Blockchain modular adalah blockchain yang berfokus pada penanganan beberapa tanggung jawab dan mengalihdayakan sisanya ke satu atau lebih lapisan independen. Blockchain modular dapat digunakan untuk menangani tugas individu atau gabungan berikut:
** Eksekusi: Mendukung pelaksanaan transaksi dan mewujudkan penyebaran dan interaksi dengan kontrak pintar. **
**Ketersediaan Data: Menjamin ketersediaan data transaksi. **
**Konsensus: Konten dan urutan transaksi yang diizinkan. **
Penyelesaian: Digunakan untuk menyelesaikan transaksi, menyelesaikan perselisihan, memvalidasi bukti, dan menjembatani antara lapisan eksekusi yang berbeda. **
! [Ethereum bergerak menuju modularitas] (https://cdn-images-1.medium.com/max/1000/0*UkItdv6RdGoqHJnz) rantai modular biasanya melakukan dua atau lebih fungsi yang saling bergantung. Misalnya, lapisan ketersediaan data harus memiliki konsensus tentang penyortiran data, jika tidak, tidak mungkin untuk mengetahui data mana yang mewakili versi riwayat yang benar.
Keuntungan Desain Blockchain Modular
Skalabilitas: Menggunakan modularitas dalam blockchain dapat meningkatkan skala tanpa memperkenalkan asumsi kepercayaan yang berbahaya.
Mudah meluncurkan blockchain baru: Dengan memanfaatkan desain modular, blockchain baru dapat diluncurkan lebih cepat tanpa harus khawatir menjaga setiap aspek arsitektur tetap benar.
Fleksibilitas: Rantai modular yang dibuat khusus memberikan lebih banyak opsi untuk trade-off dan implementasi desain. Misalnya, sistem blockchain modular dapat mencakup rantai modular yang berfokus pada keamanan dan ketersediaan data, sementara yang lain fokus pada eksekusi.
Kekurangan Desain Blockchain Modular
Keamanan: Tidak seperti rantai monolitik, blockchain modular tidak menjamin kualitas keamanan mereka sendiri. Jika lapisan keamanan yang digunakan untuk menangani konsensus dan ketersediaan data tidak efektif, blockchain modular berisiko gagal.
Kompleksitas: Menerapkan desain blockchain modular memperkenalkan kompleksitas baru. Misalnya, rencana sharding data Ethereum bergantung pada pengambilan sampel ketersediaan data untuk memastikan bahwa node pada shard tidak menyembunyikan data. Demikian pula, lapisan eksekusi harus membuat mekanisme kompleks tertentu, seperti bukti penipuan dan bukti validitas, sehingga lapisan keamanan dapat menjamin validitas transisi keadaan off-chain.
Nilai token: Karena aplikasi yang terbatas, token asli dari beberapa blockchain modular mungkin tidak dapat menyerap nilai. Misalnya, token utilitas yang hanya berfokus pada konsensus dan lapisan ketersediaan data digunakan sangat sedikit dibandingkan dengan lapisan eksekusi, sehingga mungkin juga lebih sulit untuk menarik peserta ke jaringan tersebut.
Bentuk modular Ethereum: sharding dan rollup
Seperti blockchain generasi pertama seperti Bitcoin, Ethereum pada awalnya dirancang sebagai blockchain monolitik. Namun, untuk meningkatkan kinerja jaringan, skalabilitas, dan keberlanjutan, jaringan Ethereum saat ini sedang beralih ke kerangka kerja modular.
Sharding adalah proses membagi sistem, seperti database, menjadi beberapa bagian untuk dijalankan. Dengan mendistribusikan fungsi di beberapa komponen, sistem mencapai lebih banyak output dan efisiensi. Dalam jaringan blockchain, sharding membagi blockchain menjadi beberapa sub-rantai, yang menangani aktivitas berbagai bagian jaringan.
Dalam desain sharding Ethereum, 64 rantai shard akan berjalan secara paralel. Pecahan dapat memproses transaksi secara paralel (eksekusi sharding) atau mereka dapat digunakan untuk menyimpan berbagai bagian dari data blockchain (data sharding). Dengan sharding data, node Ethereum hanya akan menyimpan data yang dipublikasikan di rantai shard mereka – berbeda dengan struktur saat ini, yang mengharuskan semua node untuk menyimpan data yang sama.
! [Ethereum bergerak menuju modularitas] (https://cdn-images-1.medium.com/max/1000/0*cK0jaaSCnsFHFvvp) Hubungan antara rantai suar Ethereum dan rantai beling
Sharding adalah bentuk modular di mana komponen yang berbeda (rantai pecah) menangani tanggung jawab yang berbeda. Dalam sharding data, rantai shard menyimpan berbagai bagian data Ethereum, dan mengeksekusi sharding memungkinkan setiap rantai shard untuk memproses rangkaian transaksinya sendiri, meningkatkan throughput data dan mengurangi waktu pemrosesan.
Beberapa pengembang telah mengadopsi pendekatan rollup-centric untuk menskalakan Ethereum. Tidak seperti solusi penskalaan off-chain murni, seperti sidechain, rollup terintegrasi erat ke chain utama. Sambil menjaga penyelesaian, konsensus, dan ketersediaan data, blockchain Ethereum mengalihdayakan perhitungan ke rollup. Karena Ethereum bertindak sebagai lapisan dasar untuk rollup L2, rollup dapat secara agresif mengoptimalkan eksekusi dengan waktu blok yang lebih cepat dan blok yang lebih besar tanpa mengorbankan desentralisasi atau keamanan.
! [Ethereum bergerak menuju modularitas] (https://cdn-images-1.medium.com/max/1000/0*CKVe58EXJSowUumz) Fungsionalitas Ethereum (lapisan dasar L1) dan rollup (L2) dalam arsitektur blockchain modular
Proses Pengembangan Tumpukan Teknologi Modular Ethereum
Evolusi tumpukan teknologi modular Ethereum adalah sebagai berikut:
Blockchain monolitik: Ini mewakili Ethereum L1 atau rantai utama, yang merupakan blockchain monolitik.
Rollup: Solusi L2 yang bertindak sebagai lapisan eksekusi, seperti Arbitrum dan Optimisme, memindahkan lapisan eksekusi keluar dari Ethereum L1, mempublikasikan root state dan data rollup dan meneruskannya kembali ke Ethereum L1.
Pembatalan modular: Pembatalan dengan ketersediaan data modular.
! [Ethereum bergerak menuju modularitas] (https://cdn-images-1.medium.com/max/1000/1*RKX4YobvmDnOmp0AE9SLSg.jpeg) Tumpukan teknologi L2 modular Ethereum dapat memberikan skalabilitas sambil mempertahankan tingkat keamanan dan desentralisasi yang tinggi. Kombinasi yang kuat ini meletakkan dasar bagi Ethereum untuk menjadi ekosistem blockchain yang lebih efisien dan berkelanjutan.
Blockchain monolitik
Blockchain monolitik adalah bentuk asli Ethereum, di mana semuanya dapat diproses tanpa menggunakan rollup atau sharding data. Arsitektur monolitik ini adalah yang paling aman, tetapi datang dengan biaya tinggi dan skalabilitas terbatas. Akibatnya, kecepatan transaksi mainnet Ethereum relatif lambat, dengan TPS rata-rata hanya 15-20. Saat ini, Ethereum secara bertahap berubah menjadi blockchain modular, dan proses ini dicapai terutama melalui adopsi komputasi rollup-centric dan strategi sharding data.
Rollup
Rollup adalah terobosan teknologi paling awal dalam blockchain modular, memperluas arsitektur monolitik Ethereum dengan menyediakan lapisan terpisah untuk eksekusi. Rollup dapat dengan aman mengabstraksi lapisan eksekusi blockchain ke sequencer, yaitu, menggunakan komputer yang kuat untuk mengemas dan mengeksekusi beberapa transaksi sebelum secara berkala meneruskan data terkompresi kembali ke mainnet Ethereum untuk validasi. Rollup dapat meningkatkan TPS sebesar 20-50x dengan memindahkan proses komputasi ini off-chain.
Dalam skenario saat ini, rollup bertindak sebagai lapisan eksekusi, memproses transaksi saat outsourcing penyelesaian, konsensus, dan ketersediaan data. Misalnya, rollup optimis yang memanfaatkan mesin virtual Optimis dan rollup ZK yang menjalankan zk EVM. Rollup ini menjalankan kontrak pintar dan memproses transaksi, tetapi masih mengandalkan Ethereum untuk hal-hal berikut:
Penyelesaian: Semua transaksi rollup diselesaikan di Ethereum. Pengguna rollup optimis menunggu hingga periode tantangan berlalu, atau setelah transaksi dianggap valid setelah perhitungan pencegahan penipuan dilakukan. Pengguna ZK Rollup harus menunggu hingga validitas validasi terbukti.
Konsensus dan ketersediaan data: rollup mempublikasikan data transaksi ke mainnet Ethereum dalam bentuk CallData, memungkinkan siapa saja untuk melakukan transaksi rollup dan membangun kembali status mereka jika diperlukan. Sebelum finalitas, rollup optimis membutuhkan sejumlah besar ruang blok dan periode tantangan 7-14 hari. Rollup Zk menyimpan data yang tersedia untuk verifikasi selama 30 hari, memberikan finalitas instan, tetapi membutuhkan daya pemrosesan yang signifikan untuk membuat bukti.
Dengan Ethereum sebagai lapisan dasar untuk rollup, rollup dapat memungkinkan waktu blok yang lebih cepat dan blok yang lebih besar tanpa mengorbankan desentralisasi atau keamanan. Rollup dapat dikatakan sebagai awal dari era baru untuk Ethereum. Baru-baru ini, jumlah total transaksi antara Arbitrum dan Optimisme telah melampaui jumlah transaksi di Ethereum, yang mencerminkan tren modularisasi Ethereum.
Pembatalan modular
Rollup modular yang lebih baru memindahkan lapisan ketersediaan data dari Ethereum. Mantle, misalnya, masih mengandalkan penyelesaian dan konsensus Ethereum, tetapi menggunakan Mantle DA sebagai lapisan ketersediaan data. Mantle DA menyortir data dan memberikan bukti data, tetapi tidak perlu melakukan transaksi; Transaksi eksekusi secara efektif dialihdayakan ke lapisan eksekusi Mantle.
Sebelumnya, Ethereum adalah satu-satunya solusi ketersediaan data untuk rollup, yang menghasilkan tantangan dalam hal biaya. Ketersediaan data adalah sumber biaya terbesar untuk sebagian besar rollup, terutama menyimpan data transaksi di Ethereum, yang dapat mencapai hingga 70% dari biaya. Selain itu, biaya ini bervariasi, dan biaya meningkat sebanding dengan penggunaan, secara bertahap menjadi penghalang yang signifikan karena semakin banyak pengguna bergabung. Hingga saat ini, hanya rollup besar dengan sumber daya besar yang dapat mengakomodasi grup pengguna yang lebih besar.
Untungnya, Ethereum berubah, dan solusi modular baru muncul dalam bentuk lapisan ketersediaan data untuk mengurangi biaya pengiriman data transaksi. Contoh utama lapisan ketersediaan data termasuk EigenDA, Celestia, dan Avail, yang semuanya mengatasi masalah ketersediaan data dan memberikan solusi potensial untuk batasan rollup.
Masa Depan Modularitas
Selama dekade terakhir ini, ruang blockchain sering jatuh ke dalam siklus menavigasi tantangan skalabilitas – terus-menerus menciptakan blockchain L1 baru karena biaya tinggi dan keterbatasan Ethereum. Namun, biaya tinggi Ethereum bukanlah bug yang tidak dapat dipecahkan.
Di dunia di mana solusi L2 menjadi norma untuk adopsi massal, blockchain modular merevolusi arsitektur blockchain dengan membagi lapisan eksekusi, penyelesaian, konsensus, dan ketersediaan data. Ketika blockchain monolitik berjuang dengan skalabilitas, potensi arsitektur modular dilepaskan.
Ketika lapisan ketersediaan data berkembang dan bersaing, hambatan untuk masuk dan hambatan untuk masuk akan sangat diturunkan untuk rollup baru. Dalam waktu yang tidak terlalu lama, aplikasi pada tumpukan OP atau ZK cenderung booming karena berkurangnya biaya ketersediaan data dan peningkatan modularitas lebih lanjut.
Lihat Asli
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
Ethereum bergerak menuju modularitas
Konsep Blockchain Modular
Blockchain modular adalah blockchain yang berfokus pada penanganan beberapa tanggung jawab dan mengalihdayakan sisanya ke satu atau lebih lapisan independen. Blockchain modular dapat digunakan untuk menangani tugas individu atau gabungan berikut:
** Eksekusi: Mendukung pelaksanaan transaksi dan mewujudkan penyebaran dan interaksi dengan kontrak pintar. **
**Ketersediaan Data: Menjamin ketersediaan data transaksi. **
**Konsensus: Konten dan urutan transaksi yang diizinkan. **
Penyelesaian: Digunakan untuk menyelesaikan transaksi, menyelesaikan perselisihan, memvalidasi bukti, dan menjembatani antara lapisan eksekusi yang berbeda. **
! [Ethereum bergerak menuju modularitas] (https://cdn-images-1.medium.com/max/1000/0*UkItdv6RdGoqHJnz) rantai modular biasanya melakukan dua atau lebih fungsi yang saling bergantung. Misalnya, lapisan ketersediaan data harus memiliki konsensus tentang penyortiran data, jika tidak, tidak mungkin untuk mengetahui data mana yang mewakili versi riwayat yang benar.
Keuntungan Desain Blockchain Modular
Skalabilitas: Menggunakan modularitas dalam blockchain dapat meningkatkan skala tanpa memperkenalkan asumsi kepercayaan yang berbahaya.
Mudah meluncurkan blockchain baru: Dengan memanfaatkan desain modular, blockchain baru dapat diluncurkan lebih cepat tanpa harus khawatir menjaga setiap aspek arsitektur tetap benar.
Fleksibilitas: Rantai modular yang dibuat khusus memberikan lebih banyak opsi untuk trade-off dan implementasi desain. Misalnya, sistem blockchain modular dapat mencakup rantai modular yang berfokus pada keamanan dan ketersediaan data, sementara yang lain fokus pada eksekusi.
Kekurangan Desain Blockchain Modular
Keamanan: Tidak seperti rantai monolitik, blockchain modular tidak menjamin kualitas keamanan mereka sendiri. Jika lapisan keamanan yang digunakan untuk menangani konsensus dan ketersediaan data tidak efektif, blockchain modular berisiko gagal.
Kompleksitas: Menerapkan desain blockchain modular memperkenalkan kompleksitas baru. Misalnya, rencana sharding data Ethereum bergantung pada pengambilan sampel ketersediaan data untuk memastikan bahwa node pada shard tidak menyembunyikan data. Demikian pula, lapisan eksekusi harus membuat mekanisme kompleks tertentu, seperti bukti penipuan dan bukti validitas, sehingga lapisan keamanan dapat menjamin validitas transisi keadaan off-chain.
Nilai token: Karena aplikasi yang terbatas, token asli dari beberapa blockchain modular mungkin tidak dapat menyerap nilai. Misalnya, token utilitas yang hanya berfokus pada konsensus dan lapisan ketersediaan data digunakan sangat sedikit dibandingkan dengan lapisan eksekusi, sehingga mungkin juga lebih sulit untuk menarik peserta ke jaringan tersebut.
Bentuk modular Ethereum: sharding dan rollup
Seperti blockchain generasi pertama seperti Bitcoin, Ethereum pada awalnya dirancang sebagai blockchain monolitik. Namun, untuk meningkatkan kinerja jaringan, skalabilitas, dan keberlanjutan, jaringan Ethereum saat ini sedang beralih ke kerangka kerja modular.
Sharding adalah proses membagi sistem, seperti database, menjadi beberapa bagian untuk dijalankan. Dengan mendistribusikan fungsi di beberapa komponen, sistem mencapai lebih banyak output dan efisiensi. Dalam jaringan blockchain, sharding membagi blockchain menjadi beberapa sub-rantai, yang menangani aktivitas berbagai bagian jaringan.
Dalam desain sharding Ethereum, 64 rantai shard akan berjalan secara paralel. Pecahan dapat memproses transaksi secara paralel (eksekusi sharding) atau mereka dapat digunakan untuk menyimpan berbagai bagian dari data blockchain (data sharding). Dengan sharding data, node Ethereum hanya akan menyimpan data yang dipublikasikan di rantai shard mereka – berbeda dengan struktur saat ini, yang mengharuskan semua node untuk menyimpan data yang sama.
! [Ethereum bergerak menuju modularitas] (https://cdn-images-1.medium.com/max/1000/0*cK0jaaSCnsFHFvvp) Hubungan antara rantai suar Ethereum dan rantai beling
Sharding adalah bentuk modular di mana komponen yang berbeda (rantai pecah) menangani tanggung jawab yang berbeda. Dalam sharding data, rantai shard menyimpan berbagai bagian data Ethereum, dan mengeksekusi sharding memungkinkan setiap rantai shard untuk memproses rangkaian transaksinya sendiri, meningkatkan throughput data dan mengurangi waktu pemrosesan.
Beberapa pengembang telah mengadopsi pendekatan rollup-centric untuk menskalakan Ethereum. Tidak seperti solusi penskalaan off-chain murni, seperti sidechain, rollup terintegrasi erat ke chain utama. Sambil menjaga penyelesaian, konsensus, dan ketersediaan data, blockchain Ethereum mengalihdayakan perhitungan ke rollup. Karena Ethereum bertindak sebagai lapisan dasar untuk rollup L2, rollup dapat secara agresif mengoptimalkan eksekusi dengan waktu blok yang lebih cepat dan blok yang lebih besar tanpa mengorbankan desentralisasi atau keamanan.
! [Ethereum bergerak menuju modularitas] (https://cdn-images-1.medium.com/max/1000/0*CKVe58EXJSowUumz) Fungsionalitas Ethereum (lapisan dasar L1) dan rollup (L2) dalam arsitektur blockchain modular
Proses Pengembangan Tumpukan Teknologi Modular Ethereum
Evolusi tumpukan teknologi modular Ethereum adalah sebagai berikut:
Blockchain monolitik: Ini mewakili Ethereum L1 atau rantai utama, yang merupakan blockchain monolitik.
Rollup: Solusi L2 yang bertindak sebagai lapisan eksekusi, seperti Arbitrum dan Optimisme, memindahkan lapisan eksekusi keluar dari Ethereum L1, mempublikasikan root state dan data rollup dan meneruskannya kembali ke Ethereum L1.
Pembatalan modular: Pembatalan dengan ketersediaan data modular.
! [Ethereum bergerak menuju modularitas] (https://cdn-images-1.medium.com/max/1000/1*RKX4YobvmDnOmp0AE9SLSg.jpeg) Tumpukan teknologi L2 modular Ethereum dapat memberikan skalabilitas sambil mempertahankan tingkat keamanan dan desentralisasi yang tinggi. Kombinasi yang kuat ini meletakkan dasar bagi Ethereum untuk menjadi ekosistem blockchain yang lebih efisien dan berkelanjutan.
Blockchain monolitik
Blockchain monolitik adalah bentuk asli Ethereum, di mana semuanya dapat diproses tanpa menggunakan rollup atau sharding data. Arsitektur monolitik ini adalah yang paling aman, tetapi datang dengan biaya tinggi dan skalabilitas terbatas. Akibatnya, kecepatan transaksi mainnet Ethereum relatif lambat, dengan TPS rata-rata hanya 15-20. Saat ini, Ethereum secara bertahap berubah menjadi blockchain modular, dan proses ini dicapai terutama melalui adopsi komputasi rollup-centric dan strategi sharding data.
Rollup
Rollup adalah terobosan teknologi paling awal dalam blockchain modular, memperluas arsitektur monolitik Ethereum dengan menyediakan lapisan terpisah untuk eksekusi. Rollup dapat dengan aman mengabstraksi lapisan eksekusi blockchain ke sequencer, yaitu, menggunakan komputer yang kuat untuk mengemas dan mengeksekusi beberapa transaksi sebelum secara berkala meneruskan data terkompresi kembali ke mainnet Ethereum untuk validasi. Rollup dapat meningkatkan TPS sebesar 20-50x dengan memindahkan proses komputasi ini off-chain.
Dalam skenario saat ini, rollup bertindak sebagai lapisan eksekusi, memproses transaksi saat outsourcing penyelesaian, konsensus, dan ketersediaan data. Misalnya, rollup optimis yang memanfaatkan mesin virtual Optimis dan rollup ZK yang menjalankan zk EVM. Rollup ini menjalankan kontrak pintar dan memproses transaksi, tetapi masih mengandalkan Ethereum untuk hal-hal berikut:
Penyelesaian: Semua transaksi rollup diselesaikan di Ethereum. Pengguna rollup optimis menunggu hingga periode tantangan berlalu, atau setelah transaksi dianggap valid setelah perhitungan pencegahan penipuan dilakukan. Pengguna ZK Rollup harus menunggu hingga validitas validasi terbukti.
Konsensus dan ketersediaan data: rollup mempublikasikan data transaksi ke mainnet Ethereum dalam bentuk CallData, memungkinkan siapa saja untuk melakukan transaksi rollup dan membangun kembali status mereka jika diperlukan. Sebelum finalitas, rollup optimis membutuhkan sejumlah besar ruang blok dan periode tantangan 7-14 hari. Rollup Zk menyimpan data yang tersedia untuk verifikasi selama 30 hari, memberikan finalitas instan, tetapi membutuhkan daya pemrosesan yang signifikan untuk membuat bukti.
Dengan Ethereum sebagai lapisan dasar untuk rollup, rollup dapat memungkinkan waktu blok yang lebih cepat dan blok yang lebih besar tanpa mengorbankan desentralisasi atau keamanan. Rollup dapat dikatakan sebagai awal dari era baru untuk Ethereum. Baru-baru ini, jumlah total transaksi antara Arbitrum dan Optimisme telah melampaui jumlah transaksi di Ethereum, yang mencerminkan tren modularisasi Ethereum.
Pembatalan modular
Rollup modular yang lebih baru memindahkan lapisan ketersediaan data dari Ethereum. Mantle, misalnya, masih mengandalkan penyelesaian dan konsensus Ethereum, tetapi menggunakan Mantle DA sebagai lapisan ketersediaan data. Mantle DA menyortir data dan memberikan bukti data, tetapi tidak perlu melakukan transaksi; Transaksi eksekusi secara efektif dialihdayakan ke lapisan eksekusi Mantle.
Sebelumnya, Ethereum adalah satu-satunya solusi ketersediaan data untuk rollup, yang menghasilkan tantangan dalam hal biaya. Ketersediaan data adalah sumber biaya terbesar untuk sebagian besar rollup, terutama menyimpan data transaksi di Ethereum, yang dapat mencapai hingga 70% dari biaya. Selain itu, biaya ini bervariasi, dan biaya meningkat sebanding dengan penggunaan, secara bertahap menjadi penghalang yang signifikan karena semakin banyak pengguna bergabung. Hingga saat ini, hanya rollup besar dengan sumber daya besar yang dapat mengakomodasi grup pengguna yang lebih besar.
Untungnya, Ethereum berubah, dan solusi modular baru muncul dalam bentuk lapisan ketersediaan data untuk mengurangi biaya pengiriman data transaksi. Contoh utama lapisan ketersediaan data termasuk EigenDA, Celestia, dan Avail, yang semuanya mengatasi masalah ketersediaan data dan memberikan solusi potensial untuk batasan rollup.
Masa Depan Modularitas
Selama dekade terakhir ini, ruang blockchain sering jatuh ke dalam siklus menavigasi tantangan skalabilitas – terus-menerus menciptakan blockchain L1 baru karena biaya tinggi dan keterbatasan Ethereum. Namun, biaya tinggi Ethereum bukanlah bug yang tidak dapat dipecahkan.
Di dunia di mana solusi L2 menjadi norma untuk adopsi massal, blockchain modular merevolusi arsitektur blockchain dengan membagi lapisan eksekusi, penyelesaian, konsensus, dan ketersediaan data. Ketika blockchain monolitik berjuang dengan skalabilitas, potensi arsitektur modular dilepaskan.
Ketika lapisan ketersediaan data berkembang dan bersaing, hambatan untuk masuk dan hambatan untuk masuk akan sangat diturunkan untuk rollup baru. Dalam waktu yang tidak terlalu lama, aplikasi pada tumpukan OP atau ZK cenderung booming karena berkurangnya biaya ketersediaan data dan peningkatan modularitas lebih lanjut.