Eclipse Mainnet:SolanaとEthereum技術を組み合わせ、各社の長所を集めたL2の新しいパラダイム
原作者:Eclipse
原文标题:《Eclipse Mainnetの紹介:Ethereum SVM L2》
编译:深潮 TechFlow
Eclipse Mainnetは、モジュール化アーキテクチャの最良の部分を組み合わせた汎用Layer 2です:
決済層:Ethereum - EclipseはEthereumで決済を行い(つまり、検証ブリッジはEthereum上にあります)、ETHをガス代トークンとして使用します。
実行層:Solana仮想マシン(SVM) - Eclipseは高性能なSVMを実行環境として運用します。
データ可用性:Celestia - EclipseはデータをCelestiaに公開し、スケーラブルなデータ可用性(DA)を実現します。
証明:RISC Zero - Eclipseは中間状態のシリアライズなしで、RISC Zeroを用いた詐欺のゼロ知識証明を行います!
Eclipseの多くのハイライトは、さまざまなプロジェクトに特化したロールアップを展開する作業に集中してきましたが、今やEthereumには真の大規模な汎用Layer 2を実現できるものが必要であることが以前にも増して明らかです。ほとんどのアプリケーションは、アプリ専用チェーンのカスタマイズから恩恵を受けず、その結果、隔離と複雑さが実際にはより悪いユーザー体験と開発者体験を引き起こす可能性があります。
モジュール化ロールアップのビジョンは、大規模なスケーラビリティ、並行実行、共有状態の単一チェーン能力の間にしばしば誤った二分法が存在します。「モジュール化」はしばしば「アプリ専用」と混同され、ロールアップが多くの断片化された低スループットのチェーンの世界を意味するかのように思われます。
実行層:Solanaの速度とスケール
Eclipse Mainnetは、Solanaに類似した最良の実行環境を採用します。これには大きな利点があります:
最適化された並行実行
SVMとそのSealevelランタイムは、並行取引実行をサポートすることで知られています。重複状態に触れない取引は、直列ではなく並行して実行できます。
これにより、SVMはハードウェアの拡張に直接対応でき、プロセッサはより低コストでより多くのコアを追加し続けます。単一スレッドのランタイム(今日のEVMなど)は、各コアのコストを下げることから本質的に利益を得ません。過去10年以上にわたり、単一スレッドの性能向上は減少し続けています。ほとんどの改善は、コアの数を増やすことから来ているため、この傾向を活用してワークロードを並行化することが重要です:
EVMに対する非常に初期の並行化の試みがいくつかありましたが、互換性を維持しながらそれを追加することは、他のボトルネック(例えば、状態の増加)を解決しない限り、根本的なトレードオフをもたらします。SVMのように状態依存関係を事前に宣言する契約は、最適な並行化を実現できます。
ネイティブ料金市場
今日のほとんどの料金市場はグローバルであり、これは人気のあるアプリがすべてのチェーンユーザーの料金を引き上げることを意味します。NFTの鋳造が他のすべてのものに対してチェーン全体を無用にしてはいけません。Solanaのネイティブ料金市場に関する驚くべき作業は、このアプリ間の状態競合の問題を解決しました。現在の実装では、スケジューラは衝突のない取引を優先し、衝突のない取引をより低い料金で実行できるようにします。長期的には、ネイティブ料金市場はプロトコルレベルで実現されます。これにより、単一のアプリの料金の急騰がチェーンの他の部分に影響を与えないことが保証されます。
ネイティブ料金市場は、Solanaの独自の並行実行ランタイムの恩恵を受けています。EVMで状態ホットスポットのネイティブ料金市場を実現するためにヒューリスティックなアプローチ(つまり、状態アクセスを事前に宣言しない)を試みることは、非効率と潜在的な攻撃ベクトルをもたらします。
アプリケーションがそのアプリケーション自体のネイティブ価値を簡単に内部化できるようにするための初期の研究も進行中であり、今日では通常、アプリケーションレベルの設計でより創造的である必要があります。
状態増加管理
EVMが順序実行をボトルネックとして直面する前に、状態の増加はすでにより緊急のボトルネックでした。
状態にMerkleツリーがないため、Solanaは各状態更新ごとにMerkleツリーを更新するオーバーヘッドを導入しません。代わりに、各エポック(2.5日)後に全体の状態がアーカイブされます。これは、EVMのようなリアルタイムアーカイブよりも安価です。
さらに重要なのは、EVMが動的アカウントアクセス(つまり、トランザクションが必要に応じて任意の状態に触れることができる)を持っていることです。この動的状態検索は、実行前に状態をメモリにロードできないことを意味します。SVMでは、各トランザクションが実行に必要なすべての状態を指定します。
したがって、状態のサイズはSVMの実行に影響を与えません。検証者が2年ごとにストレージディスクをアップグレードすると仮定すると、ネットワークは安全に2年ごとにスナップショットのサイズを倍増させることができ、重大な問題に直面することはありません。
さらに、Heliusのようなチームは、履歴データのアクセス性を改善し、圧縮を通じて状態のサイズを減少させるために積極的に取り組んでいます。
EVM互換性
Neon EVMは、任意のSVMチェーン上にデプロイ可能なEthereum仮想マシンのスマートコントラクトです。これにより、Eclipse Mainnetは完全なEVM互換性(EVMバイトコードサポートとEthereum JSON-RPCを含む)を持ち、そのスループットは単一スレッドのEVMを上回ります。各Neon EVMインスタンスには独自のネイティブ料金市場があるため、アプリケーションはUX、安全性、流動性を損なうことなく、アプリチェーンの利点を得るために自分のコントラクトを簡単にデプロイできます。
さらに、SolangコンパイラはSolidityスマートコントラクトコードをSVMバイトコードにコンパイルできます。
MetaMask Snaps
EVMユーザーを非EVMチェーンに導くことは常に大きな障害でしたが、最近発表されたMetaMask Snapsはこの壁を打破します。EVMユーザーは、ウォレットを切り替えることなくMetaMaskを引き続き使用できます。Driftのオープンソース貢献によって素晴らしいMetaMask Snapsの実装が構築され、使用体験は任意のEVMチェーンとのインタラクションと似ています。Eclipse Mainnetのユーザーは、MetaMask内でネイティブにアプリケーションとインタラクションするか、SalmonなどのSolanaネイティブウォレットを使用することができます。
Firedancer
Firedancerは、Jumpが開発中の期待されるSolanaクライアントで、ネットワークのスループット、弾力性、効率を大幅に向上させることを目的としています。立ち上げ時には、Solanaのコアクライアントにできるだけ近づけますが、コードがリアルタイムで安定した後にFiredancerを採用する予定です。
セキュリティ
Solanaランタイムの攻撃面は大幅に減少し、私たちがすでに何度も見てきた再入攻撃を防ぐことができます。具体的には、Solanaランタイムはプログラムの自己再帰のみを許可し、任意の再入可能なクロスプログラム呼び出しを許可しません。さらに、状態とコードの分離により、無状態コードが生まれ、通常はより効果的にテストしやすくなります。
より簡単な証明
SVMはレジスタベースであり、命令セットはEVMよりもはるかに小さいため、SVMの実行はZKでの証明が容易です。楽観的ロールアップにおいて、レジスタベースの設計はより簡単なチェックポイントを可能にします。
決済層:Ethereumのセキュリティと流動性
今日の主要なロールアップと同様に、Eclipse MainnetはEthereumで決済を行います。具体的には、Ethereum上の検証ブリッジがEclipseに直接統合されることを意味します。Eclipseノードはこのブリッジを参照して「規範チェーン」を決定します。このブリッジはEclipseの正しい順序を強制します。
これにより、私たちのユーザーはEthereumから特定のセキュリティ属性を得ることができます。このブリッジはすべてのEclipseトランザクションを検証し、無効な状態の提出を防ぎます。さらに、特定の失敗の場合には最終的な活性と検閲防止を強制します。L2の順序者が停止したり検閲を開始した場合でも、ユーザーはこのブリッジを通じて自分のトランザクションを強制的に含めることができます。
これらのセキュリティ属性により、有効ライブラリと最適ライブラリは通常「Ethereum L2」と呼ばれます。L2BEATはL2を「その完全または部分的にEthereumレイヤー1からセキュリティを派生させるチェーンであり、ユーザーが資金の安全を確保するためにL2検証者の誠実性に依存する必要がない」と定義しています。
Ethereumでの決済は、Eclipse MainnetのDeFiとNFT経済におけるEthereumネイティブ資産の重要性を体現しています。ETHはほとんどのユーザーにとって明らかに最良の分散型通貨であるため、私たちもETHをガス代トークンとして使用します。長期的には、料金の抽象化により、ユーザーは選択した任意のトークン(例えばUSDC)で支払うことができるようになります。現在、Eclipse Mainnetは独自のトークンを発行する計画はありません。
データ可用性:Celestiaの帯域幅と検証可能性
Eclipse Mainnetはデータ可用性(データ公開またはデータ出版とも呼ばれる)にCelestiaを使用します。CelestiaはEclipseの長期的なエコシステムパートナーです。
Eclipse Mainnetの目標スループットと料金は、残念ながらEthereumの現在の帯域幅制限の影響を受けます。EIP-4844(別名「Proto-danksharding」)の後でも、各ブロックに約0.375MBのblobspaceを提供します(各ブロックの制限は約0.75MBです)。
基本的な圧縮を持つERC-20の転送(各トランザクション約154バイト)に対して、これはすべてのロールアップの約213TPSに相当します。
圧縮交換(各トランザクション約400バイト)に対して、これはすべてのロールアップの約82TPSに相当します。
対照的に、Celestiaは今年の終わりに2MBのブロックを導入します。十分なデータ可用性サンプリング(DAS)軽ノードがオンラインになり、ネットワークが安定していることが証明されると、blob空間は立ち上げ後すぐに8MBに増加することが期待されます。DAS軽ノードは2つの重要な機能を提供します:
ユーザーがEclipseブロックデータが可用であるかどうかを自分で検証できるようにする;
より多くのDAS軽ノードがオンラインになるにつれて、DA層が安全にスループットを増加させるのを助ける。
Celestiaは、プロダクションでDASを有効にする最初のDA層になると予想されています。これは、ユーザーの検証なしに委員会の誠実性の仮定を再導入する従来のデータ可用性委員会(DAC)とは対照的です。
Ethereumメインネットから資金をブリッジしてオフチェーンDAを使用する任意のチェーンのユーザーには、固有のセキュリティ仮定があります。特に、技術的にはCelestiaの検証者はトランザクションデータを拒否できますが、これらのデータがEthereumブリッジで可用であると主張することができます。実際、Celestiaのプルーフ・オブ・ステークコンセンサスは、Celestia自体のデータ保持が罰せられることを意味し、このリスクは現実的ではないと考えています。
全体として、Celestiaの初日からのDAS軽ノードサポート、暗号経済的セキュリティ属性、および高度にスケーラブルなDAスループットは、Eclipse Mainnetの現在の明確な選択肢となっています。
私たちはまた、EIP-4844の後にEthereumのDA拡張に関する進展を監視する予定です。興奮する新しい研究が次々と現れ、以前のアイデアよりも早く高スループットのDAを提供する可能性があります(後者はより高度な分散ハッシュテーブルを使用します)。Ethereumが私たちのユーザーにより大きなスケールを提供する場合、Ethereum DAへの移行の可能性を評価します。
証明:RISC Zero ZK詐欺証明(中間状態のシリアライズは不要!)
私たちの証明は、AnatolyのSVM詐欺証明SIMDに似ており、これはJohn Adlerの見解に類似しており、状態のシリアライズは高コストであり、それを回避できることを示しています。
具体的には、SVMにMerkleツリーを再導入することを避けたいと考えています。私たちはSVM内で各トランザクションの後にスパースMerkleツリーを挿入することを試みましたが、Merkleツリーの更新は明らかな性能損失を引き起こします。Merkleツリーを使用しないことで、既存の汎用ロールアップフレームワーク(OPスタックなど)をSVMロールアップの基盤として排除し、より創造的な故障証明アーキテクチャが必要になります。
簡単に言えば、故障証明には以下が必要です:
トランザクション入力のコミットメント、
トランザクション自体、および
トランザクションの再実行が異なる出力を引き起こすことを証明する。
入力のコミットメントは通常、ロールアップ状態ツリーのMerkleルートを提供することで行われます。私たちの実行プログラムは、各トランザクションの入力と出力のリスト(アカウントハッシュと関連するグローバル状態を含む)を発行し、各入力を生成するトランザクションのインデックスを提供します。トランザクションはCelestiaに公開されるため、任意の完全ノードは自分の状態からアカウントを抽出し、出力アカウントを計算し、Ethereum上のコミットメントが正しいことを確認できます。
主に2つの故障が存在する可能性があります:
誤った出力 ------ この場合、検証者はチェーン上でSVM実行の正しい出力のゼロ知識証明を提供します。私たちはRISC Zeroを使用してSVM実行のゼロ知識証明を作成し、これは以前にBPFバイトコード実行を証明したものの延長です。これにより、私たちの決済契約は、これらのトランザクションをチェーン上で自ら実行することなく、正確性を確保できます。
誤った入力 ------ この場合、検証者はチェーン上で履歴データへの参照を公開し、入力状態が主張と一致しないことを示します。Celestiaの量子重力ブリッジを使用して、私たちの決済契約はこの履歴データが詐欺を証明していることを保証します。
私たちは巨人の肩の上に立っています。今日のロールアップは、私たちの業界全体の研究の状態を進め、EthereumユーザーにL1よりも低い料金を提供しています。
しかし、彼らは最新の大規模な技術を十分に活用していません。最近の驚くべき進歩は、初期のロールアップがこれらのトレードオフをしなければならなかった必要性を排除し、実際には彼らを劣位に置いています:
高性能の並行VM(例えばSVM);
DAS軽ノードサポートを持つDA拡張(例えばCelestia);
どこでも実用的な証明インフラストラクチャの進歩(例えばRISC Zero);
エコシステムを超えたコード(例えばNeonやSolang)とユーザー(例えばMetaMask Snaps)の移植性の向上
私たちは他のチェーンが直面する制限から教訓を得て、長期的に拡張するための最良の部分を選択できます。
私たちは、将来的に100万のアプリケーション特化型ロールアップが存在するという話をよく耳にします。
コンセンサスレベルのカスタマイズは、特定のアプリケーション(例えばdYdX v4)にとって非常に価値があるかもしれませんが、私たちはアプリ専用ロールアップを展開するチームを支援できることを嬉しく思います。
しかし、これらの状況は非常に稀です。だからこそ、ほとんどの新しいロールアップは依然として普通のEVMフォークに過ぎません。開発者の問題は、より多くのチェーンでUXを断片化することで解決されるわけではありません。今日、数百万のチェーンで見つかる主要なユースケースは、通常、単により多くのトークンを立ち上げることのようです。ほとんどのユースケースにとって、完全な技術スタックのカスタマイズの必要性は存在しません。
本当に需要が存在しても、競争力のあるUXを持つアプリケーションチェーンをサポートするために必要なインフラストラクチャは、数年後に整うでしょう(相当なレベルに達する場合)。OptimismのSuperchain(OPスタック)、zkSyncのHyperchains(ZKスタック)、ArbitrumのOrbitチェーンなど、多くのチェーンのビジョンが共有インフラストラクチャを持っています。これは、同一エコシステム内のチェーン間操作(例えば、Superchain内の2つのチェーン間)によりスムーズなUXを提供することを目的としていますが、完全に隔離されたチェーン(例えばEthereumとSolanaの間)ではありません。
しかし、現在の計画(もしあれば)は、単一の共有状態と競争することが期待されるものからはほど遠いです。さらに、彼らはエコシステムを超えた相互運用性の問題(例えば、SuperchainからHyperchainへの移行)を解決していません。モジュール化を構築することは、孤島を築くことを意味すべきではありません。
多くのチェーンでアカウントを維持することは、より複雑になります。絶え間ないクロスチェーンと必要なガストークンに対する懸念は、より悪いユーザー体験をもたらします。インフラストラクチャプロバイダーに多くのチェーンを操作し維持させることも、より複雑で高価になります。
私たちはSolanaのビジョンのシンプルさを常に評価してきました。ほとんどの価値のあるユースケースをサポートするための高度に最適化された共有状態機です。これは、ロールアップ中心のロードマップとは互換性がないと見なされることが多いですが、実際にはそうではありません。私たちは両方の良いところを組み合わせたいと考えています。
この誤解は、今日のロールアップが主に原始的な単一スレッドEVMを実行しているため、初期のネットワーク効果を利用するために基本的に何も変わっていないことに起因しています。したがって、私たちはしばしば「専用ブロックスペース」がアプリ専用ロールアップを展開する理由として引用されるのを目にします。あなたのチェーン上の他のアプリが、いくつかの狂ったNFTの鋳造のために価格が上昇するべきではありませんが、答えは自分のチェーンを作ることではありません。あなたは痛みを伴う不必要なトレードオフ(複雑さ、コスト、より悪いユーザー体験、断片化された流動性など)を行っています。最良の解決策は非常に明確です------状態ホットスポットのネイティブ料金市場を持つ並行VMを使用するだけです。これがSVMがもたらすものです。
Ethereumは暗号の知識、社会、経済の中心です。そのアキレス腱は常にスケーリングでした。データ可用性のスケーリングはまだ進行中であり、既存のL2実行環境はSVMなどの新しい革新と競争できません。私たちは、今日の状態を維持し続けると、Ethereumエコシステムが活動の急増に対して無防備になるのではないかと懸念しています。単一スレッドのEVMと制約されたデータ可用性は、すぐに高額な料金の復活を引き起こすでしょう。ただし、今回はロールアップ上でのことです。
私たちは、Eclipse Mainnetが明らかな解決策であると考えています:Solanaの性能をロールアップ中心のロードマップのセキュリティ、検証可能性、ネットワーク効果と組み合わせることです。
結語
Ethereumの素晴らしさは、常に革新を続けることです。ロールアップ中心のロードマップはその典型であり、実行と革新を自由市場に委ねています。L2は、Ethereumのネットワーク効果と決済保証を利用する驚くべき能力を持ちながら、最良の新しい実行環境を実験します。Eclipse Mainnetはこのビジョンの自然な実現です。
もし将来的により高性能な実行層が登場した場合、私たちはそれが競争力のあるEthereum L2としてデプロイされるのを非常に楽しみにしています。それまでの間、SVMは依然として標準です。