Будущее с устойчивым масштабированием без доверия для Ethereum

Два месяца назад небольшая группа инженеров и исследователей Ethereum собралась вместе, чтобы поработать над тем, что позже Виталик Бутерин популяризировал как “optimistic rollups”. Наша работа была основана на исследованиях и усилиях исследователя ConsenSys Джона Адлера , который за несколько месяцев до этого описал этот метод, как жизнеспособное решение для обеспечения масштабируемости. Он описал подход к масштабируемости в Ethereum, который не предусматривает изменения консенсуса на L1 и может быть реализован сразу же, чтобы помочь решить проблему раздутого состояния Ethereum, вызванную, прежде всего, переводами токенов ERC-20 (и, в частности, стейблкоинов Tether). После нескольких подробных обсуждений мы начали усердно работать над созданием реалистичного выполнения масштабирования Ethereum, которая могла бы решить одну проблему: стабильно масштабируемые, дешевые и надежные платежи в стейблкоинах на Ethereum: Fuel.

Мы верим, что лучшим приложением для любого блокчейна — это Оплата Стейблкоинами. Если блокчейн сможет справиться с этим, он может добавить огромную ценность мировой экономике и перспективные последствия. Fuel сосредоточен на решении этой проблемы в Ethereum в форме упрощенного подхода “optimistic rollup”.

Как мы видели снова и снова, пропускная способность транзакций в Ethereum сильно ограничена: она может выполнять менее ~10 транзакций в секунду. Причина этого ограничения во многом связана с состоянием (т. е. остатками на балансе и слотами для хранения контрактов). Размер несжатого состояния Ethereum составляет порядка 45 ГБ, что слишком много, чтобы поместиться в ОЗУ, что приводит к большому количеству обращений к диску, особенно при обработки передачи токенов.

Постоянно растущее раздувание состояния является проблемой номер один для Ethereum в настоящее время, поскольку состояние, в отличие от истории, не сокращается. В идеале мы хотим масштабировать Ethereum без увеличения раздувания состояния или обращения к состоянию. На самом деле это может быть легко достигнуто с помощью транзакций вызова данных! Просто “публикуя” информацию транзакций от сайдчейна и разделить их в цепочке, мы можем почти полностью исключить обращение к состоянию из базового уровня Ethereum, одновременно устойчиво масштабируя его (то есть без периодических или долгосрочных затрат на полные ноды).

Fuel основан на плодотворном посте Адлера о минимально-жизнеспособном объединенном консенсусе, в котором представлена конкретная минимальная характеристика для сайдчейнов без доверия, без разрешений с доступом и правильной информацией в цепочке, обеспечиваемая доказательствами мошенничества (теперь обычно “optimistic rollups”).

Коротко о Devcon5: pic.twitter.com/tzE4nuuzsf — PhABC (@PhABCD) 15 октября 2019 год

У “optimistic rollups” есть несколько свойств и гарантий, которые отличают их от более ранних предложений по масштабированию, таких как Shadow Chains (теневые цепочки) или Plasma. В отличие от теневых цепочек, он не применяет переход состояния в цепочке, если кто-то явно не платит за это по соответствующей цене — автоматическое применение всех переходов состояния приведет к раздуванию состояний, а именно этой проблемы мы пытаемся избежать! В отличие от Plasma, он не требует разрешений и использует неинтерактивные доказательства мошенничества, чтобы быть очень устойчивым к атакам перегрузки сети.

Сайдчейн Fuel нужен исключительно для обработки больших объемов платежей на Ethereum и снижение стоимости передачи токенов на Ethereum (по самым скромным оценкам) в 5 раз pre-Istambul. В отличие от каналов, он не обещает мгновенной завершенности, но обеспечивает не требующие доверия и дешевые транзакции во время завершения блока Ethereum без высокого барьера полных требований к предварительному обеспечению, которые есть у каналов. Цепочка Fuel обеспечивает мгновенную завершенность, предлагая модель оператора с полуограниченным доступом, которая позволяет, пока основной коммиттер блока остается доверенным до завершения блока Ethereum, транзакции считаю завершёнными и мгновенными.

Одним из основных вариантов использования Fuel будет облегчение огромного количества расходов на газ при перемещении средств в токенах на биржи и с них. Это немедленно снизит их исходящие расходы как минимум в 5 раз, не снижая стоимость базовых токенов ERC-20. Кроме того, Fuel можно использовать с централизованным подбором книг ордеров для выполнения без доверия и не связанных с хранением собственных атомарных обменов (либо выполняются, либо нет).

Чтобы максимизировать свой профиль масштабирования на стороне клиента, Fuel использует параллельную модель данных UTXO, которую любой компьютер или телефон должен легко проверить. Наши текущие оценки pre-Istanbul показывают, что наша сеть увеличивает общий потенциал транзакций в секунду (TPS) Ethereum примерно до 50, что намного больше, чем наши текущие ~ 10 для (увеличение в 5 раз). Мы считаем, что pre-Istambul (с включением EIP-2028) мы можем еще больше увеличить лимит до 200 TPS. С помощью некоторых банальных обновлений до L1 - мы можем увеличить это число до высоких 2000. Кроме того, с единой интеграцией доказательства доступности данных кода стирания в Ethereum, TPS Ethereum можно масштабировать квадратично, от десятков тысяч до миллионов TPS.

• Сайдчейн optimistic rollups на Ethereum

• Модель данных UTXO

• Завершение в блоках Ethereum

• Дополнительный опыт мгновенных транзакций в кошельке Burner

• Оператор не может подвергать цензуре транзакции

• Поддерживает любой токен ERC-20/эфир (с акцентом на Dai/Tether)

• Без доверия и децентрализованный

• Параллельная проверка на стороне клиента (удобная для браузера)

• Сосредоточены на дешевых транзакциях для токенов ERC-20

• Входите и выходите свободно в любое время, используя атомарные обмены и поставщиков ликвидности

• Отсутствие требований к обеспечению или входящей ликвидности для пользователей

• В будущем мы будем работать над квадратичным масштабированием до миллионов TPS.

Мы разрабатываем Fuel так, чтобы он был удобным для разработчиков, интеграция будет заключаться в простом добавлении библиотеки, которая обрабатывает депозиты, снятие средств и данные UTXO. Любой аккаунт Ethereum и контракт на нём могут обрабатывать транзакции Fuel, если они могут либо подписать, либо отправить произвольные транзакции. Контрактные кошельки увидят меньше экономии на газе за счет Fuel, но все же увидят значительное снижение стоимости передачи токена.

• Слайды из нашей презентации EthPlanet Pre-DevCon V Lightning Talk

• Минимально-жизнеспособный объединенный консенсус

• Компактные доказательства мошенничества для цепочек UTXO без сериализации промежуточного состояния

• Неинтерактивные доказательства доступности данных в цепочке

• Многопоточная доступность данных на Eth 1

• EIP-2242: Подданные транзакции

Наши смарт-контракты на Ethereum и клиент в браузере в настоящее время проходят проверку безопасности перед запуском основной сети. Для получения дополнительной информации перейдите по следующим ссылкам и следите за нами в Twitter @FuelLabs_, чтобы узнавать об обновлениях и участвовать в нашем предстоящем Testnet и официальном выпуске описаний характеристик.

Сайт | Twitter | GitHub

Также следите за обновлениями нашей собственной системы сценариев для пользователей, основанной на подвтерждениях UTXO, которая обеспечит функциональность смарт-контрактов в сайдчейне Fuel.

Для получения дополнительных технических запросов вы можете написать в Twitter нашему основному разработчику @IAmNickDodson.

Будущее с устойчивым масштабированием без доверия для Ethereum

Два месяца назад небольшая группа инженеров и исследователей Ethereum собралась вместе, чтобы поработать над тем, что позже Виталик Бутерин популяризировал как “optimistic rollups”. Наша работа была основана на исследованиях и усилиях исследователя ConsenSys Джона Адлера , который за несколько месяцев до этого описал этот метод, как жизнеспособное решение для обеспечения масштабируемости. Он описал подход к масштабируемости в Ethereum, который не предусматривает изменения консенсуса на L1 и может быть реализован сразу же, чтобы помочь решить проблему раздутого состояния Ethereum, вызванную, прежде всего, переводами токенов ERC-20 (и, в частности, стейблкоинов Tether). После нескольких подробных обсуждений мы начали усердно работать над созданием реалистичного выполнения масштабирования Ethereum, которая могла бы решить одну проблему: стабильно масштабируемые, дешевые и надежные платежи в стейблкоинах на Ethereum: Fuel.

Мы верим, что лучшим приложением для любого блокчейна — это Оплата Стейблкоинами. Если блокчейн сможет справиться с этим, он может добавить огромную ценность мировой экономике и перспективные последствия. Fuel сосредоточен на решении этой проблемы в Ethereum в форме упрощенного подхода “optimistic rollup”.

Как мы видели снова и снова, пропускная способность транзакций в Ethereum сильно ограничена: она может выполнять менее ~10 транзакций в секунду. Причина этого ограничения во многом связана с состоянием (т. е. остатками на балансе и слотами для хранения контрактов). Размер несжатого состояния Ethereum составляет порядка 45 ГБ, что слишком много, чтобы поместиться в ОЗУ, что приводит к большому количеству обращений к диску, особенно при обработки передачи токенов.

Постоянно растущее раздувание состояния является проблемой номер один для Ethereum в настоящее время, поскольку состояние, в отличие от истории, не сокращается. В идеале мы хотим масштабировать Ethereum без увеличения раздувания состояния или обращения к состоянию. На самом деле это может быть легко достигнуто с помощью транзакций вызова данных! Просто “публикуя” информацию транзакций от сайдчейна и разделить их в цепочке, мы можем почти полностью исключить обращение к состоянию из базового уровня Ethereum, одновременно устойчиво масштабируя его (то есть без периодических или долгосрочных затрат на полные ноды).

Fuel основан на плодотворном посте Адлера о минимально-жизнеспособном объединенном консенсусе, в котором представлена конкретная минимальная характеристика для сайдчейнов без доверия, без разрешений с доступом и правильной информацией в цепочке, обеспечиваемая доказательствами мошенничества (теперь обычно “optimistic rollups”).

Коротко о Devcon5: pic.twitter.com/tzE4nuuzsf — PhABC (@PhABCD) 15 октября 2019 год

У “optimistic rollups” есть несколько свойств и гарантий, которые отличают их от более ранних предложений по масштабированию, таких как Shadow Chains (теневые цепочки) или Plasma. В отличие от теневых цепочек, он не применяет переход состояния в цепочке, если кто-то явно не платит за это по соответствующей цене — автоматическое применение всех переходов состояния приведет к раздуванию состояний, а именно этой проблемы мы пытаемся избежать! В отличие от Plasma, он не требует разрешений и использует неинтерактивные доказательства мошенничества, чтобы быть очень устойчивым к атакам перегрузки сети.

Сайдчейн Fuel нужен исключительно для обработки больших объемов платежей на Ethereum и снижение стоимости передачи токенов на Ethereum (по самым скромным оценкам) в 5 раз pre-Istambul. В отличие от каналов, он не обещает мгновенной завершенности, но обеспечивает не требующие доверия и дешевые транзакции во время завершения блока Ethereum без высокого барьера полных требований к предварительному обеспечению, которые есть у каналов. Цепочка Fuel обеспечивает мгновенную завершенность, предлагая модель оператора с полуограниченным доступом, которая позволяет, пока основной коммиттер блока остается доверенным до завершения блока Ethereum, транзакции считаю завершёнными и мгновенными.

Одним из основных вариантов использования Fuel будет облегчение огромного количества расходов на газ при перемещении средств в токенах на биржи и с них. Это немедленно снизит их исходящие расходы как минимум в 5 раз, не снижая стоимость базовых токенов ERC-20. Кроме того, Fuel можно использовать с централизованным подбором книг ордеров для выполнения без доверия и не связанных с хранением собственных атомарных обменов (либо выполняются, либо нет).

Чтобы максимизировать свой профиль масштабирования на стороне клиента, Fuel использует параллельную модель данных UTXO, которую любой компьютер или телефон должен легко проверить. Наши текущие оценки pre-Istanbul показывают, что наша сеть увеличивает общий потенциал транзакций в секунду (TPS) Ethereum примерно до 50, что намного больше, чем наши текущие ~ 10 для (увеличение в 5 раз). Мы считаем, что pre-Istambul (с включением EIP-2028) мы можем еще больше увеличить лимит до 200 TPS. С помощью некоторых банальных обновлений до L1 - мы можем увеличить это число до высоких 2000. Кроме того, с единой интеграцией доказательства доступности данных кода стирания в Ethereum, TPS Ethereum можно масштабировать квадратично, от десятков тысяч до миллионов TPS.

• Сайдчейн optimistic rollups на Ethereum

• Модель данных UTXO

• Завершение в блоках Ethereum

• Дополнительный опыт мгновенных транзакций в кошельке Burner

• Оператор не может подвергать цензуре транзакции

• Поддерживает любой токен ERC-20/эфир (с акцентом на Dai/Tether)

• Без доверия и децентрализованный

• Параллельная проверка на стороне клиента (удобная для браузера)

• Сосредоточены на дешевых транзакциях для токенов ERC-20

• Входите и выходите свободно в любое время, используя атомарные обмены и поставщиков ликвидности

• Отсутствие требований к обеспечению или входящей ликвидности для пользователей

• В будущем мы будем работать над квадратичным масштабированием до миллионов TPS.

Мы разрабатываем Fuel так, чтобы он был удобным для разработчиков, интеграция будет заключаться в простом добавлении библиотеки, которая обрабатывает депозиты, снятие средств и данные UTXO. Любой аккаунт Ethereum и контракт на нём могут обрабатывать транзакции Fuel, если они могут либо подписать, либо отправить произвольные транзакции. Контрактные кошельки увидят меньше экономии на газе за счет Fuel, но все же увидят значительное снижение стоимости передачи токена.

• Слайды из нашей презентации EthPlanet Pre-DevCon V Lightning Talk

• Минимально-жизнеспособный объединенный консенсус

• Компактные доказательства мошенничества для цепочек UTXO без сериализации промежуточного состояния

• Неинтерактивные доказательства доступности данных в цепочке

• Многопоточная доступность данных на Eth 1

• EIP-2242: Подданные транзакции

Наши смарт-контракты на Ethereum и клиент в браузере в настоящее время проходят проверку безопасности перед запуском основной сети. Для получения дополнительной информации перейдите по следующим ссылкам и следите за нами в Twitter @FuelLabs_, чтобы узнавать об обновлениях и участвовать в нашем предстоящем Testnet и официальном выпуске описаний характеристик.

Сайт | Twitter | GitHub

Также следите за обновлениями нашей собственной системы сценариев для пользователей, основанной на подвтерждениях UTXO, которая обеспечит функциональность смарт-контрактов в сайдчейне Fuel.

Для получения дополнительных технических запросов вы можете написать в Twitter нашему основному разработчику @IAmNickDodson.