O problema de fragmentação do Ethereum – e a necessidade de um ambiente de execução único – camada 2

Agradecimentos especiais a Jason Vranek, Josh Rudolf, Ellie Davidson, Drew Van der Werff, o equipe de tecido e Friederike Ernst por ajudar na elaboração deste documento

A comunidade Ethereum enfrenta uma escolha crítica: O que é Ethereum? É apenas a cadeia principal (a L1) ou é a L1 unificada mais todos os rollups e cadeias dependentes que dependem dela para liquidação? Se for o último, o que precisamos fazer para reduzir a fragmentação e melhorar a UX e o DevX?

A resposta a esta pergunta tem um impacto profundo na nossa abordagem e ambição de uma verdadeira interoperabilidade.

O roteiro centrado no rollup escalou com sucesso o rendimento do Ethereum ao custo da fragmentação do estado.

Hoje, as transações no Ethereum ou seus rollups parecem semelhantes, compartilhando carteiras e ferramentas de desenvolvedor em grande parte devido à compatibilidade comum de EVM. No entanto, a experiência de transacionar entre Ethereum e seus rollups, ou entre os próprios rollups, estão totalmente fragmentados.

As atuais soluções de interoperabilidade concentram-se estritamente na transferência mais rápida de valor, uma corrida de velocidade que já reduziu os tempos de transição de dias (tempos normais de saída à prova de fraude) a segundos (solucionadores modernos baseados em intenção). Embora essas soluções melhorem as transferências básicas de tokens, a experiência geral do usuário (UX) e a experiência do desenvolvedor (DevX) sofreram dramaticamente.

Três propriedades críticas tornam as transações EVM poderosas.

• Composição: uma única transação pode executar múltiplas interações ou chamadas de contrato.

• Atomicidade: todas as interações dentro de uma transação são bem-sucedidas ou falham juntas – não há execução parcial.

• Sincronicidade: Todas as interações ocorrem no escopo de uma única transação e de um único bloco.

Essas propriedades servem como base que impulsionou as finanças descentralizadas (DeFi), deu origem a stablecoins descentralizadas, lançou o DAO original e sustenta sistemas rollup modernos que constroem aplicativos descentralizados complexos (dApps).

No entanto, essas propriedades não são válidas em um mundo de cadeia cruzada. O ecossistema fragmentado do Ethereum comprometeu a capacidade dos desenvolvedores de realizar transações combináveis ​​entre cadeias de forma integrada. Acreditamos que, a menos que isto seja resolvido, o Ethereum perderá gradualmente a sua vantagem competitiva e os seus poderosos efeitos de rede.

Pedimos um Ethereum unificado e explicamos como Composição Síncrona (SC) é um caminho viável para conseguir isso.

Vários modelos de interoperabilidade surgiram no ambiente multi-rollup do Ethereum. Esta comparação centra-se intenções, passagem de mensagem assíncronae o Camada de interoperabilidade Ethereum (EIL)avaliando-os com base em três aspectos principais: modo de execução, latênciae expressividade.
(veja discussões anteriores)

A principal força do Ethereum reside na sua capacidade de compor vários dApps, o que impulsionou uma década de inovação. No entanto, existe uma lacuna significativa entre as transações que permanecem dentro de uma única cadeia compatível com EVM (intra-EVM) e aquelas que se estendem por diferentes cadeias (inter-EVM). Atualmente, as soluções de interoperabilidade funcionam de forma semelhante, quer conectem Ethereum e Base ou Solana e Base.

Para melhorar o UX e o DevX e garantir uma vantagem competitiva para o ecossistema Ethereum mais amplo em relação a outras cadeias, precisamos urgentemente de uma solução de interoperabilidade que minimize esta disparidade intra-EVM/inter-EVM.

Verdadeira Composibilidade Definida

Definimos a verdadeira composição como a capacidade de executar chamadas de contrato arbitrárias, dependentes de estado e bidirecionais, tudo dentro de uma única transação com atomicidade garantida.

A importância crucial da capacidade de composição

Os dApps modernos são construídos universalmente a partir de vários contratos interativos. A inovação do DeFi depende da capacidade de combinar protocolos (como empréstimos instantâneos e negociações) ou otimizar operações (como roteamento DEX). A atual falta de capacidade de composição entre cadeias força os desenvolvedores a reimplantar repetidamente seus dApps em diferentes rollups.

Projetos como Tempo, Arc, Stablechain e a rede Canton servem como importantes exemplos de advertência. Esses projetos optaram por lançar soluções de Camada 1 (L1), quando idealmente deveriam ser soluções de Camada 2 (L2). Esta escolha foi motivada por dois fatores principais: as modificações técnicas necessárias (que eram viáveis ​​como L2) e a dificuldade inerente de inicializar uma L2, que é comparável ao lançamento de uma L1, mas sem o benefício da composibilidade.

Esta ausência de verdadeira composição também dificulta a inovação de rollup, tornando excepcionalmente difícil lançar novos rollups e iniciar efetivamente um novo ecossistema a partir do zero.

A falta de uma verdadeira capacidade de composição sufoca a inovação, cria incentivos desalinhados e drena gradualmente o valor do ecossistema Ethereum.

A questão existencial para Ethereum

Qual mecanismo impedirá que grandes rollups (como Base, Arbitrum ou Robinhood) se separem do Ethereum, ou que gigantes como Stripe e Circle optem por se tornarem cadeias L1 independentes?

Ambiente de execução única Ethereum (eSEE)baseia-se na ideia de Composição Síncrona (SC). Um modelo que tem sido pesquisado ativamente nos últimos anos. A composição síncrona repensa a interoperabilidade, permitindo que o Ethereum e seus rollups conectados se comportem como se fizessem parte de um ambiente de execução unificado.
Ao contrário das atuais abordagens entre cadeias, o SC garante que as interações entre cadeias sejam executadas como um fluxo atômico, determinístico e semelhante a uma transação. Em outras palavras, o eSEE pega as garantias que esperamos de uma transação EVM normal e as estende a vários ambientes EVM, não apenas dentro de uma única cadeia.

SC tem 3 propriedades principais desejadas:

• Composição
  Os aplicativos podem interagir entre rollups como se estivessem em uma cadeia. Os desenvolvedores podem escrever lógica entre domínios e estratégias DeFi que não sejam diferentes das chamadas de contrato local

• Atomicidade
  As interações entre cadeias se comportam como uma única transação. Todas as operações em L1, L2s e appchains são bem-sucedidas juntas ou revertidas juntas, garantindo que não haja resultados parciais ou inconsistentes.

• Sincronicidade
  As chamadas entre cadeias são ordenadas e executadas dentro do mesmo fluxo transacional. Uma camada de coordenação compartilhada mantém todos os domínios em sincronia, permitindo que os contratos atuem em cadeias remotas e utilizem imediatamente os resultados.

Principais P&D que promovem SC:

Benefícios

Inspirando para alcançar o eSEE através do SC, melhoramos partes significativas da UX do Ethereum, permitindo que os desenvolvedores façam mais e inovem sem fronteiras. Os usuários se sentirão como se nunca tivessem saído do L1, independentemente da rede em que estejam.
Acreditamos que isso criará uma vantagem competitiva como nenhuma outra, em simbiose com o modelo de negócios por trás dos rollups.

Alcançando eSEE

Sugerimos focar nesses 3 pilares como forma de direcionar mais recursos (por parte da EF e da comunidade em geral) e atenção para alcançar o eSEE através do SC:

• Finalidade rápida: Devemos pressionar por uma finalidade mais rápida em todo o ecossistema. A finalidade mais rápida reduz as janelas de reorganização e proporciona uma experiência superior ao usuário (por exemplo, retiradas L2 para L1 mais rápidas e previsíveis). Também é fundamental para a composição síncrona (SC): os rollups que são compostos de forma síncrona devem ser liquidados juntos, o que significa que a liquidação deve ocorrer com frequência para evitar herdar longos atrasos de reorganização e liquidação. Esperar horas para resolver dois rollups combináveis ​​de forma síncrona efetivamente força ambos a herdar esse atraso, tornando a co-dependência menos atraente. Alcançar uma finalidade rápida requer liquidação mais rápida no lado do rollup (por meio da tecnologia ZK) e progresso contínuo no lado da Ethereum por meio de SSF (Finalidade de Slot Único), 3SF (Finalidade de Três Slots) e tempos de slot mais curtos.

• Pesquisa e Padronização: A incrível inovação da investigação SC deve agora fazer a transição para o desenvolvimento formal. Devemos priorizar a pesquisa formal liderada pela EF e padronizar os aspectos centrais do SC (passagem de mensagens, coordenação, atomicidade, composibilidade e limitações). O objetivo é transformar o SC de um conceito pesquisado em uma solução madura, projetada e otimizada.

• Adoção: O Mandato da Comunidade: Tal como acontece com qualquer solução desta magnitude, a adoção é a chave final. Esta fase é crítica e segue as duas primeiras etapas. Construir um consenso em toda a comunidade sobre a necessidade de uma finalidade mais rápida e de padronização de SC é a alavanca que impulsionará a adoção nos mais altos níveis – desde desenvolvedores e usuários até carteiras e grandes provedores de infraestrutura.

O Ethereum Single Execution Environment é um movimento para unificar o ecossistema rollup fragmentado, pressionando coletivamente pela capacidade de composição síncrona.