Перевод выполнен uff#9419 для русскоговорящего комьюнити Celestia.

Модульность является популярной концепцией на протяжении многих лет, особенно среди дизайнеров и разработчиков. Это связано с тем, что правильно спроектированная модульная система может не только создавать бесконечное разнообразие благодаря своей гибкости, но и адаптироваться для удовлетворения постоянно меняющихся и развивающихся потребностей пользователей. Если посмотреть на историю эволюции, то термин "приспособленный" не означает самый сильный. Он говорит о том, кто лучше всего адаптируется к окружающей среде.

Первый уровень - это основа всех сетей в крипте, и для того, чтобы достичь хорошего успеха, они должны меняться, развиваться и адаптироваться к окружающей среде с течением времени. Это связано с тем, что чем больше людей участвует в сети, тем более разнится мнение и тем актуальнее ставится вопрос консенсуса.

Цепи для конкретного применения

Появление Bitcoin в 2009 году представило новый способ координации крупномасштабной экономической деятельности, что породило идею о том, что каждый блокчейн имеет свое собственное применение. Однако то, как был спроектирован Биткойн, сделало его чрезвычайно сложным для использования и масштабирования (отсутствие связей между разработчиками и валидаторами). Это не было случайностью, он был разработан таким образом, чтобы быть крайне ограниченным в гибкости для обеспечения очень надежной безопасности. При использовании несуверенных денег вы не хотите, чтобы денежная политика менялась; вы хотите, чтобы свойства системы оставались стабильными (и предсказуемыми) в течение долгого времени. Изучение первоначального, специфического для конкретного приложения выбор биткойна приводит к пониманию другого подхода к масштабированию.

Цепи общего назначения

Запуск Ethereum в 2015 году стал поворотным моментом в использовании и архитектуре блокчейна, поскольку он был универсальным. Эта система позволила разработчикам создавать новые типы приложений (dApps) и представлять себе всевозможные возможности, связанные с деньгами, идентификацией и собственностью, которые были невозможны ранее (не существовало технологии для их поддержки). Но в отличие от Bitcoin, Ethereum был и остается ограниченным по дизайну, а не по применению. Будучи тиражируемой системой, он не получает никаких ресурсов, поскольку при увеличении числа пользователей в сети он теряет ресурсы. И хотя блокчейн общего назначения значительно отличается от первого, он по-прежнему остается ограниченным в масштабируемости.

Возврат к цепям для конкретного применения Сейчас на рынке наблюдается тенденция возвращения к цепочкам, ориентированным на конкретные приложения, но с новой моделью. Вместо того чтобы тратить средства на создание новой POS-сети, разработчики могут развернуть свои цепочки на подсоединяемых уровнях консенсуса (резко снижая барьер входа), подобно тому, как виртуальные машины размещаются на AWS с использованием физических серверов.

Все текущие смарт-контракты работают на виртуальных машинах, что означает, что все контракты на Ethereum используют одну и ту же среду выполнения, что сильно снижает их производительность. Для оптимизации производительности нативному приложению должна выделяться собственная цепочка. Я утверждаю, что Celestia - это решение для масштабирования желаемых свойств блокчейна без ущерба для децентрализации и безопасности в пользу скорости.

Ончейн модулярность

Основная проблема, с которой сталкиваются нынешние Layer 1, заключается в том, что они монолитны, то есть они объединяют правила выполнения транзакций с правилами консенсуса. Для того чтобы пользователи могли проверить, действителен ли блок, они должны загрузить и обработать каждую транзакцию (это не масштабируется).

Суть Celestia заключается в том, как мы создаем, разворачиваем и используем блокчейн. Это модульное решение, которое разделяет и упрощает основные функции, необходимые каждому блокчейну для создания приложений.

1. Консенсус + доступность данных

2. Исполнение

Эти два компонента могут быть специализированы и наслаиваться друг на друга для достижения тех же свойств, что и (ETH, DOT, ADA, SOL, NEAR, ATOM), но с большей децентрализацией, безопасностью и масштабами.

Проверка того, что транзакция была опубликована, т.е. "доступна", избавляет базовый уровень от необходимости обрабатывать и вычислять все данные. Это дает разработчикам гибкость в определении своих собственных уровней исполнения. Можно представить модульный слой данных как выполняющий минимальный объем обработки для достижения консенсуса и позволяющий создавать приложения на его основе.

Celestia достигает этого путем упрощения проверки блоков до проверки доступности данных.

Доступность данных Доступность данных можно понять интуитивно; это просто означает, что данные в блоке были опубликованы в сети. Это ключевое понятие в распределенных системах, поскольку оно является основополагающим для безопасности всех цепочек. Например, когда вы хотите проверить достоверность цепочки, вы должны сначала определить все транзакции. Доступность данных позволяет проверить действительность транзакций в блоке без загрузки всех данных.

Когда текущие системы первого уровня пытаются масштабироваться, доступность данных становится проблемой. Проблема заключается в том, что она "решается" косвенным образом за счет того, что все ноды загружают содержимое каждого блока, прежде чем он считается действительным. Это означает, что если цепочка хочет иметь более крупные блоки, она должна иметь более мощные ноды, т.е. как у Solana. Если сети требуются более мощные ноды, то всем, кто хочет участвовать и держать ноду, потребуется больше ресурсов, что, как правило, приводит к централизации. Celestia обходит эту проблему стороной, отделяя консенсус и доступность данных от исполнения.

Выбор доступности данных

Data Availability Sampling - это техника, реализованная Celestia, которая позволяет производить большие блоки (эквивалентно увеличению лимита газа для ETH) (больше tx в секунду) без увеличения затрат конечного пользователя на подтверждение этой цепочки. Это происходит потому, что вместо того, чтобы ноды проверяли, действительны ли транзакции, им нужно только проверить, доступны ли они. Это стимулирует пользователей с меньшими ресурсами запускать ноды, и чем больше этих нод в сети, тем больше вы можете обеспечить безопасность цепи с большим размером блока.

Одним словом, Data Availability Sampling позволяет увеличивать размер блоков пропорционально количеству нод в сети.

Масштабирование На фундаментальном уровне цель масштабируемости заключается в том, чтобы обеспечить работу первоначального уровня. Именно это имеет наибольшее значение для смарт-контракта или цепочки L1. Все, что создается на базовом уровне, создается специально для улучшения работы на прикладном уровне.

Масштабируемость - это зависимость стоимости (о которой говорилось выше) от исполнения. В Celestia исполнение происходит оффчейн с помощью ролапов, которые подключаются к уровню консенсуса + доступности данных. Приложения, построенные на Celestia, используют цепочку только для хранения транзакций, но не для их обработки. Вместо этого пользователи этих приложений обрабатывают транзакции локально.

Отличным примером такой модели является BiTorrent. В настоящее время это самый децентрализованный в мире масштабируемый протокол, потому что он не занимается исполнением, а только хранит и распространяет данные, т.е. обеспечивает доступность данных.

Основная идея заключается в том, что чем больше пользователей присоединяется к сети, тем больше данных сеть может хранить и распространять. Ключевым моментом здесь является то, что если блокчейн может упростить или устранить этапы процесса проверки блока, то потенциально он может достичь аналогичных свойств масштабируемости.

Модульные уровни исполнения

Layer 2, такие как (Arbitrum, Optimism, ZK Sync и StarkWare), представляют собой текущий класс решений для масштабирования, которые облегчают нагрузку при выполнении транзакций. Проблема этих решений заключается в том, что они оптимизируют пропускную способность только для монолитных цепочек.

Прелесть модульной модели заключается в том, что пропускная способность не ограничена на базовом уровне, поскольку уровни разделены. Celestia, специализирующаяся на доступности данных, открывает объем данных, которыми располагает сеть; а jaaxtqy уровень (уровни) исполнения моuen оптимизироваться и обеспечивать на порядок больше пропускную способность (которая, как правило, является более важным показателем производительности сети).

Модульные уровни исполнения отличаются от L2 тем, что они сами могут быть L1, L2 или L3, которые обеспечивают максимальную безопасность и самую высокую пропускную способность для смарт-контрактов.

Эти слои, такие как Fuel, работают поверх Celestia, где межслойная коммуникация упрощается, поскольку цепочки используют один и тот же уровень данных. Таким образом, эта конструкция снижает негативные последствия взаимодействия через мосты. По сути, использование модульного слоя для выполнения (в отличие от сворачивания на ETH) уменьшает вычислительные потери EVM и может предложить гораздо больше вычислений.

Заключение

За последние несколько лет блокчейн прошел через огромный цикл между развитием инфраструктуры и приложений. За это время большие объемы капитала и инженерных ресурсов из государственного и частного секторов были направлены на создание инфраструктуры монолитных цепей.

Причина, по которой рынок уходит от монолитных цепочек, очень проста. Различные типы приложений требуют различных сред исполнения, которые могут оптимизироваться под их нужды.

Пространство блокчейна вступает в новую парадигму создания, которая обеспечивает большую эффективность других уровней блока. Модульность важна, потому что она дает пользователям и разработчикам адаптивность, которая нужна им сейчас и будет нужна в будущем.

Технологии развиваются настолько быстро, что то, что может потребоваться одному пользователю сегодня, вскоре может устареть. Более того, то, что требуется одному приложению сегодня, может оказаться недостаточным в будущем в принципе.

Celestia предоставляет разработчикам гибкость в отношении среды исполнения. Но, что более важно, она позволяет конечным пользователям сетей определять, что они оценивают и на что готовы пойти вместо того, чтобы это определяли за них.

Перевод выполнен uff#9419 для русскоговорящего комьюнити Celestia.

Модульность является популярной концепцией на протяжении многих лет, особенно среди дизайнеров и разработчиков. Это связано с тем, что правильно спроектированная модульная система может не только создавать бесконечное разнообразие благодаря своей гибкости, но и адаптироваться для удовлетворения постоянно меняющихся и развивающихся потребностей пользователей. Если посмотреть на историю эволюции, то термин "приспособленный" не означает самый сильный. Он говорит о том, кто лучше всего адаптируется к окружающей среде.

Первый уровень - это основа всех сетей в крипте, и для того, чтобы достичь хорошего успеха, они должны меняться, развиваться и адаптироваться к окружающей среде с течением времени. Это связано с тем, что чем больше людей участвует в сети, тем более разнится мнение и тем актуальнее ставится вопрос консенсуса.

Цепи для конкретного применения

Появление Bitcoin в 2009 году представило новый способ координации крупномасштабной экономической деятельности, что породило идею о том, что каждый блокчейн имеет свое собственное применение. Однако то, как был спроектирован Биткойн, сделало его чрезвычайно сложным для использования и масштабирования (отсутствие связей между разработчиками и валидаторами). Это не было случайностью, он был разработан таким образом, чтобы быть крайне ограниченным в гибкости для обеспечения очень надежной безопасности. При использовании несуверенных денег вы не хотите, чтобы денежная политика менялась; вы хотите, чтобы свойства системы оставались стабильными (и предсказуемыми) в течение долгого времени. Изучение первоначального, специфического для конкретного приложения выбор биткойна приводит к пониманию другого подхода к масштабированию.

Цепи общего назначения

Запуск Ethereum в 2015 году стал поворотным моментом в использовании и архитектуре блокчейна, поскольку он был универсальным. Эта система позволила разработчикам создавать новые типы приложений (dApps) и представлять себе всевозможные возможности, связанные с деньгами, идентификацией и собственностью, которые были невозможны ранее (не существовало технологии для их поддержки). Но в отличие от Bitcoin, Ethereum был и остается ограниченным по дизайну, а не по применению. Будучи тиражируемой системой, он не получает никаких ресурсов, поскольку при увеличении числа пользователей в сети он теряет ресурсы. И хотя блокчейн общего назначения значительно отличается от первого, он по-прежнему остается ограниченным в масштабируемости.

Возврат к цепям для конкретного применения Сейчас на рынке наблюдается тенденция возвращения к цепочкам, ориентированным на конкретные приложения, но с новой моделью. Вместо того чтобы тратить средства на создание новой POS-сети, разработчики могут развернуть свои цепочки на подсоединяемых уровнях консенсуса (резко снижая барьер входа), подобно тому, как виртуальные машины размещаются на AWS с использованием физических серверов.

Все текущие смарт-контракты работают на виртуальных машинах, что означает, что все контракты на Ethereum используют одну и ту же среду выполнения, что сильно снижает их производительность. Для оптимизации производительности нативному приложению должна выделяться собственная цепочка. Я утверждаю, что Celestia - это решение для масштабирования желаемых свойств блокчейна без ущерба для децентрализации и безопасности в пользу скорости.

Ончейн модулярность

Основная проблема, с которой сталкиваются нынешние Layer 1, заключается в том, что они монолитны, то есть они объединяют правила выполнения транзакций с правилами консенсуса. Для того чтобы пользователи могли проверить, действителен ли блок, они должны загрузить и обработать каждую транзакцию (это не масштабируется).

Суть Celestia заключается в том, как мы создаем, разворачиваем и используем блокчейн. Это модульное решение, которое разделяет и упрощает основные функции, необходимые каждому блокчейну для создания приложений.

1. Консенсус + доступность данных

2. Исполнение

Эти два компонента могут быть специализированы и наслаиваться друг на друга для достижения тех же свойств, что и (ETH, DOT, ADA, SOL, NEAR, ATOM), но с большей децентрализацией, безопасностью и масштабами.

Проверка того, что транзакция была опубликована, т.е. "доступна", избавляет базовый уровень от необходимости обрабатывать и вычислять все данные. Это дает разработчикам гибкость в определении своих собственных уровней исполнения. Можно представить модульный слой данных как выполняющий минимальный объем обработки для достижения консенсуса и позволяющий создавать приложения на его основе.

Celestia достигает этого путем упрощения проверки блоков до проверки доступности данных.

Доступность данных Доступность данных можно понять интуитивно; это просто означает, что данные в блоке были опубликованы в сети. Это ключевое понятие в распределенных системах, поскольку оно является основополагающим для безопасности всех цепочек. Например, когда вы хотите проверить достоверность цепочки, вы должны сначала определить все транзакции. Доступность данных позволяет проверить действительность транзакций в блоке без загрузки всех данных.

Когда текущие системы первого уровня пытаются масштабироваться, доступность данных становится проблемой. Проблема заключается в том, что она "решается" косвенным образом за счет того, что все ноды загружают содержимое каждого блока, прежде чем он считается действительным. Это означает, что если цепочка хочет иметь более крупные блоки, она должна иметь более мощные ноды, т.е. как у Solana. Если сети требуются более мощные ноды, то всем, кто хочет участвовать и держать ноду, потребуется больше ресурсов, что, как правило, приводит к централизации. Celestia обходит эту проблему стороной, отделяя консенсус и доступность данных от исполнения.

Выбор доступности данных

Data Availability Sampling - это техника, реализованная Celestia, которая позволяет производить большие блоки (эквивалентно увеличению лимита газа для ETH) (больше tx в секунду) без увеличения затрат конечного пользователя на подтверждение этой цепочки. Это происходит потому, что вместо того, чтобы ноды проверяли, действительны ли транзакции, им нужно только проверить, доступны ли они. Это стимулирует пользователей с меньшими ресурсами запускать ноды, и чем больше этих нод в сети, тем больше вы можете обеспечить безопасность цепи с большим размером блока.

Одним словом, Data Availability Sampling позволяет увеличивать размер блоков пропорционально количеству нод в сети.

Масштабирование На фундаментальном уровне цель масштабируемости заключается в том, чтобы обеспечить работу первоначального уровня. Именно это имеет наибольшее значение для смарт-контракта или цепочки L1. Все, что создается на базовом уровне, создается специально для улучшения работы на прикладном уровне.

Масштабируемость - это зависимость стоимости (о которой говорилось выше) от исполнения. В Celestia исполнение происходит оффчейн с помощью ролапов, которые подключаются к уровню консенсуса + доступности данных. Приложения, построенные на Celestia, используют цепочку только для хранения транзакций, но не для их обработки. Вместо этого пользователи этих приложений обрабатывают транзакции локально.

Отличным примером такой модели является BiTorrent. В настоящее время это самый децентрализованный в мире масштабируемый протокол, потому что он не занимается исполнением, а только хранит и распространяет данные, т.е. обеспечивает доступность данных.

Основная идея заключается в том, что чем больше пользователей присоединяется к сети, тем больше данных сеть может хранить и распространять. Ключевым моментом здесь является то, что если блокчейн может упростить или устранить этапы процесса проверки блока, то потенциально он может достичь аналогичных свойств масштабируемости.

Модульные уровни исполнения

Layer 2, такие как (Arbitrum, Optimism, ZK Sync и StarkWare), представляют собой текущий класс решений для масштабирования, которые облегчают нагрузку при выполнении транзакций. Проблема этих решений заключается в том, что они оптимизируют пропускную способность только для монолитных цепочек.

Прелесть модульной модели заключается в том, что пропускная способность не ограничена на базовом уровне, поскольку уровни разделены. Celestia, специализирующаяся на доступности данных, открывает объем данных, которыми располагает сеть; а jaaxtqy уровень (уровни) исполнения моuen оптимизироваться и обеспечивать на порядок больше пропускную способность (которая, как правило, является более важным показателем производительности сети).

Модульные уровни исполнения отличаются от L2 тем, что они сами могут быть L1, L2 или L3, которые обеспечивают максимальную безопасность и самую высокую пропускную способность для смарт-контрактов.

Эти слои, такие как Fuel, работают поверх Celestia, где межслойная коммуникация упрощается, поскольку цепочки используют один и тот же уровень данных. Таким образом, эта конструкция снижает негативные последствия взаимодействия через мосты. По сути, использование модульного слоя для выполнения (в отличие от сворачивания на ETH) уменьшает вычислительные потери EVM и может предложить гораздо больше вычислений.

Заключение

За последние несколько лет блокчейн прошел через огромный цикл между развитием инфраструктуры и приложений. За это время большие объемы капитала и инженерных ресурсов из государственного и частного секторов были направлены на создание инфраструктуры монолитных цепей.

Причина, по которой рынок уходит от монолитных цепочек, очень проста. Различные типы приложений требуют различных сред исполнения, которые могут оптимизироваться под их нужды.

Пространство блокчейна вступает в новую парадигму создания, которая обеспечивает большую эффективность других уровней блока. Модульность важна, потому что она дает пользователям и разработчикам адаптивность, которая нужна им сейчас и будет нужна в будущем.

Технологии развиваются настолько быстро, что то, что может потребоваться одному пользователю сегодня, вскоре может устареть. Более того, то, что требуется одному приложению сегодня, может оказаться недостаточным в будущем в принципе.

Celestia предоставляет разработчикам гибкость в отношении среды исполнения. Но, что более важно, она позволяет конечным пользователям сетей определять, что они оценивают и на что готовы пойти вместо того, чтобы это определяли за них.