작성자: 비탈릭 부테린

편집자: Yangz, Techub News

처음에 이더리움 로드맵에는 두 가지 확장 전략이 있었습니다. 하나(2015년 초기 논의 참조)는 "샤딩"입니다. 각 노드는 모든 트랜잭션이 아닌 체인의 트랜잭션 중 작은 부분만 확인하고 저장하면 됩니다. 다른 모든 P2P 네트워크(예: BitTorrent)는 이러한 방식으로 작동하므로 블록체인도 동일한 방식으로 작동하도록 할 수 있습니다. 또 다른 접근 방식은 레이어 2 프로토콜로, 이 프로토콜은 이더리움 위에 네트워크를 구축하여 대부분의 데이터와 계산을 메인 체인 외부에 유지하면서 이더리움의 보안을 최대한 활용할 수 있도록 합니다. "레이어 2 프로토콜"은 2015년 상태 채널 에서 2017년 플라즈마 로 진화했으며, 마침내 2019년 롤업 으로 발전했습니다. 롤업은 처음 두 개보다 강력하지만 많은 온체인 데이터 대역폭이 필요합니다. 다행스럽게도 2019년에는 샤딩 연구가 대규모로 "데이터 가용성"을 확인하는 문제를 해결 했습니다. 그래서 이 두 가지 경로가 수렴되며 오늘날 이더리움의 확장 전략인 Rollup을 중심으로 한 로드맵을 갖게 되었습니다.

2023년 로드맵 버전인 The Surge Ethereum L1은 강력한 분산형 기본 계층이 되는 데 중점을 두고 있으며 L2는 생태계 확장을 돕는 작업을 담당합니다. 예를 들어, 법원 시스템(L1)은 사건 처리 효율성을 높이기 위해 존재하는 것이 아니라 계약 및 재산권 보호를 위해 존재하는 반면, 기업가(L2)는 이를 위해 존재하지 않습니다. 기본 레이어 위에 인간을 화성으로 데려가는 케이스 처리 효율이 높습니다. 올해 이더리움의 롤업 중심 로드맵은 큰 성공을 거두었습니다. EIP-4844 blob을 사용하여 이더리움 L1 데이터 대역폭이 크게 증가했으며 여러 EVM 롤업이 이제 1단계 에 있습니다. 또한, 이질적이고 다양한 샤딩 구현이 현실이 되었습니다. 각 L2는 자체 내부 규칙과 논리를 갖춘 "샤드"로 사용될 수 있습니다. 그러나 앞서 살펴보았듯이 이 길을 가는 데에는 고유한 과제가 따릅니다. 따라서 우리의 현재 임무는 롤업 중심 로드맵을 완성하고 Ethereum L1의 견고성과 분산 특성을 유지하면서 이러한 문제를 해결하는 것입니다. The Surge의 주요 목표:

블록체인의 "불가능한 삼각형"은 제가 2017년에 제안한 관점입니다. 저는 블록체인의 세 가지 특성인 분산화(저비용으로 노드 실행), 확장성(트랜잭션 처리) 다수)과 블록체인의 세 가지 특성 사이에 모순이 있다고 생각합니다. 보안(단일 트랜잭션이 실패하도록 하려면 공격자가 전체 네트워크에 있는 대부분의 노드를 손상시켜야 합니다).

Impossible Triangle은 정리가 아니며 딜레마를 소개하는 게시물에는 수학적 증명이 포함되어 있지 않다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 이는 경험적 수학적 주장을 제공합니다. 분산화 친화적인 노드(예: 소비자의 노트북)가 초당 N개의 트랜잭션을 확인할 수 있고 초당 k*N개의 트랜잭션을 처리하는 네트워크가 있는 경우 각 트랜잭션은 1/k 노드로 볼 수 있는데, 이는 공격자가 잘못된 트랜잭션을 밀어내기 위해 몇 개의 노드만 파괴하면 된다는 것을 의미합니다. 그렇지 않으면 노드가 매우 강력해지고 체인은 분산화 기능을 잃게 됩니다. 당시 게시물은 불가능한 트릴레마를 깨는 것이 불가능하다고 주장하려는 것이 아니라 딜레마를 깨는 것은 어렵고 논쟁이 제시하는 상자 밖으로 어떻게든 나가야 한다는 것을 주장하고 싶었습니다. 수년에 걸쳐 일부 고성능 체인은 기본 아키텍처 수준에서 개선하지 않고도(일반적으로 소프트웨어 엔지니어링 기술을 사용하여 노드를 최적화함으로써) 불가능한 삼각형 문제를 해결할 수 있다고 종종 주장해 왔습니다. 이 진술은 종종 오해의 소지가 있으며, 그러한 체인에서 노드를 실행하는 것은 실제로 이더리움에서보다 훨씬 더 어렵습니다. 이 기사에서는 L1 클라이언트 소프트웨어 엔지니어링만으로는 Ethereum 자체를 확장할 수 없는 이유를 설명하면서 이것이 왜 발생하는지에 대한 많은 미묘함을 탐구합니다. 그러나 데이터 가용성 샘플링과 SNARK를 결합하면 이러한 딜레마가 해결됩니다. 이 두 가지를 결합함으로써 클라이언트는 데이터의 작은 부분만 다운로드하고 훨씬 적은 양의 계산을 실행하면서 특정 양의 데이터를 사용할 수 있고 특정 수의 계산 단계가 올바르게 수행되었는지 확인할 수 있습니다. SNARK는 무신뢰인 반면, 데이터 가용성 샘플링은 미묘한 소수의 N 신뢰 모델을 가지고 있지만 확장 불가능한 체인의 기본 속성을 유지합니다. 즉, 51% 공격이라도 네트워크가 유해한 영역 부분을 수락하도록 강제할 수 없습니다. 불가능한 삼각형을 해결하는 또 다른 방법은 인센티브 호환 방식으로 사용자에게 데이터 가용성 관찰 책임을 부여하기 위해 영리한 기술을 사용하는 플라즈마 아키텍처입니다. 사기 증명을 통해서만 계산을 확장할 수 있었던 2017~2019년에는 플라즈마가 안전하게 수행할 수 있는 작업이 매우 제한적이었지만 SNARK의 주류화로 인해 플라즈마 아키텍처는 이전보다 더 광범위한 사용 사례에서 더욱 실현 가능해 졌습니다. 가용성 샘플링이 추가로 진행됩니다.

Dencun 업그레이드가 온라인으로 전환되는 2024년 3월 13일 현재 이더리움에는 12초마다 크기가 약 125kB인 3개의 "블롭"이 있습니다. 이는 각 슬롯이 약 375kB의 데이터 가용성 대역폭을 갖음을 의미합니다. 거래 데이터가 체인에 직접 게시된다고 가정하면 ERC20의 전송량은 약 180바이트이므로 이더리움의 최대 롤업 TPS는 375000/12/180 = 173.6 TPS입니다. 최대값은 슬롯당 3천만 가스/바이트당 16가스 = 슬롯당 1875만 바이트)이며, 이는 607 TPS가 됩니다. PeerDAS의 경우 우리 계획은 blob 수 목표를 8-16으로 늘리는 것입니다. 그러면 463-926 TPS의 호출 데이터가 제공됩니다. 이는 Ethereum L1에 비해 크게 개선되었지만 충분하지는 않습니다. 우리는 더 높은 확장성을 원합니다. 우리의 중기 목표는 슬롯당 16MB이며, 롤업 데이터 압축 개선과 결합하면 약 58,000TPS를 달성할 것입니다.

PeerDAS는 "1D ​​샘플링"을 비교적 간단하게 구현한 것입니다. Ethereum의 각 얼룩은 253비트 소수 필드에 대한 4096도 다항식입니다. 우리는 다항식의 "공유"를 방송합니다. 각 공유는 총 8192개의 좌표에서 가져온 16개의 인접 좌표에 대한 16개의 추정치로 구성됩니다. 8,192개의 평가 중 4,096개의 대체(현재 권장 매개변수 사용: 가능한 샘플 128개 중 64개)는 블롭을 복구할 수 있습니다.

PeerDAS는 각 클라이언트가 소수의 서브넷을 수신하도록 하는 방식으로 작동합니다. 여기서 i번째 서브넷은 모든 blob의 i번째 샘플을 브로드캐스트하고 글로벌 p2p 네트워크의 피어(다른 서브넷을 수신하는 피어) blob에 대해 질문하여 알고 있는 내용을 학습합니다. 필요에 따라 다른 서브넷에서. 보다 보수적인 버전은 피어를 조사하는 추가 계층 없이 서브넷 메커니즘만 사용하는 SubnetDAS 입니다. 현재 권장 사항은 지분 증명에 참여하는 노드는 SubnetDAS를 사용하고 다른 노드는 PeerDAS를 사용하는 것입니다. 이론적으로 우리는 1D 샘플링을 상당한 범위로 확장할 수 있습니다. 최대 blob 수를 256(따라서 목표는 128)으로 늘리면 16MB 목표에 도달할 수 있으며 데이터 가용성 샘플링 비용은 슬롯당 1MB(노드당 16샘플 * 128 blob * 샘플당 blob당 512바이트)에 불과합니다. ) 데이터 대역폭이 충분합니다. 그러나 이는 우리가 거의 허용할 수 없는 수준입니다. 할 수는 있지만 대역폭이 제한된 클라이언트는 샘플링할 수 없다는 뜻입니다. 블롭 수를 줄이고 블롭 크기를 늘려 최적화할 수 있지만 이로 인해 재구성 비용이 증가합니다. 따라서 우리는 한 단계 더 나아가 2D 샘플링 , 즉 블롭 내뿐만 아니라 블롭 간에도 무작위 샘플링을 수행하려고 합니다. 우리는 동일한 정보를 사용하여 새로운 "가상 blob" 목록을 중복 인코딩하여 블록의 blob 집합을 "확장"하겠다는 KZG 약속의 선형 특성을 활용합니다.

2D 샘플링; 출처: a16z crypto 가장 중요한 점은 약속의 규모를 계산하는 데 blob 소유가 필요하지 않으므로 이 체계가 근본적으로 분산 블록 구성에 도움이 된다는 것입니다. 실제로 블록을 구축하는 노드에는 Blob KZG 약속만 있으면 되며 DAS를 사용하여 Blob의 가용성을 확인할 수 있습니다. 1D DAS는 본질적으로 분산 블록 구축에도 도움이 됩니다.

PeerDAS의 구현과 홍보를 완료하는 것이 최우선 과제입니다. 우리는 보안을 보장하기 위해 네트워크를 주의 깊게 관찰하고 소프트웨어를 개선하면서 PeerDAS의 blob 수를 점진적으로 늘려야 합니다. 그 동안 우리는 PeerDAS 및 다른 버전의 DAS와 포크 선택 규칙 보안과 같은 문제와의 상호 작용을 공식화하기 위해 더 많은 학문적 작업을 수행하기를 희망합니다. 앞으로 우리는 이상적인 2D DAS 버전을 찾고 보안 속성을 입증하기 위해 더 많은 작업을 수행해야 합니다. 또한 우리는 결국 KZG에서 양자 저항성, 무신뢰 설정 대안으로 마이그레이션하기를 희망합니다. 현재 우리는 어떤 후보자가 분산 블록 구축에 우호적인지 알 수 없습니다. 극도로 비용이 많이 드는 "무차별 대입" 기술을 사용하더라도 재귀적 STARK를 사용하여 행과 열을 재구성하기 위한 유효성 증명을 생성하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 기술적으로 STARK(STIR 사용)의 크기는 O(log(n) * log(log( n)) 해시 값이지만 실제로 STARK는 전체 blob만큼 큽니다. 장기적으로 가장 현실적인 경로는 다음과 같습니다.

아래 다이어그램을 기반으로 이러한 문제를 평가할 수 있습니다.

이 옵션은 L1에서 직접 실행을 확장하기로 결정한 경우에도 존재합니다. 왜냐하면 L1이 많은 TPS를 처리하게 되면 L1 블록이 매우 커지게 되고 클라이언트는 그것이 올바른지 확인할 수 있는 효율적인 방법이 필요하기 때문에 L1에서 Rollup(ZK-EVM 및 DAS)을 사용해야 하기 때문입니다. 동일한 기술.

이 옵션은 L1에서 직접 실행을 확장하기로 결정한 경우에도 존재합니다. 왜냐하면 L1이 많은 TPS를 처리하게 되면 L1 블록이 매우 커지게 되고 클라이언트는 그것이 올바른지 확인할 수 있는 효율적인 방법이 필요하기 때문에 L1에서 Rollup(ZK-EVM 및 DAS)을 사용해야 하기 때문입니다. 동일한 기술.

데이터 압축이 구현되면(아래 참조) 2D DAS의 필요성이 줄어들거나 적어도 플라즈마가 널리 사용 가능해지면 그 필요성이 더욱 줄어들 것입니다. DAS는 또한 분산 블록 구성 프로토콜 및 메커니즘에 대한 과제를 제기합니다. DAS는 이론적으로 분산 리팩토링에 친화적이지만 실제로는 목록 제안 및 이에 대한 포크 선택 메커니즘을 포함하는 것과 결합되어야 합니다.

Rollup의 각 트랜잭션은 체인에서 많은 양의 데이터 공간을 차지합니다. ERC20 전송에는 약 180바이트가 필요합니다. 이상적인 데이터 가용성 샘플링을 사용하더라도 레이어 2 프로토콜의 확장성에 제한이 있습니다. 각 슬롯은 16MB이므로 16000000/12/180 = 7407 TPS를 얻을 수 있습니다. 분자 문제를 해결하는 것 외에도 분모 문제도 해결할 수 있으므로 롤업의 각 트랜잭션은 체인에서 더 적은 바이트를 차지합니다. 무슨 일이 일어날까요?

내 생각에는 2년 전의 이 사진이 가장 좋은 설명인 것 같습니다.

가장 간단한 이득은 0바이트 압축입니다. 즉, 0바이트의 긴 시퀀스를 0바이트 수를 나타내는 2바이트로 바꾸는 것입니다. 한 단계 더 나아가기 위해 우리는 거래의 특별한 속성을 활용합니다.

앞으로 남은 일은 주로 위 계획을 실제로 구현하는 것입니다. 주요 장단점은 다음과 같습니다.

앞으로 남은 일은 주로 위 계획을 실제로 구현하는 것입니다. 주요 장단점은 다음과 같습니다.

ERC-4337을 채택하고 최종적으로 그 일부를 L2 EVM에 통합하면 융합 기술의 배포 속도를 크게 높일 수 있습니다. ERC-4337의 일부를 L1에 통합하면 L2에서의 배포 속도를 높일 수 있습니다.

16MB blob 및 데이터 압축 기술을 사용하더라도 58,000TPS는 소비자 결제, 분산형 소셜 또는 기타 고대역폭 영역을 완전히 장악하기에 충분하지 않습니다. 이는 확장성을 손상시킬 수 있는 개인 정보 보호 문제를 고려하기 시작하면 특히 그렇습니다. 3~8배 감소합니다. 트래픽이 많고 가치가 낮은 애플리케이션의 경우 현재 옵션 중 하나는 데이터를 오프체인으로 유지하고 흥미로운 보안 모델을 갖춘 Validium입니다. 즉, 운영자는 사용자의 자금을 훔칠 수 없지만 사라질 수 있고 일시적으로 또는 모든 사용자 자금이 영구적으로 동결됩니다. . 하지만 우리는 더 잘할 수 있습니다.

플라즈마는 운영자가 블록을 오프체인에 게시하고 해당 블록의 머클 루트를 온체인에 배치하는(전체 블록을 온체인에 배치하는 롤업과 달리) 관련 확장 솔루션입니다. 각 블록에 대해 운영자는 각 사용자에게 해당 사용자의 자산에 어떤 일이 발생했는지 또는 발생하지 않았는지 증명하는 Merkle 분기를 보냅니다. 사용자는 Merkle 포크를 제공하여 자산을 출금할 수 있습니다. 중요한 점은 이 분기가 최신 상태에 뿌리를 둘 필요가 없다는 것입니다. 따라서 데이터 가용성이 실패하더라도 사용자는 사용 가능한 최신 상태를 가져와 자산을 복구할 수 있습니다. 사용자가 잘못된 분기를 저지른 경우(예: 다른 사람에게 전송된 자산을 철회하거나 운영자가 직접 자산을 생성하는 경우) 온체인 챌린지 메커니즘이 자산의 법적 소유권을 판결할 수 있습니다.

플라즈마 캐시 체인 다이어그램 플라즈마의 초기 버전은 결제 사용 사례만 처리할 수 있었고 더 이상 효과적으로 홍보할 수 없었습니다. 그러나 모든 루트를 SNARK 검증하도록 요구하면 플라즈마는 더욱 강력해집니다. 운영자가 부정행위를 할 가능성이 있는 대부분의 경로를 제거하므로 각 과제를 크게 단순화할 수 있습니다. 우리는 또한 플라즈마 기술을 더 넓은 범위의 자산 클래스로 확장할 수 있는 새로운 방법을 열고 있습니다. 마지막으로, 운영자가 부정 행위를 하지 않는 경우 사용자는 일주일 간의 도전 기간을 기다리지 않고 즉시 자금을 인출할 수 있습니다.

EVM 플라즈마 체인을 구축하는 한 가지 방법(유일한 방법은 아님): ZK-SNARK를 사용하여 EVM에 의한 잔액 변경을 반영하고 역사상 서로 다른 순간에 "동일 통화"의 고유한 매핑을 정의하는 병렬 UTXO 트리를 구축합니다. 그런 다음 플라즈마 구조는 이를 기반으로 구축됩니다. 플라즈마 시스템이 완벽할 필요는 없다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 자산의 하위 집합만 보호할 수 있더라도 하이퍼스케일 가능한 EVM의 현상 유지가 크게 개선되었으며 이는 효과적입니다. 또 다른 유형의 구조는 Intmax 와 같은 하이브리드 플라즈마 및 롤업입니다. 이러한 구조는 각 사용자에 대해 매우 적은 양의 데이터(예: 5바이트)를 온체인에 배치하여 플라즈마와 롤업 간의 속성을 달성합니다. Intmax에서는 매우 높은 확장성과 개인 정보 보호를 얻을 수 있지만 16MB 세계에서도 이론적인 용량 제한이 있습니다. 약 16,000,000 / 12 / 5 = 266,667 TPS에 불과합니다.

남은 주요 과제는 플라즈마 시스템을 생산에 투입하는 것입니다. 위에서 언급했듯이 플라즈마와 validium은 이항적 반대가 아닙니다. 모든 validium은 종료 메커니즘에 플라즈마 기능을 추가하여 보안 성능을 어느 정도 향상시킬 수 있습니다. 연구 노력은 EVM(신뢰 요구 사항, 최악의 L1 가스 비용 및 DoS 취약성 측면에서)과 기타 애플리케이션별 구성에 대한 최적의 속성을 얻는 데 중점을 둡니다. 게다가, 롤업에 비해 플라즈마는 개념적 복잡성이 더 높기 때문에 연구와 더 나은 일반 프레임워크 구축을 통해 직접적으로 해결해야 합니다. 플라즈마 설계를 사용하는 데 드는 주요 비용은 운영자에 더 의존적이고 일반화하기가 더 어렵다는 것입니다. 하지만 플라즈마와 롤업의 하이브리드 설계는 종종 이러한 약점을 피합니다.

플라즈마 솔루션이 더 효과적일수록 L1이 고성능 데이터 가용성 기능을 갖추어야 한다는 부담이 줄어듭니다. 활동을 L2로 전환하면 L1에 대한 MEV 압력도 감소합니다.

오늘날 대부분의 롤업은 실제로 무신뢰가 아닙니다. 안전 위원회는 시스템의 동작을 뒤집을 수 있는 능력(낙관적 또는 타당성)을 가지고 있습니다. 어떤 경우에는 증명 시스템이 존재하지도 않고, 존재하더라도 "자문" 기능만 갖고 있을 뿐입니다. 현재 가장 발전한 것은 무신뢰인 Fuel과 같은 특정 애플리케이션에 대한 일부 롤업입니다. 두 번째로 이 기사를 쓰는 시점에서 Optimism과 Arbitrum은 두 EVM 롤업 모두 부분 무신뢰의 단계에 도달했습니다. , 우리는 이것을 "1단계"라고 부릅니다. Rollup이 더 이상 무신뢰성을 구현하지 않는 이유는 코드 오류에 대한 우려 때문입니다. 무신뢰 업그레이드가 필요하므로 이 문제를 정면으로 해결해야 합니다.

먼저, 처음에 도입된 "스테이지" 시스템을 검토해 보겠습니다. 일반적인 상황은 다음과 같습니다.

우리의 목표는 2단계 도달이다. 가장 큰 과제는 시스템이 실제로 신뢰할 수 있다는 충분한 확신을 얻는 것입니다. 이를 수행하는 두 가지 주요 방법이 있습니다.

낙관적 증명 시스템, 유효성 증명 시스템 및 안전위원회를 결합한 다중 검증자 스타일 그래프

정식 검증을 위해서는 아직 해야 할 일이 많습니다. EVM에 대한 전체 SNARK 검증기의 공식적으로 검증된 버전을 생성해야 합니다. 이것은 매우 복잡한 프로젝트이지만 우리는 이미 구현을 시작했으며 작업을 크게 단순화하는 약간의 트릭이 있습니다. 최소한의 가상 머신(예: RISC-V 또는 Cairo )에 대해 공식적으로 검증된 SNARK 검증기를 구축할 수 있습니다. 그런 다음 이 최소 가상 머신에 EVM 구현을 작성합니다(그리고 공식적으로 다른 EVM 사양과 동등함을 증명합니다). 다중 유효성 검사기의 경우 나머지 초점은 두 부분으로 구성됩니다. 첫째, 우리는 각각이 합리적으로 안전하다고 믿을 수 있을 뿐만 아니라, 실패할 경우 실패 이유가 다르고 관련이 없다고 믿을 수 있도록 최소한 두 가지 다른 증명 시스템에 대해 충분한 신뢰도를 가져야 합니다(그래서 실패는 발생하지 않을 것입니다). 동시에). 둘째, 병합 증명 시스템의 기본 논리에 대해 매우 높은 보장이 필요합니다. 이것은 훨씬 작은 코드 조각이며 이를 매우 작게 만들 수 있는 방법(다양한 증명 시스템의 계약을 대표하는 서명자와 함께 안전한 다중 서명 계약 에 자금을 저장하는 것)이 있지만 이는 높은 비용을 초래합니다. 체인 가스 비용. 효율성과 보안 사이의 균형을 찾아야 합니다.

활동을 L2로 전환하면 L1에 대한 MEV 압력을 줄일 수 있습니다.

현재 L2 생태계가 직면한 주요 과제는 사용자가 L2 전체에서 상호 운용하기 어렵다는 점이며, 가장 간단한 방법은 중앙 집중식 크로스 체인 브리지, RPC 클라이언트 등을 포함하여 신뢰 가정을 다시 도입하는 경우가 많습니다. "L2를 이더리움의 일부로"라는 아이디어를 진지하게 받아들인다면, L2 생태계를 사용하는 것이 통합된 이더리움 생태계를 사용하는 것처럼 느껴지도록 해야 합니다.

극도로 열악한 교차 L2 사용자 경험의 예(잘못된 체인 선택으로 인해 개인적으로 $100를 잃었습니다): 이것이 Polymarket의 잘못은 아니지만 교차 L2 상호 운용성은 지갑과 Ethereum Standard(ERC) 커뮤니티의 책임이어야 합니다. 잘 작동하는 이더리움 생태계에서 L1에서 L2로, 또는 한 L2에서 다른 L2로 토큰을 보내는 것은 동일한 L1 내에서 토큰을 보내는 것과 같은 느낌을 주어야 합니다.

L2 전반에 걸쳐 상호 운용성을 향상시키는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 일반적으로 롤업 중심 Ethereum은 이론적으로 L1이 샤딩을 수행하는 것과 동일하다는 점을 인식하고 현재 각 Ethereum L2가 실제로 이상적인 수준에 미치지 못하는 부분을 확인하십시오. 다음은 몇 가지 예입니다.

라이트 클라이언트가 이더리움 헤더 체인을 업데이트하는 방법: 헤더 체인이 있으면 Merkle 증명을 사용하여 상태 개체를 확인할 수 있습니다. 올바른 L1 상태 개체가 있으면 Merkle 증명(및 사전 확인을 확인하려는 경우 서명)을 사용하여 L2의 상태 개체를 확인할 수 있습니다. Helios는 이미 전자를 구현하고 있으며 후자로 확장하는 것은 표준화 문제입니다. 키 저장소 지갑: 현재 스마트 계약 지갑을 제어하는 ​​키를 업데이트하려면 해당 지갑이 있는 모든 N 체인에서 업데이트해야 합니다. 키 저장소 지갑은 키를 한 위치(L1 또는 나중에 L2)에 존재하게 한 다음 지갑 사본이 있는 모든 L2에서 읽을 수 있도록 하는 기술입니다. 즉, 업데이트는 한 번만 수행하면 됩니다. 효율성을 높이기 위해 키 저장소 지갑에서는 L1을 저렴하게 읽을 수 있는 표준화된 방법을 L2에 요구합니다. 이에 대한 두 가지 제안이 있습니다: L1SLOAD 및 REMOTESTATICCALL .

키 저장소 지갑의 작동 원리에 대한 개략도 보다 급진적인 "공유 토큰 브리지" 솔루션: 모든 L2가 유효성 증명 롤업이고 각 슬롯이 이더리움에 제출된 다음 자산이 "에서 전송되는 상황을 상상해 보십시오. 하나의 L2에서 다른 L2로 이동하려면 입출금과 입금이 필요하며 많은 양의 L1 가스를 지불해야 합니다. 이 문제를 해결하는 한 가지 방법은 L2가 몇 개의 토큰을 소유하고 있는지 잔액을 유지하고 이러한 잔액이 임의의 사용자에 의해 시작된 일련의 L2 간 전송 작업을 통해 대규모로 업데이트되도록 허용하는 유일한 기능을 가진 공유 최소 롤업을 만드는 것입니다. 하나의 L2 . 이를 통해 전송당 L1 가스를 지불하지 않고 유동성 공급자 기반 기술(예: ERC-7683)을 사용하지 않고도 L2 간 전송이 가능해집니다. 동기식 구성 가능성: 특정 L2와 L1 간 또는 여러 L2 간 동기 호출을 허용합니다. 이는 DeFi 프로토콜의 재정적 효율성을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 전자는 L2 간 조정 없이 수행될 수 있으며 후자는 공유 주문이 필요합니다. 기반 롤업은 이러한 모든 기술과 자동으로 작동합니다.

위의 예 중 다수는 언제 표준화해야 하는지, 어떤 레이어를 표준화해야 하는지에 대한 딜레마에 직면해 있습니다. 너무 일찍 표준화하면 열등한 솔루션이 굳어질 위험이 있습니다. 너무 늦게 표준화하면 불필요한 조각화가 발생할 위험이 있습니다. 어떤 경우에는 약하지만 구현하기 쉬운 단기 솔루션이 있고 "결국 정확"하지만 구현하는 데 수년이 걸리는 장기 솔루션이 있습니다. 이 섹션의 독특한 특징은 이러한 작업이 단순한 기술적 문제가 아니라 (아마도 주로!) 사회적 문제라는 것입니다. L2, 지갑, L1의 협력이 필요합니다. 우리가 이 문제를 성공적으로 해결할 수 있는지 여부는 공동체로서 함께 일할 수 있는 우리의 능력을 시험하게 될 것입니다.

이러한 제안의 대부분은 "상위 수준" 구조이므로 L1에 거의 영향을 미치지 않습니다. MEV에 큰 영향을 미치는 공유 주문은 예외입니다.

L2가 확장성과 성공률이 높지만 L1이 여전히 매우 적은 수의 트랜잭션만 처리할 수 있는 경우 Ethereum은 여러 가지 위험에 직면할 수 있습니다.

이러한 이유로 L1 자체를 계속 확장하고 점점 더 많은 사용 사례를 계속 지원할 수 있도록 하는 것이 매우 중요합니다.

가장 간단한 스케일링 방법은 단순히 가스 한도를 늘리는 것입니다. 그러나 그렇게 하면 L1을 중앙 집중화할 위험이 있으며 이로 인해 이더리움의 L1 강점의 또 다른 중요한 기능인 강력한 기본 계층으로서의 신뢰성이 약화됩니다. 가스 한도를 얼마나 늘릴 수 있는지, 그리고 더 큰 블록을 더 쉽게 검증할 수 있도록 구현된 다른 기술(예: 기록 만료, 무상태, L1 EVM 유효성 증명)에 따라 이것이 어떻게 변경될지에 대한 지속적인 논쟁이 있습니다. 지속적인 개선이 필요한 또 다른 중요한 측면은 Ethereum 클라이언트 소프트웨어의 효율성입니다. 이는 5년 전보다 오늘날 훨씬 더 최적화되었습니다. 효과적인 L1 가스 제한 증가 전략에는 이러한 검증 기술을 가속화하는 것이 포함됩니다. 또 다른 확장 전략에는 네트워크의 분산화나 보안 속성을 손상시키지 않으면서 비용을 절감할 수 있는 특정 기능과 계산 유형을 식별하는 것이 포함됩니다. 이에 대한 예는 다음과 같습니다.

이러한 개선 사항은 Splurge에 대한 향후 기사에서 자세히 논의될 것입니다. 마지막으로 세 번째 전략은 기본 롤업 또는 "내장된 롤업"입니다. 기본적으로 병렬로 실행되는 EVM의 많은 복사본을 생성하여 롤업이 제공할 수 있는 것과 동일한 모델을 생성하지만 프로토콜에 더 기본적으로 통합됩니다.

이러한 개선 사항은 Splurge에 대한 향후 기사에서 자세히 논의될 것입니다. 마지막으로 세 번째 전략은 기본 롤업 또는 "내장된 롤업"입니다. 기본적으로 병렬로 실행되는 EVM의 많은 복사본을 생성하여 롤업이 제공할 수 있는 것과 동일한 모델을 생성하지만 프로토콜에 더 기본적으로 통합됩니다.

L1 확장에는 세 가지 전략이 있으며 개별적으로 또는 동시에 수행할 수 있습니다.

이러한 각 기술은 서로 다르며 각각 고유한 장단점이 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 예를 들어 네이티브 롤업에는 일반 롤업과 동일한 구성성 약점이 많이 있습니다. 가스 한도를 높이면 검증 노드를 실행하는 사용자 비율을 늘리고 단일 스테이커를 늘리는 등 L1을 더 쉽게 검증할 수 있어 얻을 수 있는 다른 이점에 영향을 줍니다. EVM에서 특정 작업의 비용을 줄이면(수행 방법에 따라) EVM의 전반적인 복잡성이 증가합니다. L1 확장 로드맵이 대답해야 할 가장 큰 질문은 무엇이 L1에 속해야 하고 무엇이 L2에 속해야 하는가입니다. 분명히 모든 것을 L1에 두는 것은 말도 안됩니다. 초당 최대 수십만 건의 트랜잭션이 발생할 수 있는 잠재적인 사용 사례로 인해 L1을 완전히 검증할 수 없게 됩니다(기본 롤업 경로를 따르지 않는 한). 가스 한도를 10배로 늘리고 이더리움 L1의 탈중앙화를 심각하게 깨뜨렸으나 활동의 90%만 달성한 상황을 만들지 않도록 몇 가지 지침이 정말로 필요합니다. All on 99%가 아닌 L2에서는 Ethereum L1의 대부분의 기능이 돌이킬 수 없게 손실된다는 점을 제외하면 결과가 거의 동일해 보입니다.

어떤 사람들은 L1과 L2 사이에 "노동 구분"이 있다고 믿습니다. 출처: @0xBreadguy

L1을 사용하여 더 많은 사용자를 확보한다는 것은 규모가 향상될 뿐만 아니라 L1의 다른 측면도 향상된다는 것을 의미합니다. 이는 단순히 L2 문제가 아닌 더 많은 MEV가 L1에 남아 있게 됨을 의미하므로 MEV를 명시적으로 처리해야 할 필요성이 더욱 시급해질 것입니다. 이는 L1 빠른 슬롯 시간의 값을 크게 증가시킵니다. 그리고 이 역시 L1 검증(the Verge)이 원활하게 진행되는지에 따라 크게 좌우됩니다. 관련 읽기: Vitalik의 새로운 작업: Ethereum의 Merge 이후 로드맵의 잠재적인 기술 경로