Que novas oportunidades a atualização de Cancun pode trazer para o L2?

2023 marcou o início de duas atualizações importantes na história do Ethereum. A primeira é a atualização de Xangai, concluída em 13 de abril. Após a atualização em Xangai, a função de retirada prometida da cadeia de sinalizadores foi aberta, fazendo com que o Ethereum mudasse oficialmente do mecanismo PoW para o mecanismo PoS. Essa atualização se tornou um marco importante no roteiro de atualização do Ethereum. Agora, a Ethereum está prestes a inaugurar a atualização de Cancun, que visa adicionar mais armazenamento de dados para reduzir custos e aumentar a eficiência do L2. Espera-se aumentar a velocidade do L2 em 10 a 100 vezes, reduzindo os custos na base existente. De acordo com a última reunião de desenvolvedores do núcleo Ethereum, a atualização de Cancún deve ser lançada até o final do ano.

Como a atualização de Cancún acelerará a expansão do Ethereum e quais novas oportunidades de desenvolvimento ela trará para a Layer2? A R3PO acredita que, por meio da atualização de Cancun, a Camada 2 será melhor integrada ao ecossistema Ethereum e fornecerá aos usuários uma experiência de transação mais rápida e de baixo custo. Tanto o Optimistic Rollup quanto o ZK Rollup se beneficiarão dessa atualização e promoverão em conjunto o desenvolvimento do ecossistema Ethereum.

1. Futuro determinístico - Camada2

No último artigo “The Three Transitions” de Vitalik, o co-fundador da Ethereum, três principais transições técnicas pelas quais a Ethereum precisa passar: transição para expansão L2, todos se voltam para Rollup; transição para segurança de carteira, todos usam carteira de contrato inteligente ; transição para a privacidade, garantindo que as transferências de fundos que preservam a privacidade sejam possíveis. **

O artigo esclareceu a importância de L2 e Rollup, e Vitalik apontou que sem o desenvolvimento de L2, o Ethereum falhará devido aos altos custos de transação. Comparado com o desempenho do sistema de transações de renome mundial VISA, que pode processar dezenas de milhares de transações por segundo, o desempenho do Ethereum, que pode processar apenas 15 transações por segundo, é realmente difícil de atender às necessidades normais de transação. O limite de custo de US$ 3,75 por transação também desencoraja um grande número de usuários comuns.

Ethereum suporta um grande número de atividades de transação todos os dias. Com o desenvolvimento contínuo da ecologia, devido à limitação do espaço do bloco, a fim de competir por recursos limitados, a rede torna-se cada vez mais congestionada. Problemas de baixo nível estão surgindo gradualmente e há uma necessidade urgente de reduzir custos e acelerar.

Como acelerar a expansão do Ethereum sempre foi um problema ao qual os desenvolvedores do Ethereum prestam atenção especial. De acordo com o roteiro Ethereum divulgado por V God, após as atualizações de Xangai para resolver o problema do mecanismo de consenso, ele se concentrará na solução do problema de expansão. O objetivo é aumentar o volume de transações da rede Ethereum para mais de 100.000 transações por segundo.

Atualmente, existem duas soluções de expansão para Ethereum: Layer 2 e Sharding. A Layer 2 é uma solução off-chain para a expansão do blockchain subjacente (Layer 1). O princípio é colocar solicitações no blockchain na cadeia A transação real é executado e calculado fora da cadeia e, em seguida, a validade final da transação é verificada por meio de um número muito pequeno de transações no Ethereum. A solução atual da Camada 2 é o Rollup. O princípio do Rollup é empacotar mais de cem transações executadas e calculadas na cadeia em um resumo da transação e enviar os dados do resumo para Ethereum. Somente os dados do resumo precisam ser salvos sem Concluir o cálculo e o armazenamento precisam ser realizados na cadeia Ethereum para atingir o objetivo de expansão. Dessa forma, a expansão pode ser alcançada garantindo a segurança do Ethereum.

二、Acumulação Otimista VS ZK Acumulação

O Rollup é dividido principalmente em dois tipos: Acumulador Otimista (Acumulador Otimista) e Acumulador ZK (Acumulador de Prova de Conhecimento Zero).

**Otimistic Rollup usa um mecanismo à prova de fraude. **O sistema executa a confiabilidade dos dados da transação por padrão, podendo ser inserido o período de espera sem verificação de validade. Durante o período de espera, se algum nó levantar uma objeção e fornecer evidências de que a transação é maliciosa, a transação será cancelada. Se não houver objeção, após o término do período de espera, a transação será confirmada e gravada no bloco. Por meio do esquema de transação à prova de fraude, a implantação de verificação em larga escala é omitida, o que economiza recursos de computação e garante a precisão das transações. As soluções atualmente bem conhecidas incluem: Arbitrum, Optimism.

**ZK Rollup adota o mecanismo de prova de validade de conhecimento zero. **Prove que todas as transações são válidas gerando uma prova de conhecimento zero e carregue as alterações de estado final após todas as transações serem executadas no Ethereum. O ZK Rollup não precisa carregar todos os detalhes da transação compactada como o Optimism Rollup, mas precisa apenas carregar uma prova de conhecimento zero e os dados de alteração do estado final. O layout ZK Rollup inclui principalmente ZKsync, Starkware, Scroll, etc.

Prós e contras do Optimistic Rollup:

Vantagem:

Compatibilidade: O Optimistic Rollup é relativamente fácil de suportar contratos de uso geral e é compatível com a Ethereum Virtual Machine (EVM), tornando mais fácil para os desenvolvedores desenvolver e migrar aplicativos.

Desvantagens:

Atraso de tempo para prova de fraude: Quando há uma transação ou disputa maliciosa, o Optimistic Rollup tem um tempo de saída mais longo, geralmente uma semana, o que pode fazer com que os fundos não fluam livremente por um período de tempo.

Estagnação da rede: Quando a rede encontra uma disputa, toda a rede do Optimistic Rollup pode estagnar, resultando na incapacidade de prosseguir sem problemas devido à necessidade de aguardar o processamento e verificação da objeção.

Prós e contras do ZK Rollup

Vantagem:

**Proteção de privacidade: **ZK Rollup usa tecnologia de prova de conhecimento zero para verificar a validade das transações enquanto protege a privacidade do usuário. Os detalhes da transação são mantidos em sigilo e apenas a exatidão da prova precisa ser verificada, proporcionando um maior nível de proteção de privacidade.

Segurança: O processo de verificação do ZK Rollup é baseado em comprovação matemática, que possui forte garantia de segurança. Por meio da prova de conhecimento zero, a validade e a consistência da transação podem ser asseguradas sem revelar os detalhes da transação.

Desvantagens:

**Custo computacional: **Gerar e verificar provas de conhecimento zero requer uma grande quantidade de recursos computacionais, portanto o custo computacional do ZK Rollup é relativamente alto, o que pode resultar em maior tempo de processamento e maior overhead computacional.

**Funções de contrato inteligente limitadas:**Como o ZK Rollup foi projetado para otimizar o processamento de transações, ele tem suporte limitado para funções complexas de contrato inteligente e alguns contratos complexos podem não ser implementados diretamente no ZK Rollup.

Devido à vantagem do pioneirismo de baixa dificuldade de desenvolvimento e tempo de lançamento antecipado, a série OP ocupa atualmente mais de 90% do TVL no mercado. A participação de mercado da série ZK é relativamente pequena. A série ZK precisa de um progresso de construção mais rápido e construção ecológica para participar da competição pelo crescimento do usuário. À medida que a ecologia da Camada 2 amadurece gradualmente, o custo do Rollup pode ser bastante reduzido após a atualização de Cancun. O crescimento do usuário e a construção ecológica podem ser os fatores mais críticos para vencer a competição entre ZK e OP.

3. O futuro da Layer2: o caminho a seguir liderado pela atualização de Cancún

No artigo anterior, comparamos os prós e contras do Optimistic Rollup e do ZK Rollup, duas soluções de Camada 2. Com a próxima atualização de Cancun do Ethereum, a Camada 2 dará início a novas oportunidades de desenvolvimento. A atualização de Cancun é um marco importante para a Ethereum, com o objetivo de melhorar a escalabilidade e o desempenho. Por meio da atualização de Cancun, a Camada 2 será melhor integrada ao ecossistema Ethereum, proporcionando aos usuários uma experiência de transação mais rápida e de baixo custo. Seja Optimistic Rollup ou ZK Rollup, todos se beneficiarão das melhorias trazidas pela atualização. **Após a atualização de Cancun, a velocidade do Ethereum Layer 2 aumentará de 10 a 100 vezes e os custos de transação também serão reduzidos. ** Temos motivos para esperar que o Layer 2 seja amplamente usado no Ethereum, o que alcançará alto rendimento e baixo custo.Aplicações centralizadas abrem novas possibilidades.

1. Conteúdo principal

A atualização de Cancun inclui cinco EIPs projetados para adicionar mais armazenamento de dados e taxas mais baixas. O núcleo da atualização é o EIP-4844. Além disso, também inclui quatro propostas de melhoria: EIP-1153, EIP-4788, EIP-5656 e EIP-6780. Ainda não há data certa para a atualização, mas espera-se que seja lançada até o final de 2023.

EIP-4844: Como o núcleo da atualização de Cancun, o EIP-4844, também conhecido como Proto-Danksharding, é uma solução de expansão em torno do Rollup. EIP-4844 é o primeiro passo no caminho para escalar o Ethereum. Antes da atualização, os dados do Rollup são armazenados permanentemente no Ethereum e a taxa de armazenamento é cara. 90% do custo da transação que os usuários pagam pelo Rollup é devido ao custo de armazenamento. Para tal, o EIP-4844 introduz um novo tipo de transação - Blob Transaction, os dados serão migrados para o “Blob” para armazenamento temporário, o tempo de armazenamento é de cerca de 1 mês, após o qual os dados serão apagados. Se você deseja armazenar dados de longo prazo, eles serão armazenados por outros provedores de serviços de acordo com as necessidades reais. **Quando o Blob se torna parte do protocolo Ethereum através do Proto-Danksharding, é possível adicionar mais Blobs ao bloco Ethereum. Neste momento, o throughput do Ethereum será bastante expandido novamente (>100 vezes) e a transação Os custos também vão cair. **

Outros EIPs selecionados incluem:

EIP-1153: reduza as taxas de armazenamento de dados on-chain, melhorando o espaço em bloco.

EIP-4788: Melhore o projeto de pontes entre cadeias e grupos de participação.

EIP-5656: Adicione pequenas alterações de código relacionadas à máquina virtual Ethereum.

EIP-6780: Remova o código que pode rescindir contratos inteligentes.

**2. Quais oportunidades merecem atenção? **

①Grande Narrativa da Camada2

**O pano de fundo da era do congestionamento do Ethereum também criou a narrativa mais grandiosa. **O TVL total do atual ecossistema L2 mais que dobrou desde o início do ano para cerca de 8 bilhões de dólares americanos.

Como primeiro passo na expansão do Ethereum, a atualização de Cancun tornará a Camada 2 mais rápida em 10x-100x! mais barato! A expansão e o baixo custo do EIP-4844 beneficiarão cada ecologia L2, a ecologia OP será mais diversificada e a ecologia ZK estará mais disponível devido à maior disponibilidade de dados, permitindo o rápido crescimento da camada 2 independente, o que é difícil para operar com alto custo. Beneficiando-se da redução das taxas on-chain, o ecossistema L2 se tornará mais abundante e o número de usuários aumentará.

Entre os projetos lançados, Arbitrum, OP, o novato ZKsync e o já consagrado aplicativo dYdX ocupam metade do atual L2. O forte é sempre forte, e o acordo líder da pista popular tem maior potencial após a atualização de Cancun.

Além dos projetos já lançados, destacam-se Scroll, Linea e Taiko, que estão prestes a lançar a rede principal.

Além disso, a velocidade de transação mais rápida e os custos de transação mais baixos de L2 inevitavelmente levarão a uma nova rodada de aumento de projetos em L2. Futuros on-chain e opções on-chain são vulneráveis ao baixo TPS do Ethereum.A atualização de Cancun para tais projetos com requisitos de alta velocidade de transação, como GMX e GNX, trouxe melhorias substanciais e expandiu ainda mais o espaço de desenvolvimento.

② Faixa DA da Camada de Disponibilidade de Dados

Como os dados blob só podem ser salvos por um curto período de tempo, há um problema com a chamada de dados históricos. Isso cria uma necessidade de armazenamento descentralizado, e a solução de expansão da Camada 2 também requer o uso de uma camada de disponibilidade de dados. Além disso, a atualização de Cancun também beneficiará a rede de expansão de armazenamento L1, como projetos de camada Ethereum DA, como armazenamento Eth, Arweave e Filecoin.

**3. Para onde vai a Camada 2? **

No futuro previsível, conforme a atualização de Cancun soar o toque de clarim da expansão do Ethereum, a expansão fornecerá maior rendimento e menores taxas de transação. Isso permitirá que os aplicativos da Camada 2 processem mais transações e forneçam aos usuários uma confirmação de transação mais rápida e instantânea. Seja em pagamentos e liquidações na área financeira, seja em jogos e NFT, o alto desempenho da Camada 2 proporcionará aos usuários uma experiência mais fluida e eficiente.

No entanto, o avanço tecnológico por si só não pode atrair usuários. Para realizar a verdadeira prosperidade da Camada 2, aplicativos inovadores são essenciais. De acordo com os dados da L2beat, existem 29 Layer 2s que já foram lançados e aguardam para serem lançados em pesquisa e desenvolvimento. Entre eles, Arbtirum One, Optimisim, zkSync Era e dYdX representam 92,75% do market share, e outros Os L2s compartilham os 6,25% restantes do mercado. **

É como gastar muito tempo e energia construindo rodovias, mas há muito poucos carros circulando nas rodovias devido à falta de demanda.Este é um problema comum enfrentado pela maioria dos L2s. Sem aplicativos de alta qualidade, o valor de L2 não pode ser refletido. É precisamente por causa do surgimento de aplicativos DeFi, como GMX, que a Arbitrum gradualmente construiu uma ecologia próspera. Somente desenvolvendo aplicativos mais convenientes, inovadores e práticos para atender às necessidades dos usuários, podemos realmente atrair a atenção e a participação dos usuários. Isso exige que desenvolvedores e empreendedores façam tentativas ousadas e inovações na Camada 2 e combinem as vantagens da Camada 2 para criar cenários de aplicativos exclusivos e atraentes. Somente assim o Layer2 pode se integrar verdadeiramente na vida dos usuários. ** Portanto, além do desenvolvimento da tecnologia no futuro, a migração de usuários e a promoção de aplicativos também são fatores-chave para o sucesso futuro da Camada 2. **