ANOMA的意图驱动到底革了谁的命？
7시간 전
IOSG Ventures: 합병 임박, 이더리움의 최신 기술 경로 자세히 설명
星球君的朋友们
2022-07-19 03:27
本文约8365字，阅读全文需要约33分钟
미래 이더리움 로드맵의 방향성은 매우 분명합니다. 서비스 롤업을 중심으로 진행됩니다.
원저자: Jiawei, IOSG Ventures
원본 편집자: Olivia, IOSG Ventures
tl;dr：
"The Merge"가 잘 된다면 샤딩은 2023년 이후 이더리움의 주요 발전 축이 될 것입니다.
Vitalik이 "롤업 중심의 이더리움 로드맵"과 이더리움의 "엔드게임"을 제시한 후 이더리움의 일반적인 방향은 롤업의 보안 보장 및 데이터 가용성 계층으로 "뒤로 후퇴"하는 사실상의 변화를 겪었습니다.
Danksharding 및 Proto-Danksharding은 일련의 기술 조합이며, 그 표현은 "문제를 발견"하고 "문제를 해결"하기 위해 새로운 기술을 도입하거나 제안하는 결합 펀치 세트입니다.
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소개
눈 깜짝할 사이에 2022년은 이미 절반이 지나가고 있습니다. 비탈릭이 2018년 데브콘 연설에서 제안한 세레니티 로드맵을 돌이켜보면 이더리움의 발전 경로가 여러 차례 바뀌었음을 쉽게 알 수 있다. 말하는.
잠재적 사기 및 사용자 오해의 소지가 있는 문제를 피하기 위해 올해 1월 말 이더리움 재단은 "ETH2"라는 용어를 포기하고 대신 현재 이더리움 메인넷을 거래를 처리하고 이 용어는 PoS를 조정하고 처리하는 "합의 계층"으로 이름이 변경되었습니다.
현재 Ethereum의 공식 로드맵은 비콘 체인, 병합 및 샤딩의 세 부분을 다룹니다.
그 중 이더리움을 PoS로 마이그레이션하기 위한 사전 작업이자 합의 레이어의 조정 네트워크인 비컨 체인은 2020년 12월 1일에 출시되어 현재까지 약 20개월 동안 운영되고 있습니다.
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이 기사에서는 샤딩에 중점을 둘 것입니다. 그 이유는:
우선 연내 메인넷 통합이 성공적으로 이뤄질 수 있다고 가정하면,샤딩은 2023년 이더리움 발전의 주축으로 따를 것입니다.
둘째, Ethereum 샤딩의 개념은 2015년 Devcon 1에서 Vitalik에 의해 처음 제안되었습니다. 이후 GitHub의 Sharding FAQ에서 샤딩의 6단계 개발 단계가 제안되었습니다(위 그림 참조). 하지만,이더리움 로드맵의 업데이트와 관련 EIP의 홍보로 샤딩의 의미와 우선순위가 많이 바뀌었습니다.샤딩에 대해 논의할 때는 먼저 샤딩의 의미에 동의해야 합니다.
위의 두 가지 사항을 요약하면 샤딩의 내외부를 정리하는 것이 매우 중요합니다. 이 기사는 모든 기술적 세부 사항에 대해 구체적으로 설명하기보다는 Ethereum 원래 샤딩, Danksharding 및 Proto-Danksharding의 기원, 진행 및 향후 경로에 대해 논의하는 데 중점을 둘 것입니다. Danksharding 및 Proto-Danksharding에 대한 자세한 내용은 IOSG의 이전 기사를 참조하십시오."확장 킬러인 Danksharding이 Ethereum 샤딩의 미래가 될까요?"、"EIP4844: 예측 가능한 우울증 효과를 줄이기 위해 L2 거래 수수료가 곧 열릴 것입니다."。
Quick Review
롤업, 데이터 가용성 및 샤딩은 이 문서에서 여러 번 언급됩니다.
여기에서 세 가지 모두의 기본 개념을 빠르게 살펴보겠습니다.
현재 주류인 Rollup은 zkRollup과 Optimistic Rollup으로 나뉩니다. 전자는 유효성 증명, 즉 상태 전환의 정확성을 보장하기 위해 암호화 증명 SNARK에 의존하는 트랜잭션의 일괄 실행을 기반으로 하며, 후자는 위조되지 않는 한 모든 상태 전환이 정확하다고 "낙관적으로" 가정합니다. 잘못된 상태 전환을 감지할 수 있도록 보장하는 시간입니다.
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이더리움의 전체 노드는 EVM의 전체 상태를 저장하고 모든 트랜잭션 검증에 참여하여 탈중앙화 및 보안을 보장하지만 확장성 문제가 발생합니다. 트랜잭션이 선형으로 실행되고 각 노드가 필요합니다. 하나씩.
또한 시간이 지날수록 이더리움 네트워크 데이터는 계속해서 누적(현재 최대 786GB)되고 그에 따라 전체 노드를 실행하기 위한 하드웨어 요구 사항도 증가합니다. 전체 노드의 수가 감소하면 잠재적인 단일 실패 지점이 생성되고 분산 정도가 감소합니다.
직관적으로 샤딩은 분업과 협력에 해당합니다. 즉, 모든 노드가 그룹화되고 각 트랜잭션은 단일 노드 그룹에서만 확인하면 되며 트랜잭션 기록은 트랜잭션의 병렬 처리를 달성하기 위해 정기적으로 메인 체인에 제출됩니다. (예를 들어, 1000개의 노드가 있고 각 트랜잭션은 각 노드에서 확인해야 합니다. 10개의 그룹으로 나누어 각 100개의 노드 그룹에서 트랜잭션을 확인하면 효율성이 분명히 크게 향상됩니다.) 조각화를 사용하면 단일 노드 그룹의 하드웨어 요구 사항을 줄이면서 확장성을 향상시킬 수 있으므로 위의 두 가지 문제를 해결할 수 있습니다.
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배경
배경
Danksharding에 대해 이야기하기 전에 잠시 그 배경을 이해해 봅시다.개인적으로 Danksharding이 시작한 커뮤니티 분위기의 기반은 주로 Vitalik의 두 기사에서 비롯됩니다. 이 두 기사는 Ethereum의 미래 방향에 대한 분위기를 설정했습니다.
먼저 Vitalik은 2020년 10월 "롤업 중심의 이더리움 로드맵"을 발표하여 이더리움이 중단기적으로 롤업에 대한 중앙 집중식 지원을 제공해야 한다고 제안했습니다. 첫째, 이더리움 베이스 레이어의 확장은 온체인 계산이나 IO 작업의 효율성 향상보다는 블록의 데이터 용량 확장에 중점을 둘 것입니다. 즉, 이더리움 샤딩은 데이터 블롭(트랜잭션이 아닌)에 더 많은 공간을 제공하도록 설계되었으며 이더리움은 이러한 데이터를 해석할 필요가 없으며 데이터를 사용할 수 있는지 확인하기 위해서만 필요합니다. 둘째, 이더리움의 인프라가 롤업을 지원하도록 조정됩니다(예: ENS의 L2 지원, 지갑의 L2 통합 및 L2 간 자산 전송).이미지 출처
그 이후로 Vitalik은 2021년 12월에 게시된 "Endgame"에서 이더리움의 최종 그림을 설명했습니다. 블록 출력은 중앙 집중화되지만 블록 검증은 신뢰할 수 없고 고도로 분산되며 검열 방지를 보장합니다.기본 체인은 블록의 데이터 가용성에 대한 보증을 제공하는 반면 롤업은 블록의 유효성에 대한 보증을 제공합니다(zkRollup에서 이것은 SNARK를 통해 달성됩니다. 낙관적 롤업에서는 정직한 참가자 한 명만 사기 방지 노드를 실행해야 합니다) . Cosmos의 다중 체인 생태계와 유사하게 Ethereum의 미래는 다중 롤업 공존이 될 것입니다. 모두 Ethereum이 제공하는 데이터 가용성 및 공유 보안을 기반으로 합니다. 사용자는 메인 체인의 높은 수수료를 지불하지 않고 서로 다른 롤업 사이를 이동하기 위해 브리지에 의존합니다.
위의 두 기사는 기본적으로 Ethereum의 개발 방향을 결정했습니다. Rollup을 제공하기 위해 Ethereum의 기본 계층 구성을 최적화합니다. 위의 주장은 다음과 같은 관점을 기반으로 할 수 있습니다. 롤업 기반 솔루션에 주목하라"
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Proto-Danksharding
Proto-Danksharding의 배경은 Rollup 방식이 Ethereum 메인 체인에 비해 트랜잭션 비용을 크게 줄였지만 아직 충분히 낮은 이상적인 수준에 도달하지 못했다는 것입니다. 이더리움 메인 체인에서 데이터 가용성을 제공하는 CALLDATA가 여전히 많은 비용(16 gas/byte)을 차지하기 때문입니다. 원래 이더리움은 롤업이 사용할 수 있도록 데이터 샤딩의 각 블록에 16MB의 전용 데이터 공간을 제공할 것을 제안했지만 데이터 샤딩의 실제 구현은 아직 멀었습니다.
올해 2월 25일, Vitalik과 DankRad는 Proto-Danksharding으로도 알려진 EIP-4844(Shard Blob Transactions) 제안을 제안했습니다. Danksharding 이후에도 계속 사용할 수 있습니다. 이 제안의 변경 사항은 합의 계층에서만 발생하며 실행 계층의 클라이언트, 사용자 및 롤업 개발자의 추가 조정 작업이 필요하지 않습니다.
Proto-Danksharding은 실제로 샤딩을 수행하지 않지만 향후 샤딩을 위해 "Blob-carrying Transactions"라는 트랜잭션 형식을 도입합니다. 이 트랜잭션 형식은 blob(약 125kB)이라는 추가 데이터 블록을 전달한다는 점에서 일반 트랜잭션과 다르며, 이는 블록을 실제로 더 크게 만들어 CALLDATA(약 10kB)보다 저렴한 데이터 가용성을 제공합니다.
그러나 "큰 블록"의 일반적인 문제는 디스크 공간 요구 사항의 지속적인 축적입니다. Proto-Danksharding을 채택하면 Ethereum의 저장 용량이 연간 2.5TB 추가로 증가합니다(현재 전체 네트워크 데이터는 986GB에 불과함). . 따라서 Proto-Danksharding은 blob이 삭제되는 기간(예: 30일)을 설정하고 사용자 또는 프로토콜은 이 기간 내에 blob 데이터를 백업할 수 있습니다.
즉, 이더리움의 컨센서스 계층은 이러한 데이터를 충분히 오랫동안 사용할 수 있도록 하고 다른 사용자나 프로토콜이 데이터를 백업할 수 있는 충분한 시간을 허용하기 위해 매우 안전한 "실시간 게시판"으로만 사용됩니다. 모든 BLOB 기록 데이터는 워크숍에 영구적으로 보관됩니다.
그 이유는 스토리지의 경우 연간 2.5TB 증가는 문제가 되지 않지만 이더리움 노드에 많은 부담을 주기 때문입니다.발생할 수 있는 신뢰 가정은 실제로 하나의 데이터 저장 당사자만 정직하고(1 of N) 시스템이 정상적으로 작동할 수 있으며 검증에 참여하고 합의를 실행하는 검증자 노드 집합이 필요하지 않습니다. 기록 데이터의 이 부분을 저장하기 위해 실시간(N/2/N).
그렇다면 이러한 데이터를 저장하도록 타사를 압박할 인센티브가 있습니까? 저자는 당분간 인센티브 계획의 시작을 찾지 못했지만 Vitalik 자신은 몇 가지 가능한 데이터 저장 방법을 제안했습니다.
애플리케이션별 프로토콜(예: 롤업). 그들은 애플리케이션과 관련된 과거 데이터를 저장하기 위해 노드를 요구할 수 있습니다.역사적 데이터가 손실되면 애플리케이션의 이 부분에 위험을 초래할 수 있으므로 스토리지를 수행할 동기가 있습니다.
BitTorrent；
프로토콜에 대한 경량 액세스를 제공하는 플랫폼인 Ethereum의 Portal Network
블록체인 브라우저, API 제공자 또는 기타 데이터 서비스 제공자
데이터 분석에 종사하는 개인 애호가 또는 학자
The Graph와 같은 타사 인덱싱 프로토콜.
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Proto-Danksharding에서 우리는 새로운 트랜잭션 형식이 블록을 실제로 더 크게 만들고 Rollup은 또한 데이터 가용성을 보장하기 위해 노드가 다운로드해야 하는 많은 양의 데이터를 축적한다고 언급했습니다.
DAS의 아이디어는 데이터를 N 블록으로 나눌 수 있고 각 노드가 K 블록을 무작위로 다운로드하면 모든 데이터를 다운로드하지 않고도 모든 데이터가 사용 가능한지 확인할 수 있으므로 노드의 부담을 크게 줄일 수 있습니다. . 하지만 데이터 블록이 손실되면 어떻게 될까요? K개의 블록을 무작위로 다운로드하는 것만으로는 누락된 블록을 찾기 어렵습니다.
DAS를 구현하기 위해 이레이저 코딩(Erasure Coding) 기술이 도입된다.삭제 코드는 코딩 오류 허용 기술입니다.기본 원칙은 데이터를 분할하고 특정 체크섬을 추가하고 각 데이터 세그먼트 간에 연결을 만드는 것입니다.일부 데이터 세그먼트가 손실되더라도 전체 데이터는 여전히 알고리즘을 통해 계산될 수 있습니다. .
이레이저 코드의 중복률을 50%로 설정하면 블록 데이터의 50%만 사용할 수 있으며 네트워크에 있는 누구나 모든 블록 데이터를 재구성하여 브로드캐스트할 수 있음을 의미합니다. 공격자가 노드를 속이려면 블록의 50% 이상을 숨겨야 하지만 여러 무작위 샘플을 채취하는 한 이런 일은 거의 일어나지 않습니다. (예를 들어, 30개의 무작위 블록 샘플을 가정하면 이러한 블록이 공격자에 의해 숨겨질 확률은 2^(-30) 입니다.)…
노드는 모든 데이터를 다운로드하지 않고 삭제 코드를 사용하여 데이터를 재구성하기 때문에 먼저 삭제 코드가 올바르게 인코딩되었는지 확인해야 합니다. 그렇지 않으면 물론 잘못 인코딩된 삭제 코드로 데이터를 재구성할 수 없습니다.
이러한 방식으로 KZG Polynomial Commitments(KZG Polynomial Commitments)가 추가로 도입됩니다., 다항식 약속은 다항식을 "나타내는" 단순화된 형식으로, 다항식에 대한 모든 데이터를 포함하지 않고 특정 위치의 다항식 값이 지정된 값과 일치함을 증명하는 데 사용됩니다. Danksharding에서 삭제 코드의 검증은 KZG 약속을 사용하여 실현됩니다.
모든 데이터를 하나의 KZG 확약에 넣을 수 있다면 쉬울 것입니다. 하지만 이 KZG 확약을 구축하거나 일부 데이터를 사용할 수 없을 때 데이터를 재구축하려면 두 가지 리소스 요구 사항이 엄청납니다. (실제로 단일 블록의 데이터를 보장하려면 여러 KZG 약정이 필요합니다.)노드에 대한 부담을 줄이고 중앙 집중화를 피하기 위해 Danksharding은 KZG 약정을 추가로 분할하고 2차원 KZG 약정 프레임워크를 제안합니다.
위의 문제를 차례로 해결하면 DAS에 의존하여 노드 또는 라이트 클라이언트는 모든 데이터가 사용 가능한지 확인하기 위해 K 데이터 블록만 무작위로 다운로드하면 됩니다.
(참고: 특히 Danksharding에서 사용되는 삭제 코드 알고리즘은 Reed-Solomon 코드입니다. KZG Commitment는 Kate, Zaverucha 및 Goldberg가 발표한 다항식 커밋 체계입니다. 여기서 확장하지는 않겠으며, 알고리즘은 자체 확장이 가능합니다. 또한 삭제 코드의 정확성을 보장하는 솔루션은 Celestia에서 채택한 사기 방지입니다.)
블록 제안자와 빌더(PBS)의 분리
현재 상황에서 PoW 채굴자와 PoS 검증자는 모두 블록 빌더(Builder)이자 블록 제안자(Proposer)입니다. PoS에서 검증자는 MEV 수익을 사용하여 더 많은 새로운 검증자 자리를 얻을 수 있으므로 MEV를 실현할 더 많은 기회가 있습니다. 또한 대규모 검증 풀은 일반 검증자보다 MEV를 캡처하는 능력이 분명히 더 강하여 심각한 중앙 집중화 문제로 이어집니다. 따라서 PBS는 Builder와 Proposer를 분리할 것을 제안했습니다.
PBS의 아이디어는 다음과 같습니다. 빌더는 정렬된 트랜잭션 목록을 작성하고 제안자에게 입찰을 제출합니다. 제안자는 최고 입찰가의 거래 목록만 수락하면 되며, 경매의 낙찰자가 선택되기 전까지는 아무도 거래 목록의 구체적인 내용을 알 수 없습니다.
이 분리 및 경매 메커니즘은 게임과 빌더 사이에 "인볼루션"을 도입합니다. 결국 각 빌더는 MEV를 캡처할 수 있는 능력이 다르며 빌더는 잠재적인 MEV 수익과 경매 입찰 사이의 관계를 평가해야 합니다. 실제 이는 MEV의 순이익을 감소시키며, 최종 Builder가 제출한 블록이 성공적으로 생산되는지 여부에 관계없이 제안자에게 입찰 수수료를 지불해야 합니다. 이런 식으로 Proposer(넓은 의미에서 모든 검증자 집합, 일정 기간 내에 무작위로 재선택됨)는 MEV 수익의 일부를 공유하는 것과 같으며, 이는 MEV의 중앙화 정도를 약화시킵니다.
위에서 MEV 해결에 있어서 PBS의 장점에 대해 설명했지만 PBS를 도입한 또 다른 이유가 있습니다. Danksharding에서 Builder에 대한 요구 사항은 32MB 데이터의 KZG 증명을 약 1초에 계산하여 32~64개의 코어가 있는 CPU가 필요하고 일정 시간 동안 P2P 방식으로 64MB 데이터를 방송해야 한다는 것입니다. 2.5Gbit/s 대역폭. 분명히 검증자는 그러한 요구 사항을 충족할 수 없습니다.
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비탈릭은 지난해 10월 듀얼 슬롯 PBS 방식(참고: 각 슬롯은 비콘 체인의 시간 단위인 12초)을 제안했지만 구체적인 PBS 방식은 아직 논의 중이다.
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그러나 PBS는 또한 문제를 야기합니다. 빌더가 경매에서 낙찰받기 위해 항상 가장 높은 가격(경제적 손실을 감수할 의향이 있음에도 불구하고)을 입찰한다면 그는 실제로 거래를 검토할 수 있는 능력이 있으며 특정 거래를 경매에 선택적으로 포함시키지 않을 수 있습니다. 차단하다.
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요약
앞서 언급한 DAS(Data Availability Sampling), PBS(Block Builders and Proposer)의 분리, crList(Censorship Resistance Lists)를 결합하면 완벽한 Danksharding을 얻을 수 있습니다.우리는 "샤딩"의 개념이 실제로 경시되고 있음을 발견했습니다. 샤딩의 이름은 유지되지만 실제 초점은 데이터 가용성 지원에 있었습니다.
그렇다면 원본 샤딩에 비해 Danksharding의 장점은 무엇입니까?
(Dankrad 자신이 여기에 Danksharding의 10가지 장점을 나열했습니다. 자세히 설명하기 위해 두 가지를 선택합니다.)
원래 샤드에서 각 개별 샤드는 자신의 제안자와 위원회가 각각 샤드에서 트랜잭션 검증에 투표하고 모든 투표 결과는 비콘 체인의 제안자가 수집합니다. . Danksharding에서는 비콘체인(일반화된 검증자 집합, 일정 기간 내 무작위로 재선택)에 대한 위원회만 존재하며, 이 위원회는 비콘체인 블록과 샤드 데이터를 검증합니다. 이것은 원래 64개 그룹의 제안자 및 위원회를 1개 그룹으로 단순화하는 것과 같으며 이론 및 엔지니어링 구현의 복잡성이 크게 줄어듭니다.
Danksharding의 또 다른 장점은 Ethereum 메인 체인과 zkRollup 간의 동기식 호출 가능성입니다. 위에서 언급했듯이 원래 샤드에서 비콘 체인은 모든 샤드의 투표 결과를 수집해야 하므로 확인이 지연됩니다. Danksharding에서는 비콘 체인의 블록과 샤드 데이터가 비콘 체인 위원회에서 균일하게 인증됩니다. 즉, 동일한 비콘 블록의 트랜잭션이 샤드 데이터에 즉시 액세스할 수 있습니다. 예를 들어 StarkWare에서 제안한 dAMM(distributed AMM)은 L1/L2에서 스왑을 수행하거나 유동성을 공유하여 유동성 단편화 문제를 해결할 수 있습니다.
Danksharding이 구현된 후 Ethereum은 Rollup의 통합 결제 계층 및 데이터 가용성 계층이 됩니다.
Closing Thoughts
위의 그림에서 우리는 Danksharding을 요약합니다.
요약하자면, 향후 2~3년 안에 이더리움 로드맵의 방향성이 매우 명백하다는 것을 대략적으로 알 수 있습니다. 롤업 서비스를 중심으로 진행됩니다.프로세스에서 로드맵이 변경되는지 여부는 아직 알 수 없지만 Danksharding은 향후 18-24개월 내에 구현될 것으로 예상되며 Proto-Danksharding은 6-9개월 내에 구현될 예정입니다.그러나 적어도 우리는 이더리움의 확장 기반인 롤업이 일정한 지배적 위치를 점하고 있음을 분명히 했습니다.
Vitalik이 제안한 전망에 따라 여기에서 몇 가지 예측적 사고와 추측도 제안합니다.
하나는 Cosmos와 유사한 다중 체인 생태계이며, 향후 이더리움에는 다중 롤업 경쟁 패턴이 있을 것이며 이더리움은 이들에게 보안 및 데이터 가용성을 보장할 것입니다.
둘째, 교차 L1/롤업 인프라는 경직된 수요가 될 것입니다. 도메인 간 MEV는 위에서 언급한 dAMM과 유사한 더 복잡한 차익 거래 조합을 제공하여 더 풍부한 조합성을 제공합니다.
원본 링크
참조:
https://consensys.net/blog/blockchain-explained/the-roadmap-to-serenity-2/
https://www.web3.university/article/ethereum-sharding-an-introduction-to-blockchain-sharding
https://ethereum-magicians.org/t/a-rollup-centric-ethereum-roadmap/4698
https://twitter.com/pseudotheos/status/1504457560396468231https://ethos.dev/beacon-chain/
https://notes.ethereum.org/@fradamt/H1ZqdtrBF
https://cloud.tencent.com/developer/article/1829995
https://medium.com/coinmonks/builder-proposer-separation-for-ethereum-explained-884c8f45f8dd
https://dankradfeist.de/ethereum/2021/10/13/kate-polynomial-commitments-mandarin.html
https://members.delphidigital.io/reports/the-hitchhikers-guide-to-ethereum
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