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Telegram群组:以太坊单双博彩(www.326681.com)_开发者可以怎样降低以太坊Layer2上的生意用度

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自 2020 年以来,Ethereum 的扩张蹊径图一直围绕「Rollup」睁开: 使用证实(无论是零知识证实照样 optimistic 敲诈证实)来继续 Ethereum 平安性的自力执行环境。

经由多年的生长,Rollup 终于完成了部署,并正在获得接纳。Arbitrum 的王牌 optimistic Rollup 已经上线近一年,时代有价值跨越 27 亿美元的资产存入跨链桥,而 Optimism 则紧随厥后。Loopring 和 dydX 等针对于特定应用程序的零知识 Rollup 也获得了普遍使用,许多竞争性的通用零知识 Rollup 将在未来几个月内推出。

只管 Rollup 现在正在快速迅速,但一些人照样郁闷其用度居高难下。

事实上,Arbitrum 和 Optimism 的生意用度仍然显著高于 Solana 和 Polygon 等「低用度」链。

那么,是什么阻碍了这些 Rollup 的生长?

Rollup 经济学

为了明晰生意用度,我们首先需要分清区块链生意所发生的种种成本:

・执行

这是一个网络中所有节点执行生意并验证效果是否有用所需的成本(例如:你现实拥有你所转移 Token 的所有权)。

・存储/状态

这是用新值更新区块链「数据库」的成本(例如:在 Token 转移后,发送方的余额削减,吸收方的余额增添)。

・数据可用性

为了让区块链保持去信托化并可被所有人验证,区块链必须确保所有关于生意的相关数据与所有网络介入者果然共享。从本质上讲,这就是要保证天下上每小我私人都能看到你的生意。若是没有这种保证,种种攻击就都有可能发生(被称为扣块攻击)。

正如我们所见,数据可用性是当今区块链的要害瓶颈之一。

Rollup :将执行转移至链外

Rollup 的主要提高在于,它将区块链的执行和存储转移到了「链外」,即一组有限的节点上举行。与其让网络中的每个 Ethereum 节点执行所有生意或存储每条更新,我们可以直接把这个义务委托给 Rollup 运营商。

不外,这是否意味着我们需要信托这群操作员?岂非这不是中央化吗?

Rollup 会使用种种证实类型来继续 Ethereum 的平安性。Optimistic Rollup 允许单一老实的实体提交一个「敲诈证实」,并为一个行为不端的序列器赢得奖励,而 ZK Rollup 使用零知识证实来证实 Layer-2 链已经准确更新。

数据可用性的权衡

将执行从主链转移可以大大降低执行和状态存储的成本,不外 Rollup 仍需要将他们的数据公布到 Layer-1 链上以确保数据的可用性。从本质上讲,Rollup 支付低廉的 Layer-2 执行和存储成本,但仍需要支付 Layer-1 的用度来公布他们的数据。

这可以在 ArbiScan 区块浏览器中任何生意的「Advanced TxInfo」标签上看到。生意用度由公布到 L1 的挪用数据成本、L2 上使用的盘算和 L2 存储组成,而在险些所有的生意中,L1 的挪用数据都是用度的主要泉源。也就是说,Rollup 上最需要解决的问题即是将数据公布到 Layer-1 的用度问题。

数据可用性的未来

虽然数据可用性对于 Rollup 来说仍是一大瓶颈,但随着时间推移这种情形也会获得缓解。

Ethereum 的升级,如 Proto-Danksharding 和最终的完全 Danksharding 将大大降低向 Ethereum 公布数据的成本。此外,Celestia 这样的项目旨在提供自力的链,而这些链是专门为提供廉价的数据可用性而确立的。

从久远来看,Danksharding 和 Celestia 这样的系统将降低数据可用性成本并增添其厚实性,同时将问题抛回到执行层面。然而,这些解决方案还需要时间才气完全成熟:Celestia 尚有几个月的时间才会公布其主网,而在 Ethereum 能够增添像 Proto-Danksharding 这样的数据可用性升级之前,可能还需要一年多的时间。

挪用数据压缩

数据压缩是一个比盘算机自己还要古老的领域。莫尔斯电码发现于 1838 年,是已知最早应用数据压缩的实例。然后,盘算机的使用加速了人们对于数据压缩的研究,于是上世纪 50 年月哈夫曼编码这样的算法就发现了出来。

鉴于 Rollup 的执行成本低廉,但数据可用性成本昂贵,这些团队一直在将数据压缩算法整合到他们的协议当中。Optimism 已经将 Zlib 压缩算法整合到他们的 Rollup 中,而 Arbitrum 即将推出的 Nitro 升级版则使用了 brotli 压缩算法。

注重:这个实验可能是在 Nitro 公布之前急急完成的,以便在未压缩的 Arbitrum 挪用数据上举行实验。

数据压缩算法一定是有用的工具,有助于降低这些挪用数据的成本。然而,压缩区块链生意是一项艰难的义务:数据压缩的作用是寻找相同的模式并缩短它们。然而,生意中充满了地址、哈希值和署名,对于这些压缩算法来说,它们本质上是「随机数据」,不具有相似性。

只有当开发者最先体贴若何削减他们应用程序中的挪用数据,该类数据的成本才气真正降低。2020-2021 年的天价 Gas 价钱迫使开发者优化他们的代码,以只管削减执行和状态存储。

当我们过渡到 L2 天下时,挪用数据将从最廉价的资源酿成最昂贵的资源,因此开发者必须再次学习这些新的优化方案。

实验:我们可以将一次简朴的 Token 传输压缩到什么水平

现在让我们在 Arbitrum 上做一个实验:我们可以将一个简朴的 Token 传输所需的挪用数据压缩到什么水平?这些优化能在多洪水平上降低生意用度?

实验设计与控制组生意

为了举行我们的实验,我们将确立一个简朴的智能合约,将一个 Token 从生意发送方转移到任何给定的地址。

这个智能合约确实需要用户在发送我们的现实测试生意之前,先发送一个 approve() 生意。由于这个限制,用户可能不会想用这个系统举行 Token 转移。然而,本实验中用到的节约成本方式也可以应用于其他合约(例如,优化的 Uniswap 路由器)。

在实验最先时,我们将发送一个「控制」生意以获得基准成本,它会挪用一个简朴的 Solidity 函数,用于通报 Token 地址、吸收者地址和要转移的 Token 数目。

我们的测试生意使用了 576,051 个 ArbiGas,总用度为 0.43 美元。

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数据删减

用于对照组的挪用数据有许多我们可以剥离出来的不需要数据。首先,我们需要删除所有的零,这些零只是用于数据填充。虽然它们非零字节更廉价,但仍会产天生本,以是我们需要将其删除。

开头尚有一个 4 字节的函数署名,它是我们试图挪用哪个 Solidity 函数的标识符。我们可以删除这个数据,让我们的代码推断出我们所要接纳的行动。

经由这两步优化之后我们已经将字节码从 100 削减到 43 了。这样一来,我们的测试生意使用了 494,485 ArbiGas(削减了 14%),破费 0.37 美元。

「助手」合约

现在我们的大部门数据是由挪用数据中的两个地址组成的:一个是我们要转移的 Token 地址,另一个是转移的吸收地址。

然而,我们可以假设大多数用户都在转移同样的几种 Token(WETH,Dai,USDC)。以是,从挪用数据中删除整个 Token 地址的其中一个方式是为该 Token 部署一个特殊的「助手」合约。若是我们可以把生意发送给这个助手,就完全制止了发送 Token 地址的需要。

这样我们就把数据字节码削减到了 23 字节,测试生意使用了 457,546 ArbiGas(比对照组削减了 21%),成本为 0.34 美元。

地址查询表

上一阶段我们用「助手合约」从挪用数据中删除了一个地址,然则我们的挪用数据中仍包罗有另一个地址。

我们是否可以可以找到另一种更可靠的「压缩」地址方式呢?

值得庆幸的是,Arbitrum 有一个名叫「地址表注册」的内置合约,我们可以用它来缩短我们的挪用数据。

这个合约本质上是一个「电话簿」,可以将 20 字节的 Ethereum 地址转换为简朴的整数。想象一下,你的同伙有一本传统的电话簿:与其把你的整个电话号码读给他们听,不如直接说「我是电话簿第 200 页上的第 4 个电话号码」,然后让他们查到你的号码。

因此,我们可以制订一个合约并用「地址索引」来取代完整的地址,并在内部查询到它。

这样我们既省去了 Token 地址又省去了吸收地址,从而将将挪用数据削减到 9 字节。云云一来,我们的测试生意使用了 428,347 ArbiGas(比对照组削减了 26%),成本为 0.32 美元。

方式合并

最后,让我们把所有的方式整合到一起:

・移除数据填充与函数选择器

・使用辅助合约来删除常见的地址

・使用 Arbitrum 地址表来缩短其他地址

所有加在一起,我们的挪用数据巨细现在只有 6 个字节了。最后的测试生意使用了 426,529 ArbiGas(也比对照组削减了 26%,比之前的测试组略低),破费 0.32 美元。

有损压缩

我们刚刚谈到的所有压缩方式都属于「无损压缩」,即压缩后的输出包罗与原始输入相同的所有数据。

但就像照片和视频文件通常会使用「有损压缩」算法来删除不需要的信息一样,我们也可以在大多数情形下删除不需要的数据。

我们可以通过缩短数字往复除不需要的精度。例如,ERC-20 Token 往往有着 18 位小数的精度,但大多数用户通常只体贴小数点后 4 位。为此,我们可以确立一个合约,默认接受小数点后 8 位的数字并乘以 10 的 10 次方,并为需要更多精度的用户提供响应的辅助功效。

同样,日期通常示意为「1970 年 1 月 1 日以来的秒数」(也被称为 Unix 时间)。合约可以通过设定的差其余时间单元,如分钟、小时或天来削减这个整数的巨细,并可以设置自己的「纪元」,例如,2015 年 1 月 1 日。

履历总结

总之,挪用数据已经从 Ethereum L1 上最廉价的资源,酿成了 Ethereum Rollup 上最昂贵的资源。Proto-Danksharding 和 Celestia 这样的数据可用性手艺最终会解决这一问题,但二者都还没有上线,而且数据可用性变得廉价且普遍可能还需要几年时间。

因此,区块链开发者需要异常注重他们生意所需的挪用数据数目,由于这对终端用户的生意用度会发生重大影响。

这篇文章概述了一些可用于削减挪用数据的手艺方式,我信托随着越来越多的「优化雄师」将注重力转向 Layer 2,此类方式将变得愈发厚实。

原文问题:《Crunching the Calldata》

原文作者:David Mihal

原文编译:Kxp,BlockBeats

泉源:区块律动

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