Eclipse Mainnet：Solana 與以太坊技術結合，集眾家所長的 L2 新範式

原作者：Eclipse

原文標題：《Introducing Eclipse Mainnet: The Ethereum SVM L2》

編譯：深潮 TechFlow

Eclipse Mainnet 是結合了模組化架構中最佳部分的通用 Layer 2:

• 結算層：以太坊 - Eclipse 將與以太坊結算（即驗證橋將在以太坊上），並使用 ETH 作為其 gas 代幣。

• 執行層：Solana 虛擬機（SVM） - Eclipse 將運行高性能的 SVM 作為其執行環境。

• 數據可用性：Celestia - Eclipse 將其數據發布到 Celestia，以實現可擴展的數據可用性（DA）。

• 證明：RISC Zero - Eclipse 將使用 RISC Zero 進行欺詐的零知識證明（而不需要中間狀態序列化！)

Eclipse 大多數的亮點一直圍繞著為各種項目部署應用專屬 rollup 的工作，但現在比以往任何時候都更清楚，以太坊需要一個能夠實現真正大規模的通用 Layer 2。大多數應用都不會從應用專屬鏈的自定義中受益，結果造成的隔離和複雜性實際上可能導致更糟糕的用戶體驗和開發者體驗。

模組化 rollup 願景與擁有大規模擴展、並行執行和共享狀態單鏈能力之間經常存在錯誤的二分法。"模組化"經常與"應用專屬"混為一談，這會讓人認為 rollup 意味著許多碎片化且吞吐量低的鏈的世界。

執行層：Solana 的速度和規模

Eclipse Mainnet 將採用 Solana 類最佳的執行環境。這帶來了巨大的優勢：

優化的並行執行

SVM 及其 Sealevel 運行時以其支持並行交易執行而著名。不接觸重疊狀態的交易可以並行而不是串行執行。

這允許 SVM 隨著硬體的擴展而直接擴展，因為處理器持續以更低的成本添加更多核心。單線程運行時（如今天的 EVM）從本質上不會從降低每個核心的成本中受益。在過去的十多年中，單線程性能的提高一直在不斷減少。幾乎所有改進仍然來自於增加核心數量，所以充分利用這種趨勢進行工作負載並行化至關重要：

儘管有一些非常早期的對 EVM 進行並行化的嘗試，但是在保持兼容性的同時添加它會帶來根本性的權衡，包括在不解決其他瓶頸（例如狀態增長）的情況下性能次優。預先聲明狀態依賴關係的合約（如在 SVM 中）可實現最佳並行化。

原生費用市場

今天大多數費用市場都是全局的，這意味著一個熱門應用會增加所有鏈用戶的費用。一個 NFT 鑄造不應該使整條鏈對其他所有內容都失去用途。Solana 在原生費用市場上的驚人工作解決了這個跨應用狀態爭用問題。在其當前的實現中，調度程序優先考慮沒有衝突的交易，允許無衝突的交易以更低的費用進行。從長遠來看，原生費用市場將在協議層面實現。這確保單個應用的費用飆升不會影響鏈上的其他部分。

原生費用市場得益於 Solana 獨特的並行化運行時。在 EVM 中嘗試使用啟發式方法（即不提前聲明狀態訪問）實現狀態熱點的原生費用市場將帶來低效和可能的攻擊向量。

還有一些初期的研究正在進行中，以便應用可以輕鬆地內部化其應用程序本身的原生價值，而今天這通常需要在應用程序級設計上更具創造力。

狀態增長管理

在 EVM 甚至碰到順序執行作為瓶頸之前，狀態增長就是其更迫切的瓶頸。

因為狀態沒有 Merkle 樹，Solana 不會為每個狀態更新引入更新 Merkle 樹的開銷。相反，每個紀元（2.5 天）之後，整個狀態被歸檔。這比實時歸檔（如在 EVM 中）更便宜。

更重要的是，EVM 具有動態帳戶訪問（即交易可以按需觸及任何狀態）。這種動態狀態查找意味著狀態無法在執行之前加載到內存中。在 SVM 中，每個交易都指定執行所需的所有狀態。

因此，狀態大小不會影響 SVM 執行。假設驗證者每兩年升級一次存儲磁碟，網絡可以安全地每兩年將快照大小增加一倍，而不會遇到重大問題。

此外，像 Helius 這樣的團隊正在積極改進歷史數據的可訪問性並通過壓縮減少狀態大小。

EVM 兼容性

Neon EVM 是一個可以部署在任何 SVM 鏈上的以太坊虛擬機智能合約。這為 Eclipse Mainnet 帶來了完整的 EVM 兼容性（包括 EVM 字節碼支持和以太坊 JSON-RPC），其吞吐量大於單線程 EVM。因為每個 Neon EVM 實例都有自己的原生費用市場，應用可以簡單地部署自己的合約以獲取應用鏈的好處，而不會破壞 UX、安全性或流動性。

另外，Solang 編譯器可以將 Solidity 智能合約代碼編譯成 SVM 字節碼。

MetaMask Snaps

引導 EVM 用戶使用非 EVM 鏈歷來是一個重大障礙，但近期公布的 MetaMask Snaps 將打破這一壁壘。EVM 用戶可以繼續使用 MetaMask，而無需切換錢包。由於 Drift 開源貢獻構建了一個偉大的 MetaMask Snaps 實現，使用體驗與互動任何 EVM 鏈類似。Eclipse Mainnet 用戶將能夠在 MetaMask 中以原生方式與應用程序互動，或使用 Salmon 等 Solana 原生錢包。

Firedancer

Firedancer 是 Jump 正在開發的備受期待的 Solana 客戶端，旨在極大地提高網絡的吞吐量、彈性和效率。在啟動時，我們會儘可能貼近 Solana 核心客戶端，但我們計劃在代碼實時穩定後採用 Firedancer。

安全性

Solana 運行時的攻擊面積大大減少，可以防止我們已經看到太多次的重入攻擊。具體來說，Solana 運行時只允許程序自遞歸，而不允許任意的可重入的跨程序調用。此外，狀態和代碼的分離導致無狀態代碼，這通常更易於有效測試。

更簡單的證明

SVM 基於寄存器，指令集遠小於 EVM，這使得 SVM 執行在 ZK 中更易於證明。對於樂觀 rollup，基於寄存器的設計允許更簡單的檢查點。

結算層：以太坊的安全性和流動性

與今天的主要 rollup 一樣，Eclipse Mainnet 將與以太坊結算。具體來說，這意味著我們在以太坊上的驗證橋將直接融入 Eclipse。Eclipse 節點將查看此橋以確定"規範鏈"。該橋強制執行 Eclipse 的正確排序。

這允許我們的用戶從以太坊獲得某些安全屬性。該橋將驗證所有 Eclipse 交易，防止提交無效狀態。此外，它將在某些失敗情況下強制最終活性和防審查。即使 L2 的排序者停止運行或開始審查，用戶也能夠通過該橋強制包含其交易。

由於這些安全屬性，有效庫和最優庫通常被稱為"以太坊 L2"。L2BEAT 將 L2 定義為"一個鏈，其完全或部分從以太網層 1 派生其安全性，以便用戶不需要依賴 L2 驗證者的誠實性來確保資金的安全。"

以太坊結算體現了以太坊本土資產在 Eclipse Mainnet 的 DeFi 和 NFT 經濟中的重要性。ETH 是大多數用戶明顯首選的最好的去中心化貨幣，因此我們也將使用 ETH 作為我們的 gas 代幣。從長遠來看，費用抽象將使用戶能夠以他們選擇的任何代幣支付（例如 USDC）。目前 Eclipse Mainnet 沒有發行自己代幣的計劃。

數據可用性：Celestia 的帶寬和可驗證性

Eclipse Mainnet 將使用 Celestia 進行數據可用性（也稱為數據發布或數據出版）。Celestia 一直是 Eclipse 的長期生態系統合作夥伴。

Eclipse Mainnet 的目標吞吐量和費用不幸地不受以太坊當前帶寬限制的支持。即使在 EIP-4844（又名"Proto-danksharding"）之後也是如此，它為每個區塊提供約 0.375 MB 的 blobspace（每個區塊限制約為 0.75 MB）。

• 對於具有基本壓縮的 ERC-20 傳輸（每筆交易約 154 字節），這相當於所有 Rollup 的約 213 TPS。

• 對於壓縮交換（每筆交易約 400 字節），這相當於所有匯總的約 82 TPS。

相比之下，Celestia 將在今年年底推出 2 MB 區塊。一旦足夠的數據可用性採樣（DAS）輕節點上線並且網絡被證明穩定，blob 空間預計將在啟動後不久增加到 8 MB。 DAS 輕節點服務兩個關鍵功能：

• 使用戶能夠自行驗證 Eclipse 塊數據是否可用；

• 有助於安全地擴展整個網絡，因為隨著更多 DAS 輕節點上線，DA 層可以安全地增加其吞吐量。

預計 Celestia 將是第一個在生產中啟用 DAS 的 DA 層。這與傳統的數據可用性委員會（DAC）形成對比，後者在沒有用戶驗證的情況下重新引入委員會誠實度假設（類似於現有的單片區塊鏈）。

對於從以太坊主網橋接資金到使用離鏈 DA 的任何鏈的用戶來說，存在固有的安全假設。特別是，從技術上講，Celestia 驗證者可以拒絕交易數據，但聲稱這些數據在以太坊橋上是可用的。實際上，Celestia 的權益證明共識意味著 Celestia 本身的數據扣留是可懲罰的，這使我們認為這種風險不現實。

總的來說，Celestia 從第一天起的 DAS 輕節點支持、加密經濟安全屬性以及高度可擴展的 DA 吞吐量，使其成為 Eclipse Mainnet 當前的明確選擇。

我們還打算在 EIP-4844 之後監控以太坊在 DA 擴展方面的進展。興奮的新研究不斷出現，可能在比以前的想法更早提供高吞吐量的 DA（後者使用更高級的分佈式哈希表）。如果以太坊為我們的用戶提供更大的規模，我們會評估遷移到以太坊 DA 的可能性。

證明：RISC Zero ZK 欺詐證明（不需要中間狀態序列化！)

我們的證明將類似於 Anatoly 的 SVM 欺詐證明 SIMD，這本身類似於 John Adler 的見解，即狀態序列化代價高昂，並且可以避免它。

具體來說，我們想避免在 SVM 中重新引入 Merkle 樹。我們在 SVM 中嘗試了在每個交易後插入稀疏 Merkle 樹，但更新 Merkle 樹會導致明顯的性能損失。不使用 Merkle 樹排除了現有的通用 rollup 框架（如 OP 堆棧）作為 SVM rollup 的基礎，它還需要更具創造性的故障證明體系結構。

簡而言之，故障證明需要：

• 對交易輸入的承諾，

• 交易本身，以及

• 證明重新執行交易導致不同的輸出與鏈上指定的輸出。

輸入承諾通常是通過提供 rollup 狀態樹的 Merkle 根來完成的。我們的執行程序將為每個交易發布輸入和輸出列表（包括帳戶哈希和相關全局狀態），以及產生每個輸入的交易的索引。交易在 Celestia 上發布，因此任何完整節點都可以自行提取其自己狀態中的帳戶，計算輸出帳戶，並確認以太坊上的承諾是正確的。

可能存在兩種主要故障：

• 錯誤輸出 ------ 在這種情況下，驗證者在鏈上提供 SVM 執行的正確輸出的零知識證明。我們使用 RISC Zero 創建 SVM 執行的零知識證明，這是我們之前證明 BPF 字節碼執行的延續。這允許我們的結算合約確保正確性，而無需在鏈上自行運行這些交易。

• 錯誤輸入 ------ 在這種情況下，驗證者在鏈上發布指向歷史數據的引用，顯示輸入狀態與聲明的不符。使用 Celestia 的量子引力橋，我們的結算合約確保此歷史數據確實證明了欺詐。

我們站在巨人的肩膀上。今天的 rollup 已經推進了我們整個行業的研究狀態，並為以太坊用戶提供了比 L1 更低的費用。

然而，它們沒有充分利用最新的需要大規模的技術。近期取得的不可思議的進步消除了早期 rollup 所做的必須做出這些權衡的需要，實際上使它們處於劣勢：

• 高性能並行 VM（例如 SVM）；

• 具有 DAS 輕節點支持的 DA 擴展（例如 Celestia）；

• 使其在任何地方都實用的證明基礎設施的進步（例如 RISC Zero）；

• 跨生態系統的代碼（例如 Neon 和 Solang）和用戶（例如 MetaMask Snaps）的可移植性提高

我們可以從其他鏈面臨的局限中吸取教訓，然後挑選最佳部分進行長期擴展。

我們經常聽到未來擁有 100 萬個特定於應用的 Rollup 的說法。

共識級自定義對某些應用程序（例如 dYdX v4）來說可能非常有價值，我們很高興幫助團隊推出應用專屬 rollup。

然而，這些情況很少很少。這就是為什麼大多數新的 rollup 仍然只是普通的 EVM 分叉。開發者的問題不會通過在更多鏈上碎片化 UX 來解決。如今為數百萬條鏈找到的主要用例通常似乎只是啟動更多代幣。對絕大多數用例來說，今天並不存在對完整技術棧定制的需求。

即使真正的需求存在，支持許多具有競爭力 UX 的應用鏈所需的基礎設施也要數年後才能到位（如果能達到相當水平）。Optimism 的 Superchain（OP 堆棧）、zkSync 的 Hyperchains（ZK 堆棧）、Arbitrum 的 Orbit 鏈等都有許多鏈的願景，具有共享基礎設施。這旨在為同一生態系統內的鏈間操作（例如，Superchain 內的兩條鏈之間）提供更流暢的 UX，而非完全隔離的鏈（例如以太坊和 Solana 之間）。

然而，當前的計劃（如果存在）距離有望與單個共享狀態競爭還遠著呢。此外，它們並沒有解決跨生態系統的互操作性問題（例如，Superchain 到 Hyperchain）。構建模組化不應意味著建立孤島。

用戶在許多鏈上維護帳戶會更加複雜。不斷的跨鏈和擔心所需的 gas 代幣是更糟糕的用戶體驗。依賴基礎設施提供商來操作和維護如此多的鏈也更加複雜且昂貴。

我們一直欣賞 Solana 願景的簡單性。一個高度優化的共享狀態機，具有支持大多數有價值用例的規模。這通常被視為與以 rollup 為中心的路線圖不兼容，但實際上並非如此。我們想結合兩全其美。

這種誤解是由於今天的 rollup 在很大程度上運行原始的單線程 EVM，為了利用早期的網絡效應基本沒有改變。因此，我們經常看到"專用區塊空間"被引用作為部署應用專屬 rollup 的原因。你鏈上的其他應用不應該因為一些瘋狂的 NFT 鑄造就漲價，但答案不是去做自己的鏈。你進行了痛苦而不必要的權衡（複雜性、成本、更糟糕的用戶體驗、碎片化的流動性等）。最佳解決方案非常明確------只需使用帶有狀態熱點原生費用市場的並行 VM。這正是 SVM 帶來的。

以太坊是加密的知識、社會和經濟中心。它的阿基里斯之踵一直是擴展。數據可用性的擴展仍在進行中，而現有的 L2 執行環境無法與 SVM 等較新的創新相競爭。我們擔心，如果繼續保持今天的狀態，以太坊生態系統會在任何活動急劇增加的情況下措手不及。單線程 EVM 和受約束的數據可用性會很快導致高昂費用的死灰復燃，只不過這次是在 rollup 上。

我們認為，Eclipse Mainnet 是明顯的解決方案：將 Solana 的性能與以 rollup 為中心的路線圖的安全性、可驗證性和網絡效應結合起來。

結語

以太坊的美妙之處在於它不斷地創新。以 rollup 為中心的路線圖是這一點的典範，將執行和創新委託給自由市場。L2 擁有利用以太坊的網絡效應和結算保證的不可思議能力，同時實驗最佳新的執行環境。Eclipse Mainnet 是這一願景的自然實現。

如果某天出現了更高性能的執行層，我們會非常興奮地看到它作為具有競爭力的以太坊 L2 被部署。在那之前，SVM 仍然是標準。