Comprender Layer2 y ETH2.0 en un artículo

El autor es Barnabé Monnot, científico del Robust Incentives Group, un brazo de la Fundación Ethereum. Un gran número de fotografías aseguran la amabilidad del artículo, y la trayectoria del autor asegura el rigor.

Recientemente, los principales proyectos de DeFi han estado lanzando noticias de la versión 2.0 de manera intensiva.Si observa detenidamente los detalles de la actualización, encontrará que la actualización de estas aplicaciones DeFi está obligando a acelerar la cadena pública básica.

Los inversores que quieran planificar con antelación deben comprender la Capa 2, de lo contrario, no sabrán cómo invertir en proyectos que no sean la búsqueda de popularidad.

Este es el camino a Ethereum. Ethereum hoy es lo que los desarrolladores de eth2 llaman "eth1", la cadena actual de prueba de trabajo (PoW) que todos conocen y aman. El Ethereum del mañana no es eth1 ni eth2, es solo... Ethereum:eth2 combinado con prueba de participación (PoS) y fragmentación desplegados en la capa de ejecución actual.

Retrocedamos hoy.

Los usuarios quieren hacer algunas transacciones, por lo que envían sus transacciones a los mineros, quienes las empaquetan en bloques y agregan sus bloques a una cadena en constante crecimiento. Los mineros ejecutan el mecanismo de consenso PoW1 para decidir quién agregará el bloque a continuación y ejecutan las transacciones contenidas en el bloque para garantizar que sean válidas.

PoW requiere mucho hardware para ejecutar cálculos intensivos, lo que resulta en un consumo de energía excesivamente alto. No discutiremos el desperdicio tanto como les gustaría a la mayoría de los criptocríticos ("¿¿por qué necesitamos un sistema de pago que use energía de ??"), pero si pudiéramos usar un KWh estrictamente más pequeño absolutamente. Si queremos hacer algo, debemos hacerlo.

Entonces, ingrese Prueba de participación (PoS), reemplace muchas plataformas de minería con un solo servidor smol y mineros con validadores.

Reserva Federal Kashkari: ningún progreso en la inflación debería continuar elevando las tasas de interés: el 19 de octubre, la Reserva Federal Kashkari dijo que la Fed debe ser consciente del impacto de un dólar fuerte y otros bucles de retroalimentación global en la economía de EE. UU.; muy preocupado sobre el estado de la economía del Reino Unido; muy incierto sobre el nivel de inflación dentro de seis meses; no se ha visto ningún progreso en la inflación, y las tasas de interés deberían seguir aumentando. [2022/10/19 17:32:02]

También pierden monedas si no completan el segundo paso.

Así es. Entonces, ¿cuál es el segundo paso?¿Qué está verificando exactamente el validador?

La capa de consenso garantiza que todos estén de acuerdo con los datos correctos. La capa de ejecución realmente interpreta los datos para que tengan sentido. "Datos" es cualquier tipo de interacción con la cadena de bloques, por ejemplo, implementar un contrato, realizar una transacción en un intercambio, enviar un pago, etc.

El latido del corazón de una cadena de bloques proviene de la introducción de un nuevo bloque en la cadena. Cuando esto sucede, hay una transición de estado entre el estado anterior al nuevo bloque y el estado posterior. El estado resume todos los datos anteriores entre el bloque 0 y el bloque N=.

Por ejemplo, si hay un libro mayor con un estado que contiene los saldos de Alice y Bob, y un nuevo bloque contiene un pago de 10 monedas de Bob a Alice, entonces el estado después de ese bloque tendrá el nuevo saldo. La línea punteada a la derecha de la burbuja "estado después de N+1 bloques" muestra que un nuevo bloque puede modificar un estado existente (por ejemplo, el saldo de Alice y Bob) o crear un nuevo estado (implementación de un nuevo contrato o colocación de Carol Agregada a Libro mayor...

El objetivo del trabajo de rollps y eth2 es resolver el punto 1. Nuestro plan no implica consenso y ejecución. ¿Y qué?

Desde diciembre de 2020, contamos con dos cadenas operando en paralelo:

En la parte superior, la cadena de consenso de prueba de participación (PoS) (también conocida como "cadena de baliza").

Wells Fargo Securities: la inflación de EE. UU. debería seguir aumentando: Wells Fargo Securities dijo que de cara al futuro, la inflación de EE. UU. debería seguir aumentando, pero es poco probable que se produzca un aumento brusco. Los precios de la vivienda, que representan el 42 % del IPC subyacente, subieron un 0,1 % por tercer mes consecutivo, lo que refleja caídas en los alquileres de apartamentos y las tarifas hoteleras. En resumen, las ganancias modestas en los precios de la vivienda limitarán el IPC general en los próximos meses. Se espera que la tasa mensual del IPC ajustada estacionalmente de noviembre de EE. UU. sea del 0,1% el jueves. [2020/12/7 14:22:27]

En la capa inferior, PoW confiable de Ol: consenso + cadena de ejecución (también conocida como "eth1").

Corren en paralelo, pero también se comunican entre sí. Bueno, sigue siendo unilateral...

Para convertirse en un validador en la cadena de consenso PoS, los usuarios de la cadena de consenso PoW+cadena de ejecución bloquean 32 ETH en el contrato de depósito, que se convertirá automáticamente en la cadena de consenso PoS. Una vez que se activan los validadores, pueden comenzar a validar y recibir recompensas.

Con suerte, esta conversación unilateral no durará demasiado. La fusión cierra de forma permanente la brecha entre la cadena de consenso PoS y la cadena de ejecución + consenso PoW, lo que permite a los validadores generar bloques para la capa de ejecución. Entonces, después de la fusión, tenemos dos cadenas:

Misma cadena de consenso PoS

Cadena de ejecución compatible con PoS (f.k.a, "eth1")

Cuando esto suceda, los validadores de la cadena de consenso de PoS eventualmente podrán canjear y retirar sus ganancias y depósitos, y enviarlos de vuelta a la cadena de ejecución respaldada por PoS.

Todo esto en sí mismo nos lleva de un entorno PoW a un entorno PoS completo. Tenga en cuenta, sin embargo, que no aumenta exactamente el ancho de banda de la cadena (cuánto ejecuta un bloque), que es el objetivo de la fragmentación. Antes de discutir este tema, analicemos si solo hay una cadena de ejecución, cuáles son los otros métodos para extender la ejecución.

Colores: Consistente=púrpura, Ejecución=verde, Datos=amarillo

rollup es una de las muchas soluciones de escalamiento disponibles, pero desde el punto de vista del diseño del protocolo, probablemente ofrece el mejor compromiso. El enfoque es simple: sintetizar las transiciones de estado enviando en cadena los datos necesarios para reconstruir su ejecución y empujar la ejecución fuera de la cadena. Si alguien tiene dudas sobre los resultados de la ejecución, o si alguien olvidó ejecutarlo en primer lugar, todos pueden procesar los datos. ¡No se requieren permisos!

Más precisamente, los datos necesarios para la ejecución (entrada de la transacción) se separan de su contenedor (transacción) y se "atan" de manera eficiente en cuanto al espacio. Mientras tanto, el resumen se ejecuta fuera de la cadena de ejecución, envía datos y los ejecuta.

Para "resumir", los usuarios depositan activos en la cadena de ejecución ("eth1") en el contrato de resumen y luego hacen algo en el resumen, como intercambiar activos en otros resúmenes. Una vez completado, el usuario retira los activos del resumen de vuelta a la cadena de ejecución.

¿Qué es una alternativa a los rollups? ¿Qué pasaría si en lugar de estas cadenas amarillas verticales, hubiera un montón de cadenas rojas paralelas? Por ejemplo, ¿qué pasaría si la cadena eth1 se "replicara" y varias instancias se ejecutaran simultáneamente?

Aquí está la cuestión de cómo tratamos con varias cadenas de ejecución que se ejecutan en paralelo. ¿Qué pasa si algo sucedió en la cadena y otros necesitan saber?Este es un problema muy difícil de sharding, es decir, cómo dividir la ejecución entre múltiples cadenas.

Dirás "¡los rollups no son diferentes!", y eso es realmente cierto. El mismo problema complicado surge cuando el usuario desea realizar operaciones de un resumen a otro. Sin embargo, el punto es que hay algunos diseños de resumen para los cuales el espacio de solución es amplio y la mayoría de ellos aún no se han desarrollado. Entonces, ¿por qué no dejar que el resumen guíe los experimentos antes de incorporar un método a nivel de protocolo?

Lo que nos lleva a...

¿Ha oído hablar de la escasez de espacio en bloques? Los rollups necesitan publicar sus datos, ¡y el espacio en bloques eth1 es muy bajo! Y como dijimos, la fragmentación cruzada es difícil. Entonces, para hacer limonada con nuestros limones, ¿por qué no usar fragmentos para almacenar los datos acumulativos que deben publicarse? Con 64 fragmentos, eso es 64 veces el ancho de banda disponible hoy en día, y posiblemente más, porque un bloque de fragmentos cantidad de datos que el bloque de la cadena eth1 puede contener actualmente.

Debe enfatizarse que esto no significa que la ejecución en el nivel de fragmento siempre esté excluida. Ethereum centrado en rollup es una dirección de corto a mediano plazo hasta que (por ejemplo) se encuentren mejores primitivas criptográficas para garantizar la ejecución correcta en múltiples cadenas. Todo es muy encantador y debería mantener a muchas personas ocupadas durante mucho tiempo. Al mismo tiempo, el rollup también es una de las soluciones.

¡Todavía hay mucho trabajo por hacer en esta área! En primer lugar, no olvide que la fusión y la fragmentación de datos son trabajos muy complejos, y varios equipos están trabajando actualmente en uno o ambos. Pero incluso en el lado de la acumulación, todavía hay algunos problemas muy interesantes por explorar, y estos son solo algunos.

La migración masiva de usuarios entre rollps es un concepto realmente genial. Si hay suficiente transporte público para ir entre la capa 1 (eth1) y la capa 2 (rollps), ¿por qué tendrías que conducir tú mismo? ¿Tiene algún sentido económico?

Si quiero hacer algo en un paquete acumulativo vecino porque tiene algunas cosas geniales que mi paquete acumulativo no tiene, ¿debo ir de mi propio paquete acumulativo a L1 y de L1 al paquete acumulativo vecino?

Los rollups son una gran mejora del ancho de banda para las operaciones actuales, no hay duda al respecto, sin embargo, los rollups no son lo que esperan los usuarios de Infinity Highway, pero todavía hay muchas personas que quieren hacer mucho, ¡a veces en el mismo momento! Por lo tanto, rollps naturalmente tiene que lidiar con el problema de la congestión, pero es contrario al mercado de congestión estipulado por el protocolo L1 (se publicará eip1559), y rollps tiene un espacio de diseño más grande para explorar.

Hablando de congestión, esto es más específico del protocolo, pero también veremos a EIP1559 actuando como policía de tránsito, regulando la cantidad de datos publicados en cada fragmento para garantizar que los validadores puedan manejar una cantidad. Si un usuario piensa que un mecanismo eip1559 es genial, espere hasta que haya 64 mecanismos en ejecución. Entonces, ¿dónde se supone que los rollups deben publicar datos? ¿En un fragmento solo para hacerlo accesible sin saltar fragmentos para quien esté escuchando? En múltiples fragmentos, usando un programa de intercalado de fragmentos, donde los fragmentos publican un nuevo bloque secuencialmente, de modo que nunca estemos a más de unos pocos cientos de milisegundos de un nuevo bloque de datos de publicación, ¿no sería esto ideal para finalizar aplicaciones rápidamente?

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