Глубокое понимание EIP-4844: ключевое решение для масштабирования Ethereum Layer 2

Перед обновлением Dencun сеть Ethereum Layer 2 сталкивалась с фундаментальной проблемой. Решением этой проблемы стал широко обсуждаемый проект EIP-4844. Но прежде чем понять ценность EIP-4844, нужно разобраться, что такое Layer 1 и Layer 2, а также почему существующие сети L2 оказались в ловушке высоких затрат.

Layer 1 и Layer 2: два режима работы блокчейна

Что такое независимый Layer 1?

Layer 1 (L1) — это полностью самостоятельная блокчейн-сеть. Такие сети не зависят от внешних систем и обладают всеми необходимыми возможностями для нормальной работы блокчейна.

К распространённым проектам L1 относятся:

• Биткойн: первая децентрализованная книга учёта
• Эфириум: платформа для смарт-контрактов
• Solana: высокопроизводительный блокчейн
• Avalanche: мультицепочная экосистема

Общая черта этих сетей — они могут полностью функционировать самостоятельно и одновременно выступать инфраструктурой для других блокчейнов. Эти сети, основанные на L1, называются Layer 2 (L2).

Логика построения Layer 2: разделение функций

Layer 2 — это блокчейн, построенный поверх L1. L2 не обязан выполнять все функции блокчейна, а использует стратегию разделения труда: за вычисления и выполнение транзакций отвечает сам L2, а безопасность и хранение данных — L1.

Если сравнить с компьютером:

• L1 — это жёсткий диск, постоянно хранящий историю транзакций L2
• L2 — это процессор, быстро выполняющий вычисления и транзакции

Пользователи могут совершать транзакции прямо на L2 или проверять их, обращаясь к записям на L1. Такая архитектура обеспечивает безопасность, близкую к L1, при значительно более высокой скорости обработки.

Доступность данных: жизненно важный аспект L2

Почему L1 так важен для L2? Ключ в доступности данных.

Сеть L2 не может содержать полноценную сеть узлов для хранения всей своей истории, поэтому ей нужен источник, где хранятся все транзакции. Им является L1. Любой может проверить данные, хранящиеся на L1, чтобы убедиться, что сеть L2 работает правильно.

L1 выступает как слой доступности данных для L2, обеспечивая прозрачность и возможность проверки. Без него доверие к L2 было бы недостаточным.

Два способа верификации Rollup

На сегодняшний день основные решения L2 — Optimistic Rollup и ZK Rollup. Их отличие — в способе доказательства правильности выполнения транзакций.

Optimistic Rollup: доверие по умолчанию, оспаривание — при необходимости

Логика этого подхода проста:

1. L2 выполняет транзакции
2. Результаты публикуются на L1
3. В течение определённого времени любой может оспорить транзакцию

Если обнаружена ошибка (например, Arbitrum неправильно обработал перевод), можно подать спор и получить награду. Механизм работает по принципу «доверяй, но проверяй».

ZK Rollup: предоставление доказательства, прямая проверка

Этот метод требует предварительного доказательства:

1. Транзакции выполняются в специальной среде EVM
2. Генерируется математическое доказательство правильности выполнения
3. Транзакции и доказательство публикуются на L1
4. Любой может проверить действительность доказательства

Это больше похоже на принцип «вот результат — вот доказательство». Проверка доказательства значительно дешевле, чем повторное выполнение всех транзакций.

До появления EIP-4844: проблема calldata

До внедрения EIP-4844 сеть L2 использовала хитрый способ хранения данных — через поле calldata транзакций.

Calldata — это специальное пространство внутри транзакции, предназначенное для хранения команд пользователя. L2 придумала умный способ: помещать свои транзакции, доказательства выполнения и результаты прямо в calldata, а затем писать их в L1.

Этот подход был очень удачным, потому что позволял L2 использовать безопасность и децентрализацию Ethereum для защиты своих записей.

Но возникла проблема: все транзакции пользователей, как с L1, так и с L2, конкурируют за один и тот же рынок затрат.

Когда на Ethereum резко выросла стоимость газа из-за популярности NFT, расходы на публикацию данных L2 тоже увеличились, что повысило транзакционные издержки на L2. И наоборот, при необходимости публикации большого объёма данных на L2, страдали пользователи L1. Это похоже на ситуацию, когда два потока машин на соседних полосах мешают друг другу.

EIP-4844: создание отдельного канала для L2

Столкнувшись с этой проблемой, сообщество Ethereum разработало элегантное решение: создать для L2 отдельное пространство.

Основная идея EIP-4844 — «позволить L2 спокойно заниматься своими делами, не мешая пользователям Ethereum». Для этого введён новый тип транзакций, позволяющий L2 публиковать данные в совершенно новом разделе — blobspace.

Blobspace — это новая часть блока Ethereum, предназначенная для хранения данных L2. И что важно, EIP-4844 создает отдельный рынок затрат для blobspace. Это означает, что:

• Траты на транзакции пользователей L1 больше не зависят от публикации данных L2
• Затраты на работу L2 не связаны с колебаниями газа Ethereum
• Обе стороны могут работать независимо, не мешая друг другу

По прогнозам разработчиков, это обновление снизит стоимость газа для транзакций L2 примерно в 10 раз. Для пользователей это означает значительно более низкие издержки при транзакциях на L2; для проектов — меньшие операционные расходы; для всей экосистемы Ethereum — повышение конкурентоспособности.

Истинное значение обновления Канкюн

С технической точки зрения, обновление Dencun в основном меняет способ записи и отправки транзакционных наборов в Ethereum. Пользователи при этом не обязаны разбираться в этих деталях.

С точки зрения пользовательского опыта, изменения очевидны:

• Значительное снижение стоимости транзакций на L2
• Уменьшение нагрузки на Gas в L1 при активной работе L2

Хотя EIP-4844 — это техническое предложение, оно решает самую фундаментальную проблему экосистемы Layer 2 — баланс между затратами и эффективностью. Именно поэтому его считают ключевым поворотным моментом в развитии Ethereum и L2.