Penulis: Kompilasi Poligon: blockchain vernakular
Saat ini, tim teknik di Polygon Labs berbagi usulan arsitektur Polygon 2.0, yang bertujuan untuk memberikan skalabilitas tak terbatas dan likuiditas terpadu, serta mewujudkan visi Polygon sebagai lapisan nilai Internet.
Sepanjang sejarahnya, Web3 telah menghadapi masalah penskalaan yang sulit. Meskipun dimungkinkan untuk terus menambahkan rantai baru untuk memenuhi permintaan ruang blok, hal ini pasti ada harganya: fragmentasi likuiditas dan pengalaman pengguna yang buruk.
Polygon 2.0 adalah solusinya. Sama seperti Internet adalah lingkungan akses informasi yang dapat diskalakan secara elastis dan terpadu, Polygon 2.0 juga merupakan lingkungan akses nilai yang dapat diskalakan secara elastis dan terpadu: lapisan nilai Internet.
Kami yakin proposal ini dapat dan harus memandu semua pengembangan protokol Polygon ke depan, baik sebagai bintang utara konseptual maupun sebagai kerangka pengembangan formal.
Latar belakang: divergensi dan konvergensi
Sejak awal Polygon, pengembang dan komunitasnya telah merangkul semangat eksperimen. Alih-alih mencoba memprediksi masa depan dan bertaruh pada satu pendekatan, kami secara aktif mendorong berbagai pendekatan untuk membangun infrastruktur blockchain generasi berikutnya. Ini konsisten dengan proses khas pemecahan masalah kreatif, di mana fase divergen dalam mengeksplorasi banyak ide dan pendekatan diikuti oleh fase konvergen, di mana ide dan pendekatan ini berkonsolidasi dan menghasilkan solusi untuk suatu masalah. Mengingat bahwa blockchain adalah industri yang masih muda dan sangat dinamis, pendekatan ini merupakan pilihan yang jelas.
Selama fase divergensi awal, tim pengembangan Polygon bereksperimen di tumpukan teknologi. Hanya untuk menyebutkan beberapa upaya ini:
- Berbagai arsitektur blockchain: sidechain, rollup, validium, dll.;
- Berbagai metode membangun lingkungan eksekusi yang didukung oleh ZK: zkEVM tipe 1-3, Polygon Miden;
- Beberapa klien blockchain: Polygon Edge, klien Ethereum yang ada, dan klien khusus seperti yang saat ini digunakan oleh Polygon zkEVM rollup;
- Berbagai solusi untuk bagian lain dari tumpukan, seperti pengiriman pesan lintas rantai, mempertaruhkan, dll.
Tahap ini sangat bermanfaat. Berbagai pendekatan dan teknik dicoba dan banyak pelajaran penting yang didapat. Saatnya mulai memfilter dan mengintegrasikan ide dan upaya.
Selama fase konvergensi, tim protokol Polygon dan kontributor secara bertahap diselaraskan pada arsitektur protokol tertentu (yaitu kumpulan teknologi), yang sekarang kami senang gunakan sebagai infrastruktur optimal untuk lapisan nilai Internet.
Arsitektur Protokol
Arsitektur Polygon 2.0 diformalkan sebagai kumpulan lapisan protokol yang dirancang untuk berfungsi bersama. Mungkin contoh paling menonjol dari arsitektur berlapis ini adalah Internet Protocol Suite, yang empat lapisannya (Tautan, Jaringan, Transportasi, dan Aplikasi) menggerakkan Internet. Setiap lapisan protokol memiliki sub-proses khusus, dan pemisahan logis ini menyederhanakan penalaran, implementasi, dan pemutakhiran arsitektur.
Polygon 2.0 terdiri dari empat lapisan protokol, masing-masing mendukung proses penting dalam jaringan:
- Lapisan janji
- Lapisan interoperabilitas
- Lapisan eksekusi
- Lapisan verifikasi
Lapisan janji
Lapisan janji adalah protokol berbasis PoS (Proof of Stake) yang memanfaatkan token asli Polygon untuk menyediakan desentralisasi ke rantai Polygon yang berpartisipasi. Ini dilakukan melalui kumpulan validator umum yang sangat terdesentralisasi dan model taruhan ulang bawaan.
Lapisan janji diimplementasikan pada Ethereum melalui dua jenis kontrak pintar:
Manajer Validator: Manajer Validator adalah kontrak pintar yang mengelola kumpulan validator publik yang dapat digunakan oleh semua rantai Polygon. Itu melakukan hal berikut:
- Menjaga pendaftaran verifikator;
- Menangani permintaan staking dan unstaking dari validator;
- Izinkan validator untuk berlangganan, yaitu, menggadaikan ulang sejumlah rantai Polygon;
- Tangani acara potong.
Manajer Rantai: Kontrak Manajer Rantai mengelola kumpulan validator untuk setiap rantai Poligon. Setiap rantai Polygon memiliki kontrak Manajer Rantai, yang menjalankan fungsi berikut:
- Tentukan tingkat desentralisasi yang diinginkan, yaitu jumlah validator;
- (Opsional) Tetapkan persyaratan tambahan untuk validator (mis. kepatuhan GDPR, memegang token lain selain token asli Polygon, dll.);
- (Opsional) Tentukan kriteria pemotongan.
Seperti disebutkan di atas, Lapisan Pasak memberikan desentralisasi rantai Poligon “di luar kotak”, sehingga memungkinkan tim rantai ini untuk fokus pada kasus penggunaan dan komunitas daripada infrastruktur. Untuk validator, ini menawarkan hadiah yang dijamin dalam token Polygon, serta kesempatan untuk menerima aliran pendapatan tambahan dengan mengumpulkan biaya transaksi dan hadiah token tambahan dari rantai yang mereka validasi.
Lapisan interoperabilitas
Lapisan interoperabilitas memfasilitasi perpesanan lintas rantai yang aman dan mulus dalam ekosistem Polygon. Ini mengabstraksi kompleksitas komunikasi lintas rantai dan membuat seluruh jaringan Polygon terlihat seperti rantai bagi pengguna, dengan mengaktifkan:
- Akses bersama ke aset Ethereum asli: Jembatan lintas rantai sering kali mengharuskan pengguna untuk membuat versi sintetik dari token Ethereum - mimpi buruk pengalaman pengguna. Lapisan interoperabilitas menyediakan jembatan bersama ke Ethereum dan memungkinkan transfer lintas rantai mulus dari aset Ethereum asli.
- Komposabilitas mulus: Lapisan interoperabilitas dapat mendukung transaksi lintas rantai atom hampir instan, yang merupakan bagian inti dari visi likuiditas terpadu Polygon 2.0.
Lapisan interoperabilitas memperluas desain protokol LxLy yang saat ini digunakan oleh Polygon zkEVM rollup dan konsep antrian pesannya. Setiap rantai Polygon mempertahankan antrean pesan keluar lokal dalam format yang telah ditentukan yang berisi: pesan (aset digital, yaitu pesan token atau arbitrer), rantai tujuan, alamat tujuan, dan metadata. Antrean pesan memiliki bukti ZK yang sesuai. Setelah bukti ZK yang mereferensikan antrean tertentu diverifikasi di Ethereum, pesan apa pun dari antrean tersebut dapat dikonsumsi dengan aman oleh rantai penerima dan alamatnya.
Berdasarkan desain ini, kami mengusulkan untuk memperkenalkan komponen agregator unik untuk lebih meningkatkan transaksi lintas rantai, membuatnya mendekati instan dan atomik. Agregator berada di antara rantai Polygon dan Ethereum dan menyediakan dua layanan:
- terima bukti ZK dan representasi antrean pesan (mis. akar Merkle);
- Gabungkan bukti ZK menjadi satu bukti ZK dan serahkan ke Ethereum untuk verifikasi.
Setelah bukti ZK diterima oleh agregator, rantai penerima dapat mulai menerima pesan masuk secara optimis (mengetahui bahwa konsistensi global akhirnya dijamin oleh bukti ZK), yang membuat interaksi lintas rantai menjadi mulus. Dengan menggabungkan bukti ZK, agregator sangat mengurangi konsumsi Gas Ethereum untuk verifikasi bukti.
Untuk memastikan ketahanan hidup dan sensor, agregator harus dijalankan secara terdesentralisasi oleh validator Polygon dari kelompok validator publik yang disebutkan di atas.
Lapisan eksekusi
Lapisan eksekusi memungkinkan setiap rantai Polygon menghasilkan kumpulan transaksi yang dipesan, juga dikenal sebagai blok. Lapisan protokol ini relatif dikomoditisasi; sebagian besar jaringan blockchain (Ethereum, Bitcoin, dll.) Menggunakannya dalam format yang serupa.
Lapisan eksekusi memiliki beberapa komponen seperti:
- P2P: memungkinkan node (validator dan full node) untuk menemukan satu sama lain dan bertukar pesan;
- Konsensus: memungkinkan validator menyetujui satu pandangan dunia (yaitu blockchain);
- Mempool: Kumpulkan transaksi yang dikirimkan oleh pengguna dan sinkronkan di antara validator;
- Basis data: menyimpan riwayat transaksi;
- Penghasil saksi: Hasilkan data saksi yang diperlukan oleh pembukti ZK.
Mengingat lapisan ini dikomoditisasi tetapi relatif rumit untuk diterapkan, implementasi kinerja tinggi yang ada (seperti Erigon) harus digunakan kembali sebanyak mungkin.
Lapisan validasi
Proof Layer adalah protokol bukti ZK yang fleksibel dan berkinerja tinggi. Ini menghasilkan bukti untuk semua transaksi (internal dan eksternal (yaitu, cross-chain)) untuk setiap rantai Polygon.
Lapisan bukti memiliki komponen berikut:
- Pembukti universal: Pembukti ZK berkinerja tinggi, dikembangkan oleh peneliti ZK di Polygon, sebagai penerus Plonky2, SNARK rekursif yang dengan sendirinya meningkatkan batas efisiensi pembuktian dengan dua kali lipat dan menunjukkan bahwa Polygon ZK Keahlian tim . Prover menyediakan antarmuka bersih yang dirancang untuk mendukung jenis transaksi arbitrer, format mesin negara. Selain itu, menggunakan satu pembukti membuat agregasi bukti dan verifikasi menjadi sederhana dan sangat efisien.
- (Opsional) State Machine Constructor: Kerangka kerja untuk mendefinisikan state machine, yang dikembangkan oleh peneliti ZK Polygon sebagai penerus PIL, digunakan untuk membangun implementasi zkEVM Polygon awal. Konstruktor mengabstraksi kompleksitas mekanisme bukti dan memungkinkan pengembang untuk membangun mesin negara melalui antarmuka yang mudah digunakan. Ini modular; memungkinkan pengembang untuk menentukan mesin negara yang dapat diparameterisasi, membuatnya lebih mudah untuk membangun, menguji, dan mengaudit mesin negara yang besar dan kompleks.
- Mesin Negara: Simulasi lingkungan eksekusi dan format transaksi yang dibuktikan oleh pembukti. Mesin negara dapat diimplementasikan menggunakan konstruktor di atas, atau dapat disesuaikan sepenuhnya, misalnya menggunakan Rust. Tim ZK Polygon menyediakan dua implementasi state machine - zkEVM dan MidenVM - dan komunitas dapat membangun implementasi state machine lainnya (seperti zkWASM).
Proof layer dengan performa tinggi dan performa yang fleksibel memberikan beberapa manfaat utama,
Terutama: (i) pembuatan bukti, agregasi dan verifikasi yang sederhana dan efisien, (ii) komunikasi lintas rantai antara mesin negara yang berbeda.
Melihat ke masa depan
Selama beberapa hari dan minggu ke depan, kami akan mendalami lapisan protokol Polygon 2.0. Kita akan mengeksplorasi bagaimana masing-masing dari mereka bekerja pada tingkat yang lebih rendah, dan bagaimana mereka bersatu untuk membentuk arsitektur lapisan nilai internet yang unik dan optimal.
Seperti biasa, kami mengundang komunitas untuk meninjau dan memberikan umpan balik atas proposal ini dan penelaahan mendalam yang akan datang. Mari kita raih Polygon 2.0 bersama-sama!
