第一部分 Grokking Cartesi Rollups

2023-10-18 16:10:49

可擴展性問題一覽

區塊鏈技術堆棧通常被視為提供幾個關鍵功能，包括共識、數據可用性和執行。直到相對較近的時候，這些功能都由像以太坊這樣的單獨區塊鏈執行。這種設置被稱為單體區塊鏈，但它的可擴展性不高。

單體鏈在不犧牲去中心化的情況下很難擴展，這是因為對驗證網絡狀態的節點施加了巨大的要求。由於一個鏈處理每個功能，同一組節點同時被要求驗證網絡中每個 DApp 和用戶的每一個操作。

隨着使用量的增加，DApps 和用戶不得不為區塊空間展开競爭，這成為一種難以管理的稀缺資源。結果是那些無法贏得區塊空間競價战的人被排除在網絡參與者之外。

最終，這種單體設置演變成高昂的費用，為項目和用戶構建了日益增長的進入障礙。例如，單一熱門 NFT 鑄造或備受期待的空投可能使網絡對幾乎所有其他人不可用。

什么是 Rollup？

為了解決這些擴展性問題，以太坊在2020年底轉向以 Rollup 為中心的路线圖。簡而言之，區塊鏈 Rollup 為第1層（L1）鏈提供了一種通過將某些功能委托給運行在鏈下系統來緩解擁堵的方式。然後，將結果以加密驗證的方式添加到基礎 L1 鏈中。

以太坊以 Rollup 為中心的發展方向根植於這樣一個理念，即可將可擴展性約束分解為兩個離散問題：數據可擴展性和計算可擴展性。簡單來說，這意味着以太坊的使用受到兩個基本問題的限制：它可以存儲多少數據以及它可以處理多少任務。因此，以太坊將重點放在擴展區塊可以容納多少數據上，同時將計算可擴展性（處理能力）委托給 Rollup 項目。

“共享” Rollup

Rollup採用的主要浪潮始於2021年，隨着基於“共享”Rollup架構的Layer 2（L2）項目（如Arbitrum和Optimism）的推出。這些項目的Rollup是“共享的”，意味着協議上的每個dApp與部署在同一L2上的其他dApp共享單個Rollup中的空間。

理論上，部署在共享Rollup上的DApps在L2比基礎L1不那么擁堵時可以享受到計算能力的提升。但有個問題。由於每個dApp在同一個Rollup中共享空間，各個dApp仍然會在L2驗證器的處理能力方面進行競爭。

就像單體區塊鏈一樣，共享區塊鏈Rollup在高使用量時期會導致L2費用飆升至不可預測的水平。最終，一旦共享Rollup變得足夠受歡迎，它就會面臨與單體設計提出的完全相同的擁堵和成本動態。

共享Rollup方法使我們回到了起點，盡管有一些緩衝時間。

應用程序特定的 Rollup 的出現

為了尋求最大的可擴展性、定制性和費用可預測性，像Cartesi這樣的項目已經超越了共享Rollup架構，專注於構建應用程序特定的Rollup（通常稱為應用鏈）。

與共享Rollup類似，應用程序特定的Rollup充當鏈下執行層，從以太坊基礎層繼承安全性和審查保證。但現在，每個dApp都有自己專用的Rollup來處理鏈下計算，而不是共享單個Rollup中的空間。

這種設置不僅解決了應用程序之間的競價战的問題，還在計算可擴展性方面提供了顯著的收益。每個Rollup只有一個應用程序，現在每個dApp可以控制處理Rollup狀態的驗證器的全部（非共享）計算能力。與在驗證器計算能力的零和遊戲中競爭不同，每個dApp都有自己的高性能Rollups鏈。

隨着計算能力的增加，部署在應用程序特定Rollup上的DApps現在可以开始更接近傳統軟件應用程序，實現更高的可編程性、成本效率、費用可預測性和用戶體驗。

Web3創新的錐形圖

以太坊以Rollup為中心的愿景需要共同努力。對於以太坊而言，它的路线圖上有幾個旨在擴展數據可用性的倡議，如EIP4844和分片。但要使Web3充分發揮創新潛力，Rollup項目必須繼續推動去中心化計算的邊界。

上圖幫助可視化展示了如何通過同時提高數據可用性和計算能力，為此前不可能的去中心化應用鋪平道路。在x軸上，隨着EIP4844和分片的實施，數據可用性得到了提高。在y軸上，隨着我們從單體L1區塊鏈過渡到共享Rollup再到特定應用程序的Rollup，計算能力得到了擴展。

圖表上的淺灰色區域是我們可以稱之為Web3創新錐形圖。隨着在兩個維度上的擴展進展，更復雜的dApp變得可能。相比之下，錐形圖外的深色區域展示了當數據可用性和計算能力不能同步擴展時會發生的情況。

（圖中的應用程序及其位置不應被視為絕對真實，而是圖表旨在直觀展示去中心化應用程序不斷擴展的前景。）

主要的要點是，在不同時提高數據可用性和計算能力的情況下，無法充分利用數據可用性的增益，反之亦然。如果我們要推動web3創新的邊界，這兩者都需要共同增長。

應用程序特定的Rollup是擴展以太坊網絡計算能力的主要解決方案。

敬請期待第二部分，深入探討由於應用程序特定Rollup所帶來的計算能力，可能出現的廣闊新設計空間。

深入了解文檔（https://docs.cartesi.io/）。您也可以通過加入社區保持與Cartesi生態系統中發生的所有事情保持聯系（https://linktr.ee/cartesi）。更好的做法是，开始通過新的Honeypot（https://honeypot.cartesi.io/）挑战測試應用程序特定Rollup，在主網上首次上线的第一個Cartesi Rollup DApp！

關於 Cartesi

Cartesi 是一種特定於應用程序的匯總協議，具有運行 Linux 發行版的虛擬機，為 DApp 开發人員創造了更豐富、更廣泛的設計空間。

Cartesi Rollups 提供模塊化擴展解決方案，可部署為 L2、L3 或主權 Rollups，同時保持強大的基礎層安全保證。

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