Arbitrum в сети Ethereum

Масштабируемость была самой большой проблемой Ethereum по мере роста его популярности. Одно из ключевых решений уровня 2, надеющееся решить эту проблему, Arbitrum, теперь запущено для разработчиков. Решение Optimistic Rollup Arbitrum надеется снизить плату за газ и сделать DeFi на Ethereum доступным для всех.

Путь к масштабированию Ethereum

Во время недавнего краха рынка 19 мая, когда и BTC, и ETH упали более чем на 30% за день, цены на газ достигли 1 500 Gwei. Некоторые пользователи DeFi сообщили о транзакциях Uniswap на сумму более 1 000 долларов. Горняки заработали рекордные 110 миллионов долларов в течение дня на плате за газ.

Объяснение столь высоких цен простое. Чтобы транзакция была зафиксирована в Ethereum, пользователь должен побудить майнеров включить транзакцию в свой блок, добавив подсказку. Майнеры выбирают самые высокие из доступных подсказок и включают их в приоритетные блоки, чтобы обеспечить максимальную прибыльность своих транзакций.

Ethereum имеет низкую пропускную способность, поскольку основное внимание уделяется безопасности и децентрализации, а не эффективности. Хотя в первые годы это не было особенно актуальной проблемой, рост цены ETH и растущий спрос на транзакции привели к высокой долларовой стоимости любой транзакции в цепочке блоков.

Как видно из приведенного выше графика, в последнее время комиссионные за транзакции стали основным источником дохода для майнеров, опережая вознаграждение за блок, полученное после каждого майнинга блока. Небольшая пропускная способность цепочки и высокий спрос привели к высокой плате за газ, что подтолкнуло пользователей DeFi к другим платформам уровня 1, таким как Binance Smart Chain и Polygon.

Решение этих проблем – увеличить пропускную способность цепочки. Для этого есть два варианта. Один из них – масштабировать базовый уровень блокчейна. Это то, над чем работает Ethereum 2.0 посредством сегментирования, который разделит рабочую нагрузку в цепочке по горизонтали между 64 цепочками сегментов, при этом сохраняя безопасность всей сети.

Второй вариант – переместить часть операций вне сети, на второй уровень, построенный поверх уровня 1, с одновременным усилением его безопасности. В то время как Ethereum обрабатывает около 15 транзакций в секунду, уровень 2 может увеличить пропускную способность до 2 000 – 4 000 транзакций в секунду. Чем выше пропускная способность, тем ниже должна быть цена на газ. Это видение основатель Ethereum Виталик Бутерин представил в своей статье от октября 2020 года «Дорожная карта Ethereum, ориентированной на свертки», в которой описывается будущее цепочки Ethereum и роль, которую могут сыграть свертки. Он написал:

«Экосистема Ethereum, вероятно, будет полностью интегрирована в накопительные пакеты (плюс некоторое количество плазмы и каналов) в качестве стратегии масштабирования на ближайшее и среднесрочное будущее».

Как свертки помогут масштабировать Ethereum

Уровень 2 – это общий термин, который относится к множеству решений. Они помогают увеличить возможности блокчейна, выполняя транзакции вне сети, сохраняя при этом безопасность Уровня 1. Примеры решений масштабирования включают Bitcoin Lightning Network. Пользователи блокируют свои средства и выполняют любое количество сделок между собой, при этом требуется только одна заключительная транзакция, которая будет передана в основную цепочку.

Другой тип решения – Plasma, который работает путем разгрузки транзакций в дочерние цепочки. В Polygon используется плазма. Однако проблема заключается в том, чтобы вернуть средства в основную цепочку; транзакция может длиться часами. Сайдчейны такие, как xDai, представляют собой независимые, совместимые цепочки, на которые децентрализованные приложения могут переносить свои смарт-контракты, чтобы уменьшить давление со стороны основной цепочки.

Лучшее решение для масштабирования Ethereum – это накопительные пакеты. Свертывания могут объединять тысячи транзакций боковой цепи в одну транзакцию, которую может проверить основная цепочка. Если эта отдельная транзакция верна, это доказывает действительность всех связанных транзакций вместе.

Эта транзакция представляет собой тип доказательства с нулевым разглашением, называемый SNARK, что означает «сжатый не интерактивный аргумент знания». SNARK – это форма доказательства, при которой один субъект может доказать, что владеет определенной информацией, не раскрывая ее.

Optimism и Arbitrum

Доказательства с нулевым разглашением – самый эффективный способ масштабирования Ethereum, и тот, который Бутерин выдвинул как лучший вариант на ближайшее или среднесрочное будущее. Накопительные пакеты делятся на две подкатегории: zk-Rollups и Optimism. Хотя zk-Rollups быстрее, они нелегко совместимы со смарт-контрактами Ethereum. Оптимистические свертки, такие как Arbitrum, позволяют децентрализованным приложениям переносить свои смарт-контракты с минимальными изменениями.

В долгосрочной перспективе zk-Rollups может быть более привлекательным вариантом для децентрализованных приложений по мере развития технологии, но в ближайшем будущем оптимистические Rollups станут гораздо более реалистичными. Два проекта работают над Optimistic Rollups с двумя продуктами, которые будут бороться за долю на рынке в ближайшем будущем: Optimism и Arbitrum.

Оптимизм столкнулся с некоторыми задержками в последние несколько месяцев, перенеся дату выпуска их общедоступной сети на июль, а Arbitrum запускается сегодня.

Долгожданное обновление v3 Uniswap было выпущено несколько недель назад вместе с запланированным выпуском на Optimism, но задержки вынудили сообщество предложить выпуск и на Arbitrum. Голосование получило широкую поддержку, и основатель Uniswap Хайден Адамс подтвердил, что самая популярная децентрализованная биржа развернет свои смарт-контракты на Arbitrum.

4/

Layer 2 solutions will unlock enormous UX benefits, with fast finality and low tx fees.

However, we caution the community to take things slowly: this is experimental technology that requires serious battle testing before it can support economic activity at the scale of L1.

— Hayden Adams ???? (@haydenzadams) May 26, 2021

Успешный запуск Uniswap на Arbitrum принесет их решению большую ликвидность по сравнению с Optimism. Адамс подтвердил, что Uniswap V3 также будет запущен на Optimism, как и планировалось. Synthetix, ведущий протокол синтетических активов Ethereum, в настоящее время также тестирует бета-версию Optimism. Arbitrum использует ChainLink для защиты соединения между смарт-контрактами внутри сети и ресурсами вне сети, оплачивая эти услуги токенами LINK.

Какую пользу Arbitrum принесет пользователям Ethereum?

Пользователи DeFi смогут торговать в версии Arbitrum популярных децентрализованных приложений, таких как Uniswap, за несколько центов с более высокой скоростью транзакций. Последствия запуска Arbitrum на этом не заканчиваются. Выгрузка значительного объема транзакций за пределы сети будет иметь волновой эффект в сети Ethereum. На данный момент Uniswap – один из крупнейших потребителей газа на рынке. Если этот объем покидает основную цепочку, остальная часть транзакции также будет платить значительно меньше в виде сборов за газ.

The (modern) history of Ethereum seen through gas usage: pic.twitter.com/PnZbuke7mp

— Alex Svanevik ???? (@ASvanevik) May 26, 2021

Существование решений для масштабирования уровня 2 снимает давление с основной цепи. Это выгодно ценам на газ для трейдеров с обеих сторон, снижая комиссию за транзакции для всех. Важно отметить, что накопительные пакеты – это сложная и экспериментальная технология, а это означает, что запуск Arbitrum определенно не пройдет без проблем. Только трафик, время и атаки помогут создать идеальное масштабирование уровня 2 для Ethereum.