В нашей предыдущей статье, "Разбор модульной архитектуры ME Network: уровни исполнения, расчетов и доступности данных," мы обсудили, как modular blockchain архитектура разбивает стек блокчейна на отдельные уровни — исполнение, расчеты и доступность данных. Это разделение позволяет каждому компоненту специализироваться, значительно повышая общую производительность, гибкость и масштабируемость блокчейна.
Определение Execution Layer
execution layer — это вычислительный движок блокчейна, отвечающий за обработку транзакций и обновление состояния сети. Это включает проверку действительности транзакций — таких как проверка подписи и баланса — выполнение логики в цепочке и обновление базы данных состояния. Изменения состояния происходят по мере того, как полные узлы обновляют свои копии реестра, чтобы отразить новые переводы токенов, обновления smart contract и хранение данных.
При обсуждении масштабируемости в контексте execution layer важно понимать, что это включает в себя не только увеличение количества транзакций в секунду (TPS). Это также охватывает более широкую концепцию обработки большей вычислительной мощности. Поскольку сложность транзакций варьируется, меняется и вычислительная нагрузка, что означает, что проблема масштабирования заключается в обработке большего объема вычислительной работы в секунду без существенного увеличения требований к оборудованию для узлов, которые проверяют эти транзакции. Решение для масштабирования execution layer, примером которого являются технологии Rollup Ethereum, такие как Arbitrum и ZKSync, решает эти проблемы, снимая часть вычислительной нагрузки.
Понимание Rollups
Роллапы — это решения для масштабирования Layer 2, которые выполняют транзакции вне сети, сохраняя при этом гарантии безопасности базового блокчейна Layer 1. Обрабатывая транзакции вне основной цепи, роллапы уменьшают конкуренцию за пространство блоков в основной цепи (обычно Ethereum). После выполнения транзакций роллапы отправляют пакет данных транзакций или доказательства достоверности обратно в цепь Layer 1 для окончательного расчета. Этот метод позволяет роллапам достигать высокой пропускной способности и низких комиссий, используя при этом безопасность цепи Layer 1 для окончательности и доступности данных.
ZK-роллапы против Оптимистичных роллапов
Существует два основных типа решений Rollup: ZK (Zero-Knowledge) Rollups и Optimistic Rollups. Optimistic Rollups по умолчанию предполагают, что все транзакции действительны, и генерируют и отправляют доказательства мошенничества в цепочку Layer 1 только при обнаружении потенциально вредоносной или некорректной транзакции. Если мошенническая транзакция идентифицирована, цепочка может отменить транзакцию и наказать сторону, которая ее отправила.
ZK Rollups, с другой стороны, работают путем генерации криптографических доказательств (доказательств корректности) для правильности внецепочечных вычислений. Эти доказательства затем публикуются в цепочке Layer 1, подтверждая, что Rollup правильно выполнил транзакции, не раскрывая сами данные транзакций. Ключевое преимущество ZK Rollups заключается в их способности значительно сократить время и ресурсы, необходимые для проверки транзакций, что приводит к повышению эффективности.
Однако эта эффективность достигается ценой повышенной сложности и более высоких аппаратных требований для генерации этих доказательств.
Оптимистичные Rollups особенно универсальны и предлагают полную поддержку смарт-контрактов. Это позволяет разработчикам развертывать существующие децентрализованные приложения (dApps) на Layer 2 с минимальными изменениями, что делает их привлекательным вариантом для масштабирования сложных рабочих нагрузок с большим количеством smart contract.
Учитывая текущий технологический ландшафт, ME Network выбрала реализацию Optimistic Rollups для своего execution layer.
Реализация Execution Layer в ME Network
ME Network’s execution layer построен на технологии Optimistic Rollup. Этот подход предполагает, что все проверки транзакций честны, но включает период оспаривания, в течение которого участники могут оспорить любую транзакцию. Если в течение установленного периода не будет предъявлено никаких возражений, блок будет финализирован, и основная цепочка ME Network примет доказательства вывода средств из цепочки Rollup, завершив транзакцию.
Если вызов отправлен в течение периода, любой участник может транслировать доказательство мошенничества, которое затем проверяется сетью. Если вызов принят, мошенническая транзакция аннулируется, а состояние откатывается. Чтобы предотвратить злонамеренное поведение, ME Network требует от секвенсоров — сущностей, ответственных за упорядочивание транзакций — внесения токенов в качестве залога. Если sequencer действует злонамеренно, его залог урезается и перераспределяется в качестве вознаграждения стороне, обнаружившей мошенничество. Кроме того, ME Network внедрила стимулы для поощрения проверки доказательств мошенничества, обеспечивая надежную безопасность сети.
Важно отметить, что успешный вызов не приводит к откату состояния основной сети ME Network. Порядок транзакций и состояние основной сети остаются неизменными; затрагивается только конкретная отправка состояния в цепочке Rollup.
Для повышения эффективности execution layer, ME Network использует decentralized sequencer network для поддержания безопасности и стабильности. Будучи секвенсорами, они публикуют корневые состояния в settlement layer, в то время как сжатые данные транзакций хранятся в data availability layer. Снимая вычислительные задачи с Rollup, основная цепь ME Network (ME Hub) испытывает снижение нагрузки, что приводит к высокому TPS и низким комиссиям за газ.
Несмотря на это, ME Hub (settlement layer) также является полностью функциональным блокчейном, поддерживающим смарт-контракты. Пользователи, которым не требуются более низкие комиссии за газ и преимущества параллелизма Rollup, могут выполнять транзакции непосредственно на ME Hub, подобно развертыванию контрактов на Ethereum. Хотя ME Network не поощряет развертывание ресурсоемких приложений на settlement layer для сохранения места для Rollups, settlement layer может временно взять на себя некоторые обязанности по исполнению, пока технология Rollup не будет полностью реализована.
Модульная конструкция блокчейна ME Network обеспечивает высокоспециализированные возможности выполнения, значительно повышая общую производительность. В будущем ME Network продолжит совершенствовать свой execution layer с помощью собственной виртуальной машины (MVM) и инновационных моделей транзакций, обеспечивая высокую пропускную способность и эффективную обработку сложных смарт-контрактов. Поскольку спрос на масштабируемые, высокопроизводительные блокчейн-решения продолжает расти, ME Network имеет хорошие возможности для решения этих задач.
Более того, ME Network поддерживает несколько сред выполнения виртуальных машин (ME Rollup Executor), включая совместимость с EVM и Wasm. Цепочки Rollup могут выбрать наиболее подходящую среду в зависимости от своих конкретных потребностей. Кроме того, различные цепочки Rollup могут достичь бесшовной интероперабельности через протокол межсетевого взаимодействия ME Network, способствуя развитию разнообразной и интегрированной мультичейн-экосистемы.
Заключение
Роллапы играют ключевую роль в будущем технологии блокчейн, выступая в качестве основного интерфейса между dApps и сетями блокчейн. Приверженность ME Network изучению технологии Rollup выходит за рамки Optimistic Rollups. По мере развития технологии ZK-Rollup, мы планируем интегрировать соответствующие среды выполнения и компоненты. Одновременно мы внимательно следим за достижениями в области больших языковых моделей (LLM) и других приложений искусственного интеллекта, чтобы создать более интеллектуальный и удобный базовый уровень как для разработчиков, так и для конечных пользователей.
