원작자: 카무 위안
Vitalik은 최근 기사에서 레이어 3의 개념에 대해 논의했습니다. 그렇다면 레이어 3는 무엇입니까?
먼저 레이어 1과 레이어 2에 대해 간단히 살펴보겠습니다.
초기 퍼블릭 체인, 특히 이더리움의 생태적 발전은 네트워크 성능에 의해 제한되었으며 처리할 수 있는 초당 트랜잭션 수(TPS)가 상대적으로 적고 네트워크가 자주 혼잡했으며 트랜잭션 가스 수수료가 상대적으로 비쌌습니다. , 고성능 응용 프로그램을 지원할 수 없습니다. 네트워크의 확장성을 향상시키기 위해 다양한 확장 방안이 속속 제안되고 있다.
확장을 위한 두 가지 주요 경로가 있습니다.
하나는 원래 블록체인 자체에 있습니다. 즉,레이어 1에서 확장, 블록체인 자체가 더 높은 트랜잭션 용량과 처리 속도를 갖도록 합니다. 이 접근 방식의 주요 문제는 더 큰 블록으로 확장이 수행되면 블록을 확인하기가 더 어려워지고 네트워크가 더 중앙 집중화된다는 것입니다.
두 번째는 블록체인에 레이어를 추가하는 것입니다.레이어 2 확장. 이 방식은 모든 활동(예: 컴퓨팅, 스토리지, 합의)을 원래 체인(모놀리식 레이어 1 블록체인)에 직접 넣는 것이 아니라모듈식 실행 계층즉, 일련의 트랜잭션을 처리하기 위한 일부 오프체인 레이어 2 프로토콜입니다. 체인의 스마트 계약은 입금 및 인출을 처리하고 체인 외부에서 발생하는 모든 작업이 규칙을 준수하는지 확인하는 두 가지 작업만 수행합니다.
Layer 2의 확장을 논의하는 과정에서 새로운 개념인 Layer 3가 점차 등장했습니다.
레이어 3은 다음 아이디어를 기반으로 합니다.
레이어 2 프로토콜을 레이어 1 위에 추가하여 보안 및 확장성을 개선하기 위해 트랜잭션을 처리할 수 있다면 추가 레이어 3 프로토콜을 레이어 2 위에 추가하여 보안 및 확장성을 계속 높일 수 있습니까?
첫 번째 레벨 제목
더 많은 레이어를 쌓아서 지속적인 확장이 가능합니까?
롤업은 주로 블록체인 런타임 확장의 두 가지 병목 현상인 컴퓨팅과 데이터를 해결하기 위한 확장 기술입니다.
계산 병목 현상은 다음과 같이 정의할 수 있습니다.사기 방지 또는 해결을 위한 SNARK, 소수의 사람들이 블록을 처리하고 다른 사람들은 이러한 처리 결과의 정확성을 확인하기 위해 소량의 계산만 수행하면 됩니다.
이러한 체계, 특히 SNARK는 거의 무제한으로 확장할 수 있으며 SNARK에서 SNARK를 수행하면 많은 계산을 증명으로 줄일 수 있습니다.
하지만 데이터는 다릅니다.롤업은 트랜잭션을 위해 체인에 업로드해야 하는 데이터의 양을 줄이기 위해 일련의 트릭을 사용합니다.단순 통화 전송의 크기는 100바이트에서 16바이트로 압축되며 개인 정보를 보호하는 ZK-SNARK 트랜잭션은 600바이트에서 80바이트로 압축됩니다.
그러나 Rollup은 여전히 유지 관리가 필요합니다.온체인 데이터의 가용성.즉, 체인의 데이터는 사용자가 사용할 수 있고 검증 가능해야 사용자가 롤업 상태를 독립적으로 계산하고 확인할 수 있으며 기존 유효성 검사기가 오프라인일 때 유효성 검사기로 참여할 수 있습니다.
데이터는 한 번만 압축할 수 있으며 압축된 데이터는 동일한 압축 논리로 다시 압축할 수 없습니다.
그래서,Rollup on Rollup(다층 적층)은 실제로 확장성 측면에서 더 많은 이점을 제공하지 않습니다.
첫 번째 레벨 제목
일반적인 확장에 적합하지 않다면 Layer 3으로 하는 것이 더 합리적입니까?
Polynya는 "Fractal Scaling" 기사에서 실행 가능한 Web3 네트워크의 모습을 설명합니다. 기사에서는 모든 것을 하나의 서버에 집어넣고 병렬화하는 것이 병렬화 개념을 다음 단계로 끌어 올리는 것보다 훨씬 더 나쁘다고 언급했습니다.병렬 처리를 위한 새 Layer 3 추가, 콘텐츠를 여러 서버로 확장할 수 있습니다. 프랙탈 수단을 통한 병렬 및 특정 확장, 여기에서 레이어 3이 필요합니다. 컴퓨팅 집약적인 모든 애플리케이션에는 애플리케이션에 맞는 롤업이 필요합니다. 여기에는 몇 가지 장점이 있습니다.
가상 머신 오버헤드가 없는 최적화된 애플리케이션
MEV 없음 또는 제한된 MEV, 즉 유해한 MEV는 간단한 솔루션으로 완화할 수 있습니다.
특정 목적을 위해 미세 조정된 하드웨어를 선택하십시오(범용 체인에는 항상 특정 응용 프로그램에 적합하지 않은 일부 병목 현상이 있습니다).
거래 품질의 불가능한 삼각형 해결 - 소액의 거래 수수료를 지불할 수 있지만 표적 DDoS 방지 솔루션을 통해 스팸을 피할 수 있습니다.
Starkware는 Layer 3 솔루션도 제안했습니다. 채택한 재귀 아이디어는 프랙탈 수준 솔루션을 달성하기 위해 더 많은 수준에서 사용할 수도 있습니다. 이 생태계의 예는 아래에 표시된 그들의 제안에 나와 있습니다.
레이어 3에는 다음이 포함됩니다.
Validium의 데이터 가용성을 갖춘 StarkNet은 특히 가격에 민감한 일부 애플리케이션에 주로 사용됩니다.
특별히 설계된 저장 구조의 적용과 같이 APP에 대한 더 나은 응용 처리 성능을 가진 StarkNet 시스템.
Validium 또는 Rollup 데이터 가용성과 함께 dYdX, Sorare, Immutable 및 DeversiFi와 같은 StarkEx 시스템을 제공하면 StarkNet에 확장성 이점을 가져올 수 있습니다.
비공개 StarkNet 인스턴스(이 예에서는 L4 역할도 함)는 공개 StarkNet에 트랜잭션을 포함하지 않고도 개인 정보 보호 트랜잭션을 구현할 수 있습니다.
Starkware는 기사에서 Layer 3에 대한 세 가지 비전을 언급했으며 Vitalik도 그의 기사에서 다음 세 가지 모드를 인식했습니다.
맞춤 기능. 즉, 2계층은 확장용으로, 3계층은 프라이버시와 같은 특정 기능을 위해 사용된다.이 비전에서는 "확장성 제곱"을 제공하려고 시도하는 대신 스택에 애플리케이션 확장을 돕는 전용 계층이 있고 다른 계층은 다양한 사용 사례에 대한 사용자 지정 기능을 제공합니다.
사용자 지정 확장성. 즉, 레이어 2는 일반 확장에 사용되고 레이어 3은 맞춤형 확장에 사용됩니다.사용자 지정 확장은 계산에 EVM을 사용하지 않는 특수 응용 프로그램, 데이터 형식 최적화를 사용하여 특정 응용 프로그램의 데이터를 압축하는 롤업 등 다양한 형태로 제공될 수 있습니다.
보안을 사용자 지정합니다. 즉, 2계층은 신뢰가 없는 확장(롤업)에 사용되고, 3계층은 약한 신뢰의 확장(validiums)에 사용됩니다.첫 번째 레벨 제목
레이어 3 비용
롤업과 유효성 검사는 확인 시간과 고정 비용 사이에서 절충해야 합니다. 그러나 Layer 3는 이러한 문제를 해결할 수 있습니다.
Rollup의 각 트랜잭션은 매우 낮은 수수료를 가지고 있습니다. 애플리케이션에 따라 약 16-60바이트의 데이터입니다.
그러나 롤업은 또한 고정 비용이 높으며, 이는 트랜잭션 배치를 레이어 1 체인에 제출해야 할 때마다 발생합니다. 낙관적 롤업인 경우 배치당 21000 레이어 1 가스가 필요하고 ZK인 경우 레이어 1 가스가 필요합니다. 롤업하면 400,000 가스를 초과할 것이고, 양자 안전 STARK라면 100만 가스 이상을 필요로 할 것입니다.
물론 롤업은 트랜잭션의 전체 배치를 제출하기 전에 천만 가스에 해당하는 트랜잭션이 있을 때까지 기다리도록 선택할 수도 있지만 이렇게 하면 배치 간격이 매우 길어져 사용자가 높은 보안 확인을 위해 더 오래 기다려야 합니다.
따라서 그들은 더 긴 배치 간격과 최적의 비용 또는 더 짧은 배치 간격과 증가된 비용과 같은 다른 방식으로 절충해야 합니다.
기사에서 Vitalik은 배치 비용이 600,000가스인 ZK 롤업과 트랜잭션당 가스 비용이 368인 완전히 최적화된 ERC20 전송(23바이트)을 보여주었습니다. 이 롤업이 TPS가 5인 초기 채택 단계에 있다고 가정합니다. 각 트랜잭션과 배치 간격 사이의 가스를 계산합니다.
맞춤형 Validium이 많고 APP에 대한 맞춤형 환경이 있다면 5tps를 사용할 필요가 없을 수도 있습니다. 사실 레이어 3은 실제로 이 문제를 해결할 수 있습니다.ZK 롤업의 ZK 롤업은 약 8,000 가스의 레이어 1 비용만 있습니다.(증명용으로 500바이트). 이것은 위의 표를 다음과 같이 변경합니다.
레이어 3의 장점은 무엇입니까?
Layer 3의 장점은 다음과 같습니다.
확장성 향상:재귀에 의해 증명된 승수 효과에서 파생됩니다.
계층 3을 구축하는 응용 프로그램 설계자는 더 많은 제어 권한을 얻습니다.
은둔:예를 들어 영지식 증명은 개방형 레이어 2의 개인 정보 보호 트랜잭션에 적용됩니다.
더 저렴하고 단순한 레이어 2-레이어 3 상호 운용성:레이어 1과 레이어 2 사이의 현재 입출금 프로세스는 매우 비쌉니다. 반면 레이어 2의 비용 효율성으로 인해 이러한 프로세스는 매력적일 뿐만 아니라 레이어 3에 적용할 때 구현하기 쉽습니다. 레이어 2와 레이어 3 간에 자산을 이동하는 대기 시간은 동일한 레이어 2에 배포된 애플리케이션 간의 대기 시간보다 높을 수 있지만 비용과 처리량은 정비례합니다.
더 저렴하고 단순한 레이어 3-레이어 3 상호 운용성:독립적인 계층 3은 계층 1 대신 계층 2를 통해 상호 운용됩니다. 레이어 2는 분명히 레이어 1에 비해 저렴합니다. 3계층이 없으면 이것들은 모두 2계층에서 실행되며 다소 비싼 1계층을 통해 상호 운용되어야 합니다.
레이어 3은 레이어 2의 "카나리아" 네트워크 역할을 합니다.첫 번째 레벨 제목
레이어 3의 구현
Starkware는 솔루션에 레이어 3의 특정 구현을 도입했습니다.
클래식 계층 2 구조에는 다음 구성 요소가 포함됩니다.
레이어 1에서 레이어 2 추적상태 루트를 위한 스마트 계약(예: Ethereum의 StarkNet 스마트 계약)
하나검증자 스마트 계약상태 전이 증명의 유효성을 증명하기 위해
레이어 1에서는 레이어 2에 들어오고 나가는 토큰을 관리하는 데 사용됩니다.입금과 출금을 위한 브릿지 계약
레이어 1의 토큰으로 레이어 2에서 사용됨상대방의 토큰 계약, ERC20, ERC721 등
프랙탈 레이어 3 구조는 아래 그림에 나와 있습니다. 레이어 2에 배치하기만 하면 됩니다.상태 추적 및 검증자 스마트 계약유효기간 증명서유효기간 증명서레이어 2에서 안전하게 실행됩니다. 레이어 2도 레이어 1에 제출된 유효성 증명을 사용하는 경우 이는 매우 우아한 재귀 구조가 되며 레이어 3 증명의 압축 이점이 레이어 2 증명의 압축 이점을 배가할 수 있습니다.
dApp 개발자에게는 인프라에 대한 몇 가지 옵션이 있습니다.
dApp 개발자에게는 인프라에 대한 몇 가지 옵션이 있습니다.
이더리움의 생태계(사용자)와 그 보안성을 물려받을 수 있다는 장점이 있지만, dApp 팀 입장에서는 롤업의 개발 비용이 너무 높다.
이더리움의 생태계(사용자)와 그 보안성을 물려받을 수 있다는 장점이 있지만, dApp 팀 입장에서는 롤업의 개발 비용이 너무 높다.
개발 비용은 낮아지지만(예: dydx는 Cosmos를 선택함) 이더리움의 생태(사용자)와 보안을 잃게 됩니다.
개발 비용은 낮아지지만(예: dydx는 Cosmos를 선택함) 이더리움의 생태(사용자)와 보안을 잃게 됩니다.
3. 레이어 1 블록체인을 직접 개발
세 가지 경우를 비교해 보겠습니다.
세 가지 경우를 비교해 보겠습니다.
안전:Alt-layer 1> Rollup > Cosmos
안전:Rollup > Cosmos > Alt-layer 1
생태계/사용자:Rollup > Cosmos > Alt-layer 1
제어:Alt-layer 1> Cosmos > Rollup
발문
발문
레이어 2는 각 트랜잭션의 가스 비용을 줄이고 체인의 확장성을 향상시킬 수 있습니다. 동시에 레이어 2는 분산화, 공통 논리 및 구성 가능성의 이점을 유지합니다. 재귀 구조의 설계를 통해 레이어 3도 레이어 2의 이러한 장점을 상속할 수 있습니다.
현재 공통된 관점은 일부 응용 프로그램에는 특정 맞춤형 서비스가 필요하며 이러한 서비스는 Layer 3에서 제공된다는 것입니다.
레이어 3는 롤업과 마찬가지로 이더리움이나 블록체인을 위한 새로운 공간을 열 수 있습니다. 그러나 여전히 해결해야 할 기술적 세부 사항이 많고 시간이 걸립니다.
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