Накопительные пакеты в криптографии: руководство для начинающих по решениям уровня 2

Если вы когда-либо пытались отправить криптовалюту в часы пик и обнаруживали, что вам приходится бесконечно ждать, пока транзакция будет выполнена, или, что еще хуже, обнаруживали, что комиссия превышает сумму, которую вы отправили, то вы определенно не одиноки. 

По мере роста популярности децентрализованных приложений и блокчейн-финансов, такие сети, как Ethereum, сталкиваются с растущим давлением, связанным с необходимостью идти в ногу со временем. Чтобы решить эти проблемы, разработчики обратились к инновационным решениям второго уровня, называемым роллапами в криптовалюте.

Таким образом, эти инструменты позволяют блокчейнам обрабатывать больше транзакций быстрее и дешевле, сохраняя при этом сильная безопасность. Но что именно представляют собой накопительный пакет и почему он становится столь важен для будущего децентрализованных приложений? Давайте разберёмся.

Основные выводы

• Rollups — это решения уровня 2, которые объединяют транзакции в пакеты вне сети и публикуют их в Ethereum для снижения комиссий и повышения скорости.

• Объединения снижают затраты и время проведения транзакций, делая торговлю DeFi, создание NFT и блокчейн-гейминг более доступными.

• Два основных типа роллапов — это оптимистичные роллапы (например, Optimism, Arbitrum) и ZK-роллапы (например, zkSync Era, StarkEx).

• К текущим проблемам относятся сложность регистрации, задержки при выводе средств и ограниченная совместимость между различными накопительными программами.

Что такое Rollup в криптографии?

Rollups — это мощное решение масштабирования уровня 2 (L2), разработанное для решения одной из самых сложных задач блокчейн сети Как и Ethereum: масштабируемость. По мере роста популярности блокчейнов уровня 1 (L1) они часто сталкиваются с перегрузкой сети, низкой скоростью транзакций и высокими комиссиями за газ. 

В то время как решения уровня 1 фокусируются на самом базовом блокчейне, решения уровня 2, такие как объединения, работают поверх этих блокчейнов, повышая производительность без ущерба для безопасности.

накопительные В криптографии это происходит путём обработки множества транзакций вне основного блокчейна Ethereum, а затем объединения или «свёртывания» этих транзакций в один сжатый пакет. Этот пакет затем отправляется обратно в блокчейн уровня 1 как одна транзакция. 

Благодаря этому накопительная подписка эффективно распределяет комиссию за газ между множеством пользователей, значительно снижая стоимость каждой транзакции. Важно отметить, что, поскольку накопительная подписка публикует данные о транзакциях на уровне 1 Ethereum, она наследует его надёжные гарантии безопасности. 

Любая попытка изменить или отменить объединенную транзакцию потребовала бы изменения самого блокчейна Ethereum, что практически невозможно ввиду его децентрализованной природы. Это означает, что пользователи получают более быстрые и дешевые транзакции, не жертвуя безопасностью и надёжностью, которые обеспечивает Ethereum.

Кроме того, существуют различные типы роллапов, например, оптимистичные роллапы и ZK-роллапы, каждый из которых использует свой метод проверки транзакций. Они стали особенно ценными для децентрализованных финансов (DeFi), игр и других приложений, где высокая пропускная способность и низкие комиссии имеют решающее значение.

Типы накоплений в крипто

В криптовалюте существует два основных типа накоплений, и оба они обрабатывают транзакции вне сети, чтобы снизить перегрузку и затраты на уровне 1. Однако они используют разные методы для проверки действительности этих транзакций. 

Давайте рассмотрим их более подробно ниже:

Оптимистичные Своды

Оптимистичные роллапы — одно из первых и самых популярных решений уровня 2, разработанных для масштабирования Ethereum и других блокчейнов. Основная идея оптимистичных роллапов довольно проста: они предполагают, что все транзакции, обработанные вне блокчейна, являются «оптимистичными». 

Таким образом, вместо того, чтобы проверять каждую транзакцию немедленно, эти роллапы отправляют пакеты транзакций в основную цепочку Ethereum без предварительного подтверждения. Поскольку они доверяют транзакциям по умолчанию, оптимистичные роллапы включают в себя встроенный механизм безопасности, называемый «системой защиты от мошенничества». 

Это позволяет любому пользователю оспорить подозрительную или потенциально недействительную транзакцию в течение заранее определённого периода времени. Кроме того, если доказательство мошенничества окажется верным, система накопления данных отменит недействительные транзакции, сохраняя целостность сети. 

Чтобы предотвратить ложные вызовы или недобросовестное поведение, как претендент, так и отправитель транзакции обычно используют Ethereum в качестве залога, который они теряют в случае недобросовестных действий. Два самых известных проекта с оптимистичными роллапами — это Optimism и Arbitrum. 

Их относительная простота и совместимость с существующими смарт-контрактами Ethereum делают их популярными как среди разработчиков, так и среди пользователей.

Преимущества

• Совместимость с существующими смарт-контрактами Ethereum с минимальными изменениями.
• Более низкие первоначальные затраты на вычисления по сравнению с ZK-накоплениями.

Ограничения:

• Период оспаривания может привести к увеличению времени окончательного подтверждения транзакции (в некоторых случаях до недели).
• Требуется активный мониторинг со стороны пользователей или валидаторов для предоставления доказательств мошенничества.

Накопительные пакеты с нулевым разглашением (ZK)

В отличие от оптимистичных накопительных проверок, накопительная проверка с нулевым разглашением (ZK-накопительная проверка) использует принципиально иной подход к проверке транзакций. Вместо того, чтобы предполагать, что транзакции действительны, и ждать возможных проблем, накопительная проверка с нулевым разглашением генерирует криптографические доказательства, называемые доказательствами с нулевым разглашением. 

Эти ZK-доказательства математически гарантируют правильность каждого пакета транзакций до его публикации в основной сети Ethereum. Кроме того, они высокоэффективны и лаконичны, что обеспечивает надежные гарантии безопасности без необходимости публикации всех данных о транзакциях в сети. 

Это уменьшает объём данных, снижает комиссию за газ и обеспечивает практически мгновенное завершение транзакций, поскольку не нужно ждать периода проверки. ZK-накопления обычно быстрее оптимистичных накоплений, когда дело доходит до подтверждения вывода средств и завершения транзакций. 

Однако они также сложнее в реализации и требуют использования сложных криптографических технологий. Примерами проектов, использующих ZK-rollup, являются zkSync Era и StarkEx от Starkware. 

Эти проекты особенно популярны в приложениях, требующих высокой пропускной способности и конфиденциальности, таких как игры, платежи и платформы DeFi.

Читайте также: Полное руководство по пониманию децентрализованных финансов (DeFi)

Преимущества:

• Более быстрое завершение транзакции, поскольку не нужно ждать решения споров.
• Потенциально более низкие комиссии за счет эффективного сжатия и проверки данных.
• Все большую поддержку получает дорожная карта Ethereum по масштабируемости.

Ограничения:

• Более сложная разработка и интеграция, особенно для смарт-контрактов со сложной логикой.
• Экосистема и инструменты все еще развиваются, но быстро совершенствуются.

Примеры использования накопительных пакетов в криптографии

Ниже приведены некоторые реальные случаи накопления в криптовалюте, показывающие, как они активно используются для масштабирования блокчейн-приложений:

арбитум 

арбитум Это крупнейший блокчейн второго уровня и накопительный блокчейн по общей заблокированной стоимости (TVL). Он использует технологию оптимистичного накопления для масштабирования Ethereum, объединяя транзакции вне блокчейна и отправляя сжатые данные в основную сеть Ethereum. 

Arbitrum предлагает две цепочки L2: Arbitrum One (совместимую с EVM) и Arbitrum Nova (оптимизированную для игр и NFT). Это решение снижает комиссии и увеличивает пропускную способность, сохраняя при этом безопасность благодаря консенсусу Ethereum.

Неизменяемый X

Неизменяемый X — ведущая торговая площадка NFT, которая использует zk-rollups (в частности, zk-SNARKs) для обеспечения быстрого, доступного и масштабируемого создания и торговли NFT на Ethereum. 

Такой подход значительно снижает комиссии за транзакции и время обработки по сравнению с транзакциями в блокчейне Ethereum, делая NFT более доступными и практичными для секторов игр, коллекционирования и цифрового искусства.

Оптимизм (OP Mainnet) 

оптимизм — ещё одно крупное решение второго уровня, запущенное в 2021 году, использующее оптимистичные роллапы для масштабирования Ethereum. Оно поддерживает язык программирования Solidity и использует однораундовые доказательства мошенничества в Ethereum для обеспечения безопасности. Optimism стал ведущим игроком второго уровня, помогая децентрализованным приложениям работать быстрее и дешевле.

База от Coinbase

База есть Решение Coinbase по масштабированию уровня 2, запущенное в 2023 году, построено на технологии OP Stack (используемой большинством оптимистичных накопительных пакетов). 

В настоящее время это вторая по величине цепочка L2 после Arbitrum, обеспечивающая масштабируемую и удобную для разработчиков среду для приложений Ethereum dApps с уменьшенными транзакционными издержками.

Старкнет

Старкнет, разработанная StarkWare, представляет собой сеть zk-rollup уровня 2, предназначенную для обеспечения недорогих и высокопроизводительных транзакций на Ethereum. 

Он предоставляет удобную для разработчиков среду для миграции dApps на уровень 2, улучшая масштабируемость и удобство использования, сохраняя при этом безопасность Ethereum.

Почему накопления важны для обычных пользователей криптовалют

Вот несколько причин, по которым пользователям криптовалюты нужны накопительные счета:

Более низкие комиссии за транзакции

Одной из самых больших проблем для пользователей криптовалюты Ethereum стали высокие комиссии за газ, которые иногда превышают стоимость самой транзакции. Это делает мелкие сделки или покупку NFT-токенов невыгодными. 

В криптовалюте роллапы объединяют множество транзакций в одну и отправляют их в основную цепочку как одну, распределяя расходы. Это значительно снижает комиссии.

Более быстрое время транзакций

В перегруженных блокчейнах, таких как Ethereum, подтверждение транзакций может занимать несколько минут или даже больше, особенно в периоды пиковой нагрузки. Rollup-ы обрабатывают транзакции вне блокчейна и передают в блокчейн только сжатые данные, что значительно ускоряет процесс. 

Это означает, что пользователи могут взаимодействовать с децентрализованными приложениями без раздражающих задержек. Например, Платформы NFT как OpenSea, использующая Arbitrum, позволяет пользователям создавать и торговать NFT с гораздо более быстрым временем подтверждения по сравнению с основной сетью Ethereum, что улучшает пользовательский опыт.

Улучшенная доступность для новых пользователей

Слияния в криптовалюте снижают барьеры для входа, делая блокчейн более доступным и удобным в использовании. Это означает больше люди во всем мире могут участвовать в DeFi, играх и NFT, не беспокоясь о непомерно высоких комиссиях или медленном отклике сети. 

Безопасность, унаследованная от уровня 1

В отличие от некоторых масштабируемых решений, которые жертвуют безопасностью ради скорости, накопительные пакеты отправляют данные о транзакциях обратно в Ethereum Layer 1, наследуя его надежная безопасность. 

Это гарантирует пользователям безопасность их средств, даже если транзакции совершаются вне блокчейна. Этот баланс критически важен для доверия к криптосервисам.

Ограничения накопительных пакетов в криптографии

Хотя накопительные пакеты дают множество преимуществ, они также имеют некоторые важные ограничения, о которых вам следует знать. 

Адаптация пользователей и сложность

Несмотря на свои преимущества, многие накопительных кошельки в криптовалюте требуют от пользователей переноса активов из Ethereum на уровень 2. Этот процесс может быть запутанным и иногда рискованным, если пользователи невнимательны, что приводит к потере средств или ошибкам. Совместимость кошельков и управление несколькими аккаунтами усложняют задачу.

Задержки вывода средств по оптимистичным роллапам

Поскольку оптимистичные роллапы используют период проверки для выявления мошенничества, вывод средств обратно в Ethereum может занять до недели. Эта задержка становится проблемой, особенно во время рыночных спадов, когда пользователи хотят быстро получить доступ к своим активам.

Фрагментированная экосистема и проблемы взаимодействия

В сфере криптовалют существует несколько накопительных пакетов, среди которых Optimism, Arbitrum, zkSync, StarkEx и другие. 

Однако прямое перемещение активов между различными агрегированными пакетами часто затруднено или невозможно без предварительного возврата к уровню 1. Такая фрагментация увеличивает затраты и неудобства, ограничивая бесперебойность работы пользователей.

Технические и опытно-конструкторские проблемы

ZK-свертки, хотя и многообещающие, включают в себя сложная криптография это может ограничить типы поддерживаемых смарт-контрактов, хотя ситуация улучшается. 

Кроме того, оптимистичные накопления требуют активного мониторинга для защиты от мошенничества, что может усложнить обслуживание сети и выполнение предположений о безопасности. Разработчикам следует тщательно подходить к этим компромиссам.

Читайте также: Популярные алгоритмы в криптотрейдинге

Заключение

По мере развития технологии блокчейн масштабируемость остаётся одной из самых насущных проблем, и роллап-платформы в криптовалюте оказываются одним из самых перспективных решений. Такие роллап-платформы, как Optimistic Rollup, уже меняют наше взаимодействие с децентрализованными приложениями — от платформ DeFi до торговых площадок NFT.

Хотя они все еще сталкиваются с рядом ограничений, текущие инновации, такие как Предстоящий Эфириум обновления (например, EIP-4844) и протоколы взаимодействия Предвещает многообещающее будущее. В конечном счёте, объединение криптовалют — это шаг к тому, чтобы сделать блокчейн по-настоящему доступным для всех и везде. 

Часто задаваемые вопросы (FAQ)