Глибоке розуміння EIP-4844: ключовий прорив у масштабуванні Ethereum Layer 2

Перш ніж перейти до оновлення Dencun, мережі Layer 2 Ethereum стикнулися з фундаментальною проблемою. Рішенням цієї проблеми стала довгоочікувана пропозиція EIP-4844. Але перш ніж зрозуміти цінність EIP-4844, потрібно з’ясувати, що таке Layer 1 і Layer 2, а також чому існуючі мережі L2 потрапили у цінову пастку.

Layer 1 і Layer 2: два режими роботи блокчейну

Що таке незалежний Layer 1?

Layer 1 (L1) — це повністю незалежна мережа блокчейнів. Такі мережі не залежать від зовнішніх систем і мають усі необхідні можливості для нормальної роботи блокчейну.

Загальні приклади L1-проектів:

• Біткоїн: найстаріша децентралізована книга записів
• Ефіріум: платформа смарт-контрактів
• Solana: високопродуктивний блокчейн
• Avalanche: мульти-ланцюгова екосистема

Спільна риса цих мереж — окрім самостійної роботи, вони можуть виступати інфраструктурою для інших блокчейнів. Такі мережі, що залежать від L1, називають Layer 2 (L2).

Логіка дизайну Layer 2: розподіл функцій

Layer 2 — це блокчейни, побудовані поверх L1. L2 не потрібно виконувати всі функції блокчейну, він використовує стратегію розподілу: відповідальність за обчислення і виконання транзакцій бере на себе L2, а безпеку і збереження даних — L1.

Уявімо це на прикладі комп’ютера:

• L1 — це жорсткий диск, що зберігає історію транзакцій L2
• L2 — це процесор, що швидко виконує обчислення і транзакції

Користувачі можуть безпосередньо здійснювати транзакції на L2 або перевіряти історію транзакцій через L1. Така архітектура забезпечує близький до L1 рівень безпеки при значно більшій швидкості обробки.

Доступність даних: життєво важливо для L2

Чому L1 так важливий для L2? Головне — це доступність даних.

Мережі L2 не можуть підтримувати повну мережу нод для збереження своєї історії, тому їм потрібне місце для збереження всіх транзакцій. Це місце — L1. Будь-хто може переглядати дані, збережені на L1, щоб перевірити, чи працює мережа L2 належним чином.

L1 виступає як рівень доступності даних для L2, забезпечуючи прозорість і можливість перевірки. Без нього L2 не зможе отримати достатню довіру.

Два способи верифікації Rollup

Зараз L2 використовують два основних підходи: Optimistic Rollup і ZK Rollup. Вони відрізняються тим, як довести правильність виконання транзакцій.

Optimistic Rollup: довіряємо спочатку, оскаржуємо пізніше

Логіка цього підходу проста:

1. L2 виконує транзакції
2. Результати транзакцій публікуються на L1
3. Протягом певного часу будь-хто може оскаржити результати

Якщо хтось виявить помилку (наприклад, Arbitrum неправильно обробив переказ), він може подати суперечність і отримати нагороду. Механізм фактично працює за принципом «спочатку довіряємо, потім перевіряємо».

ZK Rollup: надає доказ, виконує безпосередню перевірку

Цей підхід вимагає попереднього створення математичного доказу:

1. Виконання транзакцій у спеціальному EVM-середовищі
2. Генерація правильного доказу виконання
3. Публікація транзакцій і доказів разом на L1
4. Будь-хто може перевірити дійсність доказу

Це більше схоже на «ось результат, ось доказ». Перевірка доказу значно дешевша, ніж повторне виконання всіх транзакцій.

До появи EIP-4844: проблема calldata

До пропозиції EIP-4844 мережі L2 використовували хитрий спосіб зберігання даних — через поле calldata транзакцій.

Calldata — це спеціальний простір у транзакціях блокчейну для запису команд користувача. L2 знайшов розумний спосіб: поміщати свої транзакції, докази виконання і результати у calldata і записувати їх у L1.

Цей підхід був дуже зручним, оскільки дозволяв L2 використовувати безпеку і децентралізацію Ethereum для гарантії незмінності своїх записів.

Але виникла проблема: всі транзакції користувачів, як з L1, так і з L2, конкурують у одному ринку за плату.

Коли на Ethereum зростає популярність NFT і газові ціни злітають, вартість публікації даних L2 також зростає, і кінцеві користувачі платять більше за транзакції на L2. Навпаки, коли L2 потрібно опублікувати багато даних, це впливає і на користувачів L1. Це нагадує дві смуги, що перетинаються і заважають одна одній.

EIP-4844: створення окремого каналу для L2

Зіткнувшись із цією проблемою, спільнота Ethereum розробила елегантне рішення: створити окремий простір для L2.

Основна ідея EIP-4844 — «дати L2 можливість працювати незалежно, не заважаючи користувачам Ethereum». Для цього введено новий тип транзакцій, що дозволяє L2 публікувати дані у новій зоні — blobspace.

Blobspace — це новий розділ у блоці Ethereum, спеціально для зберігання даних L2. І важливо, що EIP-4844 створює окремий ринок для збору плати за blobspace. Це означає:

• Вартість транзакцій користувачів L1 більше не залежить від публікації даних L2
• Вартість роботи L2 більше не залежить від коливань газу Ethereum
• Обидві сторони працюють незалежно і не заважають одна одній

За прогнозами розробників, ця оновлення зменшить газові витрати транзакцій L2 приблизно у 10 разів. Для користувачів це означає значне зниження вартості транзакцій; для проектів L2 — зменшення операційних витрат; для всьої екосистеми Ethereum — підвищення конкурентоспроможності.

Справжнє значення оновлення Канкюн

З технічної точки зору, оновлення Dencun переважно змінює спосіб запису і подання транзакцій для L2 у Ethereum. Користувачам ці деталі не обов’язково знати.

З точки зору користувацького досвіду, зміни будуть очевидними:

• Значне зниження вартості транзакцій на L2
• Зменшення навантаження на Gas у L1 під час активності L2

Хоча EIP-4844 — це технічна пропозиція, вона вирішує найглибшу проблему екосистеми Layer 2 — баланс між вартістю і ефективністю. Саме тому її вважають ключовим моментом у розвитку Ethereum і L2.