3월 26일 Monad 공동 창립자 Keone Hon은 Personal X에서 Rollup의 성능에 대한 심층 기사를 발표했습니다. 이 기사에서 Keone은 Cancun 업그레이드 후 Rollup의 이론적 TPS 한도를 계산하는 방법과 일부 단일 거래 수수료가 부과되는 이유에 대해 논의합니다. 레이어 2(기본)는 업그레이드 후에도 여전히 몇 달러에 달합니다. 또한 Keone은 Rollup이 직면한 몇 가지 과제에 대해서도 설명합니다. 병목 현상 제한 및 가능한 개선 사항. 최근에는 레이어 1과 레이어 2 모두에 영향을 미치는 롤업 실행 병목 현상과 가스 제한에 대한 시장의 우려가 커졌습니다.
데이터 가용성(DA)
칸쿤 업그레이드에 Blob 데이터 구조(EIP-4844)가 도입되면서 이더리움의 데이터 가용성(DA)이 크게 향상되었습니다. Layer2 데이터 동기화 트랜잭션은 더 이상 일반 Layer1 트랜잭션과 동일한 수수료 시장에 있을 필요가 없습니다. 현재 Blob의 용량은 블록당 125kb Blob 3개(12초)이며, 이는 초당 31.25kb입니다. 트랜잭션 크기가 약 100바이트이므로 이는 모든 Rollup의 공유 TPS가 약 300바이트임을 의미합니다.
여기에는 특별한 언급이 필요한 몇 가지 정보가 있습니다.
- 첫째, Rollup이 더 나은 트랜잭션 데이터 압축 기술을 채택하여 단일 트랜잭션의 크기를 줄이면 TPS가 성장할 수 있습니다.
- 둘째, 이론적으로 Blob을 사용하여 데이터를 동기화하는 것 외에도 Rollup은 계속해서 calldata를 사용하여 데이터를 동기화할 수 있습니다(즉, Cancun 업그레이드 이전의 기존 솔루션). 하지만 그렇게 하면 복잡성이 더 커집니다.
- 셋째, 다양한 ZK 롤업 게시 상태(특히 zkSync Era 및 Starknet) 방식에 차이가 있으므로 이러한 롤업의 경우 계산 방법 및 결과도 달라집니다.
롤업 가스 한도
최근 베이스(Base)는 네트워크상의 일반 거래에 가스비가 몇 달러까지 인상되면서 폭발적으로 주목을 받고 있다. 왜 베이스 네트워크는 칸쿤 업그레이드 이후 일정 기간 동안만 성능이 저하되었다가 이제는 업그레이드 이전 수준으로 돌아가거나 심지어 이를 초과하게 되었습니까? 이는 Base의 블록에 대한 총 가스 제한이 있기 때문이며, 이는 코드의 매개변수를 통해 시행됩니다.
현재 Base에서 사용하는 가스 매개변수는 Optimism과 동일합니다. 즉, Layer2 블록(2초)당 총 500만 가스 제한이 있습니다. 네트워크의 수요(총 거래 수)가 공급(블록 공간)을 초과하면 가격 정산은 주문형 실행 메커니즘을 채택하여 네트워크의 가스가 급증하게 됩니다.
Base가 총 가스 한도를 늘리지 않는 이유는 무엇입니까? 즉, Rollup이 총 가스 한도를 설정해야 하는 이유는 무엇입니까? 위에서 언급한 데이터 가용성에 대한 TPS 상한 외에도 실제로 실행 처리량의 병목 현상과 상태 증가의 숨겨진 위험이라는 두 가지 주요 이유가 있습니다.
문제 1: 실행 처리량의 병목 현상
일반적으로 EVM Rollup은 Geth에서 EVM 포크를 실행합니다. 이는 Geth 클라이언트와 유사한 성능 특성을 가지고 있음을 의미합니다. Geth의 클라이언트는 단일 스레드(즉, 한 번에 하나의 작업만 처리할 수 있음)이며 LevelDB/PebbleDB 인코딩을 사용하고 해당 상태를머클 패트리샤 트리(MPT). 이는 SSD(Solid-State Drive)에 데이터를 저장하기 위해 다른 트리 구조(LSM 트리)를 기본 계층으로 사용하는 범용 데이터베이스입니다.
롤업의 경우 "상태 액세스"(머클 trie) 및 "상태 업데이트"(업데이트머클 각 블록의 끝에 있는 트리)는 실행 프로세스에서 가장 비용이 많이 드는 링크입니다. 이는 SSD에서 단일 읽기 비용이 40~100마이크로초이고머클 trie 데이터 구조는 다른 데이터 구조(LSM 트리)에 내장되어 있어 불필요한 추가 찾기가 많이 필요합니다.
이 링크는 복잡한 파일 시스템에서 특정 파일을 찾는 과정으로 상상해 볼 수 있습니다. 루트 디렉터리(trie 루트 노드)에서 대상 파일(리프 노드)까지 이동해야 합니다. 각 파일을 검색할 때는 데이터베이스 LevelDB에서 특정 키를 찾아야 하며, LevelDB 내부에서는 LSM 트리라는 또 다른 데이터 구조를 통해 실제 데이터 저장 작업을 수행해야 합니다. 이 프로세스로 인해 추가 검색이 많이 발생합니다. 단계. 이러한 추가 단계는 전체 데이터 읽기 및 업데이트를 상당히 느리고 비효율적으로 만듭니다.
Monad 설계에서는 MonadDb를 통해 이 문제를 해결했습니다. MonadDb는 저장을 지원하는 사용자 정의 데이터베이스입니다.머클 LevelDb의 오버헤드를 피하면서 디스크에서 직접 시도합니다. 비동기 IO를 지원하여 여러 읽기를 병렬로 처리할 수 있습니다. 파일 시스템을 우회합니다.
또한 Monad가 채택한 "낙관적 병렬 실행" 메커니즘을 사용하면 여러 트랜잭션을 병렬로 실행할 수 있으며 해당 상태를 MonadDb에서 병렬로 추출할 수 있습니다.
그러나 Rollup에는 이러한 최적화 기능이 없으므로 실행 처리량에 병목 현상이 발생합니다. 주목해야 할 점은에리곤/에 대한 클라이언트에는 데이터베이스 효율성을 위한 특정 최적화 기능이 있으며 일부 롤업 클라이언트도 이러한 클라이언트(예: OP-Reth)를 기반으로 구축됩니다. Erigon/Reth는 평평한 데이터 구조를 사용하여 어느 정도 읽을 때 쿼리 비용을 줄입니다. 그러나 비동기 읽기나 다중 스레드 처리는 지원하지 않습니다. 추가적으로,머클 루트는 각 블록 이후에 다시 계산되어야 하는데, 이는 다소 느린 프로세스이기도 합니다.
문제 2: 국가 성장의 숨겨진 위험
다른 블록체인과 마찬가지로 Rollup은 활성 상태가 너무 빨리 증가하는 것을 방지하기 위해 처리량을 제한합니다. 시장에서는 상태 성장률이 우려되는 이유가 상태 데이터가 크게 증가하면 솔리드 스테이트 드라이브(SSD)에 대한 장치 수요도 높아져야 하기 때문이라는 주장이 일반적입니다. SSD는 상대적으로 저렴하고(고품질 2TB SSD는 약 200달러), 이더리움의 전체 상태는 거의 10년 역사에서 "고작" 약 200GB에 불과했습니다. 순수한 스토리지 관점에서 보면 여전히 성장할 여지가 많습니다.
더 큰 숨겨진 위험은 상태가 계속 증가함에 따라 지정된 상태 조각을 쿼리하는 시간이 길어진다는 것입니다. 그 이유는 현재머클 Patricia Trie는 "노드에 자식 노드가 하나만 있다"라는 조건이 충족되면 "단축키"를 사용합니다. 이는 유효 깊이를 줄일 수 있습니다.트라이 따라서 쿼리 프로세스 속도가 빨라집니다. 그러나, 상태가머클 트리가 점점 더 가득 차면 사용할 수 있는 "바로가기"가 점점 더 적어질 것입니다. 요약하면, 국가 성장의 숨겨진 위험은 궁극적으로 국가 접근 효율성의 문제입니다. 따라서 국가 접근을 가속화하는 것이 국가 성장을 더욱 지속 가능하게 만드는 열쇠입니다.
단순히 하드웨어 작업을 최적화할 수 없는 이유는 무엇입니까?
레이어 2는 현재 상대적으로 중앙 집중화된 상태에 있습니다. 즉, 네트워크는 여전히 단일 시퀀서에 의존하여 상태를 유지하고 블록을 생성합니다. 모든 상태가 메모리에 저장될 수 있도록 매우 높은 RAM(랜덤 액세스 메모리)이 있는 하드웨어에서 분류기를 실행하는 것은 어떨까요?
여기에는 두 가지 이유가 있습니다.
- 첫째, 이는 이더리움 메인 네트워크의 데이터 가용성 병목 현상 문제를 해결하지 못할 것입니다. 현재 Base의 상황을 보면 네트워크 가스의 급증은 메인 네트워크의 데이터 가용성 부족으로 인한 것이 아니라 장기적으로 이것이 Rollup을 제한하는 주요 병목 현상이 될 것입니다.
- 둘째, 분권화의 문제이다. 분류기는 여전히 고도로 중앙 집중화되어 있지만 네트워크 운영과 관련된 다른 역할도 중요합니다. 또한 노드를 독립적으로 실행하고, 동일한 트랜잭션 기록을 재생하고, 동일한 상태를 유지할 수 있어야 합니다.
Layer1의 원시 트랜잭션 데이터와 상태 커밋은 전체 상태를 잠금 해제하는 데 충분하지 않습니다. 전체 상태에 액세스해야 하는 모든 역할(예: 판매자, 거래소 또는 자동 거래자)은 전체 레이어 2 노드를 실행하여 트랜잭션을 처리하고 상태의 최신 복사본을 보유해야 합니다. 롤업은 여전히 블록체인이며, 블록체인은 공유된 글로벌 상태를 통해 글로벌 조정을 가능하게 한다는 점에서 흥미롭습니다. 모든 블록체인에는 강력한 소프트웨어가 필요하며 단순히 하드웨어를 최적화하는 것만으로는 충분하지 않습니다.
커뮤니티 상호작용
Keone이 이 기사를 게시한 후 여러 헤드 레이어 2 프로젝트의 핵심 인력이 게시물 아래에서 상호 작용했습니다.
zkSync의 공동 창립자인 Alex Gluchowski는 "머클 루트는 각 블록 후에 다시 계산되어야 한다"는 기사의 내용과 관련하여 Monad에게 이 점에서 어떻게 다른지 물었습니다. Keone의 대답은 각 블록 이후에 머클 루트를 계산하기 위한 최적화된 알고리즘이 있을 것이라는 것이었습니다.
베이스 담당자인 제시 폴락(Jesse Pollak) 역시 이를 이용해 칸쿤 업그레이드 이후 베이스의 가스비가 하락하지 않고 오히려 상승한 이유를 설명했다. 그는 EIP-4844가 Layer1 수준에서 DA 비용을 크게 줄였다고 말했습니다. 가스 비용을 줄여야 했지만 네트워크 트랜잭션 요구로 인해 5배 이상 증가했으며 Base 네트워크의 블록에는 초당 250 가스 제한이 있습니다. 수요가 공급을 초과하여 가스 요금이 상승합니다.
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