kata pengantar
Kembali pada tahun 2019, ketika kami berinvestasi di LazyLedger (sekarang disebut Celestia), kata modularitas belum tertangkap dalam hal desain blockchain. Dan di tahun lalu, ini telah dipopulerkan oleh banyak KOL serta tim L2, dan tentu saja tim Celestia Labs, yang menciptakan istilah tersebut di postingan blog pertama mereka tentang memisahkan konsensus dan penegakan.
Oleh karena itu, dengan senang hati kami menyajikan ikhtisar terbaru tentang investasi kami di Celestia. Ini akan memberikan wawasan tentang dunia modular yang kami impikan, berbagai lapisan dan protokol dalam ekosistem semacam itu, dan mengapa kami sangat bersemangat dengan kemampuan potensial yang ditawarkannya.
Arsitektur
Saat ini, sebagian besar rantai publik adalah rantai monolitik, yaitu jaringan blockchain secara bersamaan mencakup tiga lapisan fungsional ketersediaan data, penyelesaian dan eksekusi (selanjutnya disebut sebagai lapisan fungsional). Meskipun rantai monolitik ini juga telah berevolusi, seperti subnetwork Ethereum Rollups dan Avalanche dengan komponen modular. Namun, ini sebenarnya bukanlah blockchain modular.
Mari kita definisikan apa yang dimaksud dengan "modularitas" agar tidak ada kesalahpahaman. Ketika kita berbicara tentang modularisasi, yang kami maksud adalah bahwa lapisan fungsional jaringan blockchain dipisahkan, yaitu, salah satu dari tiga lapisan fungsional jaringan blockchain dipisahkan, jadi baik lapisan eksekusi atau lapisan konsensus, atau ketersediaan data lapisan. Artinya, Anda dapat mengatakan bahwa Rollup adalah manifestasi dari modularitas, karena Rollup hanya bertanggung jawab untuk eksekusi. Tapi Ethereum secara keseluruhan menangani yang lainnya.
Mengambil Celestia sebagai contoh, kita dapat mengatakan bahwa itu modular karena hanya bertanggung jawab atas ketersediaan dan konsensus data. Sebaliknya, itu mendelegasikan penyelesaian dan eksekusi ke lapisan lain. Lapisan-lapisan ini juga bersifat modular karena mereka hanya menangani sendiri sebagian dari tiga komponen fungsional utama. Ini berarti bahwa kami tidak dapat menyebut Ethereum sebagai blockchain modular, karena jaringan Rollups ini hanya bertanggung jawab atas eksekusi transaksi jaringan mereka sendiri, dan Ethereum sendiri juga mengeksekusi transaksi, yang berarti bahwa dalam implementasinya saat ini, Ethereum masih merupakan rantai monolitik. Meskipun demikian, Ethereum masih merupakan lapisan penyelesaian yang ideal, serta rantai publik yang paling terdesentralisasi dan aman.
Sekarang, bagaimana dengan Polkadot dan Longsor, Anda mungkin bertanya? Untuk Avalanche, ini bukan modular, setiap subnet memiliki tiga komponen fungsional utama. Ini berarti bahwa mereka tidak dapat diperpanjang secara modular, tetapi dengan menggunakan rantai monolitik lainnya secara horizontal. Parchain Polkadot bertanggung jawab atas eksekusi, mirip dengan rollup, saat mengirim blok ke rantai relai untuk konsensus dan ketersediaan data. Namun, rantai relai tetap menjamin keabsahan transaksi.
Seiring waktu, pertumbuhan rantai monolitik dapat menyebabkan kemacetan dan inefisiensi yang masif. Jika kami ingin membawa lebih banyak orang, sangat tidak mungkin untuk hanya mengandalkan rantai monolitik yang menangani ketiga fungsi ini. Karena membebankan biaya dan penundaan yang sangat tinggi pada pengguna akhir. Inilah mengapa kami melihat semakin banyak rantai memutuskan untuk membagi rantai mereka. Kita semua pernah mendengar tentang merger dongeng yang akan mentransisikan Ethereum ke rantai PoS. Namun, mereka juga berencana untuk pindah ke sharding. Sharding mengacu pada pemisahan horizontal dari blockchain menjadi beberapa bagian. Pecahan ini hanya menangani ketersediaan data.
Sharding dan rollup adalah cara komunitas Ethereum berencana untuk menyelesaikan masalah skalabilitasnya. Apakah ada cara lain? Tentu saja, kami juga melihat Avalanche bergerak menuju modularitas di Subnet, tetapi, seperti yang dijelaskan sebelumnya, kami tidak akan mengklasifikasikannya sebagai sepenuhnya modular.
Untuk lebih memahami bagaimana masing-masing arsitektur "modular" yang berbeda bekerja, mari kita coba menggambarnya untuk menguraikan perbedaan mereka dengan lebih baik.
Perbandingan arsitektur
Pertama, mari kita lihat arsitektur Ethereum saat ini dan seperti apa arsitekturnya setelah sharding diaktifkan di masa mendatang.
Saat ini, Ethereum bertanggung jawab atas semua lapisan fungsional, tetapi juga memisahkan beberapa eksekusi transaksi ke L2 Rollups, yang memproses transaksi dalam batch dan kemudian menyelesaikannya di jaringan utama. Setelah sharding diaktifkan di masa mendatang, arsitektur Ethereum akan terlihat seperti ini:
Ini akan mengubah Ethereum menjadi lapisan penyelesaian terpadu, dan pecahan akan bertanggung jawab atas ketersediaan data. Artinya, shard hanya akan menjadi lingkungan DA untuk Rollup untuk mengirimkan data. Pada shard, validator hanya perlu menyimpan data untuk shard yang mereka validasi, bukan keseluruhan jaringan. Sharding pada akhirnya akan membiarkan Anda menjalankan Ethereum pada node ringan, mirip dengan Celestia.
Untuk Avalanche, proposisi penskalaan utama mereka adalah melalui subnet yang dapat dibuat dengan mudah. Arsitektur Avalanche terlihat seperti ini:
Sebuah subnet memiliki kumpulan validator baru yang secara independen memvalidasi jaringannya sendiri. Semua subnetwork Avalanche bertanggung jawab atas konsensus, ketersediaan data, dan eksekusi sendiri. Setiap subnet juga akan memiliki token Gasnya sendiri, yang ditunjuk oleh validator. Contoh subnet yang saat ini aktif adalah subnet DefiKingdoms, yang menggunakan JEWEL sebagai token Gasnya.
Sebelum beralih ke arsitektur Celestia, mari kita lihat Cosmos. Celestia banyak meminjam dari Cosmos dan akan banyak berinteraksi dengannya melalui IBC, karena juga dibangun dengan Cosmos SDK dan Optimint, versi Tendermint. Arsitektur Cosmos sangat berbeda dari arsitektur lain saat ini karena memungkinkan dApps menjadi aplikasi dari blockchain itu sendiri, daripada menyediakan mesin virtual. Ini berarti rantai Cosmos SDK yang berdaulat hanya perlu menentukan jenis transaksi dan menyatakan tradisi yang dibutuhkannya, sambil mengandalkan Tendermint sebagai mesin konsensusnya. Rantai Cosmos membagi bagian aplikasi dari blockchain dan menghubungkannya ke jaringan (p2p) dan konsensus menggunakan ABCI. ABCI adalah antarmuka yang menghubungkan bagian aplikasi dari blockchain ke mesin replikasi status Tendermint yang menyediakan mekanisme konsensus dan jaringan. Arsitekturnya biasanya diiklankan seperti ini:
Sekarang, mari kita lihat arsitektur Celestia:
Seperti inilah tampilan ekologi awal di Celestia. Celestia akan beroperasi sebagai konsensus bersama dan lapisan ketersediaan data antara semua jenis Rollup yang beroperasi dalam tumpukan modular. Lapisan penyelesaian ada untuk memfasilitasi penghubungan dan likuiditas antara berbagai Rollup di atasnya. Dan Anda mungkin juga akan melihat rollup berdaulat beroperasi secara independen, tanpa lapisan penyelesaian.
Sekarang kami telah mengidentifikasi berbagai tingkat modularitas, cara kerjanya, dan seperti apa tampilannya, mari kita lihat beberapa kemampuan dan fungsi unik dari blockchain modular murni seperti Celestia.
keamanan bersama
Salah satu keuntungan rantai monolitik adalah keamanan bersama, jadi bagaimana dengan tumpukan modular?
Sebenarnya cukup sederhana, Celestia menyediakan fungsionalitas dasar yang diperlukan untuk membangun keamanan bersama di jaringan blockchain: ketersediaan data. Ini karena setiap lapisan jaringan yang menggunakan Celestia harus meneruskan semua data transaksinya ke lapisan ketersediaan data untuk membuktikan bahwa data tersebut memang tersedia. Ini berarti bahwa jaringan blockchain dapat terhubung, mengamati, dan beroperasi dengan mudah. Hard fork dan soft fork juga dibuat sangat mudah dengan selalu memiliki keamanan lapisan DA yang mendasarinya, yang akan kita bahas nanti.
Demikian pula, Celestia memungkinkan berbagai jenis lapisan eksekusi eksperimental untuk berjalan secara bersamaan, bahkan terlepas dari lapisan pemukiman, sementara masih memiliki manfaat dari lapisan ketersediaan data bersama. Ini berarti kecepatan iterasi akan menjadi lebih cepat, karena dapat diskalakan secara linear dengan jumlah pengguna. Jadi tesis kami adalah bahwa dari waktu ke waktu hal ini akan mengarah pada peningkatan gabungan pada lapisan eksekusi karena kami tidak dibatasi dengan memiliki satu hub untuk lapisan eksekusi karena eksekusi dan ketersediaan data dipisahkan. Sifat modularitas tanpa izin memungkinkan eksperimen dan memberi pengembang fleksibilitas pilihan.
Sampling Ketersediaan Data dan Validasi Blok
Verifikasi blok Celestia bekerja sangat berbeda dari blockchain lain saat ini karena blok dapat diverifikasi dalam waktu sublinear. Ini berarti bahwa throughput meningkat secara sublinier dengan biaya dibandingkan secara linear dengan biaya. Kita dapat memahaminya secara lebih intuitif melalui diagram:
Ini dimungkinkan karena klien ringan Celestia tidak memvalidasi transaksi, mereka hanya memeriksa setiap blok untuk konsensus dan memblokir ketersediaan data.
Celestia menghilangkan kebutuhan untuk memeriksa validitas transaksi karena hanya memeriksa konsensus blok dan ketersediaan data, seperti yang ditunjukkan pada diagram di atas.
Alih-alih mengunduh seluruh blok, node cahaya Celestia mengunduh sampel data acak dari dalam blok. Jika semua sampel tersedia, maka ini membuktikan bahwa seluruh blok tersedia. Pada dasarnya, dengan mengambil sampel data acak dari sebuah blok, Anda dapat memverifikasi secara probabilistik bahwa blok tersebut benar-benar lengkap.
Ini berarti bahwa Celestia mengurangi masalah verifikasi blok menjadi verifikasi ketersediaan data, yang kami tahu cara melakukannya secara efisien dengan biaya sublinear menggunakan sampling ketersediaan data.
Bukti DA berarti bahwa ketika Anda meminta blok dikirim, Anda perlu melakukan pengkodean penghapusan. Ini berarti bahwa data blok asli sekarang digandakan, dan data baru dikodekan sebagai data redundan. Pengkodean penghapusan Celestia meningkatkan ukuran blok sebanyak 4x, di mana 25% blok adalah data asli dan 75% adalah data yang disalin. Jadi membutuhkan sequencer yang nakal atau semacamnya untuk menahan data lebih dari 75% blok jika ingin melakukan penipuan.
Dengan demikian, ini memungkinkan klien ringan untuk memeriksa dengan probabilitas yang sangat tinggi bahwa semua data blok telah dipublikasikan, hanya dengan mengunduh sebagian kecil dari blok (pengambilan sampel DA). Setiap putaran pengambilan sampel mengurangi kemungkinan ketidaktersediaan data sampai dipastikan bahwa semua data tersedia. Ini sangat efisien karena alih-alih setiap node mengunduh setiap blok, ada banyak node ringan yang mengunduh sebagian kecil dari setiap blok, tetapi jaminan keamanannya sama seperti sebelumnya. Ini berarti bahwa selama ada cukup node pengambilan sampel ketersediaan data, adalah mungkin untuk meningkatkan throughput karena jumlah node pengambilan sampel meningkat. Anda mungkin akrab dengan jenis jaringan ini (DA Proof) dalam kehidupan sehari-hari Anda, meskipun Anda belum pernah menggunakan blockchain, dengan menggunakan protokol seperti BitTorrent.
skalabilitas
Ketika kita berbicara tentang skalabilitas, pikiran pertama yang muncul di benak kebanyakan orang biasanya adalah TPS. Namun, ini seharusnya tidak menjadi diskusi aktual seputar skalabilitas. Ketika berbicara tentang skalabilitas lapisan DA profesional, seharusnya mb/s, bukan TPS, yang seharusnya menjadi kendala utama yang harus diatasi. Mb/s menjadi ukuran objektif dari kapasitas rantai, bukan TPS, karena ukuran transaksi bervariasi. Celestia melakukan pekerjaan yang baik karena menghilangkan lapisan DA dan menggunakan pengambilan sampel ketersediaan data untuk meningkatkan jumlah mb/s yang dapat ditangani sistem.
Maksud kami, batas nyata berapa banyak transaksi yang dapat ditangani oleh blockchain didasarkan pada input dan output. Oleh karena itu, dengan memisahkan ketersediaan data dari proses input dan output, Celestia akan dapat menghasilkan mb/s yang jauh lebih tinggi daripada rantai monolitik.
Itu semua bermula dari masalah ketersediaan data. Artinya, dalam blok yang diusulkan, jumlah data yang dapat diverifikasi oleh penyortir atau sejenisnya, sementara dibatasi oleh throughput data dari lapisan DA yang mendasarinya. Sekarang, untuk blockchain monolitik yang menggunakan simpul penuh, langkah normal untuk mengatasi masalah ini adalah meningkatkan persyaratan perangkat keras untuk simpul penuh. Namun, jika Anda melakukan ini, node penuh akan lebih sedikit, dan desentralisasi jaringan akan terguncang bersamanya.
Oleh karena itu, dengan memanfaatkan teknik yang kami sebutkan sebelumnya di bagian verifikasi blok, kami dapat meningkatkan skalabilitas tanpa meningkatkan persyaratan node, menjadikan node penuh sama dengan node ringan melalui pengambilan sampel DA. Hal ini pada gilirannya menyebabkan pertumbuhan node menghasilkan lebih banyak throughput, karena pengambilan sampel DA menghasilkan pertumbuhan sub-linier yang sebanding dengan jumlah node cahaya yang ditambahkan. Dalam desain rantai monolitik, peningkatan ukuran blok juga akan meningkatkan biaya validasi jaringan, tetapi pada Celestia, tidak demikian.
Meskipun demikian, Ethereum juga berharap untuk menyelesaikan beberapa masalah skalabilitas dengan EIP-4844, yang akan memungkinkan jenis transaksi baru: transaksi blob. Ini akan berisi sejumlah besar data yang tidak dapat diakses oleh eksekusi EVM, tetapi masih dapat diakses oleh Ethereum. Hal ini dilakukan karena saat ini, transaksi rollup di Ethereum bergantung pada calldata yang tersedia secara sepele untuk menjalankan transaksi mereka. Sharding juga akan membantu, tetapi masih cukup jauh, tetapi dengan transaksi blob diaktifkan, itu akan memberikan sekitar 16MB data per blok untuk rollup. Namun, masih harus dilihat seberapa sengit persaingan untuk ruang transaksi blob nantinya. Meskipun, begitu Anda memecahkan salah satu teka-teki skalabilitas, yang lain mungkin muncul. Oleh karena itu, dengan pindah ke struktur modular, kami dapat mengizinkan bagian tumpukan yang berbeda untuk didedikasikan untuk sumber daya spesifik yang dapat mereka manfaatkan dengan sebaik-baiknya.
garpu
Dalam kebanyakan kasus, ketika hard fork rantai monolitik, Anda kehilangan keamanan yang mendasari karena lingkungan eksekusi tidak berbagi keamanan yang sama. Seringkali hard fork tidak layak dan tidak diinginkan karena fork baru tidak akan memiliki ketersediaan data dan keamanan lapisan konsensus. Itu ide yang sama ketika kami mengatakan Anda dapat mengirimkan perubahan ke kode blockchain, tetapi Anda harus meyakinkan semua orang untuk menyetujui perubahan Anda. Ambil bitcoin misalnya. Kode Bitcoin mudah diubah, namun membuat semua orang menyetujui perubahan itu adalah bagian yang sulit. Jika Anda ingin melakukan hard fork rantai monolitik, Anda juga perlu melakukan fork pada lapisan konsensus, yang berarti Anda kehilangan keamanan rantai aslinya. Jumlah keamanan yang hilang bergantung pada jumlah penambang atau validator yang tidak memvalidasi rantai kanonis baru. Namun, jika semua validator mengupgrade ke fork yang sama, maka tidak ada kehilangan keamanan. Pada blockchain modular, hal ini tidak terjadi, karena jika Anda ingin membagi lapisan penyelesaian atau eksekusi, Anda masih memiliki keamanan dari lapisan konsensus yang mendasarinya. Dalam hal ini, forking dimungkinkan karena semua lingkungan eksekusi berbagi keamanan yang sama. Meskipun, hal ini tidak mungkin dilakukan dengan rollup lapisan penyelesaian, karena lapisan penyelesaian bertindak sebagai sumber kepercayaan untuk blok yang baru ditambahkan.
Untuk lingkungan eksekusi, hard fork tidak terbatas dan mudah dicapai, alasannya karena ide yang berani dapat diuji dan dicoba. Itu juga membuatnya layak untuk dibangun di atas karya orang lain tanpa kehilangan keamanan lapisan dasar. Jika Anda berpikir tentang gagasan pasar bebas (beberapa orang mungkin tidak setuju dengan ini), seringkali dapat menciptakan implementasi yang bersaing yang menghasilkan hasil yang lebih baik.
tumpukan modular
Tumpukan modular adalah konsep Celestia yang unik. Ini mengacu pada pemisahan semua lapisan blockchain yang berbeda menjadi lapisan independen. Jadi ketika kami mengatakan tumpukan, yang kami maksud adalah semua lapisan bekerja bersama.
Jadi lapisan apa yang ada? Tak perlu dikatakan, ada lapisan konsensus dan ketersediaan data Celestia, tetapi ada juga yang lain. Di sini kami secara khusus mengacu pada lapisan penyelesaian, yang dapat berupa rantai, dan rollup pada rantai ini memiliki jembatan yang diminimalkan kepercayaan untuk likuiditas terpadu dan menjembatani antar rollup. Lapisan pemukiman ini bisa dari berbagai jenis. Misalnya, Anda dapat memiliki lapisan penyelesaian terbatas yang hanya memungkinkan pembatalan berdasarkan itu untuk memiliki kontrak jembatan dan penyelesaian sederhana. Namun, Anda juga dapat memiliki lapisan penyelesaian dengan aplikasi dan rollup Anda sendiri di atasnya. Meskipun ada jenis rollup lain yang tidak bergantung pada lapisan penyelesaian tetapi hanya mengandalkan fungsionalitas Celestia sendiri, ini disebut rollup berdaulat dan kami akan membahasnya di bab berikutnya.
Sekarang, juga dimungkinkan untuk memiliki tumpukan di mana lapisan eksekusi tidak menerbitkan data blok langsung ke lapisan penyelesaian, tetapi langsung ke Celestia. Dalam hal ini, lapisan eksekusi hanya menerbitkan header blok mereka ke lapisan penyelesaian, dan lapisan penyelesaian memeriksa apakah semua data dari blok tertentu terkandung dalam lapisan DA. Ini dilakukan melalui kontrak di lapisan penyelesaian yang menerima pohon Merkle dari data transaksi dari Celestia. Inilah yang kami sebut bukti data.
Keuntungan besar lainnya dari tumpukan modular adalah kedaulatannya. Dalam tumpukan modular, tata kelola dapat dipartisi ke dalam aplikasi dan lapisan tertentu tanpa tumpang tindih dengan aplikasi lain. Jika ada masalah, gubernur dapat memperbaikinya tanpa mengganggu aplikasi lain di cluster.
Rollup Berdaulat
Rollup berdaulat (sovereign rollup) adalah rollup yang beroperasi secara independen dari setiap lapisan penyelesaian. Ini berarti bahwa alih-alih mengandalkan lapisan penyelesaian dengan fungsi kontrak pintar (menyediakan pembaruan dan bukti status), lapisan ini berfungsi murni melalui ruang nama di Celestia. Biasanya, rollup berfungsi dalam ekosistem, seperti Ethereum, yang memiliki kontrak cerdas rollup (kontrak parse). Kontrak pintar rollup juga menyediakan jembatan yang meminimalkan kepercayaan antara lapisan penyelesaian dan rollup. Namun, di Ethereum, semua rollup bersaing untuk mendapatkan data panggilan yang berharga. Itu sebabnya EIP-4844 sedang dikerjakan, yang akan menyediakan jenis transaksi baru: transaksi blob. Ini juga meningkatkan ukuran blok. Namun, bahkan dengan transaksi blob, kemungkinan masih ada persaingan ketat untuk penyelesaian.
Sebagian besar rantai monolitik mampu menangani kontrak pintar. Mengambil Ethereum sebagai contoh, ada kontrak pintar on-chain yang menangani root status, yang merupakan root Merkle dari status rollup saat ini. Kontrak ini secara konstan memeriksa apakah root status sebelumnya cocok dengan kumpulan rollup root saat ini. Jika demikian, maka root status baru dibuat. Namun, di Celestia hal ini tidak mungkin dilakukan karena Celestia tidak menangani kontrak pintar.
Sebaliknya, di Celestia, rollup berdaulat memublikasikan datanya langsung ke Celestia. Data di sini tidak akan dihitung atau diselesaikan, tetapi hanya disimpan di header blok. Header blok adalah yang mengidentifikasi blok tertentu di blockchain, dan setiap blok itu unik. Di header blok ini, terdapat root Merkle, yang terdiri dari semua transaksi yang di-hash.
Jadi, bagaimana cara kerjanya? Rollup memiliki jaringan peer-to-peer sendiri dari mana node penuh dan blok unduhan node ringan. Namun, mereka juga memverifikasi bahwa semua data blok rollup dikirim dan dipesan di Celestia (karenanya disebut ketersediaan data) melalui pohon Merkle. Dengan demikian, riwayat rantai kanonis diatur oleh node lokal yang memverifikasi bahwa transaksi rollup sudah benar. Implikasinya adalah bahwa sovereign rollups perlu mempublikasikan setiap transaksi pada lapisan ketersediaan data sehingga setiap node dapat melacak status yang benar. Jadi, full node yang merupakan pengamat dari rollup namespace (pikirkan namespace sebagai smart contract rollup) juga dapat memberikan keamanan untuk light node. Ini karena, di Celestia, light node hampir setara dengan full node.
Mari kita jelaskan ruang nama sedikit lagi. Di Celestia, pohon Merkle diurutkan berdasarkan namespace, yang memungkinkan setiap rollup di Celestia hanya mengunduh data yang terkait dengan rantainya, sementara mengabaikan data rollup lainnya. Namespaced Merkle Trees (NMTs) mengaktifkan node rollup untuk mengambil semua data rollup yang mereka kueri tanpa harus mengurai seluruh Celestia atau rantai rollup. Selain itu, mereka mengizinkan node validator untuk menyatakan bahwa semua data telah dimasukkan dengan benar di Celestia.
Jadi mengapa rollup berdaulat merupakan prospek yang unik? Karena implementasi rollup sebelumnya, seperti implementasi pada Ethereum, terbatas, karena node Ethereum menangani semua fungsi, sehingga perlu menyimpan status terkait eksekusi. Namun, dalam desain modular, kita dapat memiliki node khusus untuk berbagai keperluan, yang seharusnya membuat jaringan jauh lebih murah untuk dijalankan. Oleh karena itu, biaya menjalankan jaringan sebanding dengan biaya light node, bukan full node karena, seperti yang kami jelaskan sebelumnya, light node setara dengan full node.
Mari kita lihat bagaimana beberapa implementasi rollup berfungsi sebagai rollup berdaulat. Pertama, ada baiknya menjelaskan bagaimana berbagai sistem rollup proof bekerja di Celestia.
Rollup yang optimis mengandalkan bukti penipuan. Bukti penipuan akan disebarkan secara point-to-point antara pelanggan melalui rollup full node dan light node. Kami akan menyelidiki implementasi ini lebih lanjut. Rollup berdaulat mengubah cara bukti penipuan didistribusikan. Alih-alih divalidasi pada kontrak lapisan penyelesaian, mereka sekarang didistribusikan di jaringan peer-to-peer rollup dan divalidasi oleh node lokal. Dengan Sovereign Optimistic Rollups di Celestia, kami juga berpotensi meminimalkan periode tantangan, yang berarti kami menyelesaikan salah satu rintangan utama untuk OR saat ini, karena mereka saat ini memiliki jendela perselisihan yang sangat konservatif di Ethereum. Hal ini dimungkinkan karena saat ini, semua interaksi curang terjadi secara on-chain di ruang blok Ethereum yang sangat kompetitif, yang mengarah ke periode finalitas yang lama. Namun, pada rollup yang berdaulat, setiap light node memiliki keamanan full node jika terhubung ke full node yang jujur, jadi interaksi penipuan seharusnya lebih cepat.
Pembatalan ZK bergantung pada bukti validitas (seperti zksnarks). Rollup ZK sebagai rollup berdaulat berfungsi cukup mirip dengan implementasi saat ini. Namun, alih-alih mengirim bukti ZK ke kontrak pintar, itu didistribusikan di jaringan peer-to-peer rollup untuk diverifikasi oleh node. Rollup ZK yang berdaulat sangat mirip dengan rollup ZK pada Unified Settlement Layer, memungkinkan berbagai runtime eksekusi beroperasi sebagai rantai berdaulat di atas satu sama lain karena transaksinya tidak ditafsirkan oleh Celestia. Di sini, runtime di atas ZK rollup dapat beroperasi dalam beberapa cara. Mungkin ada runtime yang menjaga privasi, runtime khusus aplikasi, dan sebagainya. Ini disebut Penskalaan Fraktal.
Sekarang kita telah menetapkan konsep rollup berdaulat dan memiliki gagasan tentang bagaimana penerapannya di Celestia, mari kita lihat seperti apa tampilan dua arsitektur rollup yang berbeda:
Jadi mengapa mereka membutuhkan Celestia? Rollup yang optimis membutuhkan DA untuk mendeteksi bukti penipuan, sementara rollup ZK membutuhkan DA untuk mengetahui status rantai rollup.
Penting juga untuk selalu berpikir mundur ketika Anda melihat sesuatu. Karena jika tidak, Anda sering dibutakan oleh keyakinan Anda sendiri. Di bagian ini, saya mencoba menjelaskan beberapa kelemahan dari sovereign rollup.
Rollup berdaulat akan sangat bergantung pada ekosistem baru (misalnya dApps) yang dibangun di atasnya. Namun, jauh lebih mudah melakukannya jika rollup itu sendiri sudah dibuat dan dApps adalah open source. Namun, likuiditas tetap menjadi masalah utama yang harus diatasi. Likuiditas biasanya dibagi menjadi rollup berdaulat dan runtime berdasarkan keduanya. Dengan demikian, rollup akan sangat bergantung pada jembatan yang aman dan diminimalkan kepercayaan ke lapisan lain seperti rollup berdaulat atau lapisan penyelesaian lainnya. Kami akan membahas beberapa kemungkinan implementasi nanti. Selain itu, implementasi sovereign rollup sangat bergantung pada infrastruktur yang dibangun untuk mendukung berbagai fungsinya.
Implementasi Rollup yang optimis
Pada bagian ini kami mencoba untuk menjelaskan bagaimana kemungkinan penerapan rollup optimis berdaulat bekerja.
Salah satu cara unik untuk membuat bukti penipuan untuk OR adalah dengan memainkan game di rollup menggunakan node penuh dan node ringan. Permainan ini dimainkan antara dua node, satu sebagai penantang dan yang lainnya sebagai penjawab. Penantang akan mengirimkan kueri ke responden melalui node ketiga yang bertindak sebagai validator. Balasan responden untuk kueri ini akan terjadi melalui saluran yang sama. Setelah menerima tantangan, pemverifikasi meneruskan kueri ke responden, yang kemudian menghasilkan respons yang dikirim kembali ke pemverifikasi dan penantang. Validator akan secara konsisten melakukan pemeriksaan untuk memastikan tidak ada ketidaksesuaian antara keduanya dan tidak berbahaya. Tindakan pemverifikasi adalah memastikan bahwa responden tidak mengirimkan pohon Merkle yang salah, sedangkan tindakan penantang adalah memastikan bahwa responden mengikuti akar yang benar. Jika responden mampu mempertahankan diri, maka permainan akan dilanjutkan seperti biasa. Dalam permainan ini, penantang yang jujur selalu menang, dan penjawab yang jujur selalu menang.
Celestia bertindak sebagai lapisan ketersediaan data dan X bertindak sebagai lapisan penyelesaian
Dimungkinkan juga untuk tidak menggunakan lapisan penyelesaian yang murni terhubung ke Celestia untuk menjembatani atau fitur rollup yang berdaulat. Karena Celestia hanya menyediakan keamanan bersama untuk lapisan DA yang mendasarinya, lapisan penyelesaian apa pun dapat digunakan selama Celestia dapat mengirimkan root Merkle dari data transaksi yang tersedia ke kontrak lapisan penyelesaian. Ini berarti bahwa setiap lapisan penyelesaian dapat digunakan untuk rollup jika diinginkan. Jadi mengapa mereka melakukan ini? Banyak lapisan penyelesaian yang ada, seperti Ethereum, sudah memiliki ekosistem yang berkembang. Jadi sudah ada likuiditas dan pengguna untuk memanfaatkannya. Ini sangat bermanfaat untuk rollup yang tidak ingin bergantung pada pembangunan seluruh ekosistem dari awal. Sekarang, ini tidak terbatas pada Ethereum sebagai lapisan penyelesaian. Misalnya, Anda juga dapat menggunakan Mina sebagai rollup ZK. Ini berarti Anda dapat mengirim data transaksi Anda ke Celestia sekaligus mengirimkan pembaruan status dan bukti zk ke Mina. Dengan melakukan ini, Anda sudah memiliki lapisan penyelesaian yang membuktikan validitas secara default.
Jika Anda adalah operator rollup yang ingin memanfaatkan likuiditas dan pengguna di blockchain lain, jenis solusi ini sangat menarik bagi Anda. Ini juga bisa menjadi jenis operator rollup plug-and-play. Anda dapat menyambungkan penyortir yang berbeda ke lapisan penyelesaian yang berbeda. Misalnya, sequencer rollup ZK dapat terhubung ke Mina dan memberikan pembaruan status dan bukti validitas. Dan penyortir lain pada rollup ZK yang berbeda dapat dihubungkan ke Ethereum untuk penyelesaian melalui Quantum. Kesamaan yang mereka miliki adalah bahwa mereka akan mengirim semua data transaksi ke Celestia, dan kemudian Celestia akan mengoperasikan kontrak pintar atau kontrak serupa di lapisan penyelesaian, di mana ia akan mengirimkan pohon Merkle dari data yang tersedia (otentikasi).
Mari kita ambil ZK rollup sebagai contoh untuk melihat bagaimana penerapannya secara arsitektural:
tangkapan nilai
Sumber pendapatan Celestia sendiri akan berupa biaya transaksi dari berbagai batch transaksi yang diajukan. Biaya transaksi Celestia akan bekerja sangat mirip dengan EIP-1559 Ethereum saat ini, jadi ini adalah mekanisme pembakaran. Ini berarti akan ada biaya dasar dinamis, yang akan dibakar, dan "tip" bagi validator untuk mendorong transaksi tertentu lebih cepat, dan validator ini juga akan mendapatkan nilai dari penerbitan token setelah blok baru. Namun, ini dari sudut pandang validator Celestia, jadi seperti apa tampilannya dari sudut pandang pengguna? Pertama mari kita pahami biaya penanganan yang sesuai dengan level Anda (L1 atau L2), dan kemudian kita bisa mengetahui seperti apa pengalaman pengguna nantinya.
Struktur biaya untuk melaksanakan rollup terutama akan menjadi biaya operasional dan biaya penerbitan DA. Kemungkinan juga akan ada biaya overhead sehingga rollup akan menghasilkan keuntungan. Artinya, bagi pengguna, Anda dapat membayar biaya yang mencakup ketiga aspek tersebut ditambah biaya kemacetan. Namun, karena kemacetan berkurang, biaya ini mungkin jauh lebih rendah.
Sumber pendapatan lapisan penyelesaian adalah biaya kontrak penyelesaian yang dibayarkan oleh rollup untuk dapat menyelesaikannya. Selain itu, melalui lapisan penyelesaian, juga akan ada jembatan yang meminimalkan kepercayaan antar rollup, sehingga juga dapat membebankan biaya bridging.
Jadi, apa yang terjadi pada rollup berdaulat tanpa lapisan penyelesaian? Dalam rollup berdaulat, pengguna harus membayar biaya gas untuk mengakses perhitungan rollup. Rollup ini akan menetapkan biaya, kemungkinan besar ditentukan oleh tata kelola, dan Anda mungkin juga harus membayar biaya kemacetan. Biaya rollup ini akan mencakup biaya pengiriman data ke Celestia, dan sedikit biaya tambahan untuk validator rollup. Anda dapat membebaskan biaya penyelesaian, yang dapat menghasilkan biaya yang sangat rendah bagi pengguna akhir.
Terakhir, kita dapat membuat struktur biaya untuk memahami dampak berbagai biaya pada pengguna akhir. Pengguna akhir tumpukan modular bisa mendapatkan 3 dengan biaya tetap, 4 juga memungkinkan. Ini adalah biaya penerbitan DA, biaya kontrak penyelesaian, dan biaya eksekusi rollup. Biaya keempat yang mungkin adalah biaya kemacetan selama periode kemacetan. Pengguna hanya membayar satu biaya pada lapisan eksekusi, yang akan menutupi biaya semua lapisan dalam tumpukan modular. Jadi mari kita lihat seperti apa struktur biaya dari sudut pandang pengguna:
Jadi apa artinya ini untuk masa depan?
Jika Celestia terbukti menjadi lapisan ketersediaan data yang lebih murah dan lebih cepat untuk rollup, sambil tetap menyediakan desentralisasi dan keamanan bersama, maka Anda dapat melihat rollup semakin menggunakannya untuk ketersediaan data. Jika kami mempertimbangkan berapa biaya rollup saat ini untuk menggunakan keamanan Ethereum, rollup pada Celestia akan lebih murah. Namun, masalah kemacetan Ethereum akan segera diperbaiki, terutama transaksi blob, staking, dan sharding.
Bagaimana dengan MEV? Saat ini, rollup menggunakan penyortir untuk mengumpulkan dan menyortir transaksi pengguna di mempool, lalu mengeksekusi dan menerbitkannya ke lapisan DA. Ini adalah pertanyaan tentang MEV karena dalam implementasi saat ini sebagian besar pemesan terpusat dan karenanya tidak tahan sensor. Solusi saat ini adalah mendesentralisasikan penyortir, yang dilakukan oleh banyak rencana rollup saat ini, meskipun hal ini menimbulkan masalah tersendiri. Cara lain untuk mengatasi masalah ini dalam beberapa bentuk adalah dengan memisahkan urutan daftar validator dan daftar transaksi.
Secara keseluruhan, lapisan tumpukan modular menghasilkan pendapatan melalui nilai transaksi. Pengguna mendapatkan nilai dari transaksi pada lapisan jaringan dan membayar biaya transaksi.
menjembatani
Seperti yang telah kita bahas sebelumnya, jika rollup memiliki lapisan penyelesaian, maka rollup tersebut akan memiliki jembatan yang diminimalkan kepercayaan ke rollup lainnya melalui lapisan penyelesaian ini. Tapi apa yang terjadi jika itu adalah rollup yang berdaulat, atau ingin menjembatani ke cluster lain? Mari kita lihat komunikasi antar-rollup.
Dalam kasus dua rollup berdaulat yang ingin berkomunikasi, mereka sebenarnya dapat menggunakan teknologi klien ringan, yang sangat mirip dengan yang dilakukan IBC. Klien ringan akan menerima header blok dari dua rollup dan bukti yang digunakan oleh rollup melalui jaringan p2p. Ini dapat dicapai baik melalui mekanisme penguncian dan pencetakan (mis. IBC) atau validator pada relai. Dengan menggunakan Cosmos SDK untuk membangun rantai, dan yang dijembatani menggunakan Tendermint atau optimmint menjadi lebih mulus, karena Anda dapat memanfaatkan IBC dan ICS sepenuhnya. Namun, ini mengharuskan kedua rantai untuk memuat mesin status satu sama lain dan memiliki validator dari transaksi logout rantai yang dijembatani. Sarana komunikasi lain mungkin juga ada. Misalnya, kita dapat membayangkan rantai ketiga, yang berfungsi dengan beberapa klien ringan. Di atas, dua rantai yang ingin menjembatani dapat mengalirkan header blok mereka sebagai aliran data, dan kemudian sebagai fungsi dari dua lapisan pemukiman. Sebagai alternatif, Anda dapat mengandalkan rantai Cosmos untuk bertindak sebagai "hub penggabungan antarkluster", di mana validator rantai dapat mengoperasikan penghubung berdasarkan kondisi penggabungan. Ada juga berbagai rantai bridge-as-a-service seperti Axelar dan lainnya.
Namun, sejauh ini cara termudah untuk memfasilitasi penghubungan adalah dengan melakukan rollup menggunakan lapisan penyelesaian yang sama karena mereka memiliki kontrak penghubung yang diminimalkan kepercayaan pada lapisan tersebut.
Jembatan antar lapisan sangat penting karena memungkinkan fluiditas yang seragam. Kedua, dengan mengizinkan protokol dan lapisan untuk menyusun satu sama lain melalui status bersama, kami membuka tingkat interoperabilitas baru. Berbagi status mengacu pada kemampuan satu rantai untuk memanggil rantai lain. Ini sangat menarik, terutama kemampuan untuk menggunakan akun interchain ICS-27.
Oleh karena itu, kami dapat menyimpulkan bahwa klien ringan sangat penting untuk standar interoperabilitas seperti IBC. Oleh karena itu, klien ringan Celestia akan memungkinkan interoperabilitas antar-rantai yang lebih aman di berbagai kluster. Mengenai koneksi Celestia ke IBC, mereka berencana menggunakan tata kelola untuk memasukkan daftar putih rantai tertentu yang terhubung ke Celestia untuk membatasi ledakan negara.
Otentikasi Pengguna Akhir
Sementara berbagai pendekatan desain monolitik dan modular selama beberapa tahun terakhir telah inovatif, dan jumlah bakat yang digunakan untuk membangunnya sangat mengejutkan. Di antara trade-off, ada masalah mendasar yang telah ada di bidang kami selama beberapa waktu. Inti dari masalah ini, kami percaya, adalah otentikasi pengguna akhir dan kebutuhan mereka.
Anda dapat berdebat tanpa henti tentang berbagai pengorbanan dari desain yang berbeda. Namun pada akhirnya, ini mungkin bermuara pada pertanyaan apakah penting untuk memiliki kemungkinan autentikasi pengguna akhir. Banyak trade-off desain (seperti ukuran blok) berputar di sekitar kenyamanan menjalankan node penuh, dan DAS membuat klien ringan menjadi "warga negara kelas satu" yang sebanding dengan node penuh.
Asumsi dasar di balik pemikiran seperti ini adalah bahwa pengguna peduli untuk menjadi "warga negara kelas satu". Pengguna dapat dengan mudah memverifikasi rantai dengan menjalankan klien ringan/simpul penuh, tetapi itu tidak berarti mereka akan melakukannya, atau mereka akan menghargai kemampuan untuk melakukannya.
Argumen yang mendukung pendekatan ini cukup mudah. Jika pengguna tidak peduli dengan verifikasi, Anda sebaiknya menjalankan database terpusat. Itu selalu lebih efisien karena desentralisasi seringkali mengorbankan efisiensi. Oleh karena itu, alasan kami membuat protokol kriptografi adalah agar pengguna akhir dapat memverifikasi komputasi.
Argumen tandingannya adalah, selama jaringan cukup terdesentralisasi, verifikasi pengguna akhir itu sendiri tidak masalah. Selama pengalaman pengguna bagus, pengguna tidak akan mempedulikannya. Seberapa penting otentikasi pengguna akhir, tidak ada jawaban yang jelas. Namun, kami percaya bahwa pengguna akhir dapat memverifikasi jaringan blockchain adalah tujuan yang berharga dan alasan mengapa banyak orang membangun di ruang ini.
Masa Depan Stack Modular
Bagian ini dimaksudkan sebagai cara untuk membayangkan seperti apa tumpukan modular yang dibangun di atas Celestia di masa mendatang. Kami akan memberikan ikhtisar arsitektur tentang cara melihat tumpukan modular, dan jenis lapisan yang mungkin kami lihat.
Di bawah ini adalah diagram dari banyak kemungkinan lapisan yang dapat berfungsi dalam tumpukan modular. Mereka semua memiliki satu kesamaan, mereka semua menggunakan Celestia untuk mengambil data. Kami mungkin melihat berbagai rollup berdaulat, termasuk OR dan ZK Rollup, yang tidak akan memiliki fungsionalitas lapisan penyelesaian. Kami juga dapat melihat rollup menggunakan Cevmos sebagai lapisan penyelesaian, dan berbagai rangkaian aplikasi. Mungkin juga kita akan melihat jenis lapisan pemukiman lainnya. Lapisan penyelesaian ini mungkin dibatasi, artinya kontrak tersebut telah ditetapkan sebelumnya hanya untuk menjembatani dan membatalkan, atau mengandalkan tata kelola untuk membuat daftar putih kontrak.
Di sisi kanan diagram terdapat rantai penyelesaian non-native lainnya, beberapa rollup juga dapat memanfaatkan kemampuan likuiditas dan penyelesaiannya, sambil mengandalkan Celestia untuk menyediakan autentikasi data transaksi ke lapisan penyelesaian.
Semua klaster ini akan terhubung melalui berbagai layanan bridging.
Apa yang tidak Anda lihat adalah semua infrastruktur yang akan dibangun untuk menyediakan akses mudah ke berbagai fitur Celestia, seperti endpoint RPC, API, dan lainnya.