Eclipse：將以太坊安全性，Solana高性能與Celestia DA三者敘事相結合的首個SVM Layer2

2024-03-02 19:03:09

原文作者：YBB Capital Researcher Ac-Core

Eclipse 背景

圖源：Eclipse 官網

Eclipse 創始人 Neel Somani 曾在 Airbnb 擔任軟件工程師及在 Citadel 擔任定量研究員，於 2022 年創立了基於 Solana 的初創公司 Eclipse，並獲得 Solana 聯創 Anatoly Yakovenko 和 Polygon 等人/機構的支持（為 Solana 與 Polygon 構建相兼容的 Rollup 區塊鏈）。據 CoinDesk 2022 年 9 月 28 日報道，Eclipse 成功完成了由 Polychain 領投的 600 萬美元的 Pre-Seed 輪融資和由 Tribe Capital、Tabiya 共同領投的 900 萬美元種子輪融資，總融資額為 1500 萬美元。此外 Eclipse 還獲得了來自 Solana 基金會的开發贈款，以支持 Solana Virtual Machine 驅動的 Rollup。

Eclipse 創始人 Somani 運用自己的人脈和靠近 Solana 芝加哥總部的地理優勢，成功利用 Solana 的虛擬機創建了一個獨特的鏈。其愿景是讓开發人員能夠部署由 Solana 虛擬機驅動的 Rollup，並計劃於 2023 年初在 Cosmos 生態系統上推出一個公共測試網絡，以及打算在未來支持 Aptos 的 Move 語言。

Solana 聯創兼 Eclipse 天使投資人 Anatoly Yakovenko 評價道："Eclipse 為 Solana 通過區塊鏈間通信 (IBC) 與 Cosmos 通信鋪平了道路。"

Polychain Capital 合夥人 Niraj Pant 評價道："隨着大型企業和政府开始進入區塊鏈領域，Eclipse 是促進其使用案例（如 Web2 規模的消費者和金融應用）的重要基礎設施。”

Eclipse 架構

以下內容根據官方解釋，Eclipse Mainnet 為以太坊首個圍繞 SVM 建設的通用 L2，它結合了模塊化堆棧的精華部分，目標成為由 SVM 驅動的以太坊最快且通用的 Layer 2 。項目架構是將以太坊作為結算層，並用於官方的嵌入式驗證橋；Celestia 作為數據可用性層；RISC Zero 則用於生成零知識欺詐證明；最終將 Solana 的 SVM 作為整體執行的模塊化 Layer 2 項目。下文將根據官方解釋具體說明。

結算層 — 以太坊 ： Eclipse 將結算到以太坊（即在以太坊上的嵌入式驗證橋），並使用 ETH 作為其 Gas 消耗，且欺詐證明也將在以太坊上提交；

執行層 — Solana 虛擬機 (SVM) ：Eclipse 將運行高性能的 SVM 作為其執行環境，即 Solana Labs 客戶端（v1.17）的分叉；

數據可用性層 — Celestia： Eclipse 將把數據發布到 Celestia 實現可擴展的數據可用性（DA）；

證明機制 — RISC Zero ： Eclipse 將使用 RISC Zero 進行 ZK 欺詐證明（無需中間狀態序列化）；

通信協議 — IBC ：通過 Cosmos 的鏈間通信標准 IBC 完成與非 Eclipse 鏈橋接；

跨鏈協議 — Hyperlane： Eclipse 和 Hyperlane 合作，將 Hyperlane 的無權限互操作性解決方案引入基於 Solana 虛擬機（SVM）的區塊鏈。

圖源：Eclipse 官方

結算層：獲取以太坊的安全性和流動性

Eclipse 與其它以太坊 Rollup 一樣使用以太坊作為結算層，這一過程需將 Eclipse 在以太坊上的驗證橋直接納入 Eclipse 中，其節點需要檢測驗證橋的正確性和正確交易排序，以此讓用戶獲得以太坊級別的安全性。

L2 BEAT 將 Layer 2 定義為“完全或部分從以太坊第一層獲取其安全性的鏈，以便用戶不必依賴 Layer 2 驗證者們的誠信來保障資金的安全性”。Eclipse 驗證橋可在某些故障情況下執行最終的有效性和抗審查性，即使排序器宕機或在 L2 开始審查，用戶也能通過橋來強制完成他們的交易，並使用以太坊作為交易 Gas 進行燃燒。

執行層：獲取 Solana 的交易速度和規模效應

為提升效率，Eclipse Mainnet 採用了 Solana 的執行環境，採用 SVM 和 Sealevel (Solana 用來構建橫向擴展的技術方案，超並行化事務處理引擎用於跨 GPU 和 SSD 進行水平擴展)，這與 EVM 單线程的運行相比，其優勢在於可在不設計重疊狀態事務的情況下執行，而不是按序執行。

關於 EVM 兼容性問題，Eclipse Mainnet 與 Neon EVM 合作讓开發人員可以利用以太坊工具並在 Solana 上構建Web3 應用程序，據官方數據，其吞吐量比單线程 EVM 更大可達 140 TPS 水平。EVM 用戶則通過 MetaMask 錢包的 "Snaps "插件在 Eclipse Mainnet 中與應用程序進行原生交互。

數據可用性：採用 Celestia 的帶寬和可驗證性質

Ecilpse Mainnet 將利用 Celestia 實現數據可用性並達成長期合作關系，其原因是以太坊目前無法支出 Ecilpse 的目標吞吐量和費用，即使在 EIP-4844 升級後，可為每個區塊提供平均約 0.375 MB 的 Blobs 空間（每個區塊的限制約為 0.75 MB）。

據官方數據，採用基於 Rollup 擴容的 ERC-20 交易，按每筆交易 154 字節計算，相當於所有 Rollup 的總和約 213 TPS，而對於 Compression Swap 按每筆交易約 400 字節計算，所有 Rollup 的 TPS 約為 82 TPS。相比 Celestia 推出的 2 MB 區塊，在網絡證明穩定且更多 DAS（相關擴展解釋見下文）輕節點上下後，Blobstream 預計將增加至 8 MB。

Ecilpse 認為，在 Celestia 的 DAS 輕節點支持下，出於考慮加密經濟的安全性和高度可擴展的 DA 吞吐量之間的權衡，Celestia 成為了當下 Eclipse Mainnet 的不二之選。即使當前存在使用以太坊 DA 才是正統 Layer 2 的觀點，但項目方仍會持續關注 EIP-4844 之後在 DA 擴展方面的進展，如果以太坊能為 Eclipse 提供更大規模和高吞吐量的 DA，將重新評估遷移至以太坊 DA 的可能性。

證明機制：RISC Zero 欺詐證明（無中間狀態序列化）

Eclipse 的證明方法類似於 Anatoly 的 SVM 欺詐證明 SIMD（詳見 GitHub 擴展鏈接 2），這與 John Adler 的見解相符，即避免狀態序列化的高昂成本。所以為避免重新將默克爾樹（哈希樹）引入到 SVM 中，早期項目方嘗試在 SVM 中插入 Sparse Merkle Tree，但每次事務更新默克爾樹都會對性能造成巨大影響。如果不使用默克爾樹進行證明，現有的通用 Rollup 框架（如 OP 堆棧）就不能作為 SVM Rollup 的基礎，這就需要更具創造性的故障證明架構。

故障證明要求：交易的輸入承諾、交易本身以及證明重新執行交易會導致與鏈上指定的輸出不同。

輸入承諾通常是提供 Rollup 狀態樹的 Merkle 根來實現的，Eclipsse 的執行器會發布每個事務的輸入和輸出（包括账戶哈希值和相關全局狀態）列表，以及產生每個輸入的事務索引，並將交易發布到 Celestia，讓任何完整節點都可以跟進，從自己的狀態中提取輸入账戶，計算輸出账戶，並確認以太坊上的承諾是正確的。

這裏也會存在兩種可能的重大錯誤類型：

不正確的輸出：驗證者提供正確輸出鏈上的 ZK 證明。Eclipse 使用 RISC Zero 來創建 SVM 執行的 ZK 證明，這延續了項目方之前證明 BPF 字節碼執行的工作（詳見 GitHub 擴展鏈接 3）。這使得我們的結算合約可以在不必在鏈上運行交易的情況下確保正確性。

不正確的輸入：驗證者在鏈上發布歷史數據，表明輸入狀態與宣稱的不符。則利用 Celestia 的量子引力橋（Quantum Gravity Bridge）讓 Eclipse 結算合約核實歷史數據存在欺詐行為。

Eclipse 與 ETH 和 Celestia 的連接

圖源:@jon_charb

DA 是 Rollup 成本支出的主要部分之一，目前以太坊 L2 的數據可用性主要有兩種方法，Calldata 和 DAC(Data Availability Committees）。

Calldata：例如 Arbitrum 或 Optimism 等 Layer 2 方案直接在鏈上將交易數據作為 calldata 發布到以太坊高度抗審查的區塊中。以太坊將調用數據與計算和存儲統一定價在一個單位下：Gas，這也是 Rollup 向以太坊支出的主要成本之一。為提升效率 EIP-4844 升級引入了 Blobspace 來取代 calldata，以此為所有 Rollup 提供了每個區塊 375 KB 的目標值；
DAC：與直接在鏈上發布 calldata 相比，DAC 的吞吐量要高得多，但用戶需要信任一個小型委員會或驗證者小組，以避免惡意扣留數據。也包括再質押解決方案（Restaking-based solutions）在內的 DACs 對 L2s 引入了重大的信任假設，從而迫使 DAC 依靠聲譽、治理機制或代幣投票來抑制或懲罰隱瞞數據的行為，所以一定程度上講使用外部 DA 時需要用到 DAC。

需補充說明的是，在 Eclipse 中使用 Celestia 了 Blobstream 權益證明共識網絡，以允許 Layer 2 訪問 Celestia 的 Blobspace，達到根據壓縮方案 8 MB blobspace 這大致相當於每秒 9, 000 到 30, 000 個 ERC-20 傳輸。但過程中使用 Blobstream 的 Layer 2 會依賴於 Celestia 驗證者證明，安全保障過程輕節點如果檢測到 2/3 的 Celestia 驗證者通過保留數據的惡意行為，可將其進行懲罰，客觀講 DAC 與原生鏈 DA 的信任度相比仍存不足，但站在創新和市場敘事的角度思考這種不足是無法避免的。

圖源：Eclipse 官方 - Eclipse 模塊化相互作用邏輯

據官方文檔解釋說明，如上圖所示 Eclipse 通過 Celestia 的 Blobstream （如上文介紹基於 DAS 擴展的以太坊模塊化 DA 解決方案），向以太坊證明的 Eclipse 數據已經測試運行，讓橋接器可根據 Celestia 的籤名數據根來驗證為欺詐證明提供的數據安全。其用戶通過原生以太坊橋將資金存入 Eclipse，流程概述如下：

1.用戶在以太坊上調用 Eclipse 存款橋合約（合約地址見擴展鏈接 1）；

2.Eclipse 在 SVM 執行器中（計算 SVM 結果並輸出至 Ecilpse 新狀態節點），中繼器（ETH 與 Eclipse 通道）完成用戶發送地址和接受地址跨鏈數據交互；

3.中繼器調用 SVM 橋接程序，負責將用戶存款發送到目標地址；

4.中繼器通過 zk-light 客戶端驗證存款交易（待落實）；

5.最後包含後續存款的轉账交易區塊通過 Solana Geyser 插件完成並發布。

在這一過程中會將 SVM 執行器通過 Geyser 將每個 Eclipse 插槽發布到消息隊列，其插槽會發布到 Celestia 作為數據塊，而 Celestia 的驗證者器對已提交數據塊進行承若用於證明交易被包含在 Eclipse 鏈中並與數據根相對應，最後每個 Celestia 數據塊通過 Blobstream 中繼到以太坊上的 Eclipse 橋接器合約中。

圖源：Eclipse 官方：Celestia 和 SVM 執行器互動

與此同時，和以太坊其它使用欺詐證明的 Layer 2 類似，Eclipse 與以太坊之間提取資金也需質疑窗口期，便於驗證者可以在狀態轉換無效的情況下提交欺詐證明。

SVM 執行器會定期向以太坊發布 Eclipse 插槽的一個 epoch（過程按預先確定的批次數量）承諾並發布抵押；
Eclipse 的橋接合約進行基礎檢查，以確保所發布的數據格式完好（詳見參考文章【 2 】欺詐證明設計章節）；
如果提交的批次通過基礎檢查則會產生預定義窗口，在此窗口內如果批次承諾，意味着狀態轉換無效，驗證者既可發布欺詐證明；
如果驗證者成功發布了欺詐證明，他們就贏得了執行者的擔保，發布的批次被拒絕，Eclipse L2 的規範狀態回滾到最後一次有效的批次承諾。在此 Eclipse 的管理者將有權選出新的執行者；
但如果通過了質疑期而沒有通過欺詐證明，執行者將收回其抵押品和獎勵；
最後 Eclipse 橋接合約會完成最終確定批次中所包含的所有提款交易。

小結

Eclipse 目前仍處於早期开發測試網階段，是以太坊上的第一個 SVM Layer 2 ，目前測試網已上线，主網計劃於 2024 年Q1季度發布。以太坊目前仍是將 Rollup 視為核心的發展路线，拋开正統性話題不談，這在一定程度上意味着以太坊將 Layer 2 的廣義定義交給了市場，所以明面的賦能也暗藏着各類形態的競爭。Eclipse 正是借助這點，借用模塊化的發展將以太坊安全性，Solana 的高性能以及 Celestia DA 三者相結合起來進行強市場敘事。

回顧以太坊的發展進程，非常有趣的點在於上輪的市場行情是在 DeFi Summer 的炒作下出現了大量“DeFi 套娃”與“DeFi 樂高”的創新和加碼，讓整個生態出現井噴式發展。本輪在 LSD 和 Re-staking 的結合下出現了大量的“質押套娃”和“質押樂高”組合，讓 EigenLayer、Blast 以及 BTC 生態的 Merlin 在短期內 TVL 屢創新高。如果將套娃和樂高視為市場情緒的主旋律，那模塊化在未來也可以彈奏出屬於自己套娃和樂高旋律。

模塊化的魅力之處在於組件的解耦效益，從而實現堆棧中的每一層創新，讓每個模塊的優化都可以放大其它模塊的優化，或許未來對於开發者和用戶而言，模塊化的發展進程可能會產生大量的可競爭選擇。

參考文章

【 1 】 https://blog.celestia.org/introducing-blobstream/ 介紹 Blobstream：將模塊化 DA 傳送到以太坊

【 2 】 https://mirror.xyz/eclipsemainnet.eth/0Q9NufkOPaRfCwi0yFj-_D 4 eONgscqpr 00 HGgYCwkHA ?ref=twitter 探索 Eclipse 的 Canonical 以太坊橋接和驗證系統

擴展鏈接

（1） https://sepolia.etherscan.io/address/0x7C9e161ebe55000a3220F972058Fb83273653a6e Ecilpse 存款合約橋地址

（2） https://github.com/solana-foundation/solana-improvement-documents/pull/65 SIMD：SVM 的欺詐證明

（3） https://github.com/Eclipse-Laboratories-Inc/zk-bpf 證明 BPF 字節碼執行