От EIP-7987 до L1 zkEVM: Эволюция масштабирования L1 Ethereum

Автор: imToken

Что самое важное для Ethereum в ближайшие пять лет?

Масштабируемость L1.

Начиная с этого месяца Виталик Бутерин и Фонд Ethereum неоднократно заявляли о ключевых направлениях развития: от предложения EIP-7983 (ранее известного сообществу под этим номером, но официально получившего номер EIP-7987), стремящегося установить лимит на отдельные транзакции, до официального перехода L1 zkEVM в экспериментальную стадию и повышения предельного значения газа в блоке, все это свидетельствует об ускорении внедрения решений по масштабированию Ethereum L1.

Можно сказать, что после достижения определенных результатов экосистемой L2, Ethereum достиг точки, где необходимо снова сосредоточиться на пути масштабирования L1 — Rollup уже достаточно быстр, но L1 может стать еще легче, мощнее и единее.

В данной статье мы попытаемся проследить техническую логику, стоящую за этими обновлениями, и кратко обсудим, как план Ethereum L1 реализуется для следующего этапа крупномасштабного расширения.

1. От раскола к объединению: новый старт от L2 к L1

С момента публикации Виталиком Бутериным «Дорожной карты, ориентированной на Rollup» в 2020 году, Rollup стал ключевой стратегией масштабируемости Ethereum, породив ряд проектов второго уровня, таких как Arbitrum и Optimism, и став своеобразным «новым континентом для Ethereum».

Однако проблема Rollup кроется именно здесь. Как отмечалось в статье Понимаем ERC-7786: переходит ли экосистема Ethereum в эру «единого государства»?, сегодня количество L2 сетей широкого профиля уже превышает сотню. Это не только приводит к фрагментации множества транзакций и стоимости внутри L2, но и постепенно увеличивает нагрузку на роль L1 как слоя доступности данных и окончательного расчета.

Это неизбежно создает растущее операционное давление на L1. Например, транзакции с высокой стоимостью газа (такие как публикация blob или верификация zkProof) значительно увеличивают вычислительную и верификационную нагрузку на ноды L1. Постоянное расширение пространства состояний влияет на эффективность синхронизации нод и затраты на ончейн-хранилище. Кроме того, возросшая волатильность времени формирования блоков Ethereum скрывает риски безопасности и цензуры.

Источник: L2Beat

В конечном итоге, траектория развития L2 за последние годы — это также история «возведения стен». Каждая сеть Rollup строит собственные барьеры для ликвидности, пытаясь удержать пользователей и активы в своей экосистеме. Хотя эти стены способствуют локальной эффективности, они ослабляют ликвидность и единообразие Ethereum как единой сети.

Как гласит пословица, «долгое разъединение приводит к новому единству», Ethereum находится на переломном моменте большого цикла перехода от фрагментации L2 обратно к реконструкции L1, что в определенной степени является промежуточной корректировкой парадигмы «ориентированной на L2»:

Это подразумевает создание пользовательского опыта для всей сети, максимально близкого к единой экосистеме, а не лоскутному одеялу из десятков разрозненных цепей. В будущем передача активов между L1/L2, совместное использование состояний и переключение между приложениями должны происходить так же плавно и незаметно, как в рамках одной цепочки.

Именно поэтому, начиная от Based Rollup, через ePBS и вплоть до L1 zkEVM, исследовательская команда протоколов Фонда Ethereum и сообщество разработчиков системно продвигают серию структурных оптимизаций на уровне L1, стремятся усилить способность главной сети к выполнению задач, её доступность и устойчивость к внешним атакам без ущерба для безопасности и децентрализации.

2. EIP-7987 & zkEVM: внедряем гены масштабирования в главную сеть

На данный момент два наиболее заметных на рынке предложения по фундаментальным реформам масштабирования — это предложение EIP-7987 и L1 zkEVM. Они представляют два ключевых аспекта: от оптимизации распределения ресурсов до перестройки исполнительного уровня.

1. EIP-7987: ограничение предельного значения газа для отдельных транзакций для снижения загруженности ресурсов блока

Прежде всего, предложение EIP-7987 рекомендует установить верхний предел газа для отдельной транзакции Ethereum на отметке 16,77 млн. Оно было совместно предложено Виталиком Бутериным и Тони Wahrstätтером в начале этого месяца. Основная идея заключается в установлении максимального предела газа в 16,77 млн для каждой отдельной транзакции (обратите внимание, этот предел не имеет прямого отношения к общему лимиту газа каждого блока).

Как известно, в сети Ethereum каждая транзакция (будь то перевод средств или взаимодействие с контрактом) потребляет определенное количество газа, а емкость лимита газа каждого блока Ethereum фиксирована, то есть мест недостаточно. Это означает, что если одна транзакция потребляет слишком много газа, она легко займет ресурсы блока для других транзакций.

Источник: Github

Например, некоторые высоконагруженные транзакции (такие как верификация zkProof или развертывание крупных контрактов) часто потребляют большую часть пространства блока в одиночку. Поэтому цель данного предложения — предотвратить monopolизацию ресурсов блока одной высокогазовой операцией (например, проверкой zkProof или массовым деплоем контрактов), которая вызывает перегрузку при верификации на нодах, особенно влияя на среду параллельного выполнения и синхронизацию легких узлов:

Установление предела принудительно разделяет некоторые сверхбольшие транзакции, избегая занятия чрезмерных ресурсов одним исполнением, и вводит лишь одно ограничение в процессе выполнения транзакции — если транзакция превышает указанный предел перед входом в блок, она будет отклонена на этапе верификации.

Кроме того, помимо ограничения газа для отдельных транзакций, идут адаптации самого предельного значения газа в блоке Ethereum. 21 июля Виталик Бутерин опубликовал в Twitter, что «почти ровно 50% стейкеров проголосовали за повышение лимита газа L1 до 45 млн, и текущее значение уже начало расти, сейчас оно составляет 37,3 млн».

Теоретически расширение лимита газа блока действительно способно напрямую и значительно повысить производительность главной сети Ethereum, однако ранее, в условиях бурного развития маршрута L2 и других, к этому подходили довольно сдержанно и осторожно — если посмотреть историю увеличения Gas Limit Ethereum, то после повышения лимита газа сети Ethereum в сентябре 2019 года с 8 млн до 10 млн, за последующие 6 лет лимит вырос лишь до 36 млн.

А начиная с этого года отношение экосистемы Ethereum к открытому обсуждению Gas Limit стало явно «более радикальным»: предложение EIP-9698 даже предлагает «увеличивать его в десять раз каждые два года», чтобы к 2029 году достичь лимита в 3,6 млрд, что в сто раз больше текущего значения.

Источник: Etherscan

Эта серия изменений отражает реалистичный учет нагрузки Ethereum на масштабирование главной сети и одновременно создает вычислительную базу для предстоящего обновления исполнительного уровня zkEVM.

2. L1 zkEVM: перестройка архитектуры исполнения главной сети с помощью доказательств с нулевым разглашением

zkEVM всегда считался одним из «конечных этапов» расширения Ethereum. Основная идея его дизайна заключается в поддержке верификации ZK-контуров на главной сети Ethereum, позволяя генерировать проверяемые доказательства с нулевым разглашением (ZKP) для выполнения каждого блока, чтобы другие узлы могли быстро их подтвердить.

Конкретные преимущества включают в себя то, что узлам не нужно воссоздавать каждую транзакцию заново: достаточно верифицировать zkProof для подтверждения валидности блока. Это эффективно снижает нагрузку на полные узлы, повышает дружественность для легких узлов и кросс-чейн валидаторов, а также укрепляет границы безопасности и устойчивость к несанкционированным изменениям.

На данный момент концепция L1 zkEVM также ускоряет свой переход к реализации. 10 числа этого месяца Фонд Ethereum только что выпустил стандарт реальной верификации L1 zkEVM, который служит первым шагом к полноценному внедрению технологии доказательств с нулевым разглашением, в то время как главная сеть Ethereum поэтапно переходит в исполняющую среду, поддерживающую механизм верификации zkEVM.

Согласно его публично обнародованной дорожной карте, Ethereum L1 zkEVM будет запущен в течение года. Используя лаконичность zk-proof, Ethereum будет безопасно масштабироваться, постепенно интегрируя механизм ZKP-доказательств во все уровни протокола Ethereum. Для Ethereum это станет централизованной практической проверкой многолетних технологических запасов и реализаций в этой области.

Это означает, что главная сеть Ethereum перестанет быть просто слоем расчетов и превратится в платформу исполнения со встроенными возможностями самопроверки — так называемый «Проверяемый мировой компьютер».

В целом, если EIP-7987 повышает эффективность исполнения на микроуровне диспетчеризации, то L1 zkEVM обеспечивает качественный скачок на макроструктурном уровне. Он способен обеспечить рост производительности исполнения в 10–100 раз, одновременно перестраивая «способность главной сети Ethereum захватывать стоимость».

Переходя от исключительно слоя расчетов к проверяемому исполнительному механизму, сам L1 будет брать на себя большую роль связующего входа для пользователей, активов и ликвидности, а также получит больше возможностей для прямого противостояния конкуренции со стороны высокопроизводительных новых публичных цепочек, таких как Solana и Monad.

Разумеется, помимо обработки транзакций и самой архитектуры исполнения, Ethereum проводит всесторонние инновации и в более широких механизмах управления ресурсами и governance.

3. Другие комбинационные шаги по масштабированию L1

Помимо EIP-7987 и zkEVM, масштабирующее обновление Ethereum на уровне главной сети активно развивается сразу в нескольких базовых модулях, постепенно формируя высокоскоростную, низкопороговую и строго справедливую среду выполнения ончейн.

Например, Фонд Ethereum продвигает архитектурную оптимизацию под названием ePBS, планируя окончательно разделить роли proposta блока (Proposer) и сборщиков блока (Builder). Цель заключается в системном решении проблем неравного извлечения MEV, монополии на права сборки, укрепления прозрачности, устойчивости к цензуре и справедливости производства блоков на уровне механизма.

Что еще важнее, ePBS проходит глубокую интеграцию с другим ключевым компонентом — FOCIL. Основная цель FOCIL позволяет легким узлам проверять результаты выполнения блоков и транзакций без необходимости онлайн-поддержки полного состояния. В сочетании с ePBS процесс предложения, сборки и верификации в Ethereum будущего сформирует четкую архитектуру «разделения полномочий», что значительно повысит гибкость протокола.

Кроме того, такая комбинация открывает больше возможностей для сценариев конфиденциальных транзакций, легких узлов и мобильных кошельков, снижая порог участия. Это сигнализирует о постепенном переходе Ethereum к «модульной архитектуре консенсуса», приносящей децентрализованным системам большую компонуемость и институциональную гибкость.

Еще один недооцененный, но обладающий огромной долгосрочной ценностью путь масштабирования — это архитектура безсостоячных клиентов (Stateless Ethereum). Ее основная идея заключается в полной разгрузке нод от зависимости от «полного состояния цепи», путем внедрения механизма witness (доказательств состояния) позволяя узлам скачивать и верифицировать только данные, связанные с текущей транзакцией, что существенно снижает затраты на синхронизацию и проверку.

Для этих целей фонд EF разрабатывает визуальный инструмент под названием bloatnet.info, который количественно демонстрирует дисбаланс нагрузки на сеть, вызванный расширением состояния, создавая теоретическую базу для будущей очистки состояния, механизмов его сокращения и моделей аренды состояния.

Помимо этого, ранее исследовательская команда Ethereum активно исследовала предложение Beam, предлагающее устанавливать независимые ценовые кривые для различных типов ресурсов, таких как вычисления, хранилище и вызовы. Цель состоит во внедрении более детализированного механизма ценообразования ресурсов в Ethereum, стремясь трансформировать его из «одномерной системы биллинга» в «многомерный рынок ресурсов», подобно системам распределения ресурсов в традиционном облачном вычислении.

Заключение

Глядя правде в глаза, в эпоху, когда масштабирование через Rollup становится мейнстримом, а абстракция аккаунтов набирает популярность, многие могут полностью возлагать надежды на расширение за счет модели L2 «вычисления off-chain + расчеты on-chain».

Но реальность такова, что эволюция L1 никогда не останавливалась и не может быть заменена.

L2 способна вместить больше пользователей и высвободить пространство для вычислений, тогда как L1 предоставляет единые расчеты, точку опоры безопасности и базис управления ресурсами. Только их совместная эволюция позволит построить по-настоящему устойчивую, высокопроизводительную глобальную Web3 сеть ценности.

Будущее Ethereum может двинуться к по-настоящему единому мировому компьютеру только при условии синхронной эволюции L1 и L2.