Les blockchains modulaires sont des blockchains qui se concentrent sur la gestion de quelques responsabilités et l’externalisation du reste à une ou plusieurs couches indépendantes. Les blockchains modulaires peuvent être utilisées pour gérer les tâches individuelles ou combinées suivantes :
**Exécution : Soutenir l’exécution des transactions et réaliser le déploiement et l’interaction avec les contrats intelligents. **
**Disponibilité des données : Garantir la disponibilité des données de transaction. **
**Consensus : Le contenu et l’ordre des transactions autorisées. **
Règlement : Permet d’effectuer des transactions, de résoudre des litiges, de valider des preuves et de faire le pont entre les différentes couches d’exécution. **
Les chaînes modulaires remplissent généralement deux ou plusieurs fonctions interdépendantes. Par exemple, la couche de disponibilité des données doit avoir un consensus sur le tri des données, sinon il est impossible de savoir quelles données représentent la bonne version de l’historique.
Avantages de la conception modulaire de la blockchain
Évolutivité : L’utilisation de la modularité dans une blockchain peut augmenter l’échelle sans introduire d’hypothèses de confiance nuisibles.
Facilité de lancement de nouvelles blockchains : en tirant parti de la conception modulaire, de nouvelles blockchains peuvent être lancées plus rapidement sans avoir à se soucier de la maintenance de tous les aspects de l’architecture.
Flexibilité : les chaînes modulaires spécialement conçues offrent plus d’options pour les compromis et les mises en œuvre de conception. Par exemple, un système de blockchain modulaire peut inclure une chaîne modulaire qui se concentre sur la sécurité et la disponibilité des données, tandis que d’autres se concentrent sur l’exécution.
Inconvénients de la conception modulaire de la blockchain
Sécurité : Contrairement aux chaînes monolithiques, les blockchains modulaires ne garantissent pas la qualité de leur propre sécurité. Si les couches de sécurité utilisées pour gérer le consensus et la disponibilité des données sont inefficaces, les blockchains modulaires risquent de tomber en panne.
Complexité : La mise en œuvre d’une conception modulaire de la blockchain introduit une nouvelle complexité. Par exemple, le plan de partitionnement de données d’Ethereum repose sur l’échantillonnage de la disponibilité des données pour s’assurer que les nœuds d’une partition ne cachent pas de données. De même, la couche d’exécution doit créer certains mécanismes complexes, tels que les preuves de fraude et les preuves de validité, afin que la couche de sécurité puisse garantir la validité des transitions d’état hors chaîne.
Valeur des tokens : En raison d’applications limitées, les tokens natifs de certaines blockchains modulaires peuvent ne pas être en mesure d’absorber de la valeur. Par exemple, les jetons utilitaires qui se concentrent uniquement sur les couches de consensus et de disponibilité des données sont utilisés pour très peu de choses par rapport à la couche d’exécution, de sorte qu’il peut également être plus difficile d’attirer des participants vers ces réseaux.
Forme modulaire d’Ethereum : sharding et rollup
Comme les blockchains de première génération telles que Bitcoin, Ethereum a été conçu à l’origine comme une blockchain monolithique. Cependant, afin d’améliorer les performances, l’évolutivité et la durabilité du réseau, le réseau Ethereum est actuellement en transition vers un cadre modulaire.
Le partitionnement est le processus de division d’un système, tel qu’une base de données, en parties à exécuter. En répartissant les fonctions sur plusieurs composants, le système permet d’obtenir plus de rendement et d’efficacité. Dans un réseau blockchain, le sharding divise la blockchain en plusieurs sous-chaînes, qui gèrent les activités des différentes parties du réseau.
Dans la conception de partitionnement d’Ethereum, 64 chaînes de partitions fonctionneront en parallèle. Les partitions peuvent traiter des transactions en parallèle (partitionnement d’exécution) ou elles peuvent être utilisées pour stocker différentes parties des données de la blockchain (partitionnement de données). Avec le partitionnement de données, les nœuds Ethereum ne stockeront que les données publiées sur leur chaîne de partitions, contrairement à la structure actuelle, qui exige que tous les nœuds stockent les mêmes données.
Le partitionnement est une forme modulaire dans laquelle différents composants (chaînes de fragments) gèrent différentes responsabilités. Dans le partitionnement de données, les chaînes de partitions stockent différentes parties des données Ethereum, et l’exécution du partitionnement permet à chaque chaîne de partitions de traiter son propre ensemble de transactions, ce qui augmente le débit de données et réduit le temps de traitement.
Certains développeurs ont adopté une approche centrée sur le rollup pour la mise à l’échelle d’Ethereum. Contrairement aux solutions de mise à l’échelle hors chaîne pures, telles que les sidechains, les rollups sont étroitement intégrés à la chaîne principale. Tout en préservant le règlement, le consensus et la disponibilité des données, la blockchain Ethereum sous-traite le calcul aux rollups. Étant donné qu’Ethereum agit comme couche de base pour les cumuls L2, les cumuls peuvent optimiser agressivement l’exécution avec des temps de bloc plus rapides et des blocs plus importants sans compromettre la décentralisation ou la sécurité.
Processus de développement de la pile technologique modulaire d’Ethereum
L’évolution de la pile technologique modulaire d’Ethereum est la suivante :
Blockchain monolithique : Elle représente Ethereum L1 ou la chaîne principale, qui est elle-même une blockchain monolithique.
Cumul : les solutions L2 qui agissent comme des couches d’exécution, telles qu’Arbitrum et Optimism, déplacent la couche d’exécution hors d’Ethereum L1, publient les racines d’état et les données de cumul et les retransmettent à Ethereum L1.
Cumuls modulaires : cumuls avec disponibilité de données modulaires.
La pile technologique modulaire L2 d’Ethereum peut offrir une évolutivité tout en conservant un haut niveau de sécurité et de décentralisation. Cette puissante combinaison jette les bases pour qu’Ethereum devienne un écosystème blockchain plus efficace et plus durable.
Blockchain monolithique
Les blockchains monolithiques sont la forme originale d’Ethereum, où tout peut être traité sans l’utilisation de rollups ou de partitionnement de données. Cette architecture monolithique est la plus sécurisée, mais elle se fait au prix d’un coût élevé et d’une évolutivité limitée. En conséquence, la vitesse de transaction du réseau principal Ethereum est relativement lente, avec un TPS moyen de seulement 15 à 20. Actuellement, Ethereum se transforme progressivement en une blockchain modulaire, et ce processus est accompli principalement grâce à l’adoption de stratégies de calcul et de partitionnement de données centrées sur le rollup.
Cumul
Rollup est la première percée technologique dans les blockchains modulaires, étendant l’architecture monolithique d’Ethereum en fournissant une couche distincte pour l’exécution. Les cumuls peuvent abstraire en toute sécurité la couche d’exécution d’une blockchain vers un séquenceur, c’est-à-dire utiliser un ordinateur puissant pour empaqueter et exécuter plusieurs transactions avant de renvoyer périodiquement des données compressées au réseau principal Ethereum pour validation. Les cumuls peuvent augmenter le TPS de 20 à 50 fois en déplaçant ce processus de calcul hors chaîne.
Dans le scénario actuel, les cumuls agissent comme la couche d’exécution, traitant les transactions tout en externalisant le règlement, le consensus et la disponibilité des données. Par exemple, les cumuls optimistes qui tirent parti de la machine virtuelle Optimistic et les cumuls ZK qui exécutent zk EVM. Ces cumuls exécutent des contrats intelligents et traitent des transactions, mais s’appuient toujours sur Ethereum pour les éléments suivants :
Règlement : Toutes les transactions de cumul sont effectuées sur Ethereum. Les utilisateurs de cumuls optimistes attendent que la période de contestation soit terminée ou que la transaction soit jugée valide après que les calculs de prévention de la fraude aient été effectués. Les utilisateurs de ZK Rollup doivent attendre que la validité de la validation ait été prouvée.
Consensus et disponibilité des données : les rollups publient les données de transaction sur le réseau principal Ethereum sous la forme de CallData, ce qui permet à quiconque d’exécuter des transactions de cumul et de reconstruire leur état si nécessaire. Avant d’être finalisés, les cumuls optimistes nécessitent une grande quantité d’espace de bloc et une période de défi de 7 à 14 jours. Les cumuls Zk stockent les données disponibles pour vérification pendant 30 jours, ce qui permet d’obtenir une finalité instantanée, mais nécessite une puissance de traitement importante pour créer des preuves.
Avec Ethereum comme couche de base pour les cumuls, les cumuls peuvent permettre des temps de bloc plus rapides et des blocs plus importants sans compromettre la décentralisation ou la sécurité. On peut dire que le rollup marque le début d’une nouvelle ère pour Ethereum. Récemment, le nombre total de transactions entre Arbitrum et Optimism a dépassé le nombre de transactions sur Ethereum, reflétant la tendance à la modularisation d’Ethereum.
Cumuls modulaires
Les nouveaux cumuls modulaires déplacent la couche de disponibilité des données hors d’Ethereum. Mantle, par exemple, s’appuie toujours sur le règlement et le consensus d’Ethereum, mais utilise Mantle DA comme couche de disponibilité des données. Mantle DA trie les données et fournit la preuve des données, mais n’a pas besoin d’exécuter la transaction ; Les transactions d’exécution sont effectivement externalisées vers la couche d’exécution de Mantle.
Auparavant, Ethereum était la seule solution de disponibilité des données pour les rollups, ce qui entraînait des défis en termes de coût. La disponibilité des données est la principale source de coûts pour la plupart des rollups, en particulier le stockage des données de transaction sur Ethereum, qui peut représenter jusqu’à 70 % des frais. De plus, ce coût est variable, et le coût augmente proportionnellement à l’utilisation, devenant progressivement un obstacle important au fur et à mesure que de plus en plus d’utilisateurs s’inscrivent. Jusqu’à présent, seuls les grands cumuls avec des ressources importantes pouvaient prendre en charge des groupes d’utilisateurs plus importants.
Heureusement, Ethereum est en train de changer et de nouvelles solutions modulaires émergent sous la forme de couches de disponibilité des données pour réduire les coûts de soumission des données de transaction. Parmi les principaux exemples de couches de disponibilité des données, citons EigenDA, Celestia et Avail, qui résolvent tous les problèmes de disponibilité des données et fournissent des solutions potentielles aux limitations des cumuls.
Avenir modulaire
Au cours de la dernière décennie, l’espace blockchain est souvent tombé dans un cycle de défis d’évolutivité - créant constamment de nouvelles blockchains L1 en raison du coût élevé et des limites d’Ethereum. Cependant, les frais élevés d’Ethereum ne sont pas un bug insoluble.
Dans un monde où les solutions L2 deviennent la norme pour une adoption massive, les blockchains modulaires révolutionnent l’architecture des blockchains en divisant les couches d’exécution, de règlement, de consensus et de disponibilité des données. Lorsque les blockchains monolithiques ont du mal à évoluer, le potentiel des architectures modulaires est libéré.
Au fur et à mesure que la couche de disponibilité des données évolue et entre en concurrence, les barrières à l’entrée et les barrières à l’entrée seront considérablement réduites pour les nouveaux cumuls. Dans un avenir pas si lointain, les applications sur la pile OP ou ZK devraient connaître un essor en raison de la réduction du coût de la disponibilité des données et de l’amélioration de la modularité.
Voir l'original
Cette page peut inclure du contenu de tiers fourni à des fins d'information uniquement. Gate ne garantit ni l'exactitude ni la validité de ces contenus, n’endosse pas les opinions exprimées, et ne fournit aucun conseil financier ou professionnel à travers ces informations. Voir la section Avertissement pour plus de détails.
La blockchain Ethereum évolue vers la modularité
Auteur : Ebunker, Source : WebX Labs
Concept de Blockchain Modulaire
Les blockchains modulaires sont des blockchains qui se concentrent sur la gestion de quelques responsabilités et l’externalisation du reste à une ou plusieurs couches indépendantes. Les blockchains modulaires peuvent être utilisées pour gérer les tâches individuelles ou combinées suivantes :
**Exécution : Soutenir l’exécution des transactions et réaliser le déploiement et l’interaction avec les contrats intelligents. **
**Disponibilité des données : Garantir la disponibilité des données de transaction. **
**Consensus : Le contenu et l’ordre des transactions autorisées. **
Règlement : Permet d’effectuer des transactions, de résoudre des litiges, de valider des preuves et de faire le pont entre les différentes couches d’exécution. **
Les chaînes modulaires remplissent généralement deux ou plusieurs fonctions interdépendantes. Par exemple, la couche de disponibilité des données doit avoir un consensus sur le tri des données, sinon il est impossible de savoir quelles données représentent la bonne version de l’historique.
Avantages de la conception modulaire de la blockchain
Évolutivité : L’utilisation de la modularité dans une blockchain peut augmenter l’échelle sans introduire d’hypothèses de confiance nuisibles.
Facilité de lancement de nouvelles blockchains : en tirant parti de la conception modulaire, de nouvelles blockchains peuvent être lancées plus rapidement sans avoir à se soucier de la maintenance de tous les aspects de l’architecture.
Flexibilité : les chaînes modulaires spécialement conçues offrent plus d’options pour les compromis et les mises en œuvre de conception. Par exemple, un système de blockchain modulaire peut inclure une chaîne modulaire qui se concentre sur la sécurité et la disponibilité des données, tandis que d’autres se concentrent sur l’exécution.
Inconvénients de la conception modulaire de la blockchain
Sécurité : Contrairement aux chaînes monolithiques, les blockchains modulaires ne garantissent pas la qualité de leur propre sécurité. Si les couches de sécurité utilisées pour gérer le consensus et la disponibilité des données sont inefficaces, les blockchains modulaires risquent de tomber en panne.
Complexité : La mise en œuvre d’une conception modulaire de la blockchain introduit une nouvelle complexité. Par exemple, le plan de partitionnement de données d’Ethereum repose sur l’échantillonnage de la disponibilité des données pour s’assurer que les nœuds d’une partition ne cachent pas de données. De même, la couche d’exécution doit créer certains mécanismes complexes, tels que les preuves de fraude et les preuves de validité, afin que la couche de sécurité puisse garantir la validité des transitions d’état hors chaîne.
Valeur des tokens : En raison d’applications limitées, les tokens natifs de certaines blockchains modulaires peuvent ne pas être en mesure d’absorber de la valeur. Par exemple, les jetons utilitaires qui se concentrent uniquement sur les couches de consensus et de disponibilité des données sont utilisés pour très peu de choses par rapport à la couche d’exécution, de sorte qu’il peut également être plus difficile d’attirer des participants vers ces réseaux.
Forme modulaire d’Ethereum : sharding et rollup
Comme les blockchains de première génération telles que Bitcoin, Ethereum a été conçu à l’origine comme une blockchain monolithique. Cependant, afin d’améliorer les performances, l’évolutivité et la durabilité du réseau, le réseau Ethereum est actuellement en transition vers un cadre modulaire.
Le partitionnement est le processus de division d’un système, tel qu’une base de données, en parties à exécuter. En répartissant les fonctions sur plusieurs composants, le système permet d’obtenir plus de rendement et d’efficacité. Dans un réseau blockchain, le sharding divise la blockchain en plusieurs sous-chaînes, qui gèrent les activités des différentes parties du réseau.
Dans la conception de partitionnement d’Ethereum, 64 chaînes de partitions fonctionneront en parallèle. Les partitions peuvent traiter des transactions en parallèle (partitionnement d’exécution) ou elles peuvent être utilisées pour stocker différentes parties des données de la blockchain (partitionnement de données). Avec le partitionnement de données, les nœuds Ethereum ne stockeront que les données publiées sur leur chaîne de partitions, contrairement à la structure actuelle, qui exige que tous les nœuds stockent les mêmes données.
Le partitionnement est une forme modulaire dans laquelle différents composants (chaînes de fragments) gèrent différentes responsabilités. Dans le partitionnement de données, les chaînes de partitions stockent différentes parties des données Ethereum, et l’exécution du partitionnement permet à chaque chaîne de partitions de traiter son propre ensemble de transactions, ce qui augmente le débit de données et réduit le temps de traitement.
Certains développeurs ont adopté une approche centrée sur le rollup pour la mise à l’échelle d’Ethereum. Contrairement aux solutions de mise à l’échelle hors chaîne pures, telles que les sidechains, les rollups sont étroitement intégrés à la chaîne principale. Tout en préservant le règlement, le consensus et la disponibilité des données, la blockchain Ethereum sous-traite le calcul aux rollups. Étant donné qu’Ethereum agit comme couche de base pour les cumuls L2, les cumuls peuvent optimiser agressivement l’exécution avec des temps de bloc plus rapides et des blocs plus importants sans compromettre la décentralisation ou la sécurité.
Processus de développement de la pile technologique modulaire d’Ethereum
L’évolution de la pile technologique modulaire d’Ethereum est la suivante :
Blockchain monolithique : Elle représente Ethereum L1 ou la chaîne principale, qui est elle-même une blockchain monolithique.
Cumul : les solutions L2 qui agissent comme des couches d’exécution, telles qu’Arbitrum et Optimism, déplacent la couche d’exécution hors d’Ethereum L1, publient les racines d’état et les données de cumul et les retransmettent à Ethereum L1.
Cumuls modulaires : cumuls avec disponibilité de données modulaires.
La pile technologique modulaire L2 d’Ethereum peut offrir une évolutivité tout en conservant un haut niveau de sécurité et de décentralisation. Cette puissante combinaison jette les bases pour qu’Ethereum devienne un écosystème blockchain plus efficace et plus durable.
Blockchain monolithique
Les blockchains monolithiques sont la forme originale d’Ethereum, où tout peut être traité sans l’utilisation de rollups ou de partitionnement de données. Cette architecture monolithique est la plus sécurisée, mais elle se fait au prix d’un coût élevé et d’une évolutivité limitée. En conséquence, la vitesse de transaction du réseau principal Ethereum est relativement lente, avec un TPS moyen de seulement 15 à 20. Actuellement, Ethereum se transforme progressivement en une blockchain modulaire, et ce processus est accompli principalement grâce à l’adoption de stratégies de calcul et de partitionnement de données centrées sur le rollup.
Cumul
Rollup est la première percée technologique dans les blockchains modulaires, étendant l’architecture monolithique d’Ethereum en fournissant une couche distincte pour l’exécution. Les cumuls peuvent abstraire en toute sécurité la couche d’exécution d’une blockchain vers un séquenceur, c’est-à-dire utiliser un ordinateur puissant pour empaqueter et exécuter plusieurs transactions avant de renvoyer périodiquement des données compressées au réseau principal Ethereum pour validation. Les cumuls peuvent augmenter le TPS de 20 à 50 fois en déplaçant ce processus de calcul hors chaîne.
Dans le scénario actuel, les cumuls agissent comme la couche d’exécution, traitant les transactions tout en externalisant le règlement, le consensus et la disponibilité des données. Par exemple, les cumuls optimistes qui tirent parti de la machine virtuelle Optimistic et les cumuls ZK qui exécutent zk EVM. Ces cumuls exécutent des contrats intelligents et traitent des transactions, mais s’appuient toujours sur Ethereum pour les éléments suivants :
Règlement : Toutes les transactions de cumul sont effectuées sur Ethereum. Les utilisateurs de cumuls optimistes attendent que la période de contestation soit terminée ou que la transaction soit jugée valide après que les calculs de prévention de la fraude aient été effectués. Les utilisateurs de ZK Rollup doivent attendre que la validité de la validation ait été prouvée.
Consensus et disponibilité des données : les rollups publient les données de transaction sur le réseau principal Ethereum sous la forme de CallData, ce qui permet à quiconque d’exécuter des transactions de cumul et de reconstruire leur état si nécessaire. Avant d’être finalisés, les cumuls optimistes nécessitent une grande quantité d’espace de bloc et une période de défi de 7 à 14 jours. Les cumuls Zk stockent les données disponibles pour vérification pendant 30 jours, ce qui permet d’obtenir une finalité instantanée, mais nécessite une puissance de traitement importante pour créer des preuves.
Avec Ethereum comme couche de base pour les cumuls, les cumuls peuvent permettre des temps de bloc plus rapides et des blocs plus importants sans compromettre la décentralisation ou la sécurité. On peut dire que le rollup marque le début d’une nouvelle ère pour Ethereum. Récemment, le nombre total de transactions entre Arbitrum et Optimism a dépassé le nombre de transactions sur Ethereum, reflétant la tendance à la modularisation d’Ethereum.
Cumuls modulaires
Les nouveaux cumuls modulaires déplacent la couche de disponibilité des données hors d’Ethereum. Mantle, par exemple, s’appuie toujours sur le règlement et le consensus d’Ethereum, mais utilise Mantle DA comme couche de disponibilité des données. Mantle DA trie les données et fournit la preuve des données, mais n’a pas besoin d’exécuter la transaction ; Les transactions d’exécution sont effectivement externalisées vers la couche d’exécution de Mantle.
Auparavant, Ethereum était la seule solution de disponibilité des données pour les rollups, ce qui entraînait des défis en termes de coût. La disponibilité des données est la principale source de coûts pour la plupart des rollups, en particulier le stockage des données de transaction sur Ethereum, qui peut représenter jusqu’à 70 % des frais. De plus, ce coût est variable, et le coût augmente proportionnellement à l’utilisation, devenant progressivement un obstacle important au fur et à mesure que de plus en plus d’utilisateurs s’inscrivent. Jusqu’à présent, seuls les grands cumuls avec des ressources importantes pouvaient prendre en charge des groupes d’utilisateurs plus importants.
Heureusement, Ethereum est en train de changer et de nouvelles solutions modulaires émergent sous la forme de couches de disponibilité des données pour réduire les coûts de soumission des données de transaction. Parmi les principaux exemples de couches de disponibilité des données, citons EigenDA, Celestia et Avail, qui résolvent tous les problèmes de disponibilité des données et fournissent des solutions potentielles aux limitations des cumuls.
Avenir modulaire
Au cours de la dernière décennie, l’espace blockchain est souvent tombé dans un cycle de défis d’évolutivité - créant constamment de nouvelles blockchains L1 en raison du coût élevé et des limites d’Ethereum. Cependant, les frais élevés d’Ethereum ne sont pas un bug insoluble.
Dans un monde où les solutions L2 deviennent la norme pour une adoption massive, les blockchains modulaires révolutionnent l’architecture des blockchains en divisant les couches d’exécution, de règlement, de consensus et de disponibilité des données. Lorsque les blockchains monolithiques ont du mal à évoluer, le potentiel des architectures modulaires est libéré.
Au fur et à mesure que la couche de disponibilité des données évolue et entre en concurrence, les barrières à l’entrée et les barrières à l’entrée seront considérablement réduites pour les nouveaux cumuls. Dans un avenir pas si lointain, les applications sur la pile OP ou ZK devraient connaître un essor en raison de la réduction du coût de la disponibilité des données et de l’amélioration de la modularité.