З розвитком технології блокчейн, масштабованість та програмованість залишаються ключовими викликами, особливо для блокчейнів, що використовують модель UTXO. Kaspa, як один з публічних блокчейнів першого рівня, що використовує структуру BlockDAG, досягає високої пропускної здатності, але не має рідних функцій смарт-контрактів, з якими стикаються й інші UTXO системи (наприклад, біткойн). Щоб вирішити цю проблему, екосистема Kaspa розробила Kasplex L2, рішення другого рівня, яке забезпечує сумісність смарт-контрактів з віртуальною машиною Ethereum (EVM) на основі архітектури Rollup.
У цій статті ми проведемо технічний аналіз Kasplex L2 з точки зору безпеки та дослідницьких установ. Наша мета - об'єктивно оцінити його дизайн, технічну реалізацію та вплив на UTXO блокчейн. Ми розглянемо, як працює Kasplex L2, порівняємо його з Inscriptions біткоїна (такими як BRC-20) та обговоримо його переваги та обмеження. Цей аналіз має на меті надати більш широкий дискусійний референс для рішень щодо масштабованості UTXO модельного блокчейну.
Дослідження першого рівня Kaspa: блокчейн UTXO з високою пропускною здатністю
Kaspa є першокласним блокчейном, що використовує структуру BlockDAG, яка дозволяє паралельне створення кількох блоків. Цей дизайн керується протоколом GHOSTDAG, що дозволяє Kaspa досягти високої пропускної здатності 10 BPS. На відміну від блокчейнів, що базуються на облікових записах (наприклад, Ethereum), Kaspa використовує модель UTXO, де транзакції перевіряються шляхом витрачання невитрачених виходів і створення нових, що забезпечує ефективний процес перевірки.
Хоча ця архітектура чудово зарекомендувала себе в платіжних сценаріях, вона має проблеми з програмованістю. Модель UTXO за своєю природою є безстанною, не має можливості підтримувати тривалість стану або виконувати складні обчислення — саме ці можливості є ключовими для смарт-контрактів. Тому можливості Kaspa обмежуються простими переказами, що також спонукало до розвитку рішень другого рівня для розширення її можливостей.
Kasplex L2: для виконання смарт-контрактів на основі Rollup
Екосистема Kaspa досліджує три рішення другого рівня (L2): Sparkle, Igra L2 та Kasplex L2. Sparkle все ще на теоретичній стадії, Igra L2 все ще на стадії розробки. Наша аналітика зосереджена на Kasplex L2, оскільки це найближче до зрілого впровадження на сьогодні.
Kasplex L2 є рішенням другого рівня, заснованим на Rollup, яке покладається на перший рівень для сортування транзакцій і доступності даних, одночасно переміщаючи обчислювальне навантаження на другий рівень. У цій архітектурі перший рівень Kaspa відповідає за визначення стандартного порядку транзакцій і забезпечення їхньої доступності, тоді як Kasplex L2 виконує байт-код EVM для реалізації функцій смарт-контрактів.
Технічний дизайн та робочі процеси
Основний механізм Kasplex L2 полягає у вбудовуванні EVM байткоду у навантаження транзакцій основного ланцюга Kaspa. Його процес можна розділити на кілька етапів:
Подання транзакції: користувач надсилає транзакцію до першого рівня Kaspa, в якій навантаження містить EVM байт-код. Наприклад, навантаження може кодувати виклик функції смарт-контракту HelloWorld().
Рангування першого рівня ланцюга: BlockDAG Kaspa сортує транзакції у своїй структурі DAG, забезпечуючи визначену послідовність транзакцій.
Друга рівень виконання: Kasplex L2 працює як індексатор, сканує транзакції з навантаженням на першому рівні ланцюга, витягує EVM байт-код, виконує його в зазначеному порядку та оновлює його стан. Неправильні або конфліктні транзакції (наприклад, спроби подвоєння платежу) будуть скинуті.
Механізм подання транзакцій
Kasplex L2 підтримує два способи подачі заявок на торги, кожен з яких має різний вплив:
Канонічна подача (Canonical Submission): транзакції подаються безпосередньо до L1 через сумісний з Kaspa гаманець, цей спосіб не потребує релейних вузлів, що відповідає принципам децентралізації блокчейн-систем.
Проксійне надсилання: транзакції надсилаються через Relayer, щоб бути сумісними з інструментами EVM, такими як MetaMask. Ретранслятор пересилає транзакцію на Kaspa L1, гарантуючи, що вона записана перед обробкою L2. Цей підхід надає пріоритет зручності користувача, але вводить залежність від ретрансляторів.
Механізм подання через представника гарантує атомарність, вимагаючи, щоб усі транзакції другого рівня обов'язково закріплювалися на L1 ланцюзі. Якщо якась транзакція виникає на L2, але ще не має запису на першому рівні ланцюга, ретранслятор подасть її на L1 ланцюг для підтвердження. Цей дизайн запобігає «рідним» L2 транзакціям, які обходять консенсус L1 ланцюга, уникаючи потенційних ризиків безпеки. Нижче наведено малюнок, що ілюструє два шляхи подання:
Ви, можливо, помітили, що торгівля фактично спочатку завершується на L1, а потім інтерпретується L2 індексатором. Саме так працює Kasplex L2: спочатку L1 остаточно підтверджує дані, а потім L2 читає цю угоду та оновлює стан.
Порівняння з Inscriptions Bitcoin
Щоб краще зрозуміти Kasplex L2, дуже корисно порівняти його з Inscriptions біткоїна (зокрема, BRC-20). Обидва вони спрямовані на розширення можливостей блокчейну моделі UTXO шляхом використання L1 для зберігання та сортування даних, але мають різні способи реалізації та цілі.
схожі риси
Вбудовані дані в L1: Kasplex L2 та BRC-20 будуть вбудовані в транзакції першого рівня. BRC-20 використовує Tapscript біткоїна (активований оновленням SegWit) для зберігання метаданих токенів, зазвичай реалізуючи три етапи: "подання (commit, хеш даних) → розкриття (reveal, дані самі) → витрата (spend, передача токенів)". Kasplex L2 вбудовує байт-код EVM у навантаження транзакцій Kaspa L1, реалізуючи подібне закріплення операцій L2.
L1 як надійне джерело даних: у двох випадках L1 забезпечує порядок операцій. BRC-20 покладається на блокчейн Біткоїна для порядку переміщення токенів, тоді як Kasplex L2 використовує BlockDAG Kaspa для порядку виконання смарт-контрактів.
Залежність від індексаторів: обидва покладаються на зовнішні індексатори для обробки. Індексатор BRC-20 аналізує біткоїн-транзакції для відстеження залишків токенів, тоді як індексатор Kasplex L2 виконує байт-код EVM для підтримки стану смарт-контрактів.
Різниця
Ефективність реалізації: триступенева процедура BRC-20 є компромісом з жорстким протоколом Bitcoin, в той час як Kasplex L2 користується більш співпрацею L1 Kaspa, що дозволяє вбудовувати дані в навантаження однієї транзакції, що зменшує складність і системні витрати.
Оцінка продуктивності: пропускна спроможність біткоїна становить близько 7 транзакцій на секунду, в середньому кожні 10 хвилин генерується один блок, що робить процес Inscriptions як повільним, так і дорогим. Оновлення Kaspa на 10 BPS надає значні переваги в продуктивності, дозволяючи Kasplex L2 більш ефективно обробляти більші обсяги транзакцій.
Область і функції: BRC-20 в основному зосереджений на випуску та передачі токенів, тоді як Kasplex L2 підтримує повну сумісність з EVM, що дозволяє запускати складні смарт-контракти, такі як DeFi протоколи або NFT ринки.
Гнучкість угоди: дизайн Біткойна підкреслює незмінність, змушуючи L2 рішення обходити його обмеження. Kaspa, хоча й використовує модель UTXO, має більш гнучкий L1 дизайн, що дозволяє більш тісну інтеграцію з рішеннями L2, такими як Kasplex.
Це порівняння підкреслює ключове усвідомлення: хоча обидва підходи подібні у використанні L1 для зберігання та впорядкування даних, Kasplex L2 використовує архітектурні переваги Kaspa, досягаючи вищої ефективності та ширших функцій порівняно з інскрипцією.
Оцінка Kasplex L2: переваги та обмеження
З точки зору технічних досліджень, Kasplex L2 демонструє такі значні переваги та обмеження.
Переваги
Розширення функцій: Kasplex L2 успішно розширив можливості Kaspa, підтримуючи смарт-контракти, сумісні з EVM, що дозволяє реалізувати випадки використання, такі як децентралізовані додатки та токенізація, які не можуть бути здійснені на першому рівні.
Ефективне використання L1: Kasplex L2 за допомогою BlockDAG Kaspa реалізує сортування транзакцій та доступність даних, зводячи до мінімуму обчислювальне навантаження другого рівня, зосереджуючись лише на виконанні. Цей дизайн чудово поєднується з високопропускною архітектурою Kaspa.
Відкрита перевірка: оскільки всі транзакції записуються на L1, виконання смарт-контрактів на Kasplex L2 може бути незалежно перевірено шляхом повторного виконання байт-коду EVM у стандартному порядку, що забезпечує прозорість.
Обмеження та ризики
Проблема довіри до індексаторів: індексатори L2 відіграють ключову роль у виконанні байт-коду та підтримці стану, але існує ризик зловмисних дій з боку індексаторів, наприклад, коли одночасно надається Merkle корінь, але приватно підтримується підроблений стан. Для вирішення цієї проблеми необхідно створити децентралізовану мережу індексаторів та ввести економічні стимули або механізми покарання.
В挑挑: Хоча BlockDAG Kaspa є ефективним, механізм паралельного видобутку блоків може призвести до реорганізації нещодавніх блоків. Це змусить L2 відкотитися та повторно виконати транзакції, що збільшує складність системи, одночасно створюючи певний ризик нульового підтвердження подвійних витрат на L2.
Підказки для блокчейнів на основі моделі UTXO
Kasplex L2 є прикладом розширення програмованості для блокчейнів з моделлю UTXO, який може бути корисним для систем, таких як Біткойн. Як Kaspa, так і Біткойн мають обмежену підтримку смарт-контрактів через дизайн UTXO, але вища пропускна здатність Kaspa та більш гнучка архітектура L1 створюють більш сприятливе середовище для рішень L2.
Щодо біткоїну, дизайн Kasplex L2 пропонує наступні напрямки для дослідження:
Інтеграція ретранслятора: механізм подання代理 демонструє, як інтегрувати інструменти EVM з блокчейном UTXO, ця концепція може бути застосована до двошарових рішень, таких як BitVM для Bitcoin.
Виконання на основі індексатора: використання індексатора для виконання обчислень поза ланцюгом та закріплення даних на L1 узгоджується з моделлю Inscriptions біткойна і може надати нові ідеї для розширення програмованості.
З дослідницької точки зору, Kasplex L2 є цінним експериментом, який демонструє відмінності UTXO блокчейну в аспектах пропускної здатності та гнучкості протоколу, а також вплив на життєздатність рішень L2. Його результати дослідження можуть слугувати дизайнерською довідкою для всього екосистеми блокчейну, особливо для тих систем, які віддають перевагу децентралізації та безпеці, а не рідній програмованості.
Висновок
Kasplex L2 є технічно надійною реалізацією на основі Rollup, яка підтримує EVM-сумісні смарт-контракти, використовуючи L1 Kaspa для впорядкування транзакцій та доступності даних. Наш аналіз підкреслює її ефективність у використанні високої пропускної здатності BlockDAG Kaspa, а також можливість розширення функціональності через EVM-сумісність. Ми вважаємо, що Kasplex L2 робить практичний внесок у дослідження рішень L2 для блокчейнів з моделлю UTXO. Порівняння з Inscriptions Bitcoin виявляє подібності в спільних принципах, а також вплив дизайну L1 на здійсненність L2. Для дослідників і розробників Kasplex L2 пропонує перспективу спостереження за перетворенням масштабованості, програмованості та децентралізації в системах блокчейн.
посилання
Kasplex Github. [Online]. Доступно:
Kaspa Research, "Про проєктування zk-Rollups на основі DAG-консенсусу Kaspa з UTXO," 2024. [Online]. Доступно:
Особлива подяка нашому досліднику BitsLab @ZorrotChen, дякуємо за ваш внесок у цю статтю!
Контент має виключно довідковий характер і не є запрошенням до участі або пропозицією. Інвестиційні, податкові чи юридичні консультації не надаються. Перегляньте Відмову від відповідальності , щоб дізнатися більше про ризики.
Kasplex L2: легке рішення Rollup на основі Kaspa
Вступ
З розвитком технології блокчейн, масштабованість та програмованість залишаються ключовими викликами, особливо для блокчейнів, що використовують модель UTXO. Kaspa, як один з публічних блокчейнів першого рівня, що використовує структуру BlockDAG, досягає високої пропускної здатності, але не має рідних функцій смарт-контрактів, з якими стикаються й інші UTXO системи (наприклад, біткойн). Щоб вирішити цю проблему, екосистема Kaspa розробила Kasplex L2, рішення другого рівня, яке забезпечує сумісність смарт-контрактів з віртуальною машиною Ethereum (EVM) на основі архітектури Rollup.
У цій статті ми проведемо технічний аналіз Kasplex L2 з точки зору безпеки та дослідницьких установ. Наша мета - об'єктивно оцінити його дизайн, технічну реалізацію та вплив на UTXO блокчейн. Ми розглянемо, як працює Kasplex L2, порівняємо його з Inscriptions біткоїна (такими як BRC-20) та обговоримо його переваги та обмеження. Цей аналіз має на меті надати більш широкий дискусійний референс для рішень щодо масштабованості UTXO модельного блокчейну.
Дослідження першого рівня Kaspa: блокчейн UTXO з високою пропускною здатністю
Kaspa є першокласним блокчейном, що використовує структуру BlockDAG, яка дозволяє паралельне створення кількох блоків. Цей дизайн керується протоколом GHOSTDAG, що дозволяє Kaspa досягти високої пропускної здатності 10 BPS. На відміну від блокчейнів, що базуються на облікових записах (наприклад, Ethereum), Kaspa використовує модель UTXO, де транзакції перевіряються шляхом витрачання невитрачених виходів і створення нових, що забезпечує ефективний процес перевірки.
Хоча ця архітектура чудово зарекомендувала себе в платіжних сценаріях, вона має проблеми з програмованістю. Модель UTXO за своєю природою є безстанною, не має можливості підтримувати тривалість стану або виконувати складні обчислення — саме ці можливості є ключовими для смарт-контрактів. Тому можливості Kaspa обмежуються простими переказами, що також спонукало до розвитку рішень другого рівня для розширення її можливостей.
Kasplex L2: для виконання смарт-контрактів на основі Rollup
Екосистема Kaspa досліджує три рішення другого рівня (L2): Sparkle, Igra L2 та Kasplex L2. Sparkle все ще на теоретичній стадії, Igra L2 все ще на стадії розробки. Наша аналітика зосереджена на Kasplex L2, оскільки це найближче до зрілого впровадження на сьогодні.
Kasplex L2 є рішенням другого рівня, заснованим на Rollup, яке покладається на перший рівень для сортування транзакцій і доступності даних, одночасно переміщаючи обчислювальне навантаження на другий рівень. У цій архітектурі перший рівень Kaspa відповідає за визначення стандартного порядку транзакцій і забезпечення їхньої доступності, тоді як Kasplex L2 виконує байт-код EVM для реалізації функцій смарт-контрактів.
Технічний дизайн та робочі процеси
Основний механізм Kasplex L2 полягає у вбудовуванні EVM байткоду у навантаження транзакцій основного ланцюга Kaspa. Його процес можна розділити на кілька етапів:
Подання транзакції: користувач надсилає транзакцію до першого рівня Kaspa, в якій навантаження містить EVM байт-код. Наприклад, навантаження може кодувати виклик функції смарт-контракту HelloWorld().
Рангування першого рівня ланцюга: BlockDAG Kaspa сортує транзакції у своїй структурі DAG, забезпечуючи визначену послідовність транзакцій.
Друга рівень виконання: Kasplex L2 працює як індексатор, сканує транзакції з навантаженням на першому рівні ланцюга, витягує EVM байт-код, виконує його в зазначеному порядку та оновлює його стан. Неправильні або конфліктні транзакції (наприклад, спроби подвоєння платежу) будуть скинуті.
Механізм подання транзакцій
Kasplex L2 підтримує два способи подачі заявок на торги, кожен з яких має різний вплив:
Канонічна подача (Canonical Submission): транзакції подаються безпосередньо до L1 через сумісний з Kaspa гаманець, цей спосіб не потребує релейних вузлів, що відповідає принципам децентралізації блокчейн-систем.
Проксійне надсилання: транзакції надсилаються через Relayer, щоб бути сумісними з інструментами EVM, такими як MetaMask. Ретранслятор пересилає транзакцію на Kaspa L1, гарантуючи, що вона записана перед обробкою L2. Цей підхід надає пріоритет зручності користувача, але вводить залежність від ретрансляторів.
Механізм подання через представника гарантує атомарність, вимагаючи, щоб усі транзакції другого рівня обов'язково закріплювалися на L1 ланцюзі. Якщо якась транзакція виникає на L2, але ще не має запису на першому рівні ланцюга, ретранслятор подасть її на L1 ланцюг для підтвердження. Цей дизайн запобігає «рідним» L2 транзакціям, які обходять консенсус L1 ланцюга, уникаючи потенційних ризиків безпеки. Нижче наведено малюнок, що ілюструє два шляхи подання:
Нормативний шлях: Гаманець → Kaspa L1 → Kasplex L2
Шлях代理：MetaMask → Релейний вузол → Kaspa L1 → Kasplex L2
Ви, можливо, помітили, що торгівля фактично спочатку завершується на L1, а потім інтерпретується L2 індексатором. Саме так працює Kasplex L2: спочатку L1 остаточно підтверджує дані, а потім L2 читає цю угоду та оновлює стан.
Порівняння з Inscriptions Bitcoin
Щоб краще зрозуміти Kasplex L2, дуже корисно порівняти його з Inscriptions біткоїна (зокрема, BRC-20). Обидва вони спрямовані на розширення можливостей блокчейну моделі UTXO шляхом використання L1 для зберігання та сортування даних, але мають різні способи реалізації та цілі.
схожі риси
Вбудовані дані в L1: Kasplex L2 та BRC-20 будуть вбудовані в транзакції першого рівня. BRC-20 використовує Tapscript біткоїна (активований оновленням SegWit) для зберігання метаданих токенів, зазвичай реалізуючи три етапи: "подання (commit, хеш даних) → розкриття (reveal, дані самі) → витрата (spend, передача токенів)". Kasplex L2 вбудовує байт-код EVM у навантаження транзакцій Kaspa L1, реалізуючи подібне закріплення операцій L2.
L1 як надійне джерело даних: у двох випадках L1 забезпечує порядок операцій. BRC-20 покладається на блокчейн Біткоїна для порядку переміщення токенів, тоді як Kasplex L2 використовує BlockDAG Kaspa для порядку виконання смарт-контрактів.
Залежність від індексаторів: обидва покладаються на зовнішні індексатори для обробки. Індексатор BRC-20 аналізує біткоїн-транзакції для відстеження залишків токенів, тоді як індексатор Kasplex L2 виконує байт-код EVM для підтримки стану смарт-контрактів.
Різниця
Ефективність реалізації: триступенева процедура BRC-20 є компромісом з жорстким протоколом Bitcoin, в той час як Kasplex L2 користується більш співпрацею L1 Kaspa, що дозволяє вбудовувати дані в навантаження однієї транзакції, що зменшує складність і системні витрати.
Оцінка продуктивності: пропускна спроможність біткоїна становить близько 7 транзакцій на секунду, в середньому кожні 10 хвилин генерується один блок, що робить процес Inscriptions як повільним, так і дорогим. Оновлення Kaspa на 10 BPS надає значні переваги в продуктивності, дозволяючи Kasplex L2 більш ефективно обробляти більші обсяги транзакцій.
Область і функції: BRC-20 в основному зосереджений на випуску та передачі токенів, тоді як Kasplex L2 підтримує повну сумісність з EVM, що дозволяє запускати складні смарт-контракти, такі як DeFi протоколи або NFT ринки.
Гнучкість угоди: дизайн Біткойна підкреслює незмінність, змушуючи L2 рішення обходити його обмеження. Kaspa, хоча й використовує модель UTXO, має більш гнучкий L1 дизайн, що дозволяє більш тісну інтеграцію з рішеннями L2, такими як Kasplex.
Це порівняння підкреслює ключове усвідомлення: хоча обидва підходи подібні у використанні L1 для зберігання та впорядкування даних, Kasplex L2 використовує архітектурні переваги Kaspa, досягаючи вищої ефективності та ширших функцій порівняно з інскрипцією.
Оцінка Kasplex L2: переваги та обмеження
З точки зору технічних досліджень, Kasplex L2 демонструє такі значні переваги та обмеження.
Переваги
Розширення функцій: Kasplex L2 успішно розширив можливості Kaspa, підтримуючи смарт-контракти, сумісні з EVM, що дозволяє реалізувати випадки використання, такі як децентралізовані додатки та токенізація, які не можуть бути здійснені на першому рівні.
Ефективне використання L1: Kasplex L2 за допомогою BlockDAG Kaspa реалізує сортування транзакцій та доступність даних, зводячи до мінімуму обчислювальне навантаження другого рівня, зосереджуючись лише на виконанні. Цей дизайн чудово поєднується з високопропускною архітектурою Kaspa.
Відкрита перевірка: оскільки всі транзакції записуються на L1, виконання смарт-контрактів на Kasplex L2 може бути незалежно перевірено шляхом повторного виконання байт-коду EVM у стандартному порядку, що забезпечує прозорість.
Обмеження та ризики
Проблема довіри до індексаторів: індексатори L2 відіграють ключову роль у виконанні байт-коду та підтримці стану, але існує ризик зловмисних дій з боку індексаторів, наприклад, коли одночасно надається Merkle корінь, але приватно підтримується підроблений стан. Для вирішення цієї проблеми необхідно створити децентралізовану мережу індексаторів та ввести економічні стимули або механізми покарання.
В挑挑: Хоча BlockDAG Kaspa є ефективним, механізм паралельного видобутку блоків може призвести до реорганізації нещодавніх блоків. Це змусить L2 відкотитися та повторно виконати транзакції, що збільшує складність системи, одночасно створюючи певний ризик нульового підтвердження подвійних витрат на L2.
Підказки для блокчейнів на основі моделі UTXO
Kasplex L2 є прикладом розширення програмованості для блокчейнів з моделлю UTXO, який може бути корисним для систем, таких як Біткойн. Як Kaspa, так і Біткойн мають обмежену підтримку смарт-контрактів через дизайн UTXO, але вища пропускна здатність Kaspa та більш гнучка архітектура L1 створюють більш сприятливе середовище для рішень L2.
Щодо біткоїну, дизайн Kasplex L2 пропонує наступні напрямки для дослідження:
Інтеграція ретранслятора: механізм подання代理 демонструє, як інтегрувати інструменти EVM з блокчейном UTXO, ця концепція може бути застосована до двошарових рішень, таких як BitVM для Bitcoin.
Виконання на основі індексатора: використання індексатора для виконання обчислень поза ланцюгом та закріплення даних на L1 узгоджується з моделлю Inscriptions біткойна і може надати нові ідеї для розширення програмованості.
З дослідницької точки зору, Kasplex L2 є цінним експериментом, який демонструє відмінності UTXO блокчейну в аспектах пропускної здатності та гнучкості протоколу, а також вплив на життєздатність рішень L2. Його результати дослідження можуть слугувати дизайнерською довідкою для всього екосистеми блокчейну, особливо для тих систем, які віддають перевагу децентралізації та безпеці, а не рідній програмованості.
Висновок
Kasplex L2 є технічно надійною реалізацією на основі Rollup, яка підтримує EVM-сумісні смарт-контракти, використовуючи L1 Kaspa для впорядкування транзакцій та доступності даних. Наш аналіз підкреслює її ефективність у використанні високої пропускної здатності BlockDAG Kaspa, а також можливість розширення функціональності через EVM-сумісність. Ми вважаємо, що Kasplex L2 робить практичний внесок у дослідження рішень L2 для блокчейнів з моделлю UTXO. Порівняння з Inscriptions Bitcoin виявляє подібності в спільних принципах, а також вплив дизайну L1 на здійсненність L2. Для дослідників і розробників Kasplex L2 пропонує перспективу спостереження за перетворенням масштабованості, програмованості та децентралізації в системах блокчейн.
посилання
Kasplex Github. [Online]. Доступно:
Kaspa Research, "Про проєктування zk-Rollups на основі DAG-консенсусу Kaspa з UTXO," 2024. [Online]. Доступно:
Особлива подяка нашому досліднику BitsLab @ZorrotChen, дякуємо за ваш внесок у цю статтю!