IzpÄtiet blokÄ·Ädes mÄrogojamÄ«bas izaicinÄjumus un to, kÄ rollup tehnoloÄ£ijas paver ceļu efektÄ«vÄkai un mÄrogojamÄkai nÄkotnei.
BlokÄ·Ädes mÄrogojamÄ«ba: padziļinÄts ieskats Rollup tehnoloÄ£ijÄs
BlokÄ·Ädes tehnoloÄ£ija, lai arÄ« revolucionÄra, saskaras ar bÅ«tisku ŔķÄrsli: mÄrogojamÄ«bu. Pieaugot blokÄ·Ädes tÄ«klu popularitÄtei, tie bieži vien nespÄj apstrÄdÄt pieaugoÅ”o transakciju skaitu, kas noved pie lÄnÄkiem apstrÄdes laikiem un augstÄkÄm transakciju maksÄm. Å is ierobežojums kavÄ blokÄ·Ädes plaÅ”u ievieÅ”anu vispÄrÄjÄs lietojumprogrammÄs. IenÄk rollups: daudzsoloÅ”s 2. slÄÅa mÄrogojamÄ«bas risinÄjums, kas izstrÄdÄts, lai risinÄtu Ŕīs problÄmas. Å ajÄ visaptveroÅ”ajÄ rokasgrÄmatÄ mÄs iedziļinÄsimies rollups pasaulÄ, izpÄtot to pamatÄ esoÅ”os mehÄnismus, dažÄdos veidus, priekÅ”rocÄ«bas un trÅ«kumus, piedÄvÄjot globÄlu perspektÄ«vu par to ietekmi uz blokÄ·Ädes ainavu.
BlokÄ·Ädes mÄrogojamÄ«bas problÄma
BlokÄ·Ädes mÄrogojamÄ«bas pamatproblÄma izriet no populÄrÄko blokÄ·Äžu raksturÄ«gÄ dizaina, Ä«paÅ”i tÄm, kas izmanto vienprÄtÄ«bas mehÄnismu, piemÄram, Proof-of-Work (PoW). Katra transakcija ir jÄapstiprina un jÄieraksta katram tÄ«kla mezglam, radot sastrÄgumu, kad transakciju apjoms palielinÄs. ApskatÄ«sim dažus reÄlÄs pasaules piemÄrus:
- Bitcoin: PazÄ«stams ar savu droŔību un decentralizÄciju, Bitcoin var apstrÄdÄt tikai aptuveni 7 transakcijas sekundÄ (TPS). Å is ierobežojums kļūst acÄ«mredzams augsta pieprasÄ«juma periodos, kÄ rezultÄtÄ palielinÄs transakciju maksas un pagarinÄs apstiprinÄÅ”anas laiks. VienkÄrÅ”s pirkums, pat par mazu preci, var aizÅemt ievÄrojamu laiku, lai to apstiprinÄtu, ietekmÄjot lietotÄja pieredzi.
- Ethereum: Lai gan Ethereum ir augstÄks TPS nekÄ Bitcoin, tas joprojÄm saskaras ar mÄrogojamÄ«bas problÄmÄm. DecentralizÄto lietojumprogrammu (dApps) un DeFi projektu popularitÄte Ethereum tÄ«klÄ ir novedusi pie tÄ«kla pÄrslodzes un pÄrmÄrÄ«gÄm gÄzes maksÄm, padarot mijiedarbÄ«bu ar Ŕīm lietojumprogrammÄm dÄrgu. PÄ«Ä·a stundÄs lietotÄji ir maksÄjuÅ”i simtiem dolÄru transakciju maksÄs tikai par vienkÄrÅ”as viedÄ lÄ«guma funkcijas izpildi.
Å Ä« nespÄja efektÄ«vi mÄrogoties rada ienÄkÅ”anas barjeru jauniem lietotÄjiem un ierobežo blokÄ·Ädes tehnoloÄ£ijas potenciÄlu. MÄrogojamÄ«bas risinÄjumi ir bÅ«tiski, lai blokÄ·Äde varÄtu atbalstÄ«t plaÅ”Äku lietojumprogrammu klÄstu, sÄkot no mikromaksÄjumiem un piegÄdes Ä·Ädes pÄrvaldÄ«bas lÄ«dz balsoÅ”anas sistÄmÄm un globÄlÄm finanÅ”u transakcijÄm.
Izpratne par 2. slÄÅa mÄrogoÅ”anas risinÄjumiem
2. slÄÅa risinÄjumi ir protokoli, kas veidoti virs esoÅ”Äs blokÄ·Ädes (1. slÄÅa), lai apstrÄdÄtu transakcijas Ärpus Ä·Ädes, tÄdÄjÄdi samazinot galvenÄs Ä·Ädes slodzi. Å ie risinÄjumi apstrÄdÄ transakcijas atseviŔķi un pÄc tam periodiski sagrupÄ un iesniedz rezultÄtus galvenajÄ Ä·ÄdÄ verifikÄcijai. Å Ä« pieeja ievÄrojami palielina transakciju caurlaidspÄju un samazina izmaksas.
PastÄv vairÄki 2. slÄÅa mÄrogoÅ”anas risinÄjumi, tostarp:
- StÄvokļu kanÄli (State Channels): Ä»auj dalÄ«bniekiem veikt vairÄkas transakcijas Ärpus Ä·Ädes un tikai galÄ«go stÄvokli nokÄrtot galvenajÄ Ä·ÄdÄ. PiemÄri ietver Lightning Network (Bitcoin) un Raiden Network (Ethereum).
- SÄnu Ä·Ädes (Sidechains): NeatkarÄ«gas blokÄ·Ädes, kas darbojas paralÄli galvenajai Ä·Ädei un kam ir savi vienprÄtÄ«bas mehÄnismi. AktÄ«vus var pÄrsÅ«tÄ«t starp galveno Ä·Ädi un sÄnu Ä·Ädi.
- Plasma: Ietvars mÄrogojamu dApps veidoÅ”anai, radot bÄrnu Ä·Ädes, kas manto galvenÄs Ä·Ädes droŔību.
- Rollups: 2. slÄÅa mÄrogojamÄ«bas risinÄjums, kas sagrupÄ vairÄkas transakcijas vienÄ transakcijÄ galvenajÄ Ä·ÄdÄ. Tas samazina datu un aprÄÄ·inu apjomu, kas nepiecieÅ”ams galvenajÄ Ä·ÄdÄ, novedot pie palielinÄtas mÄrogojamÄ«bas.
Starp Å”iem, rollups ir kļuvuÅ”i par Ä«paÅ”i daudzsoloÅ”u risinÄjumu, jo tie spÄj mantot galvenÄs Ä·Ädes droŔību, vienlaikus nodroÅ”inot ievÄrojamus mÄrogojamÄ«bas uzlabojumus. IedziļinÄsimies rollup mehÄnikÄ.
Rollups: pamati
Rollups ir 2. slÄÅa mÄrogojamÄ«bas risinÄjuma veids, kas izpilda transakcijas Ärpus Ä·Ädes, bet publicÄ transakciju datus galvenajÄ Ä·ÄdÄ. Apvienojot jeb "sarullÄjot" vairÄkas transakcijas vienÄ transakcijÄ, rollups ievÄrojami samazina datu apjomu, kas jÄapstrÄdÄ un jÄuzglabÄ galvenajÄ Ä·ÄdÄ. Å Ä« pieeja noved pie:
- PalielinÄta caurlaidspÄja: Rollups var apstrÄdÄt tÅ«kstoÅ”iem transakciju sekundÄ, ievÄrojami pÄrsniedzot pamatÄ esoÅ”Äs 1. slÄÅa blokÄ·Ädes iespÄjas.
- SamazinÄtas transakciju maksas: Koplietojot vienas Ä·Ädes transakcijas izmaksas starp daudziem lietotÄjiem, rollups krasi samazina transakciju maksas.
- Uzlabota droŔība: Rollups izmanto galvenÄs Ä·Ädes droŔību, publicÄjot transakciju datus Ä·ÄdÄ. Tas nodroÅ”ina, ka transakcijas ir pÄrbaudÄmas un droÅ”as pret viltojumiem.
PastÄv divi galvenie rollup veidi: Optimistic Rollups un ZK-Rollups, katrs ar savu unikÄlu pieeju, lai nodroÅ”inÄtu Ärpus Ä·Ädes transakciju derÄ«gumu.
Optimistic Rollups
Optimistic Rollups darbojas pÄc principa, ka transakcijas pÄc noklusÄjuma ir derÄ«gas. TÄ vietÄ, lai pÄrbaudÄ«tu katru transakciju atseviŔķi, tie pieÅem, ka transakcijas ir likumÄ«gas, ja vien nav pierÄdÄ«ts pretÄjais. Å Ä« "optimistiskÄ" pieeja nodroÅ”ina ÄtrÄku un lÄtÄku transakciju apstrÄdi.
KÄ darbojas Optimistic Rollups
- Transakciju izpilde: Transakcijas Ärpus Ä·Ädes izpilda rollup operators.
- StÄvokļa publicÄÅ”ana: Rollup operators publicÄ jauno stÄvokļa sakni (kriptogrÄfisku kopsavilkumu par rollup stÄvokli) galvenajÄ Ä·ÄdÄ.
- KrÄpÅ”anas pierÄdÄ«jumi (Fraud Proofs): Tiek uzsÄkts apstrÄ«dÄÅ”anas periods, kura laikÄ ikviens var apstrÄ«dÄt publicÄtÄ stÄvokļa derÄ«gumu, iesniedzot krÄpÅ”anas pierÄdÄ«jumu.
- StrÄ«du risinÄÅ”ana: Ja krÄpÅ”anas pierÄdÄ«jums tiek iesniegts un pierÄdÄ«ts kÄ derÄ«gs, nepareizais stÄvoklis tiek atcelts un tiek piemÄrots pareizais stÄvoklis. KrÄpÅ”anas pierÄdÄ«juma iesniedzÄjs parasti tiek apbalvots, un ļaunprÄtÄ«gais operators tiek sodÄ«ts.
Optimistic Rollups priekŔrocības
- Augsta caurlaidspÄja: Optimistic Rollups var sasniegt ievÄrojami augstÄku caurlaidspÄju salÄ«dzinÄjumÄ ar galveno Ä·Ädi.
- Zemas transakciju maksas: ĶÄdes verifikÄcijas izmaksas ir minimizÄtas, kas nodroÅ”ina zemÄkas transakciju maksas.
- EVM saderÄ«ba: Optimistic Rollups parasti ir saderÄ«gi ar Ethereum virtuÄlo maŔīnu (EVM), ļaujot izstrÄdÄtÄjiem viegli migrÄt savas esoÅ”Äs dApps.
Optimistic Rollups trūkumi
- IzÅemÅ”anas aizkave: ApstrÄ«dÄÅ”anas periods rada aizkavi (parasti 7-14 dienas) lÄ«dzekļu izÅemÅ”anai no rollup uz galveno Ä·Ädi. Å Ä« aizkave ir nepiecieÅ”ama, lai dotu laiku krÄpÅ”anas pierÄdÄ«jumu iesniegÅ”anai.
- DroŔības pieÅÄmumi: Optimistic Rollups paļaujas uz pieÅÄmumu, ka bÅ«s vismaz viens godÄ«gs dalÄ«bnieks, kurÅ” bÅ«s gatavs uzraudzÄ«t rollup un nepiecieÅ”amÄ«bas gadÄ«jumÄ iesniegt krÄpÅ”anas pierÄdÄ«jumus.
Optimistic Rollups piemÄri
- Arbitrum: Optimistic rollup risinÄjums, kura mÄrÄ·is ir nodroÅ”inÄt mÄrogojamu un ar EVM saderÄ«gu platformu dApps.
- Optimism: VÄl viens optimistic rollup risinÄjums, kas koncentrÄjas uz Ethereum mÄrogoÅ”anu un nevainojamas lietotÄja pieredzes nodroÅ”inÄÅ”anu.
ZK-Rollups
ZK-Rollups (Zero-Knowledge Rollups) izmanto nulles zinÄÅ”anu pierÄdÄ«jumus (konkrÄti, kodolÄ«gus neinteraktÄ«vus zinÄÅ”anu argumentus jeb zk-SNARKs), lai pierÄdÄ«tu Ärpus Ä·Ädes transakciju derÄ«gumu. TÄ vietÄ, lai paļautos uz apstrÄ«dÄÅ”anas periodu, ZK-Rollups Ä£enerÄ kriptogrÄfisku pierÄdÄ«jumu, kas apstiprina transakciju izpildes pareizÄ«bu. Å is pierÄdÄ«jums tiek iesniegts galvenajÄ Ä·ÄdÄ, nodroÅ”inot ÄtrÄku finalitÄti un uzlabotu droŔību.
KÄ darbojas ZK-Rollups
- Transakciju izpilde: Transakcijas Ärpus Ä·Ädes izpilda rollup operators.
- DerÄ«guma pierÄdÄ«juma Ä£enerÄÅ”ana: Rollup operators Ä£enerÄ nulles zinÄÅ”anu pierÄdÄ«jumu (zk-SNARK), kas demonstrÄ transakciju derÄ«gumu.
- PierÄdÄ«juma iesniegÅ”ana: DerÄ«guma pierÄdÄ«jums tiek iesniegts galvenajÄ Ä·ÄdÄ.
- VerifikÄcija Ä·ÄdÄ: GalvenÄ Ä·Äde pÄrbauda derÄ«guma pierÄdÄ«jumu. Ja pierÄdÄ«jums ir derÄ«gs, stÄvoklis tiek atjauninÄts.
ZK-Rollups priekŔrocības
- Ätra finalitÄte: ZK-Rollups nodroÅ”ina ÄtrÄku finalitÄti salÄ«dzinÄjumÄ ar Optimistic Rollups, jo transakcijas tiek nekavÄjoties apstiprinÄtas pÄc derÄ«guma pierÄdÄ«juma iesniegÅ”anas. ApstrÄ«dÄÅ”anas periods nav nepiecieÅ”ams.
- Uzlabota droŔība: Nulles zinÄÅ”anu pierÄdÄ«jumu izmantoÅ”ana nodroÅ”ina spÄcÄ«gas kriptogrÄfiskas garantijas transakciju derÄ«gumam.
- Datu pieejamÄ«bas opcionalitÄte: PastÄv jaunÄkas inovÄcijas, piemÄram, Validium, kas ir lÄ«dzÄ«gas ZK-Rollups, bet dati netiek publicÄti Ä·ÄdÄ.
ZK-Rollups trūkumi
- AprÄÄ·inu sarežģītÄ«ba: Nulles zinÄÅ”anu pierÄdÄ«jumu Ä£enerÄÅ”ana ir skaitļoÅ”anas ziÅÄ intensÄ«va, prasot specializÄtu aparatÅ«ru un zinÄÅ”anas.
- EVM saderÄ«ba: EVM saderÄ«bas ievieÅ”ana ZK-Rollups ir sarežģīta, lai gan tiek panÄkts ievÄrojams progress. AgrÄ«nie ZK-Rollups bieži atbalstÄ«ja tikai noteikta veida transakcijas vai lietojumprogrammas.
- IzstrÄdes sarežģītÄ«ba: ZK-Rollups izstrÄde un ievieÅ”ana prasa dziļu izpratni par kriptogrÄfiju un progresÄ«vas inženierzinÄtÅu prasmes.
ZK-Rollups piemÄri
- zkSync: ZK-Rollup risinÄjums, kura mÄrÄ·is ir nodroÅ”inÄt mÄrogojamus un droÅ”us maksÄjumus un viedo lÄ«gumu funkcionalitÄti Ethereum tÄ«klÄ.
- StarkWare: UzÅÄmums, kas izstrÄdÄ ZK-Rollup risinÄjumus, izmantojot STARKs (Scalable Transparent ARguments of Knowledge), kas ir nulles zinÄÅ”anu pierÄdÄ«jumu veids. Tie darbina tÄdus risinÄjumus kÄ dYdX (decentralizÄta birža).
- Polygon Hermez: DecentralizÄts, atvÄrtÄ koda ZK-Rollup, kas koncentrÄjas uz maksÄjumu un žetonu pÄrskaitÄ«jumu mÄrogoÅ”anu.
Optimistic Rollups un ZK-Rollups salÄ«dzinÄjums
NÄkamÄ tabula apkopo galvenÄs atŔķirÄ«bas starp Optimistic Rollups un ZK-Rollups:
| Pazīme | Optimistic Rollups | ZK-Rollups |
|---|---|---|
| DerÄ«guma pierÄdÄ«jums | KrÄpÅ”anas pierÄdÄ«jumi (apstrÄ«dÄÅ”anas periods) | Nulles zinÄÅ”anu pierÄdÄ«jumi (zk-SNARKs/STARKs) |
| FinalitÄte | AizkavÄta (7-14 dienas) | Ätra (gandrÄ«z tÅ«lÄ«tÄja) |
| DroŔība | Paļaujas uz vismaz vienu godÄ«gu dalÄ«bnieku | KriptogrÄfiski garantÄta |
| EVM saderÄ«ba | Parasti vieglÄk Ä«stenojama | SarežģītÄk, bet strauji uzlabojas |
| AprÄÄ·inu sarežģītÄ«ba | ZemÄka | AugstÄka |
Rollups un blokÄ·Ädes mÄrogojamÄ«bas nÄkotne
Rollups ir gatavi spÄlÄt izŔķiroÅ”u lomu blokÄ·Ädes mÄrogojamÄ«bas nÄkotnÄ. KamÄr 1. slÄÅa blokÄ·Ädes turpina attÄ«stÄ«ties, rollups piedÄvÄ pragmatisku un efektÄ«vu risinÄjumu, lai risinÄtu Ä·Ädes apstrÄdes ierobežojumus. IzvÄle starp Optimistic Rollups un ZK-Rollups ir atkarÄ«ga no konkrÄtÄs lietojumprogrammas prasÄ«bÄm un kompromisiem starp droŔību, finalitÄti un aprÄÄ·inu sarežģītÄ«bu. TomÄr abi rollup veidi ir bÅ«tisks solis uz priekÅ”u, lai padarÄ«tu blokÄ·Ädes tehnoloÄ£iju pieejamÄku, efektÄ«vÄku un mÄrogojamÄku globÄlai auditorijai.
VairÄkas tendences veido rollups nÄkotni:
- EVM ekvivalence: Tiek strÄdÄts pie pilnÄ«gas EVM ekvivalences sasniegÅ”anas gan Optimistic Rollups, gan ZK-Rollups. Tas ļautu izstrÄdÄtÄjiem nemanÄmi izvietot esoÅ”Äs Ethereum dApps uz rollups, neprasot koda modifikÄcijas.
- HibrÄ«da rollups: PÄtnieki pÄta hibrÄ«da pieejas, kas apvieno Optimistic Rollups un ZK-Rollups stiprÄs puses. PiemÄram, sistÄma varÄtu izmantot Optimistic Rollups lielÄkajai daļai transakciju un ZK-Rollups augstvÄrtÄ«gÄm vai kritiskÄm transakcijÄm, kam nepiecieÅ”ama paaugstinÄta droŔība.
- Datu pieejamÄ«bas risinÄjumi: InovÄcijas, piemÄram, Celestia, kas ir modulÄrs blokÄ·Ädes tÄ«kls, kas nodroÅ”ina mÄrogojamu datu pieejamÄ«bas slÄni, var vÄl vairÄk uzlabot rollups mÄrogojamÄ«bu un efektivitÄti.
- Starp-rollup savietojamÄ«ba: Nevainojamas komunikÄcijas un aktÄ«vu pÄrsÅ«tÄ«Å”anas nodroÅ”inÄÅ”ana starp dažÄdiem rollups bÅ«s izŔķiroÅ”a, lai izveidotu saskaÅotu un savstarpÄji saistÄ«tu blokÄ·Ädes ekosistÄmu.
No globÄlÄs perspektÄ«vas rollup ietekme sniedzas tÄlÄk par tikai transakciju Ätruma uzlaboÅ”anu un maksu samazinÄÅ”anu. Padarot blokÄ·Ädes tehnoloÄ£iju pieejamÄku un lÄtÄku, rollups var dot iespÄjas indivÄ«diem un uzÅÄmumiem jaunattÄ«stÄ«bas valstÄ«s, veicinot finansiÄlo iekļauÅ”anu un ekonomisko izaugsmi. PiemÄram, rollups varÄtu atvieglot zemu izmaksu naudas pÄrvedumus, nodroÅ”inÄt piekļuvi decentralizÄtiem finanÅ”u pakalpojumiem tiem, kam nav bankas konta, un atbalstÄ«t inovatÄ«vu jaunu lietojumprogrammu izstrÄdi, kas pielÄgotas vietÄjo kopienu vajadzÄ«bÄm. BlokÄ·Ädes ekosistÄmai turpinot attÄ«stÄ«ties, rollups neapÅ”aubÄmi spÄlÄs galveno lomu, veidojot decentralizÄtÄku, efektÄ«vÄku un iekļaujoÅ”Äku nÄkotni.
NoslÄgums
BlokÄ·Ädes mÄrogojamÄ«ba vairs nav tÄls sapnis, bet gan taustÄma realitÄte, pateicoties inovatÄ«viem risinÄjumiem, piemÄram, rollups. NeatkarÄ«gi no tÄ, vai tÄ ir Optimistic Rollups "uzticies, bet pÄrbaudi" pieeja vai ZK-Rollups kriptogrÄfiskÄ stingrÄ«ba, Ŕīs tehnoloÄ£ijas fundamentÄli maina veidu, kÄ blokÄ·Ädes apstrÄdÄ transakcijas. Nozares inovÄcijÄm turpinoties, sagaidiet vÄl sarežģītÄkas rollup implementÄcijas, kas samazinÄs izmaksas, palielinÄs Ätrumu un pavÄrs jaunas iespÄjas blokÄ·Ädes lietojumprogrammÄm visÄ pasaulÄ. BlokÄ·Ädes nÄkotne ir mÄrogojama, un rollups ir tÄs priekÅ”galÄ.