of ZK technology.
Furthermore, the architecture is designed to support "infinite scalability" by allowing an unlimited number of chains to connect to the same liquidity pool. This would allow value to flow freely, securely, and equitably across the globe, removing the technical barriers that currently limit blockchain adoption to niche use cases.
Išvada
Mastelio karai tarp ZK ir optimistinių rollup'ų skatina greitą inovaciją blokų grandinės sektoriuje. Optimistiniai rollup'ai su vidutiniais mokesčiais ir žaidimų teorijos saugumu šiuo metu valdo reikšmingą rinkos dalį ir siūlo pažįstamą aplinką programuotojams. Tačiau jų priklausomybė nuo sukčiavimo įrodymų ir 7 dienų išėmimo lango kelia įgimtų apribojimų kapitalo efektyvumui ir galutinio patvirtinimo greičiui.
Nulinių žinių rollup'ai, kuriuos palaiko ekosistemos kaip Polygon, siūlo įtikinamą alternatyvą su matematiniu saugumu, greitu galutiniu patvirtinimu ir potencialiai žemesniais mokesčiais. Su POL žetonu ir Polygon 2.0 vizija pramonė mato poslinkį link tarpusavyje sujungtų ZK grandinių, žadančių išspręsti likvidumo fragmentaciją. Kai infrastruktūra gerėja ir pagrindinės programos kaip Uniswap diegia savo specializuotas grandines, linija tarp šių technologijų apibrėš decentralizuotos ekonomikos ateities efektyvumą.
Nulinių žinių rollup'ai siūlo pranašesnį ilgalaikį potencialą greičiui ir saugumui, palyginti su lėtesniais optimistinių modelių atsiskaitymo laikais.