Ця стаття має на меті пояснити та обґрунтувати шлях, який ми зробили, щоб вибрати рішення блокчейн, яке є основою екосистеми Event Horizon.
Основна мета Event Horizon — надати користувачам такий же широкий спектр функцій, як і централізовані біржі (такі як Binance, Bybit, OKX та інші), але без необхідності процедур KYC, пропонуючи при цьому більш прозорі правила торгівлі.
Щоб досягти цього, ми розробили гібридну децентралізовану біржу, яка використовує найкращі аспекти підходів CEX і DEX, забезпечуючи максимальну швидкість і безпеку для користувачів. Виділимо основні критерії, за якими базувалося наше дослідження:
Безпека : біржа не повинна використовувати «гарячі» або «холодні» гаманці та не повинна мати прямий доступ до коштів користувачів. У разі злому або припинення роботи біржі користувачі повинні мати можливість повернути свої кошти. Усі контракти мають бути публічними та перевіреними.
Швидкість торгів : зіставлення ордерів має тривати не більше 100 мілісекунд, а розрахунки мають відбуватися протягом 2 секунд.
Конкурентні комісії : оскільки постійні витрати біржі відображаються в комісії, що стягується з користувачів, мінімізація витрат біржі дозволяє нам знизити комісію користувача.
Аналізуючи ринок і враховуючи висновки ключових експертів, ми дійшли висновку, що для швидкого розвитку нашого продукту наша майбутня мережа має бути сумісною з EVM. Ми будемо використовувати Solidity як мову контрактів, оскільки вона є найбільш поширеною для смарт-контрактів.
Хоча інші мови, як-от Rust (використовується в Solana та Near) або Move, також можуть досягти децентралізації, їхні екосистеми значно слабші порівняно з мережами EVM, а розробка на них дорожча. Тому ми не розглядаємо ці мови чи спеціалізовані мережі, такі як Cosmos, Polkadot або Solana.
Ця стаття не про ще одного «вбивцю Ethereum». Натомість практичність, обмежені ресурси та наші часові рамки виключають можливість конкуренції на рівні торгових комісій, оскільки витрати на розробку та обслуговування вимагають прибутковості.
Немає необхідності заглиблюватися в переваги Ethereum; Достатньо сказати, що це одна з найбезпечніших і децентралізованих платформ блокчейну з високою ліквідністю та сильною довірою користувачів. Головним недоліком є його обмежена пропускна здатність, що призводить до пікових навантажень і високих комісій за транзакції. Хоча рішення для масштабування розроблялися роками, ці проблеми залишаються невирішеними в основній мережі. Ethereum продовжує залишатися однією з найповільніших і найдорожчих мереж EVM.
Масштабування відноситься до методів, призначених для збільшення пропускної здатності мережі шляхом удосконалення її протоколу. Одним із найперших і найпопулярніших рішень був шардинг — поділ блокчейну на окремі частини (шарди), які паралельно обробляють транзакції, збільшуючи пропускну здатність мережі. Для кожного сегмента потрібні власні валідатори, а окремим вузлам не потрібно обробляти всі транзакції, що зменшує навантаження та дозволяє мережі обробляти більше транзакцій з часом.
Спочатку очікувалося, що шардинг буде реалізовано в Ethereum до його переходу на Proof-of-Stake. Однак розробка зайняла набагато більше часу, ніж очікувалося, і з тих пір основний метод масштабування перемістився на рішення L2/L3, які ми обговоримо нижче.
У своїй статті «Які шари 3 мають сенс?» Віталік Бутерін писав:
Однією з тем, яка часто виникає в дискусіях про масштабування рівня 2, є концепція «рівня 3». Якщо ми можемо створити протокол рівня 2, який прив’язується до рівня 1 для безпеки та додає масштабованість на вершині, то, звичайно, ми можемо масштабувати ще більше, створивши протокол рівня 3, який прив’язується до рівня 2 для безпеки та додає ще більше масштабованості на додаток до цього ?
Це наштовхнуло нас на ідею створення найбільш ефективного рішення для нашої біржі.
Щоб повністю зрозуміти ситуацію, давайте розглянемо основні технології масштабування для Ethereum:
Rollup — це мережа, яка працює паралельно з Ethereum, але записує транзакції в основній мережі. Дійсність транзакції перевіряється в мережі Ethereum. Залежно від методу перевірки транзакцій існує два типи зведених пакетів: Optimistic Rollups і ZK-Rollups.
Optimistic Rollups формують пакети своїх транзакцій і записують їх у мережу в стисненому форматі, що здешевлює запис. Оскільки транзакції не виконуються безпосередньо в мережі Ethereum, а завдяки економії формату запису можна значно зменшити комісію за газ і зробити запис транзакцій дешевшим. У Optimistic Rollups записані дані про транзакції вважаються дійсними, але існує певний період, протягом якого записані дані можна оскаржити. Існує потенційний ризик того, що якщо недійсна транзакція ніким не буде оскаржена протягом виділеного часу, вона буде записана в основній мережі як дійсна.
ZK-Rollups також є мережами, які працюють паралельно з Ethereum, але вони використовують інший метод для перевірки достовірності записаних даних. Вони також формують пакети транзакцій, але замість того, щоб записувати всі деталі транзакцій у основну мережу, вони подають зведення цих пакетів разом із криптографічним доказом дійсності транзакції.
ZK-Rollups є, мабуть, одним із найперспективніших рішень масштабування для Ethereum на даний момент, оскільки, на відміну від Optimistic Rollups, записані дані транзакцій криптографічно перевіряються під час запису. Це означає, що немає необхідності чекати закінчення періоду виклику, щоб переконатися, що транзакцію не буде скасовано.
Однак математична складність доказів ZK накладає певні обмеження: перевірка обчислень EVM загального призначення є дуже складним завданням, і зараз ведеться активна розробка для вирішення цих проблем.
Канали стану — це технологія, яка дозволяє групі учасників обмінюватися декількома транзакціями між собою, записуючи лише дві транзакції в основній мережі: початкову та кінцеву транзакції. Ось як це працює:
У мережі Ethereum розгорнуто багатопідписний смарт-контракт. Цей контракт підтверджує, що транзакції підписані необхідними учасниками, які беруть участь у взаємодії. Учасники державного каналу вносять кошти в цей контракт із кількома підписами, а потім вступають у взаємодію один з одним поза мережею.
Наприкінці спілкування учасники підписують остаточний результат залучення. Нарешті, смарт-контракт розподіляє кошти відповідно до зафіксованого результату. Цей підхід значно зменшує кількість транзакцій, які необхідно реєструвати в основній мережі Ethereum, знижуючи комісії та збільшуючи швидкість транзакцій, забезпечуючи при цьому безпеку завдяки використанню багатопідписного контракту.
Плазмовий ланцюг є серединою між зведеннями, де повна перевірка транзакцій відбувається на Рівні 1, і бічними ланцюгами, які не потребують такої перевірки. Ідея ланцюга Plasma полягає в тому, що не всі транзакції повинні перевірятися кожним вузлом мережі Ethereum. Плазмові ланцюжки періодично записують результати своїх операцій разом із криптографічним доказом поточного стану мережі.
Фактичні дані цього стану не фіксуються; натомість доказ має невеликий розмір. У результаті дійсність самих транзакцій не перевіряється, але якщо зобов’язання вже було зареєстровано в Ethereum, ланцюг Plasma не може заднім числом змінити історію транзакцій. Цей підхід допомагає зменшити навантаження на мережу Ethereum, забезпечуючи при цьому певний рівень безпеки через періодичні зобов’язання.
З точки зору архітектури Validium схожий на рішення ZK-Rollup, але ключова відмінність полягає в тому, що дані перевірки транзакцій зберігаються поза мережею. Це забезпечує більшу пропускну здатність і нижчі комісії, але з певним компромісом.
Рішення Validium менш безпечні, ніж рішення ZK, оскільки оператор Validium може потенційно заморозити кошти без даних у мережі рівня 1. Хоча ця архітектура пропонує переваги в масштабованості та вартості, вона створює додаткові ризики щодо контролю та доступу до коштів користувачів.
Sidechain — це окремий блокчейн, який працює незалежно від Ethereum, але підключений до нього через двосторонній міст. На відміну від рішень Rollup, перевірка транзакцій не проводиться в мережі рівня 1 для Sidechains.
Як наслідок, безпека сайдчейну залежить виключно від реалізації самого сайдчейну. Однак ця незалежність від мережі рівня 1 забезпечує більшу гнучкість щодо архітектурної реалізації та дозволяє створювати більш індивідуальні рішення, які можуть відповідати конкретним випадкам використання або вимогам.
Було багато спроб масштабувати мережу Ethereum, деякі більш успішні, ніж інші. Масштабування рівня 1 саме по собі було б найбезпечнішим і найзручнішим для користувача варіантом, але воно пов’язане зі значними технічними проблемами.
Тому наразі кращим вектором масштабування є рішення L2/L3. Зведені рішення, зокрема, забезпечують найвищий рівень безпеки серед альтернативних варіантів. І Optimistic Rollups, і ZK-Rollups зарекомендували себе як найпопулярніші рішення, пропонуючи високий рівень безпеки та відносно низькі витрати на інтеграцію порівняно з іншими методами.
Враховуючи нещодавнє оновлення Ethereum (DenCun), яке значно зменшило вартість запису даних для перевірки на Рівні 1, рішення на основі зведення виділяються серед альтернатив, таких як Plasma та Validium, забезпечуючи більший рівень безпеки з мінімальними додатковими витратами.
Для користувачів децентралізація в Rollups гарантує, що вони можуть вивести свої кошти навіть у разі збою або інших критичних проблем. Кошти користувача заблоковані в основній мережі, що дозволяє виводити кошти зі Зведення в основну мережу незалежно від статусу Зведення.
Однак одним із ключових недоліків є те, що користувачі знайомляться з додатковою мережею, яка може підтримуватися не всіма гаманцями, що ускладнює депозити та зняття коштів через міст. Процес блокує токени в основній мережі та видає «загорнутий» токен у Rollup, що може ускладнити роботу користувача та створити перешкоди для доступу до коштів.
При цьому є незаперечні переваги:
Спочатку ми розглядали існуючі блокчейни, такі як Arbitrum One і Optimism (обидва Optimistic Rollups) для розгортання нашої біржової інфраструктури. Ці мережі пропонують високу популярність, ліквідність і широку підтримку сторонніх мостів для міжланцюжкових операцій.
Однак ми виявили значні мінуси.
По-перше, рано чи пізно ми зіткнемося з проблемою масштабування на інші мережі. Багато популярних проектів, від Aave до Uniswap, пройшли через цей процес після початкового запуску лише в одній мережі. Це вимагає підтримки кількох паралельних інфраструктур, розріджує ліквідність і значно збільшує операційні витрати біржі.
По-друге, існує проблема з керуванням протоколом через систему керування. Розповсюдження токенів управління між різними мережами може призвести до маніпулювання голосуванням, що підриває саму ідею децентралізації.
По-третє, вартість розрахунків замовлень на біржі значно вища. Наші оцінки показують, що вартість розрахунку в мережі Optimism становитиме близько 0,03 дол. США, тоді як у нашому власному зведеному пакеті вона буде в 10-100 разів нижчою. Крім того, у випадку нашої власної мережі L2/L3 витрати на інфраструктуру зростають нелінійно, а вартість транзакції зменшується разом із кількістю транзакцій, що підвищує конкурентоспроможність біржі.
Розглянувши ці фактори, ми почали вивчати розробку нашого власного рішення L2/L3 і зв’язалися з партнерами з
Хав’єр Донсо, керівник відділу зв’язків із розробниками Gelato, поділився:
«Для таких проектів, як Event Horizon, цілком сенс мати власну мережу. Можливість налаштувати час блокування, ліміт блокування газу або базову плату, серед інших параметрів, дає їхньому проекту перевагу перед конкурентами, оскільки вони можуть побудувати більш оптимізований ланцюжок для своїх потреб.
Ми бачили протоколи, які використовують двоетапний підхід, але з першого дня Event Horizon має чітке бачення та дорожню карту, які роблять власний ланцюжок найкращим вибором!»
Перш ніж заглибитися в аналіз, давайте подивимося на деяких конкурентів, які вже використовують подібні рішення:
Для початку нам потрібно зрозуміти ключові терміни, пов’язані з компонентами Rollup:
Секвенсор : відповідає за впорядкування транзакцій на L2 і групування їх у блоки. Він працює подібно до майнерів або валідаторів у блокчейнах L1. Секвенсор збирає транзакції від користувачів, об’єднує їх у пакети та надсилає на L1 для запису, забезпечуючи порядок і цілісність даних.
Пропонент : ця сутність або вузол пропонує нові блоки транзакцій для включення в ланцюг транзакцій. Це може бути частиною механізму консенсусу, який вибирає одного з багатьох пропонентів для додавання нового блоку. Пропоненти відіграють важливу роль у створенні та пропозиції дійсних блоків.
Дозатор : Дозатор (іноді його називають агрегатором) — це компонент, який об’єднує кілька транзакцій в один пакет або партію. Це зменшує навантаження на основний блокчейн і знижує плату за газ. Потім дозатор надсилає цю партію в основну мережу для остаточного запису. Таким чином, дозатор допомагає мінімізувати кількість взаємодій з основною мережею та знизити витрати.
Перевірка стану : перевірка стану передбачає перевірку правильності стану блокчейну в зведеному пакеті. Це ключовий процес, який забезпечує довіру до даних. Різні рішення використовують різні підходи до перевірки стану. Деякі (наприклад, Optimistic Rollups) припускають правильність транзакцій, доки не буде доведено протилежне, тоді як інші (наприклад, ZK-Rollups) використовують докази нульового знання для перевірки стану.
Рівень розрахунків : відповідає за остаточне підтвердження та запис транзакцій в основній мережі. На цьому рівні відбуваються фінансові розрахунки та консенсус. Рівень розрахунків служить основою для забезпечення відповідності даних у зведеному пакеті даним основної мережі.
Рівень даних : рівень даних керує зберіганням і доступом до даних, необхідних для відновлення стану зведення у разі суперечок або необхідності повторного розрахунку. Різні рішення можуть зберігати дані в ланцюжку або використовувати зовнішні рішення поза ланцюгом, щоб мінімізувати витрати та забезпечити надійне зберігання.
Тепер нам потрібно зрозуміти основні параметри навантаження, які ми плануємо:
Ми зібрали аналіз актуальних ринкових рішень і представили результати в порівняльній таблиці:
Інформація | Стек OP | Arbitrum Orbit | Багатокутник CDK | ЗК Стек |
---|---|---|---|---|
Екосистема | Оптимізм | Арбітр | Багатокутник | ZK Sync |
Використання великими проектами | BaseModeAevo (обмін) | Арбітр OneKINTO | Manta - перенесено з OP StackAstar | Запуск Cronos (біржа) |
Пропускна здатність | До 200М газ/блок | До 60М газ/блок | 5е14 газ/блок | 1.1e15 газ/блок |
Швидкість майнінгу блоків | 2 секунди на блок (можлива невелика настройка) | 0,26 секунди на блок | 3 секунди на блок | 1 секунда на блок |
Зрілість розчину | + | + | + | +- |
Ступінь децентралізації | Децентралізований секвенсор тільки планується. | + | Є можливість виведення коштів шляхом підключення власного прувера. | - |
Можливість виведення коштів після збою L2 | Два варіанти (децентралізований і централізований). | + | + | - |
Збій секвенсора | Користувачі можуть відправляти транзакції в L1 в обхід секвенсора (1-денна затримка). | Механізм є, але він ще не працює в Polygon zkEVM. | Секвенсор не може вибірково блокувати транзакції, але він може повністю припинити надсилати їх на L1. | |
Помилка пропонента | Заявником може виступити будь-хто. | Через 6 днів і 8 годин будь-хто може стати пропонентом. | Є можливість виведення коштів; постачальники надають цю послугу. | Публікувати стан можуть лише пропоненти з білого списку; зняття можна повністю заблокувати. |
Державна перевірка | Здійснити диспут може будь-хто. | Білий список адрес (в Arbitrum One їх 14). | ЗК-докази | ЗК-докази |
Рішення для депозитів/виведення (міст) | Canonical bridge, Superchain (Q1 2025) | Canonical bridge + Fast Withdrawal. | AggLayer знаходиться в розробці (подібно до Superchain). | Hyperchain - підтримка ланцюжків в ZK Stack. |
Ліквідність в екосистемі | База, OP Mainnet, Blast і Mantle мають понад 16 мільярдів доларів ліквідності. | Arbitrum One має 13 мільярдів доларів, тоді як інші L2 не мають значної ліквідності. | Полігон зкЕВМ 70М | ZkSync Era 800M |
Рівень даних | Ethereum необхідний для підтримки Superchain. | хто завгодно | Будь-хто (режим Validium). | хто завгодно |
Вартість підтримки інфраструктури | Маленький | Маленький | У 5 разів порівняно з оптимізмом. | x5 порівняно з Optimism. |
Продавці | Майже всі підтримують OP Stack. | CalderaGelato | Більшість підтримує. | Зів |
| Ethereum | Власний шар | Селестія | Доступно | БЛИЗЬ | AnyTrust |
---|---|---|---|---|---|---|
Популярність | 5 | 3 | 3 | 3 | 1 | 3 |
Консенсус | Гаспер | Модель консенсусу на основі комітетів | М'ята ніжна | Малюк і дідусь Полкадота | Doomslug (PoS) | Підписи BLS вимагають підписів N-1, де N — кількість учасників DAC. |
DAS | DAS після оновлення до danksharding буде недоступний принаймні кілька років. | - | + | + | - | |
Схема кодування | Зобов'язання КЗГ | Зобов'язання КЗГ | Докази шахрайства | Зобов'язання КЗГ | Зобов'язання КЗГ | - |
Децентралізація | Валідатори 1М | комітети | ~200 валідаторів | до 1000 валідаторів | 223 валідатори | Низький, кількість учасників менше 10. |
Вартість 100 тис. розрахунків | ~200+$ | Немає даних | ~30$ | Мейнет не запускається. | ~1$ | Залежить від комплектації. |
Важливо зауважити, що в провайдерах DA дані не зберігаються нескінченно. Необхідно додатково зберігати дані транзакцій. Постачальник інфраструктури зазвичай запускає додаткові вузли архіву, з яких за потреби можна витягти історію транзакцій.
*Джерело даних для витрат - БЛИЗЬ. Продавці не змогли надати достовірну інформацію про витрати на наш запит.
Arbitrum Nitro поєднує всі існуючі підходи Arbitrum до побудови мереж L2/L3: Arbitrum Rollup, Arbitrum Orbit і Arbitrum AnyTrust. Arbitrum Orbit може працювати в двох режимах: Rollup і AnyTrust. Основна відмінність полягає в тому, як зберігаються дані транзакцій. Режим Rollup є найбільш децентралізованим, дані транзакцій записуються на L1. Зберігання даних на L1 представляє основні витрати в цьому режимі.
У режимі AnyTrust за зберігання даних відповідає Комітет з доступності даних (DAC). Дані зберігаються поза мережею, що значно знижує витрати на зберігання. Учасники DAC запускають сервери, які зберігають дані транзакцій. Для безпеки мережі принаймні два учасники DAC повинні бути чесними. Секвенсор розподіляє дані транзакцій усім членам комітету.
Arbitrum Nova має комітет DAC, що складається з 6 членів.
OP Stack — це рішення з відкритим кодом, яке відіграє ключову роль в інфраструктурі Optimism. Метою OP Stack є забезпечення необхідної інфраструктури для розробки сумісної екосистеми зведених під назвою Superchain. Superchain має на меті забезпечити взаємодію та транзакції між різними мережами рівня 3.
Головною технологічною відмінністю є можливість децентралізації депозиту/виведення коштів між мережами на основі OP Stack. У середині 2024 року було реалізовано механізм Permissionless Output Proposals (PoPs), що дозволяє будь-якому учаснику мережі створювати запит на зняття через DisputeGameFactory.
Наразі механізм не повністю децентралізований, оскільки існує Рада Безпеки, яка може накласти вето на відкликання. У майбутньому планується переглянути права та обмеження СБ, хоча чітких термінів цих змін немає.
Екосистема Superchain, побудована на OP Stack, пропонує кілька переваг:
Ключова відмінність від Arbitrum Orbit полягає в тому, що Superchain зосереджується на побудові горизонтальних блокчейнів рівня 2 замість рівня 3. Уже існує багато таких мереж на основі OP Stack, включаючи Optimism, Base, Zora, opBNB, Public Goods Network, DeBank, Aevo та інші.
Зараз OP Stack є лідером серед конкурентів за кількістю інтеграцій і доходами. Однак у нього є і мінуси:
Команда Optimism активно працює над вирішенням цих проблем, і Espresso вже пропонує власний секвенсор для блокчейнів OP Stack.
Технологія Rollup принципово підходить для побудови мереж L2 і L3. Єдина відмінність полягає в тому, в якій мережі публікуються дані. Як правило, основна мережа Ethereum використовується для L2, тоді як будь-яка мережа L2 може бути обрана як цільова для L3. Вартість запису даних у мережі L2 значно нижча, ніж у L1, але забезпечує подібний досвід користувача. Однак виникає питання безпеки, оскільки мережа L2 може перестати функціонувати; таким чином, для розміщення вашого зведеного пакету даних у цій мережі має бути достатня ліквідність і рівень довіри.
Для потреб біржі може підійти будь-який із вищезгаданих стеків. Рішення ZK виглядають багатообіцяючими, але вони все ще знаходяться в стадії активної розробки та мають значно вищі витрати на підтримку інфраструктури.
Серед двох основних оптимістичних рішень (OP Stack і Arbitrum Orbit) Arbitrum Orbit здається більш придатним для децентралізованої біржі через його фокус на значних відмінностях у швидкості та децентралізації, а також найвищій ліквідності в екосистемі, зосередженій в одній мережі. —
У липні 2024 року Arbitrum Orbit представила
У той же час варто зазначити, що ініціативи в рамках OP Stack, такі як
Після місяця інтенсивних обговорень у команді та аналізу різних варіантів ми дійшли висновку, що наша власна мережа L3 на основі Arbitrum Orbit + AnyTrust є оптимальним балансом вартості та швидкості для нашої біржі. Враховуючи розвинену екосистему, маркетингові можливості та останні оновлення, Arbitrum Orbit виділяється як найбільш децентралізований і надійний варіант, доступний на ринку. Крім того, можливість брати участь в ініціативі Fast Withdrawal є значною перевагою, що дозволяє автоматично знімати кошти протягом 5-15 хвилин без необхідності чекати годинами або навіть днями, як це прийнято для традиційних Optimistic Rollups.
«Вибір правильного блокчейну для гібридної біржі – це завдання, яке вимагає балансування між швидкістю блокчейну, децентралізацією та складністю розробки та витратами на підтримку інфраструктури. Враховуючи викладені вимоги, найбільш оптимальним рішенням видається ґрунтування на Arbitrum Orbit у режимі AnyTrust, що дозволяє розгортати безпечний блокчейн, який відповідає заданим вимогам із мінімальними припущеннями довіри».
1Гліб Зиков, CTO та співзасновник HashEx
Побудова нашої власної мережі L3 на Arbitrum Orbit відкриває унікальні можливості для розвитку нашої біржі. Це рішення зменшує операційні витрати, покращує досвід користувачів і збільшує можливості для участі в управлінні. Хоча побудова та підтримка нашої власної мережі потребує значних зусиль, ми впевнені, що це стратегічне рішення забезпечить довгостроковий успіх і сталий розвиток нашої біржі.