Ejecución con resúmenes: Explicación del escalado modular de cadena de bloques de capa 2

Una breve historia

Posiblemente la red de contratos inteligentes más segura y confiable en la actualidad, Ethereum continúa siendo una innovación cero a uno que cambia el juego. La omnipresente cadena de bloques de capa 1 provocó un cambio sísmico en los casos de uso de la cadena de bloques, desde el simple alojamiento de criptomonedas hasta la ampliación de la utilidad para los desarrolladores y usuarios de aplicaciones descentralizadas (dApps), ya que fue pionera en su visión informática mundial.

Sin embargo, a pesar de su éxito como principal motor de crecimiento de Web3, su infraestructura sigue estando plagada de problemas de escalabilidad. En 2022, se implementaron más de 7,75 millones de contratos inteligentes en la cadena de bloques de Ethereum, incluidos 4,6 millones de contratos solo en el cuarto trimestre. En comparación, hubo 1.148 programas únicos de Solana en el mismo marco de tiempo anual, lo que hace que sea aún más pertinente abordar el problema de una vez por todas.

A pesar de que la infraestructura de la red principal de Ethereum continúa actualizándose, las soluciones de escalado de Capa 2 (L2) que continúan iterando e innovando en su tecnología subyacente han conquistado a la comunidad. La gran carga de transacciones en Ethereum ha cambiado las mejoras de L2 de una característica deseable a un imperativo crucial para que los desarrolladores de dApp operen de manera sostenible en términos de rendimiento y costo.

Una visión centrada en rollup

La visión centrada en el resumen establecida por Ethereum es el catalizador principal para las innovaciones de escalado L2 que vemos hoy. Específicamente, las dos tecnologías acumuladas disponibles en la actualidad (pruebas optimistas y ZK (conocimiento cero)) se consideran por sus respectivas capacidades para impulsar mayores eficiencias y escalabilidad.

Entonces, ¿qué es un resumen?

Los rollups L2 se basan en la seguridad descentralizada derivada de Ethereum, pero subcontratan el procesamiento de transacciones para separar las redes de terceros después de "enrollar" los datos y luego enviar la información a la cadena en la red principal de Ethereum.

• Paquetes acumulativos optimistas : asume que las transacciones son válidas de forma predeterminada y solo ejecuta el cálculo a través de una prueba de fraude, en caso de impugnación.

• Paquetes ZK : ejecuta el cálculo fuera de la cadena y envía una prueba de validez a la cadena.

  
  

Esto mitiga efectivamente la congestión de la red y mejora la velocidad de rendimiento, al tiempo que divide los costos de transacción en un lote de transacciones, lo que permite tanto como reducción 10x-100x de las tarifas de gas de Ethereum. Además, las ventajas combinadas de transacciones más altas por segundo y tarifas más bajas aumentan la capacidad de recursos de los proyectos L2 para mejorar la experiencia del usuario y amplían el alcance de la implementación de dApp.

En tono rimbombante, Máquina virtual Ethereum (EVM) se requiere compatibilidad para que funcionen los paquetes acumulativos y es una consideración fundamental para los desarrolladores que crean dApps. El entorno de tiempo de ejecución para la ejecución de contratos inteligentes y el código de aplicación de Ethereum garantizan la interoperabilidad entre cadenas para que las dApps interactúen sin problemas en varias cadenas de bloques. Combinado con los beneficios de L2 de proporcionar tarifas de gas competitivamente bajas, esto ha marcado un cambio decisivo entre los desarrolladores que ahora prefieren construir en L2 en lugar de en la red principal de Ethereum. De hecho, las transacciones combinadas de las populares cadenas L2 Optimism y Arbitrum han sido superando las transacciones en cadena de Ethereum desde diciembre de 2022.

Dicho esto, el panorama de L2 aún se encuentra en sus primeras etapas. El desarrollo de resúmenes de ZK todavía está en pañales, mientras que los resúmenes optimistas también se ven afectados por costosas tarifas de publicación de datos, rendimiento limitado y un largo período de desafío antes de que se logre la finalidad de la transacción.

Aquí es donde entran las cadenas de bloques modulares, para superar tales limitaciones y desbloquear nuevos casos de uso con la esperanza de, en última instancia, hacer avanzar la industria.

Entendiendo la Arquitectura Monolítica Vs Modular

Aunque los usuarios experimentan las cadenas de bloques como una sola entidad informática, los nodos de cadenas de bloques realizan tres tareas principales:

1. Liquidación: mantener un libro histórico de transacciones válidas
2. Consenso: Participar en el consenso para acordar el contenido del libro mayor
3. Ejecución: actualice el estado del libro mayor en respuesta a las transacciones enviadas por el usuario/dApp

Blockchains como Solana y Ethereum 1.0 (antes de la fusión) unifican las tres "capas" de operación dentro de la misma red. Esto significa que un nodo debe dividir sus recursos entre todas las tareas a la vez, por lo que se denomina "cadenas de bloques monolíticas".

Las cadenas de bloques modulares adoptan un enfoque fundamentalmente diferente. En lugar de tener todos los nodos responsables de realizar varias tareas al mismo tiempo, las cadenas de bloques modulares utilizan un sistema en el que cada función es realizada por una red independiente de nodos. Al permitir que cada red se especialice en su tarea, las ganancias de eficiencia resultantes pueden transmitir tarifas más bajas a los usuarios y un mejor rendimiento para las dApps.

Disponibilidad de datos especializados

La disponibilidad de datos es una parte indispensable del escalamiento de blockchain. Las soluciones alternativas de escalado, como puentes, cadenas laterales y validiums, no obtienen datos ni seguridad del propio Ethereum y, por lo tanto, sufren posibles compromisos de seguridad e implicaciones de confianza, ya que forman un sistema dispar sin garantías uniformes de disponibilidad de datos. El Explotación de agujero de gusano es un ejemplo notable. Se robaron unos USD 325 millones de lo que alguna vez fue un puente DeFi ampliamente utilizado que vincula las cadenas de bloques de Ethereum y Solana en uno de los hacks criptográficos más grandes de la historia.

Por otro lado, los paquetes acumulativos suelen subcontratar la disponibilidad y el consenso de los datos a una capa base compartida. Esto les permite operar en base a modelos de confianza 1 de N, donde N no se puede restringir. Se mantiene la seguridad, pero esto plantea problemas operativos en el marco de resumen optimista.

Para mantener las suposiciones de seguridad fundamentales, los datos del resumen deben permanecer disponibles para brindar a los verificadores la oportunidad de presentar pruebas de fraude. Dado que la disponibilidad de los datos es fundamental para mantener el modelo de seguridad de los rollups, todavía se incurre en costosas tarifas de combustible y costos de almacenamiento en la red principal de Ethereum. De hecho, la gran mayoría de las tarifas de transacción incurridas en un L2 hoy en día se destinan al pago de datos en Ethereum. En promedio, los costos de publicación de datos para resúmenes existentes representan el 73-79% de la tarifa de transacción total. Cuando Ethereum experimenta una alta actividad en la red, esto puede aumentar a más del 90% de las tarifas totales.

La arquitectura modular que utiliza una solución de disponibilidad de datos especializada separada aborda este problema. En lugar de publicar datos de transacciones en la red Ethereum, donde el ancho de banda de datos es limitado y, por lo tanto, costoso, el uso de una solución de disponibilidad de datos especializada como EigenDA aprovecha el ancho de banda de datos ampliado de otro protocolo (o capa) para reducir los costos y acelerar los ciclos de mejora.

EigenDA es único en el sentido de que se basa en capa propia , un protocolo de reasignación que "alquila" una alta seguridad criptoeconómica de los activos apostados que se utilizan actualmente para asegurar Ethereum. Esto libera proyectos L2 como Manto desde establecer una nueva red, un nuevo token y un nuevo conjunto de validadores para arrancar su base de seguridad desde cero.

Con el validador de Ethereum establecido como fuente de seguridad, los participantes de Ethereum pueden optar por volver a apostar su ETH apostado no solo para proteger la red principal de Ethereum, sino también para proteger cualquier red, aplicación o servicio que utilice EigenDA. Como los nodos EigenDA están especializados en la tarea de disponibilidad de datos y se pueden actualizar de forma independiente, la prueba de publicación y la disponibilidad de datos pueden realizarse a costos más bajos sin comprometer la seguridad.

Cómputo de múltiples partes

Otra desventaja de las resúmenes optimistas es el largo período de desafío antes de que se logre la finalidad de la transacción. Los fondos pueden pasar fácilmente de la red principal de Ethereum al resumen, pero los retiros requieren un largo período de desafío para satisfacer los supuestos de confianza. Por ejemplo, el estándar actual, implementado tanto en Optimism como en Arbitrum, es un período de prueba de 7 días.

Alternativamente, los rollups ZK permiten una finalidad casi instantánea, pero requieren una tecnología compleja que aún se está desarrollando y probando antes de que esté disponible en el mercado. Vale la pena mencionar que los paquetes acumulativos ZK actuales no tienen soporte EVM completo y son más intensivos para ejecutar cálculos para aplicaciones con poca actividad en cadena.

Un camino más factible es implementar una arquitectura y mecanismos de incentivos que permitan un resumen para reducir el período de desafío ahora.

Cómputo de múltiples partes (MPC) hace justo eso. Al introducir un nuevo rol de nodo, el nodo MPC, el proceso afirma la validez de los bloques producidos por el secuenciador. Los nodos MPC calculan de forma independiente raíces de estado a partir de datos de transacciones y proporcionan una firma para transacciones de estado válidas. A medida que más nodos firman el bloque, aumenta la confianza colectiva en la validez del bloque.

Dado que las firmas MPC crean evidencia criptográfica para respaldar el optimismo de la red, esto ofrece una mejora con respecto al modelo actual a prueba de fraude al eliminar la tensión de la prueba por contradicción. Efectivamente, esto hace que las resúmenes optimistas pasen de ser optimistas por defecto a ser verificablemente optimistas, lo que crea una ruta viable para reducir el período de desafío de la transacción a tan solo 1 o 2 días.

Presentamos la capa 2 modular de próxima generación para la hiperescalabilidad

Si bien han surgido numerosas soluciones de capa 2 a partir de Ethereum, pocas han logrado superar de manera convincente algunos de los mayores desafíos que enfrentan los ecosistemas Web3. Por un lado, los obstáculos técnicos como la seguridad, las tarifas y la velocidad han restringido la adopción masiva; por otro lado, los ecosistemas aislados han impedido la polinización cruzada de comunidades e ideas. Se necesita un nuevo enfoque si queremos lograr una solución L2 escalable.

Al separar la ejecución, la disponibilidad de datos y la finalidad de la transacción en capas separadas, Manto ofrece seguridad a nivel de Ethereum al tiempo que aumenta la velocidad de las transacciones mediante la reducción de las ineficiencias. Los datos relacionados con las transacciones se solidifican en la L2 de Mantle antes de transmitirse a Ethereum, lo que reduce de manera efectiva el período de desafío y brinda una finalidad más rápida al usuario final. De esta manera, Mantle puede utilizar la red de confianza masiva de Ethereum mientras elimina la posible congestión del espacio de bloques a través de su diseño modular.

Tales mejoras en la tecnología y la infraestructura permiten que los desarrolladores de dApp se concentren en crear las mejores aplicaciones mientras reducen las barreras de accesibilidad de Web3 para los usuarios finales. Por ejemplo, los desarrolladores de juegos pueden incorporar más elementos en la cadena sin preocuparse por las altas tarifas de transacción o luchar con la mala experiencia del usuario final, como los retrasos, mientras que los protocolos DeFi avanzados con múltiples productos comerciales se pueden desarrollar y operar a bajo costo.

incubado por BitDAO , Mantle aprovecha el poder de una DAO propiedad de la comunidad para aprovechar su ecosistema existente de constructores, usuarios y socios para obtener comentarios de los miembros y toma de decisiones colaborativa. Los constructores en Mantle se benefician de mayores estándares de relaciones e incentivos de desarrollo, soporte sólido del ecosistema y casos de uso ampliados para los constructores de dApp, ya que actualiza constantemente su red para una hiperescalabilidad significativa.

A medida que más usuarios y desarrolladores graviten hacia plataformas como Mantle, el futuro de Web3 se centrará más en las cadenas de bloques L2 modulares que pueden ofrecer la confianza de Ethereum al mismo tiempo que ofrecen velocidades eficientes.

Este artículo fue escrito por jacobc.eth para mantle.