Layer N được thiết kế với một sứ mệnh duy nhất: mở rộng phạm vi của những gì có thể thực hiện trên chuỗi. Chúng tôi tin rằng việc xây dựng trong web3 không bao giờ nên là một sự đánh đổi. Nhưng cơ sở hạ tầng blockchain hiện nay bị hạn chế nặng nề và đối mặt với hai thách thức lớn: hiệu suất và tính kết hợp. Các giải pháp hiện tại ưu tiên một yếu tố hơn yếu tố kia.

Phương pháp toàn cầu của việc xây dựng trên L1 hoặc L2 có ưu điểm về tính kết hợp đồng bộ giữa các ứng dụng chia sẻ trạng thái chung. Nhược điểm lớn là sự suy giảm hiệu suất do việc quá mức sử dụng tài nguyên blockchain cơ bản bởi một số lượng ứng dụng có thể không giới hạn. Các ứng dụng chia sẻ băng thông tính toán và gas giống nhau với hàng nghìn ứng dụng khác, dẫn đến sự giới hạn về quy mô và tự do tính toán (tức là khó khăn trong việc triển khai các tính năng phức tạp và sáng tạo), tắc nghẽn và đột ngột tăng gas. Yêu cầu đồng thuận cho các giải pháp L1 cũng có nghĩa là độ trễ thường là vài lần cao hơn so với các ứng dụng web2 điển hình. Ngay cả các giải pháp L2 mới cũng không thể sánh kịp trải nghiệm UX của web2 do các rào cản về thông lượng khả dụng dữ liệu. Những vấn đề hiệu suất này dẫn đến trải nghiệm người dùng tổng thể bị suy giảm.

Phương pháp khác phổ biến là xây dựng một standalone rollup. Ưu điểm ở đây là một môi trường tính toán được xây dựng mục đích và chuyên biệt, giúp việc xây dựng các ứng dụng có thể mở rộng trở nên dễ dàng hơn. Nhược điểm lớn là mất tính kết hợp đồng bộ và sự phân mảnh thanh khoản kết quả. Các giải pháp như cầu nối và khung tương tác tồn tại, nhưng chúng dẫn đến các vấn đề khác như rủi ro cầu nối bên thứ ba, sự phân mảnh thanh khoản của tài sản bọc, và các khoảng thời gian rút lui cho rollup theo kiểu lạc quan dẫn đến sự hạn chế tổng thể trong việc tiếp cận thanh khoản, dòng thanh khoản và tính kết hợp giữa các ứng dụng.

StateNet của Layer N là một giải pháp cung cấp hiệu suất của các standalone rollup modul nhưng vẫn giữ lại những lợi ích về tính kết hợp đồng bộ của ngăn xếp toàn cầu. Chúng tôi tin rằng để kích thích thế hệ tiếp theo của các ứng dụng on-chain, chúng ta cần đạt được sự đồng bằng về hiệu suất và tính năng so với các hệ thống tập trung. Khi đã đạt được sự đồng bằng, chúng tôi kích hoạt điều không thể tái tạo trong thế giới tập trung: tính kết hợp mượt mà với hàng nghìn ứng dụng on-chain mở và sáng tạo thông qua tính kết hợp trực tiếp và chia sẻ thanh khoản mà không có thời gian rút lui hoặc rủi ro cầu nối.

KIẾN TRÚC MẠNG

Các nút Rollup

Mỗi ứng dụng là một nút Rollup riêng biệt, khác biệt với các nút khác chỉ bởi môi trường thực thi. Các nút Rollup trong StateNet sau khi nhận dữ liệu đầu vào sẽ đăng tải lên một lớp có khả năng truy cập dữ liệu công khai như EigenDA, và sau đó đăng tải các khối cập nhật trạng thái lên Ethereum để hoàn thiện trạng thái mạng. StateNet có khả năng mở rộng theo chiều ngang và có thể hỗ trợ triển khai hàng nghìn rollups.

Các nút Rollup thuộc ba loại: Nút Rollup Hệ thống (SRN), Nút Rollup Tổng quát (GRN), Nút Rollup đặc biệt cho ứng dụng (ARN).

I. Hệ thống các nút Rollup (SRN)

Các nút Rollup Hệ thống (SRN) là các rollup cơ bản thực hiện các vai trò chức năng ở mức hệ thống. Vai trò của chúng là hỗ trợ mạng trong việc kích hoạt các tính năng và khả năng cấp hệ thống. Một số ví dụ bao gồm Router, chức năng tổng hợp truyền thông và chức năng kiểm soát cho một nhóm các rollups có liên quan logic, và nút Cổng (hoặc đơn giản là Cổng) làm thống nhất quản lý thanh khoản cho toàn bộ mạng. Chúng ta sẽ đi sâu hơn vào chi tiết về những nút này và trách nhiệm của chúng sau. Đối với mục đích xây dựng ứng dụng trên StateNet, SRNs cung cấp hỗ trợ cơ sở hạ tầng cho việc xây dựng ứng dụng trên StateNet và không trực tiếp tương tác với các nhà phát triển và người điều hành rollup.

II. Các nút Rollup Tổng quát (GRN)

Các nút Rollup Tổng quát (GRN) là các rollup cung cấp một môi trường thực thi hợp đồng thông minh tổng quát. GRNs cho phép nhà phát triển triển khai hợp đồng thông minh bằng ngôn ngữ yêu thích của họ có thể tương tác với các Nút Rollup khác, có tính chất tổng quát hoặc không. Một ví dụ về GRN là N-EVM rollup, triển khai của Null Studios của EVM cho phép triển khai hợp đồng thông minh công khai và phi cấp phép. Các GRN tiềm năng khác bao gồm Solana VM rollup, MoveVM rollup, hoặc bất kỳ môi trường thực thi tổng quát nào khác. StateNet hỗ trợ triển khai tất cả các loại GRNs và cho phép những GRN và ứng dụng được xây dựng trên chúng tương tác mượt mà với các GRN và ARN khác.

III. Các nút Rollup đặc biệt cho ứng dụng (ARN)

Các nút Rollup Đặc biệt cho ứng dụng (ARN) thay vì được dành riêng cho việc chạy một chương trình duy nhất. Khác với GRNs, ARNs chạy toàn bộ logic ứng dụng được triển khai trước đó theo cách hoàn toàn tùy chỉnh. Mỗi ARN vận hành một ứng dụng duy nhất. Logic ứng dụng không cần tuân thủ các ràng buộc của EVM hoặc bất kỳ VM tổng quát nào khác, cho phép triển khai các hiện thực chuyên biệt không bị ràng buộc bởi các chương trình và môi trường khác. Một ví dụ về ARN là Nord Engine, một động cơ được tối ưu hóa cho giao dịch xây dựng đặt lệnh. Nord Engine là một chương trình sổ lệnh hoàn toàn tùy chỉnh dựa trên Rust. Một ví dụ khác có thể là một Nút Rollup làm thị trường, chạy các thuật toán giao dịch phức tạp. Mỗi ARN là một rollup với logic thực thi ứng dụng cụ thể. ARNs giúp nhà phát triển xây dựng các ứng dụng phức tạp tính toán mà không phải lo lắng về tắc nghẽn, gas, hạn chế tính toán và hạn chế hiệu suất. ARNs cũng có thể được kết hợp và gọi trực tiếp bởi các ARNs khác cũng như GRNs và các ứng dụng được xây dựng trên GRNs.

Giao tiếp giữa các Inter-Rollup

Giao Tiếp Giữa Các Rollup mô tả các đường ống và bánh răng hướng tới việc kích hoạt truyền thông tin toàn hệ thống StateNet. Chúng tôi nhấn mạnh ba thành phần chính của hệ thống:

I. Hàng đợi tin nhắn

Các nút Rollup giao tiếp bằng cách duy trì các hàng đợi tin nhắn điểm-điểm. Các hàng đợi đảm bảo ngữ nghĩa về việc gửi chính xác một lần cho các tin nhắn giữa các Rollup. Mỗi nút quản lý các hàng đợi yêu cầu và phản hồi tin nhắn riêng biệt. Trạng thái và hoạt động trên các hàng đợi sau đó được xác nhận và xác thực bởi hệ thống xác thực trạng thái tự nhiên của Rollup, cho phép các người xác minh chứng minh sự không nhất quán trạng thái mà không cần chạy toàn bộ mạng.

II. Bộ định tuyến

Các Bộ Định Tuyến (Routers) là các SRN trung gian định tuyến giao dịch giữa các nhóm logic của các nút Rollup, mà chúng tôi gọi là một lĩnh vực lỗi. Bộ định tuyến cung cấp cân bằng tải và tính nguyên tử bằng cách hoạt động như một sequencer giữa một nhóm các nút Rollup. Hành vi của Bộ Định Tuyến là hoàn toàn có thể tùy chỉnh, bao gồm các danh sách trắng và các chính sách quản lý tải.

III. Cổng

Nút Rollup Cổng (Gate) là một SRN chuyên biệt xử lý tất cả các khoản gửi vào và rút ra khỏi Layer N StateNet. Cổng hoạt động như một điểm vào và ra cho Layer N. Khi thanh khoản đã được gửi vào Layer N qua cổng, nó có thể tự do di chuyển giữa tất cả các rollups khác. Việc chuyển tài sản giữa các rollups sau đó không cần phải thông qua Cổng vì chức năng GMP được cung cấp bởi cơ sở hạ tầng hàng đợi tin nhắn của Layer N. Thiết kế này đảm bảo rằng không có sự chi tiêu kép xảy ra khi các rollups chuyển đổi tài sản giữa chúng.

Kiến trúc nút Rollup

Bây giờ khi chúng ta đã hiểu được cấu trúc của mạng ở mức cao, chúng ta có thể xem xét cách mỗi Nút Rollup có thể duy trì một tiêu chuẩn cho việc giao tiếp và tương tác với nhau, cũng như cách chúng ta có thể kích hoạt triển khai không cần phép mở rộng của Nút Rollup trên toàn Layer N StateNet.

Ở mức cao, chúng ta có thể phân chia mỗi nút rollup thành 5 mô-đun rõ ràng:

I. Mô-đun đầu vào

Mô-đun đầu vào xếp lịch xác định thông điệp đầu vào đến các máy trạng thái của rollup theo cách quyết định trước. Thông điệp đầu vào được thu thập từ 5 loại luồng sau:

Luồng Chuyển - chuyển tài sản - Luồng Người Dùng - thông điệp được gửi bởi người dùng thông thường - Luồng Cron - thông điệp được gửi bởi các công việc định kỳ - Luồng RN - thông điệp được truyền bởi các nút Rollup khác - Luồng Đọc - yêu cầu đọc từ các Rollup khác

Các thông điệp đầu vào được lưu trữ trong một hàng đợi, và các bắt tay mạng được sử dụng để phản hồi với người gửi thông điệp để xác nhận việc thực hiện đúng và nhận được thông điệp.

II. Mô-đun động cơ thực thi

Mô-đun động cơ thực thi xác định logic thực thi. Đây là phần của rollup nhận dữ liệu đầu vào, thực thi logic chương trình trên dữ liệu đầu vào và đầu ra kết quả cho mô-đun đầu ra đối với các thông điệp cần được gửi đến một nút rollup khác. Đối với GRNs, động cơ là một VM tổng quát như EVM, SVM, v.v. Đối với ARNs, động cơ là một động cơ thực thi chuyên dụng cho ứng dụng cụ thể. Đối với những nhà phát triển xây dựng GRNs hoặc ARNs của riêng họ, động cơ thực thi là nơi họ có thể hoàn toàn tùy chỉnh và phát triển logic của mình.

III. Mô-đun đầu ra

Mô-đun đầu ra giữ dữ liệu cần được định tuyến đến các nút Rollup khác.

Các thông điệp đầu ra được lưu trữ trong một hàng đợi và đợi bắt tay mạng trước khi dọn dẹp các thông điệp đã gửi để đảm bảo chắc chắn việc gửi một lần duy nhất.

IV. Mô-đun rollman

Mô-đun rollman có trách nhiệm đăng tải dữ liệu mạng và dữ liệu cấp giao dịch lên một lớp khả năng hiệu quả dữ liệu, và đảm bảo quyết định khối trạng thái đúng trên Ethereum.

V. Mô-đun cron

Với mô-đun Cron, nhà phát triển có thể lên lịch cho các sự kiện và gọi lại để thực hiện mà không phụ thuộc vào một dịch vụ off-chain bên thứ ba. Các công việc được lên lịch trong mô-đun Cron được định tuyến một cách tự nhiên đến mô-đun đầu vào và được cung cấp vào các nút Rollup tương ứng của chúng.

KẾT LUẬN

Hạ tầng on-chain hiện tại có hạn chế về hiệu suất, tính kết hợp và chia sẻ thanh khoản. StateNet là một hệ thống có thể đạt được hiệu suất của các rollup độc lập tương tác mô-đun trong khi vẫn giữ tính kết hợp đồng bộ và chia sẻ thanh khoản của cấu trúc khối một cách không cần đến các rủi ro cầu nối bên thứ ba và các hạn chế trải nghiệm người dùng khác như chu kỳ rút tiền.

Source:

Discord:

Telegram: