Нативные роллапы: новое поколение решений для Ethereum

Криптовалютный мир стремительно развивается, и решения второго уровня (L2) уже стали неотъемлемой частью экосистемы Ethereum. Однако текущие роллапы создают проблемы: пользователи сталкиваются с плохим опытом взаимодействия, разработчики тратят время на создание сложных механизмов доказательств, а сама сеть Ethereum теряет доходы. Представьте, что есть технология, которая решает все эти проблемы одновременно — это нативные роллапы.

Что такое нативные роллапы и их отличия от обычных

Нативные роллапы — это новое поколение решений второго уровня, которые кардинально отличаются от привычных роллапов. Главное отличие заключается в том, как они обрабатывают транзакции и обеспечивают безопасность.

Обычные роллапы работают по принципу независимых систем. Они создают собственные механизмы доказательств, используют отдельные советы безопасности и требуют сложной инфраструктуры для подтверждения транзакций. Например, оптимистичные роллапы предполагают, что все транзакции корректны, но дают семь дней на их оспаривание. ZK-роллапы используют криптографические доказательства для подтверждения вычислений.

Нативные роллапы работают принципиально иначе. Они не создают собственные системы доказательств. Вместо этого они просто передают список транзакций базовому уровню Ethereum, который сам занимается их проверкой и хранением состояний.

Принцип работы нативных роллапов

Основой нативных роллапов служат прекомпиляторы исполнения — специальные встроенные контракты в протокол Ethereum. Эти контракты превращают роллапы в “программируемые шарды”, которые облегчают масштабирование без сложных голосований и вмешательства управляющих советов.

Процесс работы выглядит так: роллап собирает транзакции, формирует их в список и передает этот список в Ethereum. Базовый уровень получает данные и выполняет все необходимые проверки самостоятельно. Это означает, что роллап не тратит ресурсы на создание доказательств — всю работу делает сам Ethereum.

Ключевые особенности архитектуры

Архитектура нативных роллапов строится на нескольких важных принципах. Первый — полная зависимость от безопасности Ethereum. Роллап не создает собственные механизмы защиты, а полностью полагается на проверенную систему базового уровня.

Второй принцип — автоматическое наследование обновлений. Когда в Ethereum появляются новые функции или улучшения, нативные роллапы получают их автоматически. Это устраняет необходимость в ручных обновлениях и голосованиях.

Третий принцип — минимизация посредников. В отличие от обычных роллапов, которые могут зависеть от централизованных секвенсоров или управляющих советов, нативные роллапы работают максимально прозрачно и децентрализованно.

Технические аспекты и механизмы работы

Понимание технических деталей поможет оценить потенциал нативных роллапов. Технология опирается на несколько ключевых компонентов, каждый из которых играет важную роль в общей архитектуре.

Прекомпиляторы исполнения

Прекомпиляторы исполнения (EXECUTE-precompile) — это сердце нативных роллапов. Они представляют собой специальные контракты, встроенные непосредственно в протокол Ethereum. Эти контракты расширяют возможности виртуальной машины Ethereum (EVM) и позволяют обрабатывать транзакции роллапов на базовом уровне.

Прекомпиляторы работают как посредники между роллапом и основной сетью. Когда роллап отправляет пакет транзакций, прекомпилятор принимает их, анализирует и выполняет все необходимые проверки. Это включает верификацию подписей, проверку балансов и выполнение смарт-контрактов.

Важное преимущество такого подхода — стандартизация. Все нативные роллапы используют одни и те же прекомпиляторы, что обеспечивает единообразие и совместимость.

Механизм обработки транзакций

Обработка транзакций в нативных роллапах происходит в несколько этапов. Сначала роллап собирает транзакции от пользователей и формирует их в упорядоченный список. Этот список содержит всю необходимую информацию: адреса отправителей и получателей, суммы переводов, данные для выполнения смарт-контрактов.

Затем роллап отправляет этот список в Ethereum через специальную транзакцию. Прекомпилятор получает данные и начинает их обработку. Он последовательно выполняет каждую транзакцию, проверяя ее корректность и обновляя состояние блокчейна.

После обработки всех транзакций прекомпилятор записывает новое состояние роллапа в хранилище Ethereum. Это обеспечивает постоянную синхронизацию между роллапом и базовым уровнем.

Система доступности данных

Доступность данных — критически важный аспект любого роллапа. Пользователи должны иметь возможность получить информацию о своих транзакциях и состоянии счетов в любой момент.

В нативных роллапах эта проблема решается элегантно. Поскольку все данные обрабатываются и хранятся в Ethereum, они автоматически становятся доступными через стандартные механизмы сети. Пользователи могут запросить информацию о любой транзакции или состоянии счета напрямую из блокчейна Ethereum.

Однако такой подход имеет и недостатки. Хранение всех данных роллапа в Ethereum значительно увеличивает затраты на газ. По оценкам разработчиков, накладные расходы могут возрасти в 5-10 раз по сравнению с обычными роллапами.

Преимущества нативных роллапов

Нативные роллапы предлагают целый ряд преимуществ, которые делают их привлекательными для пользователей, разработчиков и всей экосистемы Ethereum. Рассмотрим основные достоинства этой технологии.

Повышенная безопасность

• Уровень безопасности: идентичен безопасности Ethereum
• Зависимости: отсутствуют внешние валидаторы и советы безопасности
• Риски: минимальные благодаря проверенной инфраструктуре

Пользователи могут хранить активы на нативном роллапе с тем же уровнем доверия, что и в основной сети Ethereum. Исключается риск взлома кошельков с мультиподписью или компрометации управляющих советов.

Упрощенная разработка

• Механизмы доказательств: не требуются
• Время разработки: значительно сокращается
• Обслуживание: минимальные затраты на поддержку

Разработчикам не нужно создавать сложные системы ZK или оптимистичных доказательств. Это освобождает ресурсы для работы над пользовательскими функциями и улучшением опыта взаимодействия.

Автоматическая совместимость

• Обновления: автоматическое наследование от Ethereum
• Стандарты: полное соответствие протоколам L1
• Квантовая безопасность: наследуется от базового уровня

Нативные роллапы всегда остаются синхронизированными с Ethereum. Когда основная сеть получает новые функции или обновления безопасности, роллапы автоматически получают их тоже.

Экономические преимущества для экосистемы

Нативные роллапы могут кардинально изменить экономику Ethereum. В отличие от обычных роллапов, которые удерживают большую часть комиссий у себя, нативные роллапы будут направлять значительную долю доходов обратно в основную сеть.

Это происходит потому, что обработка транзакций требует использования газа Ethereum. Каждая транзакция роллапа должна быть проверена и записана в основную сеть, что создает постоянный спрос на ETH.

Кроме того, нативные роллапы не смогут извлекать максимальную прибыль от MEV (максимальной извлекаемой стоимости). Поскольку транзакции обрабатываются прозрачно в Ethereum, возможности для манипуляций с порядком транзакций ограничены.

Недостатки и ограничения технологии

Несмотря на впечатляющие преимущества, нативные роллапы имеют существенные ограничения. Понимание этих недостатков критически важно для объективной оценки технологии.

Проблемы масштабируемости

Главная проблема нативных роллапов — необходимость повторного выполнения каждой транзакции в основной сети Ethereum. Это создает дополнительную нагрузку на сеть и увеличивает потребление газа.

В отличие от обычных роллапов, которые выполняют тысячи транзакций и отправляют в Ethereum только краткое доказательство, нативные роллапы требуют полной обработки каждой операции. Это ограничивает их пропускную способность лимитами газа основной сети.

Для решения этой проблемы разработчики предлагают использовать дополнительные криптографические методы, такие как ZK-доказательства или оптимистичные протоколы. Однако это усложняет архитектуру и частично нивелирует преимущества простоты.

Экономические ограничения

Стоимость использования нативных роллапов может быть значительно выше, чем у обычных L2-решений. Поскольку каждая транзакция должна быть обработана в Ethereum, пользователи фактически платят за газ основной сети плюс дополнительные накладные расходы.

По оценкам экспертов, использование прекомпиляторов исполнения увеличивает затраты на доступность данных в 5-10 раз. Это делает нативные роллапы менее привлекательными для микротранзакций и повседневного использования.

Технические ограничения

Нативные роллапы ограничены совместимостью с EVM. Это означает, что они не могут поддерживать альтернативные виртуальные машины, такие как Solana Virtual Machine (SVM) или MoveVM. Для проектов, которые хотят использовать специализированные форматы транзакций или кастомные методы учета газа, это может стать серьезным препятствием.

Кроме того, неполная эквивалентность EVM-совместимых роллапов может создавать проблемы совместимости. Некоторые функции, которые работают в обычных роллапах, могут не поддерживаться в нативной архитектуре.

Сравнение с существующими решениями

Чтобы лучше понять место нативных роллапов в экосистеме, важно сравнить их с существующими решениями масштабирования. Каждый тип роллапов имеет свои сильные и слабые стороны.

Нативные роллапы против оптимистичных

Оптимистичные роллапы, такие как Arbitrum и Optimism, используют принцип “доверяй, но проверяй”. Они предполагают, что все транзакции корректны, но предоставляют семидневный период для их оспаривания.

Основное преимущество оптимистичных роллапов — высокая пропускная способность при относительно низких затратах. Они могут обрабатывать тысячи транзакций и отправлять в Ethereum только сжатые данные.

Однако у них есть существенные недостатки. Семидневный период вывода средств создает неудобства для пользователей. Кроме того, безопасность зависит от активности валидаторов, которые должны отслеживать подозрительные транзакции.

Нативные роллапы решают эти проблемы, но за счет более высоких затрат и ограниченной пропускной способности.

Нативные роллапы против ZK-роллапов

ZK-роллапы используют криптографические доказательства с нулевым разглашением для подтверждения корректности транзакций. Это обеспечивает высокую безопасность и быстрый вывод средств.

Главные преимущества ZK-роллапов — мгновенная финальность транзакций и высокая пропускная способность. Пользователи могут выводить средства сразу после подтверждения доказательства.

Недостатки включают сложность разработки и высокие вычислительные требования для генерации доказательств. Кроме того, ZK-роллапы менее совместимы с существующими смарт-контрактами.

Нативные роллапы проще в разработке и полностью совместимы с EVM, но уступают в производительности.

Будущее разделение экосистемы

Эксперты прогнозируют, что рынок роллапов разделится на три основные категории. Каждая будет обслуживать свои специфические потребности.

Корпоративные роллапы будут создаваться компаниями для внутренних нужд. Они обеспечат полный контроль над обработкой транзакций и конфиденциальность данных, но пожертвуют децентрализацией.

Роллапы, ориентированные на производительность, будут фокусироваться на максимальной скорости и низких затратах. Проекты вроде MegaETH демонстрируют этот подход, используя централизованные секвенсоры для достижения сверхвысокой производительности.

Нативные роллапы займут нишу решений с максимальной безопасностью и децентрализацией. Они будут привлекать пользователей, которые готовы платить больше за гарантированную безопасность.

Практические применения и перспективы

Нативные роллапы открывают новые возможности для различных типов приложений. Их уникальные характеристики делают их особенно привлекательными для определенных сценариев использования.

Применение в DeFi

Децентрализованные финансы (DeFi) могут получить значительную выгоду от нативных роллапов. Высокий уровень безопасности делает их идеальными для протоколов, которые управляют крупными суммами.

Кредитные протоколы, такие как Aave или Compound, могут использовать нативные роллапы для обеспечения максимальной безопасности депозитов пользователей. Автоматическое наследование обновлений Ethereum гарантирует, что протоколы всегда будут использовать самые современные стандарты безопасности.

Протоколы управления активами также выиграют от нативных роллапов. Возможность принудительного вывода средств без разрешения роллапа устраняет риски цензуры и заморозки активов.

Корпоративные решения

Крупные компании и институциональные инвесторы проявляют растущий интерес к блокчейн-технологиям. Для них критически важны безопасность и соответствие регулятивным требованиям.

Нативные роллапы могут стать основой для корпоративных блокчейн-решений. Они обеспечивают уровень безопасности, сопоставимый с Ethereum, но с возможностью кастомизации под специфические бизнес-требования.

Банки и финансовые учреждения могут использовать нативные роллапы для создания внутренних платежных систем. Полная прозрачность и возможность аудита делают их привлекательными для регуляторов.

Развитие аппчейнов

Концепция application-specific chains (аппчейны) набирает популярность в криптоиндустрии. Это блокчейны, оптимизированные для конкретных приложений или сценариев использования.

Нативные роллапы предоставляют идеальную основу для создания аппчейнов. Разработчики могут сосредоточиться на уникальных функциях своего приложения, не беспокоясь о безопасности и инфраструктуре.

Например, игровые проекты могут создать нативный роллап, оптимизированный для обработки внутриигровых транзакций. Социальные сети могут использовать нативные роллапы для хранения пользовательского контента и управления репутацией.

Временные рамки внедрения

Джастин Дрейк, один из ведущих разработчиков Ethereum, прогнозирует появление первых нативных роллапов уже в 2025 году. Однако для достижения полной технической зрелости потребуется больше времени.

Первые версии, вероятно, будут иметь ограниченную функциональность и высокие затраты. Постепенно, с внедрением оптимизаций и увеличением лимитов газа в Ethereum, нативные роллапы станут более доступными.

Интеграция ZK-доказательств в нативные роллапы может значительно улучшить их эффективность. Это позволит объединить преимущества обеих технологий: простоту нативных роллапов и эффективность ZK-доказательств.

Нативные роллапы представляют собой значительный шаг вперед в развитии технологий масштабирования Ethereum. Они решают ключевые проблемы существующих решений: сложность разработки, зависимость от внешних валидаторов и фрагментацию экосистемы.

Основные преимущества технологии включают максимальную безопасность, упрощенную разработку и автоматическую совместимость с обновлениями Ethereum. Пользователи получают уровень доверия, сопоставимый с основной сетью, а разработчики могут сосредоточиться на создании уникальных функций.

Однако нативные роллапы не лишены недостатков. Высокие затраты на транзакции и ограниченная пропускная способность делают их менее подходящими для массового использования. Эти ограничения особенно заметны при сравнении с оптимистичными роллапами или высокопроизводительными решениями.

Будущее нативных роллапов зависит от способности разработчиков решить проблемы масштабируемости и стоимости. Интеграция с ZK-технологиями и оптимизация протокола Ethereum могут значительно улучшить их характеристики.

Для инвесторов и пользователей нативные роллапы представляют интересную альтернативу существующим решениям. Они особенно привлекательны для приложений, где безопасность важнее стоимости транзакций. Следите за развитием технологии и первыми проектами, которые начнут использовать нативные роллапы в своей архитектуре.