Foresight Ventures: Приходит обновление Канкуна, какие L2 сделали адаптацию?

Автор: Maggie@Foresight Ventures

TL;DR：

• Обновление Канкуна будет запущено 13 марта 2024 года, EIP4844 скоро будет запущен. Danksharding является ядром дорожной карты Ethereum, это обновление — первый шаг к реализации Danksharding.
• После адаптации Ethereum L2 к EIP4844, комиссии за транзакции значительно снизятся, TPS L2 увеличится в несколько раз. Пользователи почувствуют, что скорость транзакций быстрее, затраты ниже, опыт более плавный, а реакция более быстрая. На этих L2 будут более сложные и крупные Dapp приложения.
• Адаптация Optimistic rollups к EIP4844 проще, адаптация ZK rollups более сложная. Ethereum не поддерживает предварительно скомпилированные контракты для BLS12-381 эллиптической кривой, что затрудняет верификацию некоторых ZKP и замедляет адаптацию ZK rollups к EIP4844.
• Проблему с эллиптическими кривыми можно решить двумя способами: 1. Ждать, пока Ethereum не добавит предварительную компиляцию для BLS12-381 эллиптической кривой; 2. Использовать другой способ доказательства для достижения аналогичной цели, используя BN254, поддерживаемый предварительной компиляцией Ethereum.
• В настоящее время Arbitrum, Optimistic, Starknet, zkSync, Scroll, Polygon zkEVM и новый L2 Morph адаптируются к EIP4844. Среди них Arbitrum, Optimistic и Starknet заявили, что после обновления Канкуна они внедрят адаптацию к EIP4844. Morph первым представил инновационное решение по адаптации zkSNARK zkEVM, которое станет первым zkSNARK zkEVM, адаптированным к EIP4844.

I. Фон

В 2020 году Ethereum выпустил "Дорожную карту Ethereum, сосредоточенную на Rollup", а в следующем году Виталик описал в "Endgame" конечную картину Ethereum, определив большую стратегию Ethereum: оптимизация базового уровня Ethereum для обслуживания Rollup.

Ethereum разработал технологию шардирования Danksharding для повышения доступности Ethereum как уровня доступности данных. Это значительно снизит комиссии за транзакции L2, увеличит TPS Rollup и обеспечит значительное масштабирование Ethereum.

До этого года обновление Ethereum Канкун-Денеб (Dencun) наконец будет запущено 13 марта 2024 года, EIP4844 скоро будет запущен, это жесткий форк можно считать первым шагом к реализации Danksharding, он является ядром дорожной карты Ethereum. Что такое уровень DA, технические принципы Danksharding и содержание EIP4844, пожалуйста, смотрите мою техническую статью, написанную в прошлом году: DA (доступность данных) Лето приближается? https://foresightnews.pro/article/detail/33575

II. Как обновление Канкуна благоприятно скажется на L2?

EIP4844 вводит новый тип транзакций, называемый blob-carrying транзакциями. Каждая blob-carrying транзакция может "нести" список Blob. Blob — это пакет данных, примерно 125 КБ. Время хранения Blob очень короткое, всего 4096 эпох, чуть более 18 дней.

1. Комиссии за транзакции L2 значительно снизятся. Поскольку Blob не требует постоянного хранения, Blob больше и дешевле по сравнению с блок-пространством. Blob может хранить в 10 раз больше данных, чем Calldata, при том же потреблении газа. Rollup, адаптированный к EIP4844, может хранить данные транзакций в Blob, что снижает комиссии за транзакции на порядок.
2. TPS L2 увеличится в несколько раз. В настоящее время каждая блок-цель составляет 3 Blob, максимум допускается 6 Blob. Блок всего 90 КБ, в то время как каждый Blob примерно 125 КБ. Введение Blob фактически расширяет пространство блока в несколько раз для хранения данных Rollup, поэтому TPS Rollup также может увеличиться в несколько раз. Кроме того, Тони и Виталик в своей статье "О повышении лимита газа блока" заявляют, что будет достигнуто уменьшение размера блока с меньшими переменными за счет увеличения лимита газа блока и цены на ненулевые байты Calldata, что в будущем позволит добавить больше Blob. Чем больше Blob, тем больше будет пространство для хранения.

Для конечных пользователей, после адаптации Ethereum L2 к EIP4844, скорость транзакций будет быстрее, затраты ниже, опыт более плавный, а реакция более быстрая. На этих L2 будут более сложные и крупные Dapp приложения.

III. Как L2 адаптируется к EIP4844?

Как L2 адаптируется к EIP4844? Нам нужно разделить обсуждение на Optimistic Rollup и ZK Rollup.

Адаптация Optimistic Rollups к EIP4844

Optimistic rollup обеспечивает правильность выполнения rollup с помощью доказательства мошенничества. То есть узлы сначала предполагают, что преобразование состояния правильное, если кто-то не инициирует доказательство мошенничества в установленный срок, доказывающее, что ранее представленное преобразование состояния было незаконным, то это преобразование состояния будет отменено.

Адаптация Optimistic Rollup к EIP4844 относительно ZK rollup проще. Все транзакции L2 можно отправить на L1 через blob-carrying транзакции. Кроме того, необходимо настроить доказательство мошенничества, чтобы оно соответствовало EIP4844, эту часть можно делать постепенно. В конце концов, многие optimistic rollup до сих пор не запустили доказательство мошенничества. У тех, кто запустил доказательство мошенничества, за два года не было ни одного представленного доказательства мошенничества.

1. Отправка транзакций L2: При отправке Rollup используется blob-carrying транзакция, данные Rollup хранятся в Blob. Полезная нагрузка blob-carrying транзакции — это rlp([tx_payload_body, blobs, commitments, proofs]), где

• txpayloadbody - это стандартное тело транзакции blob EIP-2718.
• blobs - список Blob. Одна транзакция может содержать максимум два blob.
• commitments - список KZG обязательств для Blob.
• proofs - список доказательств для Blob и соответствующих KZG обязательств. Это доказательство будет проверено узлами ETH.

1. Настройка доказательства мошенничества:

• Во-первых, доказатель и оспариватель должны найти спорный момент через много раундов взаимодействия и других способов.
• Затем спорный момент отправляется на L1 для определения. Для адаптации к EIP4844 может потребоваться доказать, что данные спорного момента хранятся в каком-то Blob.
• Поскольку данные Blob будут удалены примерно через 18 дней, период оспаривания должен быть до их удаления, это сейчас удовлетворяется всеми optimistic rollups. Обычно период оспаривания не превышает 7 дней.

Адаптация ZK Rollups к EIP4844

ZK rollup доказывает, что преобразование состояния L2 является правильным с помощью ZKP. Адаптация ZK rollup к EIP4844 относительно оптимистичного rollup более сложная.

1. Отправка транзакций L2: Этот шаг аналогичен Optimistic Rollup.

2. Отправка ZK доказательства: В отличие от ZK Rollup до адаптации, кроме доказательства ZKP для преобразования состояния, необходимо дополнительно доказать один процесс. То есть доказать, что обязательство blob и пакет транзакций соответствуют друг другу, чтобы гарантировать, что входные данные для доказательства преобразования состояния правильные.**

   Например: ZK цепь преобразования состояния может генерировать доказательство вычислительного процесса a + a = b. Когда (a=1,b=2) и (a=2,b=4), сгенерированные ZKP являются законными. Поэтому мне также нужно предоставить доказательство, что я тогда предоставил входные данные (a=1,b=2), а не (a=2,b=4).

   Это не требовалось до адаптации к EIP4844, потому что данные просто хранились в Calldata и могли быть прочитаны напрямую, что гарантировало, что входные данные не будут подменены. После использования EIP4844 данные Blob нельзя прочитать напрямую, их можно доказать только с помощью новой цепи.

   Использовать STARK ZK rollup (например, Starknet) легче для реализации такого механизма доказательства. А это представляет собой вызов для ZK rollup, использующего SNARK, по причине: обязательство blob EIP4844 использует эллиптическую кривую BLS12-381, в то время как предварительно скомпилированные контракты ETH поддерживают только BN254, из-за различия в кривых нам трудно напрямую верифицировать завершение доказательства обязательства blob в смарт-контракте.

3. Использование SNARK zkEVM/zkVM необходимо решить проблему, упомянутую в пункте 2, из-за несовпадения кривых, что делает невозможным создание ZK доказательства.

• Ждать, пока Ethereum не поддержит предварительно скомпилированные контракты для BLS12-381. Это займет много времени.
• Применить другой способ доказательства. Необходимо разработать новую цепь, используя эллиптическую кривую BN254, поддерживаемую предварительной компиляцией. В настоящее время мы видим, что Morph использует этот метод. Это также делает Morph первым zkEVM, завершившим адаптацию к EIP4844.

Решение интеграции EIP-4844 zkEVM от Morph см. по адресу: https://medium.com/@morphlayer2/morphs-solution-to-eip-4844-zkevm-integration-7f469910478f

IV. Какие L2 адаптировались к EIP4844?

Адаптация Optimistic rollup к EIP4844 относительно проста.

• Arbitrum запустит обновление Arb OS20 14 марта для внедрения изменений EIP обновления Канкуна (ссылка на статью). Arbitrum относится к Rollup первого этапа, отправка транзакций и доказательства мошенничества требуют адаптации к EIP4844, его безопасность относительно хороша.
• Optimism запустит обновление Ecotone 14 марта для завершения адаптации (ссылка на статью). Optimistic rollup относится к Rollup нулевого этапа, в настоящее время у него нет доказательства мошенничества, адаптация проще, но безопасность недостаточно высока. После завершения адаптации все суперсетевые сети в экосистеме Op также получат выгоду от EIP-4844.

В ZK rollup сложность адаптации различна для rollup, использующих STRAK и SNARK.

• Адаптация rollup с использованием STARK к EIP4844 проще, Starknet является одним из представителей.
• Starknet опубликовал статью, в которой заявляет, что после обновления Канкуна будет внедрена адаптация к EIP4844(ссылка на статью).
• zkSync уже завершил переход от SNARK к STARK доказательству с помощью обновления Boojum. Это также подготовка к обновлению EIP4844. Boojun — это система доказательства на основе STARK. (ссылка на статью)
• Адаптация rollup с использованием SNARK относительно сложна.

Polygon zkEVM ожидает запуска обновления Feijoa в мае, адаптируя EIP-4844.(ссылка на статью) Scroll в прошлом году опубликовал статью, в которой представил идеи адаптации к EIP4844 (ссылка на статью). Наиболее впечатляющим является Morph, он является Optimistic ZK Rollup, первым представившим решение по адаптации zkSNARK zkEVM к EIP4844, можно сказать, что это первый завершивший адаптацию к EIP4844 zkSNARK zkEVM rollup (ссылка на статью). Optimistic ZK Rollup сочетает в себе преимущества двух типов Rollup. Он оптимистично предполагает, что результаты выполнения, представленные Sequencer, верны, и позволяет тем, кто сомневается в результатах, инициировать вызов. Только при инициировании вызова доказатель будет генерировать ZKP для подтверждения правильности результата выполнения. Он обладает эффективностью Optimistic rollup и надежностью ZK доказательства ZK rollup.