tl;dr: Этот пост знакомит с проектом Quantum Gravity Bridge, мостом доступности данных Celestia и Ethereum (DA).
С началом лета DeFi в 2020 году, извержением NFT в 2021 году, а теперь и эскалацией DAO спрос на блочное пространство в Ethereum резко вырос.
Смертельная комбинация высоких комиссий и медленных транзакций побудила множество команд работать над двумя типами решений уровня 2 (L2), известными как агрегации — оптимистичными и с нулевым знанием — с целью сделать Ethereum более масштабируемым, сохраняя при этом децентрализацию и безопасность. Тем не менее, сборы за накопительные пакеты также будут расти как грибы по мере увеличения количества проектов и объема транзакций.
Сегодня мы сосредоточимся на том, как Celestia может обслуживать команды объединения Ethereum в качестве масштабируемого решения для обеспечения доступности данных (DA) вне сети с использованием Celestiums .
В этом посте предполагается, что читатели знают о накопительных пакетах (или L2 в целом), доступности данных, валидациях и намерениях. Чтобы узнать больше об этих темах, ознакомьтесь с разделом «Дополнительная литература» внизу этого поста.
Представляем Celestiums
Celestia — это блокчейн уровня 1 (L1), оптимизированный для упорядочения данных транзакций и обеспечения их доступности. Это делает его идеальным подключаемым компонентом для команд по объединению данных для ввода данных о транзакциях с высокой пропускной способностью.
В настоящее время накопительные пакеты Ethereum собирают данные из нескольких транзакций в одну пакетную транзакцию, которая публикуется в Ethereum. Эта пакетная транзакция включает в себя данные транзакции свертки как данные вызова , то есть данные, которые отправляются в Ethereum, но не выполняются напрямую.
На практике это может очень быстро стать очень дорогим из-за затрат, связанных с публикацией всех этих данных вызовов в Ethereum из-за ограниченной емкости данных в Ethereum.
Вот тут-то и появляются Celestia и Celestiums. Celestium — это цепочка Ethereum L2, которая использует Celestia для доступности данных, но использует Ethereum для урегулирования и разрешения споров.
Как указывалось ранее, Celestia как L1 не обрабатывает вычисления и действует только как уровень данных. Ценообразование ресурсов в Ethereum увеличивает стоимость газа по мере увеличения спроса на блочное пространство. Преимущество Celestia заключается в том, что она оценивается только в байтах, а не в вычислительных ресурсах и хранилище, поскольку она обрабатывает порядок и доступность данных транзакций. Это делает пропускную способность Celestia больше, чем Ethereum.
Итак, вот как будет выглядеть Celestium с использованием Celestia в качестве уровня доступности данных:
Мост-контракт Celestia по доступности данных, Quantum Gravity Bridge , будет работать на Ethereum. Операторы Ethereum L2 смогут публиковать данные своих транзакций в сети Celestia, где они помещаются в блоки валидаторами Proof of Stake (PoS) Celestia. Затем эти данные передаются в форме подтверждения доступности данных из Celestia в Ethereum. Аттестация представляет собой корень Merkle данных L2, подписанный валидаторами Celestia, подтверждающий тот факт, что данные доступны в Celestia.
Контракт с Квантовым Гравитационным Мостом проверяет подписи на сертификате DA от Селестии. Поэтому, когда контракт L2 в Ethereum обновляет свое состояние, вместо того, чтобы полагаться на данные транзакции, публикуемые в качестве данных вызова в Ethereum, он просто проверяет, чтобы убедиться, что правильные данные были доступны в Celestia, запрашивая мостовой контракт DA. Контракт моста вернет положительный ответ на любую действительную аттестацию, которая ранее была передана ему, в противном случае он вернет отрицательный ответ.
Celestiums обеспечит доступность данных высокой пропускной способности для Ethereum L2 с более высоким уровнем безопасности, чем другие методы доступности данных вне сети, которые мы обсуждаем в разделе компромиссов ниже.
Затраты на объединение
Выше приведена диаграмма, на которой сравниваются размеры пакета транзакций и затраты на транзакцию в газе для теоретического объединения на основе STARK. Для наглядности размеры пакетов прогнозируются до 10 000 транзакций на пакет, а затраты выражены в газе. Предполагается, что фиксированные затраты на газ на партию для этого анализа составляют 5 миллионов газа.
Размер пакета транзакций и затраты на транзакцию в газе имеют асимптотическую зависимость. Это означает, что независимо от того, насколько большими будут пакеты транзакций в сводке, стоимость газа в Ethereum приближается к асимптоте, которая представляет собой стоимость отправки данных вызовов в Ethereum.
Эта стоимость определяется стоимостью 16 газа за байт при отправке данных в Ethereum, которая затем умножается на размер транзакции в байтах:
Это означает, что независимо от того, насколько вы сократите другие расходы на объединение, вы не сможете обойтись без оплаты 16 газа за байт данных. Например, даже при отправке типичной транзакции Ethereum размером 200 байт в накопительном пакете взимается плата в размере 3200 газа только за данные вызова. Предполагая, что затраты на запись состояния и базовые транзакционные издержки не учитываются (и при сегодняшней цене газа 150 gwei и Eth в 2500 долларов США), эта транзакция будет стоить пользователю примерно 1,20 доллара США. Конечные пользователи будут по-прежнему обременены проблемой платы за газ Ethereum, даже когда они взаимодействуют с накопительным пакетом в результате публикации в Ethereum.
С другой стороны, Celestia строго обеспечивает консенсус и доступность данных, а не выполнение транзакций. Благодаря выборке доступности данных по мере увеличения количества легких узлов Celestia, обеспечивающих доступность данных в сети, размер каждого блока также может увеличиваться без ущерба для безопасности или масштабируемости .
Пространство компромисса
Существует множество различных подходов к доступности данных вне сети, каждый из которых требует компромиссов между масштабируемостью и безопасностью. Доступность данных в цепочке для L2 — это подход с наивысшей безопасностью, поскольку данные не могут быть недоступны без повреждения рассматриваемой цепочки. Это может дорого обойтись, поэтому иногда можно использовать механизмы DA вне сети.
Публикация данных вне сети допускает повреждение различными способами и с разными гарантиями безопасности. Самый наивный механизм для данных вне сети — это отдельная сущность или набор сущностей с разрешениями, которые подписываются при наличии доступных данных. Эти подписанты могут быть повреждены без каких-либо штрафов, поэтому система значительно менее безопасна, чем эквивалентная система с доступностью данных по цепочке. Есть несколько моделей этого, которые мы рассмотрим ниже.
Validiums — яркий пример использования доступности данных вне сети. Валидиумы отправляют данные транзакций вне сети (во многих случаях в централизованную базу данных), но отправляют доказательства на уровень выполнения Ethereum. Валидиумы не являются накопительными, потому что они не публикуются в L1 и, следовательно, не наследуют безопасность Ethereum. Публикация данных о транзакциях вне сети позволяет сэкономить на затратах, поскольку позволяет избежать комиссии Ethereum в размере 16 газа за байт.
Volitions также являются интересной разработкой в этой области, поскольку они позволяют пользователям выбирать для каждой транзакции, где будут публиковаться их данные, между сетью и вне сети. Volitions позволяют пользователям выбирать для каждой транзакции, где публикуются их данные о транзакциях, за счет стоимости (вне сети дешево, внутри сети дорого). Волиции, по сравнению с валидациями, наследуют безопасность Эфириума в случае, если пользователь решит опубликовать данные транзакции в сети, и в таких случаях будет считаться сводкой, но не обеспечивают безопасность, если пользователь выбирает офчейн. вариант.
Однако Celestium обеспечивает привлекательное сочетание безопасности и масштабируемости по сравнению с другими решениями. Celestia как механизм доступности данных вне сети может быть дороже, чем традиционные решения DA вне сети, из-за затрат на газ для проверки аттестаций Celestia DA на Ethereum и сборов за данные в Celestia, которые будут определяться рынком комиссий. Однако гарантии доступности данных выше, чем механизмы доступности данных вне сети, основанные на централизованном поставщике или уполномоченном комитете.
Учитывая, что Celestia внедряет Tendermint с Proof-of-Stake и планирует иметь в сети большую группу стейкеров без прав доступа, неверная аттестация DA может быть оштрафована сокращением. Это возможно, потому что легкие узлы в сети Celestia могут обнаруживать недоступные блоки с выборкой доступности данных и, таким образом, подобно валидатору, могут автоматически останавливаться, если набор валидатора становится вредоносным. Квантовый гравитационный мост Celestia обеспечит масштабируемую и безопасную доступность данных вне сети для Ethereum L2.
Узнайте больше о будущем развитии
Quantum Gravity Bridge — это проект на ранней стадии, который все еще находится в стадии разработки. Загляните в репозиторий на GitHub , чтобы следить за ходом разработки.
Чтобы получить более полное представление о различных решениях для обеспечения доступности данных вне сети, мы опубликуем пост о DA вне сети Ethereum и компромиссах во второй части этого поста на следующей неделе. И если вы хотите связаться с командой или протестировать Celestiums для своего собственного накопительного пакета, свяжитесь с нами в нашем Discord !