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용량 확장에 대한 Vitalik 및 Ethereum Foundation의 최신 생각

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2022/07/26 13:24

따르다

원본 소스: Ethereum Reddit

원저자: 이더리움 재단 연구팀

원본 편집: EthereumCN

2022년 7월 7일, 이더리움 재단 연구팀은 Reddit에서 여덟 번째 AMA를 개최했습니다. ECN은 이 AMA에 대한 대부분의 질문을 구성하고 편집했습니다. 재단의 R&D 팀원들이 특정 주제에 대해 개인적인 의견과 추측이 있음을 유의하시기 바랍니다.오해를 피하기 위해 원본 게시물을 참조하십시오.

글의 길이로 인해 글이 주제별로 나누어져 있는데, 이 글은 용량확대 주제입니다.

JonCharbonneau가 질문했습니다.

Enshrined Rollup이 어떻게 작동하고 Ethereum에서 잠재적인 개발 경로를 설명할 수 있습니까? (낙관적 및 zkEVM?)

(번역자 주: L2 확장 연구원인 Polynya는 이 트윗에서 "enshrined rollup"과 "independent (discrete) rollup"의 차이는 "공공 부문"과 "민간 부문"과 같다고 설명했습니다.)

그리고 이 점에 대해 다른 의견을 가진 사람들이 많기 때문에 이것이 가져올 수 있는 가장 큰 장점과 단점은 무엇이라고 생각하십니까?

Ethereum Foundation의 Justin Drake는 다음과 같이 답변했습니다.

"Enshrined rollups"는 매우 흥미로운 주제입니다 :) "Enshrined rollups"는 L1에서 일종의 합의 통합을 즐기는 롤업을 말합니다. 스마트 계약 롤업(L2Beat 및 zkrollups.xyz에 나열된 예 참조)은 다릅니다. 완전히 합의 외부인 L2에서 실행됩니다.

컨센서스 앙상블은 안치된 롤업에 초강력을 제공할 수 있지만 상당한 비용이 듭니다. 이점과 단점에 대한 자세한 설명은 아래를 참조하십시오. 일반적으로 enshrined 롤업과 스마트 계약 롤업은 상호 보완적입니다. 둘 다 "롤업 중심 이더리움 로드맵"에서 핵심적인 역할을 할 것으로 기대합니다.

Ethereum의 잠재적 개발 경로(낙관적 및 zkEVM?)

현재 계획은 내세워진 zk-rollup 방향으로 직접 개발하는 것입니다. 이것은 Vitalik에서 발표한 시각화 로드맵의 "모든 것에 대한 ZK-SNARK 증명 생성"의 일부입니다. Ethereum Foundation에는 정식 EVM 인스턴스를 내장된 zkEVM 롤업으로 업그레이드하는 작업을 하는 Barry Whitehat이 이끄는 약 10명의 팀이 있습니다. 즉, 상태 루트가 완전히 동일한 zkEVM을 구성하고 L1 이더리움 블록에 대한 간결한 암호화 증명(SNARK)을 제공하여 해당 상태 루트가 유효함을 증명합니다. 이는 다음과 같은 다양한 이점을 제공합니다.

재실행 필요 없음 : 유효성 검사기 및 기타 풀 노드는 더 이상 블록을 검증하기 위해 트랜잭션을 재실행할 필요가 없습니다. 이렇게 하면 유효성 검사기의 컴퓨팅 합의 병목 현상이 제거되어 EVM 가스 한도를 개선할 수 있는 기회가 될 수 있습니다. 재실행의 필요성을 제거하면 대부분의 동기화 전략도 빨라집니다.

더 쉬운 합의 : 합의에서 실행을 제거한다는 것은 검증자가 수만 개의 합의에 필수적인 EVM 실행 코드가 수백 줄의 SNARK 검증 코드로 축소되는 매우 간단한 실행 클라이언트를 실행할 수 있음을 의미합니다.

상태 증인이 필요 없음 : 상태 비저장 실행 클라이언트는 더 이상 증인(예: Merkle 경로 또는 Verkle 증명)을 다운로드할 필요가 없습니다. 상태 차이를 다운로드하는 것으로 충분합니다. 이는 유효성 검사기의 합의 대역폭 효율성을 크게 개선하고 더 높은 EVM 가스 한도를 해제합니다.

더 안전한 라이트 클라이언트 : 라이트 클라이언트는 유효하지 않은 상태 루트를 필터링하기 위해 사기 증명을 사용하는 것만큼 느리지 않고 유효하지 않은 상태 루트를 빠르게 필터링할 수 있습니다. 이것은 "Ethereum-L1" 브리지를 더 안전하게 만듭니다.

현재 단일 인스턴스 EVM을 내장된 롤업으로 업그레이드하는 데는 다년간의 엄청난 노력이 필요합니다. 그 이후의 비교적 쉬운 단계는 여러(예: 64개) enshrined zkEVM 인스턴스(BLOB 데이터 소비)를 병렬로 배포하는 것입니다. 이는 샤딩을 수행하는 L1 균질화의 한 형태입니다(이전에는 "2단계"라고 함).

Enshrined zkEVM에 대한 엔지니어링 작업은 암호화 증명 시스템, 회로 설계 및 감사, 소프트웨어 및 하드웨어 가속과 관련된 기술 애호가들에게 특히 흥미로울 것입니다. EF 팀은 zkEVM 엔지니어를 고용하고 있습니다. [email protected]로 문의하십시오.

가장 큰 장점과 단점은 무엇입니까

혜택

사회적 합의 : 안치된 롤업은 L1의 사회적 합의를 상속하며 더 이상 롤업 업그레이드를 수행하기 위해 거버넌스 토큰이 필요하지 않습니다. 반대로 대부분의 스마트 계약 롤업은 거버넌스 공격에 잠재적으로 취약합니다.

Proof Verification 보조금 지원 : Enshrined Rollup은 정산을 위한 Proof Verification 비용을 보조할 수 있습니다(블록당 고정 비용). 대신 스마트 계약 롤업은 정산을 위해 EVM 가스를 지불해야 합니다. 정산 지연: Enshrined 롤업은 각 블록 정산 지연에서 자연스럽게 이익을 얻습니다.

최적의 활성 : 많은 스마트 계약 롤업은 외부 합의 메커니즘을 활용하여 트랜잭션을 주문하고 온체인 탈출구 역할을 하도록 선택할 수 있습니다. 이 주문 인프라는 외부 합의가 실패할 수 있고 이스케이프 포드가 시간 초과 후에만 활성화되기 때문에 최적이 아닌 활성 상태로 어려움을 겪습니다.

EVM State Root Equivalence : Enshrined zkEVM의 도구와 라이트 클라이언트는 기본적으로 작동합니다. 많은 스마트 계약 롤업은 EVM 상태 루트에 해당하는 것이 아니라 Solidity 호환 VM(예: zkSync) 또는 바이트코드에 해당하는 EVM(예: Scroll)을 선택할 수 있습니다.

네트워크 효과 : 정식 EVM 인스턴스는 얼리 무버의 네트워크 효과를 누리는 반면 enshrined로 업그레이드하면 이러한 네트워크 효과가 유지됩니다.

피해

공익 자금 지원 없음 : 안치된 zkEVM 롤업은 공익 자금 조달에 대한 재량권이 제한됩니다. 모든 공공재에 자금을 지원하는 거버넌스 메커니즘이 있는 Optimism과 달리 enshrined zkEVM은 L1 보안에 자금을 지원하고 ETH의 희소성에 기여하는 것으로 제한됩니다.

최적이 아닌 압축 : 스마트 계약 롤업은 블록당 한 번이 아닌 온체인을 선택하여 더 나은 데이터 압축을 허용할 수 있습니다. 스마트 계약 롤업에는 데이터 압축을 개선하기 위해 사용자 지정 또는 자주 업데이트되는 사전이 있을 수도 있습니다.

가상 머신은 유연성이 부족합니다 . Ethereum enshrined VM은 EVM일 가능성이 높습니다. 반대로 스마트 계약 롤업은 더 일반적으로 사용되는 VM(예: WASM, RiscV, MIPS)을 채택하거나 새 VM(예: Cairo)을 생성하도록 선택할 수 있습니다. 맞춤형 zkVM은 zkEVM보다 더 나은 데이터 압축을 달성할 수 있습니다.

더 어려운 사전 확인 : 스마트 계약 롤업은 사용자에게 좋은 대화형 경험을 제공하기 위해 즉각적인(~100ms) 사전 확인을 제공하는 중앙 집중식 시퀀서를 선택할 수 있습니다. 이러한 종류의 빠른 사전 확인은 안치된 롤업이든 스마트 계약 롤업이든 분산된 주문 시스템을 사용하여 달성하기 어렵습니다.

후발주자 : Enshrined zkEVM은 L1의 느리고 보수성으로 인해 소위 후발주자가 될 것입니다. 회로 취약성의 가능성을 방지하기 위해 중복 다중 회로 설정 또는 번거로운 공식 검증이 필요할 수 있습니다.

TheTrueBlueTJ가 묻습니다.

이론적으로 글로벌 결제 시스템이 Ethereum을 통화로 사용할 수 있습니까? L1 또는 롤업을 통해? 물론 향후 확장성 개선도 고려된다.

Ethereum Foundation의 Justin Drake는 다음과 같이 대답했습니다.

전적으로 가능합니다. 현재 이더리움은 10 TPS(초당 트랜잭션)에 도달할 수 있으며 이는 대략적인 규모입니다. 그리고 미래에는 100배 성장의 3배가 있을 것이며, 이는 우리를 1000만 TPS로 가져올 것입니다(1인당 하루에 100개의 트랜잭션에 충분함).

롤업에서 100배 성장;

샤딩으로 인한 100배 성장;

대역폭은 10년 동안 100배 증가합니다(넬슨의 법칙).

제 논지는 네트워크 효과로 인해 가장 안전한 공유 보안 플랫폼에 대한 수요가 포화 상태가 될 것이라는 것입니다. 합리적인 방향은 이더리움이 경제적 보안 측면에서 최첨단을 유지하면서 동시에 1,000만 TPS까지 확장할 수 있다면 이더리움이 인터넷의 결제 계층 역할을 할 수 있다는 것입니다.

AllwaysBuyCheap이 묻습니다.

대역폭의 증가가 이더리움의 트랜잭션 속도를 어떻게 향상시키나요? 더 많은 블록 공간?

Ethereum Foundation의 Justin Drake는 다음과 같이 대답했습니다.

합의에는 다양한 계산 병목 현상이 있습니다.

디스크 I/O: 상태 비저장(및 내장된 zkEVM)으로 제거됨;

스토리지: 상태 비저장(및 내장된 zkEVM)으로 제거됨;

계산: 내장된 zkEVM에 의해 제거됨;

대역폭: 필수.

대역폭이 근본적인 합의 병목 현상이기 때문에 대역폭을 늘리면 더 많은 블록 공간을 확보할 수 있습니다.

not_a_disaster 질문:

장기적으로 무엇이 더 낫습니까? 단일 롤업이 지배적입니까 아니면 여러 개의 작은 롤업 체계가 있습니까?

양측에서 내가 보는 주장은 다음과 같습니다.

1. 우세한 롤업은 사용자가 자산을 연결할 필요가 없고 더 나은 사용자 경험을 제공한다는 것을 의미합니다.

2. 그러나 우세한 롤업이 있으면 다른 L2는 의미가 없습니다. 그러나 장기적으로 EF 팀은 zkRollup(이상적으로는 zkEVM)만 홍보해 왔습니다.

Ethereum Foundation Ansgar Dietrichs는 다음과 같이 답변했습니다.

좋은 질문입니다! 일반 사용자가 체인을 완전히 확인할 수 없는 지점까지 처리량을 확장하는 모든 체인(L1 또는 L2). L1과 L2의 주요 차이점은 L2가 기본 레이어를 활용하여 이를 보완할 수 있다는 것입니다.

1. zk-rollup에서 기본 레이어는 상태 전환의 유효성과 해당 데이터의 가용성을 보장합니다. 롤업 트랜잭션을 직접 처리할 수 없는 경우 보장되지 않는 유일한 사항은 현재 상태에 대한 액세스 권한이 있다는 것입니다(따라서 유효한 롤업 트랜잭션을 보낼 수 있음). 따라서 유일한 추가 신뢰 가정은 상태 공급자(중앙화 또는 분산형)의 존재입니다.

2. 낙관적 롤업은 약간의 추가 신뢰 가정을 도입합니다. 누군가가 롤업 트랜잭션을 처리하고 현재 상태를 사용할 수 있도록 하고 있음을 신뢰해야 할 뿐만 아니라 사기성 상태 전환이 발생하는 경우 롤업을 처리하는 엔터티 중 적어도 하나가 해당 트랜잭션을 제출할 것임을 신뢰해야 합니다. 사기 증거. 일반적으로 낙관적 롤업은 모든 사람에게 이러한 사기 증거를 제출할 경제적 인센티브를 제공하므로 zk-롤업과는 매우 다릅니다.

개념적으로 신뢰를 크게 깨지 않고 롤업을 확장할 수 있는 능력은 L1과 L2 간의 관계 때문입니다. 사용자가 기본 계층의 상태를 신뢰하는 한, 그들은 올바른 L2 동작과 잘못된 동작을 구분할 수 있습니다(예: 상태 공급자의 응답에는 항상 L1에 저장된 롤업 상태 루트에 대한 증거가 함께 제공됨).

반면 베이스 체인의 경우 각 사용자가 스스로 체인을 처리하는 것이 매우 중요합니다. 자체 노드를 실행하지 않고 외부 상태 공급자에게 상태를 요청하면 제공된 상태가 실제인지 알 수 없습니다. 마찬가지로 악의적인 상태 전환이 있는 경우 분쟁을 해결할 수 있는 합의 계층이 없습니다. 어느 쪽을 신뢰할지 스스로 선택해야 합니다.

이러한 모든 이유 때문에 우리는 Ethereum L1을 모든 사용자가 트랜잭션을 쉽게 처리할 수 있도록 하는 데 중점을 두고 롤업을 위한 결제 레이어로 전환하기로 결정했습니다. 저는 개인적으로 완전한 상태 비저장 클라이언트 구현을 허용할 Verkle 트리로의 임박한 전환에 대해 매우 흥분하고 있습니다(메타마스크가 자체 임베디드 노드를 실행할 수 있다고 상상해 보십시오). 이렇게 하면 시간이 지남에 따라 기본 계층이 L2 생태계의 "신뢰의 루트"가 됩니다.

내 대답이 롤업이 불합리한 신뢰 절충 없이 L1 처리량을 훨씬 초과할 가능성이 있는 이유를 설명하기를 바랍니다. 그래서 저는 개인적으로 L2 처리량이 매우 높을 것으로 예상합니다. 그러나 단일 지배적 롤업이 있는지 여부는 여전히 남아 있습니다.

Ethereum Foundation의 Justin Drake는 다음과 같이 답변했습니다.

장기적으로 무엇이 더 낫습니까? 단일 롤업이 지배적입니까 아니면 여러 개의 작은 롤업 체계가 있습니까?

장기적으로 롤업은 초당 수백만 건의 트랜잭션을 처리할 수 있으므로 병렬 처리가 필요합니다. 롤업 내부의 일종의 병렬 처리(예: 멀티 코어 롤업 가상 머신을 통한)와 롤업 외부의 병렬 처리(예: 동일한 가상 머신의 병렬 인스턴스)를 상상할 수 있습니다.

보안을 공유하는 zk-롤업(예: 동일한 데이터 가용성을 공유하는 zk-롤업)은 동기식으로 구성할 수 있으므로 "롤업 내부 병렬"과 "롤업 외부 병렬" 사이의 경계가 흐려지기 시작하고 최종 결과는 그렇지 않습니다. 멀리 떨어져.

not_a_disaster 질문:

애플리케이션별 L2/롤업의 문제점은 무엇이라고 생각하십니까?

대규모 사용자 기반(10M-100M 사용자)을 보유한 Web2 회사가 현재 블록체인을 사용하고 싶지만 여전히 분산화를 원하는 경우 애플리케이션별 체인/롤업이 거의 유일하게 좋은 대안 옵션입니다.

이렇게 하는 것의 단점은 무엇이라고 생각하십니까?

Ethereum Foundation의 Justin Drake는 다음과 같이 답변했습니다.

애플리케이션별 L2/롤업의 문제점은 무엇이라고 생각하십니까?

저는 개발자가 응용 프로그램별 롤업을 배포하는 대신 범용 롤업(예: Arbitrum, Optimism; 곧 zk 롤업)을 기반으로 응용 프로그램을 빌드하도록 권장합니다. 이렇게 하면 개발 속도가 빨라지고 정산 오버헤드가 상각되며 구성 가능성이 촉진되고 툴링 마찰이 줄어듭니다. 그렇긴 해도 범용 롤업의 비전에는 확실히 문제가 있습니다.

롤업은 공격받을 수 있는 취약점을 갖게 됩니다. 우리는 수천만 달러의 비용이 드는 교환 공격, 수억 달러의 비용이 드는 크로스 체인 브리징 공격을 경험했습니다. 롤업은 수십억 달러의 공격이 될 것으로 예상됩니다. EIP-4844 또는 EIP-4488이 구현되는 사이에 거래 수수료는 우리가 원하는 만큼 낮지 않을 것입니다. 도구는 한동안 성능이 저하되고 네트워크 효과가 느리게 나타날 수 있습니다.

Vitalik은 다음과 같이 대답했습니다.

이 경우에는 validium을 사용해야 한다고 생각합니다. 그들은 활성을 위해 중앙 집중식 서버 또는 위원회에 의존하지만 블록체인이 제공하는 보안으로 보호될 수 있습니다.

AllwaysBuyCheap이 묻습니다.

EIP-4844가 개발되는 동안 EIP-4488이 구현되지 않은 이유는 무엇입니까? Snarks 또는 Starks 중 어떤 기술이 장기적으로 승리할 것이라고 생각하십니까?

Vitalik은 다음과 같이 대답했습니다.

STARK는 양자 증명이며 사용하는 도메인에서 더 나은 증명 시간과 더 많은 유연성을 제공합니다.

SNARK 증명은 훨씬 작습니다. 사전 양자, SNARK 및 경우에 따라 STARK의 SNARK(STARK의 장점은 있지만 증명 크기는 더 작음)가 우세하고 양자 후 STARK가 우세할 것으로 예상합니다. 그러나 다른 사람들은 이것에 대해 다른 견해를 가지고 있습니다.

Ethereum Foundation의 Justin Drake는 다음과 같이 답변했습니다.

EIP-4844가 개발되는 동안 EIP-4488이 구현되지 않은 이유는 무엇입니까?

지적하신 대로 EIP-4844와 EIP-4488은 상호 배타적이지 않습니다. 내가 선호하는 것은 병합 직후 EIP-4844 이전에 EIP-4488을 구현하는 것입니다. EIP-4844가 사용 가능한 열매를 맺는 데 몇 년이 걸리기 때문입니다. 실제로 EIP-4844가 메인 네트워크에서 시작된 후에도 롤업이 실제로 bolob 데이터를 사용하도록 선택하려면 몇 달을 기다려야 할 수도 있습니다.

Snarks 또는 Starks 중 어떤 기술이 장기적으로 승리할 것이라고 생각하십니까?

장기적으로 우리가 원하는 것은 양자 이후의 SNARK입니다. 이 고급 양자 후 SNARK는 해시 기반이며 STARK, 즉 투명한 SNARK(신뢰할 수 있는 초기화가 필요하지 않음을 의미하는 "투명")입니다.