Kể từ khi Ethereum theo lộ trình trung tâm rollup, toàn cộng đồng tin rằng rollups sẽ là giải pháp cho vấn đề khả năng mở rộng của Ethereum. Tuy nhiên, đến hiện tại, rollups vẫn kém hơn một số L1 có hiệu suất cao về sức mạnh tính toán.

Điều này có thể do các nhóm rollup phải đối mặt không chỉ với việc thực hiện, mà còn với các hệ thống proof, các cầu nối và những thứ khác trong nỗ lực mở rộng Ethereum.

Nhưng chúng tôi có một loại rollup đã nổi lên để phát huy sức mạnh thực sự của rollups: rollups Gigagas. Trong loạt bài trước đó, chúng tôi đã tìm hiểu về rollups dựa trên, rollups tăng cường và rollups bản địa. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét rollups Gigagas bằng cách xem xét vấn đề mà họ đang cố gắng giải quyết và cách họ hoạt động.

Thách thức về hiệu suất cho rollups là gì?

Vấn đề hiệu suất chính cho L2 tập trung vào vấn đề DA. Tuy nhiên, với những tiến bộ gần đây trong các giải pháp DA bên ngoài như rollups, … @eigen_davà giới thiệu về các blobs, DA không còn là điểm nghẽn nữa. Thay vào đó, chúng ta hiện nay đối mặt với nhiều ràng buộc mới.

Một trong những lý do lớn gây ra vấn đề về hiệu suất là các phiên bản EVM thường chỉ chạy trên một luồng đơn, có nghĩa là chúng chỉ sử dụng một lõi CPU tại một thời điểm, mặc dù các CPU hiện đại có nhiều lõi có khả năng xử lý các nhiệm vụ khác nhau cùng một lúc. Kết quả là, mức tối đa về hiệu suất được thiết lập bởi tốc độ đồng hồ của một lõi duy nhất.

Chuyển sang thực thi song song là phức tạp do những thay đổi cần thiết trong EVM, quản lý trạng thái và cấu trúc giao dịch. Trong khi đó, nghiên cứu gần đây của @VangelisAndr, cho thấy64,85% các giao dịch Ethereumcó thể song song, hãy tưởng tượng xem có bao nhiêu giao dịch có thể được song song trên L2 để tăng hiệu suất thậm chí hơn nữa.

Một thách thức khác nảy sinh khi tăng giới hạn gas khối trên L2 để đạt được công suất cao hơn, vì điều này có thể làm mất cơ chế chứng minh. Nếu chứng minh gian lận yêu cầu gửi toàn bộ khối, chúng có thể xung đột với giới hạn kích thước khối của Ethereum. Sản xuất khối L2 khác biệt so với L1, mang đến cơ hội tối ưu hóa và song song hóa trong sequencer và execution client, di chuyển xa các khái niệm truyền thống của L1.

Một thách thức đáng kể là đạt được chuỗi chung để tăng cường tương tác L2 trong khi vẫn duy trì sự phi tập trung. Tuy nhiên, cách tiếp cận này vẫn còn mới mẻ, và các rollups lớn có thể sẽ khó chịu khi giao quyền kiểm soát chuỗi cho bên thứ ba, vì lợi ích của tính kết hợp tăng cao không rõ ràng và hiệu suất có thể bị ảnh hưởng.

Ethereum sử dụng Modified Merkle-Patricia Tries (MPTs) để quản lý và xác minh dữ liệu key-value của nó. EVM không chỉ định cách lưu trữ trạng thái, cho phép các máy chủ thí nghiệm với các giải pháp khác nhau. Hiện tại, các triển khai như LevelDB, PebbleDB và MDBX đang được sử dụng, nhưng thiếu tính chất cơ bản của các cửa hàng key-value được xác thực, chẳng hạn như chứng minh mật mã về tính toàn vẹn. Điều này làm tăng giả định đáng tin cậy, làm phức tạp chứng minh gian lận và tăng thêm công việc để xác minh các thay đổi trạng thái, ảnh hưởng đến hiệu suất và bảo mật.

Đối với hầu hết các rollups, hiệu suất thường được đo bằng số giao dịch thay vì gas. Tuy nhiên, trước khi tìm hiểu về cách gigagas rollups giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng, hãy khám phá tại sao gas, thay vì TPS, là một chỉ số có ý nghĩa hơn và tại sao chúng ta nên quan tâm đến nó.

Tại sao chúng ta đo lường khí?

Hiệu suất trong rollups và chính Ethereum thường được đo bằng Số giao dịch mỗi giây (TPS), nhưng một chỉ số chính xác hơn có thể là ‘gas mỗi giây.’ Biểu đồ này chỉ ra khả năng tính toán của mạng mỗi giây, với ‘gas’ đại diện cho chi phí tính toán của việc thực hiện các hoạt động như giao dịch hoặc hợp đồng thông minh.

TPS, tuy nhiên, bỏ qua sự phức tạp và yêu cầu tài nguyên biến đổi của các giao dịch và hoạt động khác nhau, khiến nó trở thành một chỉ số không đầy đủ và thường là một chỉ số dối trá về hiệu suất mạng. Một mạng có thể xử lý nhiều giao dịch với chi phí tính toán thấp hơn, nhưng TPS sẽ không thể phản ánh sức chứa thực sự của hệ thống.

Việc áp dụng gas mỗi giây như một tiêu chí hiệu suất tiêu chuẩn cung cấp một hình ảnh rõ ràng và chính xác hơn về khả năng xử lý và hiệu suất của một blockchain. Bạn có thể đọc một bài viết bởi @paramonowwvề tại saoTPS là một chỉ số ngớ ngẩn.

Việc quan tâm đến khí đốt là quan trọng vì nó phản ánh được khối lượng công việc mà mạng có thể xử lý, mang lại cái nhìn rõ ràng về khả năng mở rộng và hiệu suất. Giá khí đốt ảnh hưởng đến kinh tế mạng, ảnh hưởng đến phí giao dịch và phần thưởng, từ đó ảnh hưởng đến hành vi người dùng và bảo mật mạng. Do đó, trong khi giao dịch mỗi giây cung cấp cái nhìn tổng quan, khí đốt mỗi giây mang lại cái nhìn sâu hơn về khả năng thực sự của hiệu suất của một blockchain.

Bây giờ chúng ta đã hiểu về gas, gigagas và gigagas rollups là gì cụ thể?

Gigagas rollups là gì?

Gigagas đo lường băng thông bằng tỷ lệ đơn vị gas mỗi giây, cung cấp một phép đo vượt trội về khả năng so với TPS. Gigagas rollups về cơ bản là rollups được thiết kế để quản lý băng thông của 1 gigagas mỗi giây, xử lý 1 tỷ đơn vị gas mỗi giây. Mặc dù khái niệm này đơn giản, việc triển khai lại gặp nhiều thách thức. Hiện tại, ngay cả với sự sắp xếp tập trung, không có rollup Ethereum nào đạt được ngưỡng này, với toàn bộ hệ sinh thái chỉ quản lý được khoảng 60 Mgas (60 triệu đơn vị gas) mỗi giây.

Nguồn:rollup.wtf

Gigagas rollups sẽ mở rộng khả năng xử lý thông qua việc xử lý giao dịch trong gigagas, cho phép xử lý số lượng giao dịch lớn hoặc các hoạt động phức tạp một cách nhanh chóng. Chúng sẽ cải thiện hiệu suất thông qua các đổi mới trong nén dữ liệu, tạo ra bằng chứng, và đăng dữ liệu chuỗi chính, nhắm đến sự tối thiểu hoá chi phí và tối đa hóa khả năng xử lý.

Một số nhóm đang tích cực phát triển gigagas rollups. Ví dụ, @Abundance_xyzđang xây dựng một ngăn xếp gigagas rollup toàn bộ, trong khi @rise_chainđang tập trung vào xây dựng gigagas rollup, giới thiệu sự sửa đổi và tối ưu hóa mở rộng cho EVM và hơn thế nữa. Hãy cùng tìm hiểu cách gigagas rollups hoạt động, với một sự tập trung đặc biệt vào RISE.

Làm thế nào để gigagas rollups hoạt động?

RISE là một nền tảng L2 được thiết kế để giải quyết vấn đề hiệu suất rollup của Ethereum. Mặc dù đã có nhiều tiến bộ, nhưng các giải pháp L2 hiện tại không thể sánh với tốc độ của Solana. RISE sử dụng một EVM song song, thực thi liên tục và một kiến trúc trạng thái mới trên RethSDK để tăng thông lượng. RISE đang nhắm đến băng thông trên 1 Gigagas mỗi giây.

Kiến trúc của RISE bao gồm một bộ máy thực thi EVM song song hoàn toàn mã nguồn mở được gọi là pevm, hỗ trợ thực thi liên tục thông qua một đường ống khối. Đối với việc truy cập trạng thái, RISE sử dụng Cây Merkle Phiên bản để tối ưu hóa hiệu suất và một cơ sở dữ liệu tùy chỉnh, RiseDB, được tối ưu hóa cho trạng thái chuỗi EVM.

Ngăn xếp RISE được xây dựng trên Reth. Đối với tính khả dụng dữ liệu, kiến trúc yêu cầu băng thông cao và là mô-đun để chứa các giải pháp khả dụng dữ liệu khác nhau. RISE cũng sử dụng việc xếp hàng dựa trên để phi tập trung việc sản xuất khối. Nếu bạn không biết đó là gì rollups dựa trên, bạn có thể xembài viết đầu tiên trong loạt bài này , điều này xem xét những ưu và nhược điểm của nó.

Trong cài đặt Layer 2 thông thường, chỉ khoảng 8% thời gian khối được dùng để thực thi do quá trình tuần tự liên quan đến sự đồng thuận, thực thi và merklization. Việc này trở nên không hiệu quả khi đồng thuận có thể chiếm 40-80% và merklization lên đến 60% thời gian còn lại. Continuous Block Pipeline (CBP) của RISE cải thiện điều này với thực thi song song, xử lý giao dịch liên tục và tính toán state root đồng thời. Điều này cho phép sử dụng gần 100% thời gian khối để thực thi giao dịch, cải thiện đáng kể hiệu suất so với các phương pháp truyền thống.

Ethereum sử dụng một hệ thống trạng thái hai lớp với Merkle Patricia Trie (MPT). MPT đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu nhưng dẫn đến việc tăng cường đọc và ghi cao do cấu trúc của nó và tính chất cây LSM (Log-Structured-Merge) của cơ sở dữ liệu. Điều này dẫn đến nhiều hoạt động I/O cho các truy vấn trạng thái. MPT sử dụng các nút mở rộng để giảm sự trùng lặp, nhưng các thách thức bao gồm việc sử dụng SSD không hiệu quả, chi phí nén quá đáng kể và sự không tận dụng CPU trong quá trình chờ I/O.

RISE đối phó với những vấn đề này bằng cách sử dụng Một cây Merkle phiên bản, nâng cao hiệu quả lưu trữ với các khóa phiên bản. Nó cũng sử dụng phương pháp LETUS với mã hóa delta và các tệp cấu trúc nhật ký để giảm thiểu hiệu ứng khuếch đại. Điều này dẫn đến quản lý lưu trữ tốt hơn và truy xuất dữ liệu hiệu quả hơn.

Mọi rollup sẽ trở thành gigagas rollup không?

Có nhiều lý do mà không phải tất cả các rollup đều trở thành rollup gigagas. Không phải tất cả các ứng dụng đều yêu cầu hiệu suất cao như vậy, và sự phức tạp và chi phí liên quan đến công nghệ gigagas có thể không được chứng minh đối với các dự án có nhu cầu giao dịch thấp hơn hoặc trường hợp sử dụng đơn giản hơn.

Một số rollups ưu tiên các khía cạnh khác như sự dễ sử dụng, bảo mật hoặc ứng dụng trong một số lĩnh vực cụ thể hơn là chỉ số thông lượng. Cũng có sự cân bằng giữa khả năng mở rộng và phân quyền, nơi một số người ưa thích duy trì một cấu trúc phân quyền hơn là đẩy mạnh hiệu suất gigagas. Khả năng mở rộng tăng dần có thể hiệu quả hơn, tránh cần thiết phải thay đổi hệ thống một cách toàn diện.

Chuyển sang cấp độ gigagas có thể làm gián đoạn các tích hợp hiện có hoặc làm phức tạp các tương tác người dùng mà không cần thiết. Việc trở thành một gigagas rollup phụ thuộc nhiều vào tài nguyên, mục tiêu chiến lược và vị trí tổng thể của chuỗi.

Kết luận

Gigagas rollups đại diện cho một bước tiến quan trọng trong hành trình mở rộng khả năng của Ethereum bằng cách giới thiệu một số cải tiến cho stack rollup. Với những tính năng mới này, gigagas rollups giải quyết các hạn chế cốt lõi như thực thi đơn luồng, quản lý merkleization và không hiệu quả lưu trữ trạng thái mà các rollup L2 truyền thống hiện tại đang gặp phải.

Tuy nhiên, để đạt được hiệu suất cấp gigagas yêu cầu một sự thay đổi kiến trúc tương đối phức tạp và đột phá. Ngoài ra, điều này liên quan đến các sự cân nhắc, như cân bằng giữa khả năng mở rộng và phi tập trung. Do đó, không cần thiết mọi rollup trong hệ sinh thái đều là rollup Gigagas.

Bên cạnh tất cả những điều này, có vẻ như rollups của gigagas sẽ cung cấp những cơ hội tuyệt vời cho cộng đồng Ethereum để thể hiện sức mạnh thực sự của Ethereum.

Trong loạt bài viết về rollup này, chúng tôi đã đi sâu vào các loại khác nhau của Ethereum scaling: từdựa trên rollups trong Phần Itobooster rollups trong Phần II,rollups native trong Phần IIIvà cuối cùng là gigagas rollups trong phần cuối cùng này. Bài viết này kết thúc chuyến khám phá về rollups của chúng tôi, nhưng đó chưa phải là điểm cuối cùng. Hãy theo dõi các chuỗi mới và các bài viết sâu sắc về những đổi mới mới nhất đang hình thành tương lai của Ethereum!

Miễn trừ trách nhiệm:

1. Bài viết này được tái bản từ [[](https://x.com/2077Research/status/1886892073615339927)[2077 Nghiên cứu](https://x.com/2077Research)\]. Tất cả bản quyền thuộc về tác giả gốc [2077 Nghiên cứu]. Nếu có ý kiến ​​phản đối về bản sao này, vui lòng liên hệ Cổng Họcđội và họ sẽ xử lý nó ngay lập tức.
2. Thông Báo Miễn Trách Nhiệm: Các quan điểm và ý kiến được thể hiện trong bài viết này chỉ thuộc về tác giả và không cấu thành bất kỳ lời khuyên đầu tư nào.
3. Việc dịch bài viết sang các ngôn ngữ khác được thực hiện bởi đội ngũ Gate Learn. Trừ khi được đề cập, việc sao chép, phân phối hoặc đạo văn các bài viết dịch là cấm.