Autor: Compilación de polígonos: blockchain vernáculo
Hoy, el equipo de ingeniería de Polygon Labs comparte la arquitectura propuesta de Polygon 2.0, cuyo objetivo es proporcionar escalabilidad infinita y liquidez unificada, y hacer realidad la visión de Polygon como la capa de valor de Internet.
A lo largo de su historia, Web3 se ha enfrentado a espinosos problemas de escalado. Si bien es posible seguir agregando nuevas cadenas para satisfacer la demanda de espacio en bloques, esto inevitablemente tiene un precio: fragmentación de la liquidez y mala experiencia del usuario.
Polígono 2.0 es la solución. Así como Internet es un entorno de acceso a la información unificado y escalable elásticamente, Polygon 2.0 también es un entorno de acceso a valor unificado y escalable elásticamente: la capa de valor de Internet.
Creemos que esta propuesta puede y debe guiar todos los esfuerzos de desarrollo del protocolo Polygon en el futuro, tanto como una estrella polar conceptual como un marco de desarrollo formal.
Antecedentes: divergencia y convergencia
Desde el inicio de Polygon, sus desarrolladores y la comunidad han adoptado el espíritu de experimentación. En lugar de intentar predecir el futuro y apostar por un solo enfoque, fomentamos activamente múltiples enfoques para construir la próxima generación de infraestructura de blockchain. Esto es consistente con el proceso típico de resolución creativa de problemas, en el que una fase divergente de exploración de muchas ideas y enfoques es seguida por una fase convergente, en la que estas ideas y enfoques se consolidan y producen una solución a un problema. Dado que blockchain es una industria joven y muy dinámica, este enfoque fue una elección obvia.
Durante la fase de divergencia inicial, el equipo de desarrollo de Polygon experimentó con toda la pila de tecnología. Solo por nombrar algunos de estos esfuerzos:
- Varias arquitecturas de blockchain: sidechains, rollups, validiums, etc.;
- Varios métodos para crear un entorno de ejecución compatible con ZK: zkEVM tipos 1-3, Polygon Miden;
- Múltiples clientes de cadena de bloques: Polygon Edge, clientes de Ethereum existentes y clientes personalizados como el que actualmente utiliza Polygon zkEVM rollup;
- Varias soluciones para otras partes de la pila, como mensajería entre cadenas, replanteo, etc.
Esta etapa es muy útil. Se probaron varios enfoques y técnicas y se aprendieron muchas lecciones importantes. Hora de empezar a filtrar e integrar ideas y esfuerzos.
Durante la fase de convergencia, el equipo de protocolo de Polygon y los colaboradores se alinearon gradualmente en una arquitectura de protocolo específica (es decir, una pila de tecnología), que ahora estamos felices de usar como la infraestructura óptima para la capa de valor de Internet.
Arquitectura de protocolo
La arquitectura Polygon 2.0 se formaliza como una colección de capas de protocolo diseñadas para funcionar juntas. Quizás el ejemplo más destacado de esta arquitectura en capas es Internet Protocol Suite, cuyas cuatro capas (enlace, red, transporte y aplicación) impulsan Internet. Cada capa de protocolo tiene un subproceso específico y esta separación lógica simplifica el razonamiento, la implementación y las actualizaciones de la arquitectura.
Polygon 2.0 consta de cuatro capas de protocolo, cada una de las cuales admite un proceso importante dentro de la red:
- Capa de compromiso
- Capa de interoperabilidad
- Capa de ejecución
- Capa de verificación
Capa de compromiso
La capa de compromiso es un protocolo basado en PoS (Prueba de participación) que aprovecha el token nativo de Polygon para proporcionar descentralización a las cadenas de Polygon participantes. Lo hace a través de un grupo de validadores común y altamente descentralizado y un modelo de replanteo incorporado.
La capa de compromiso se implementa en Ethereum a través de dos tipos de contratos inteligentes:
Administrador de validadores: el Administrador de validadores es un contrato inteligente que administra un grupo público de validadores que todas las cadenas de Polygon pueden utilizar. Hace lo siguiente:
- Mantener el registro de verificadores;
- Manejar solicitudes de replanteo y desreplanteo de validadores;
- Permitir que los validadores se suscriban, es decir, que vuelvan a hipotecar cualquier número de cadenas Polygon;
- Manejar eventos de corte.
Chain Manager: El contrato Chain Manager gestiona el conjunto de validadores para cada cadena Polygon. Cada cadena Polygon tiene su contrato Chain Manager, que realiza las siguientes funciones:
- Definir el nivel deseado de descentralización, es decir, el número de validadores;
- (Opcional) Defina requisitos adicionales para los validadores (por ejemplo, cumplimiento de GDPR, tener otros tokens además del token nativo de Polygon, etc.);
- (Opcional) Defina los criterios de corte.
Como se mencionó anteriormente, Stake Layer proporciona la descentralización de las cadenas Polygon “listas para usar”, lo que permite que los equipos de estas cadenas se centren en los casos de uso y las comunidades en lugar de la infraestructura. Para los validadores, ofrece recompensas garantizadas en tokens de Polygon, así como la oportunidad de recibir flujos de ingresos adicionales mediante el cobro de tarifas de transacción y recompensas de tokens adicionales de las cadenas que validan.
Capa de interoperabilidad
La capa de interoperabilidad facilita la mensajería entre cadenas segura y sin problemas dentro del ecosistema de Polygon. Abstrae la complejidad de la comunicación entre cadenas y hace que toda la red de Polygon parezca una cadena para los usuarios, al permitir:
- Acceso compartido a activos nativos de Ethereum: los puentes entre cadenas a menudo requieren que los usuarios acumulen versiones sintéticas de tokens de Ethereum, una experiencia de usuario de pesadilla. La capa de interoperabilidad proporciona un puente compartido a Ethereum y permite la transferencia fluida entre cadenas de activos nativos de Ethereum.
Componibilidad perfecta: la capa de interoperabilidad puede admitir transacciones atómicas entre cadenas casi instantáneas, que es una parte central de la visión de liquidez unificada de Polygon 2.0.
La capa de interoperabilidad amplía el diseño del protocolo LxLy que actualmente utiliza Polygon zkEVM rollup y su concepto de colas de mensajes. Cada cadena Polygon mantiene una cola de mensajes salientes locales en un formato predefinido que contiene: mensaje (activo digital, es decir, token o mensaje arbitrario), cadena de destino, dirección de destino y metadatos. Las colas de mensajes tienen pruebas ZK correspondientes. Una vez que se verifica una prueba ZK que hace referencia a una cola en particular en Ethereum, cualquier mensaje de esa cola puede ser consumido de manera segura por su dirección y cadena de recepción.
Con base en este diseño, proponemos introducir un componente agregador único para mejorar aún más las transacciones entre cadenas, haciéndolas casi instantáneas y atómicas. El agregador se encuentra entre la cadena Polygon y Ethereum y proporciona dos servicios:
- aceptar pruebas ZK y representaciones de colas de mensajes (por ejemplo, raíces de Merkle);
- Agregue pruebas ZK en una sola prueba ZK y envíela a Ethereum para su verificación.
Una vez que el agregador acepta la prueba ZK, la cadena de recepción puede comenzar a aceptar de manera optimista los mensajes entrantes (sabiendo que la prueba ZK garantiza la consistencia global eventual), lo que hace que las interacciones entre cadenas sean fluidas. Al agregar pruebas ZK, el agregador reduce en gran medida el consumo de Ethereum Gas para la verificación de pruebas.
Para garantizar la vida y la resistencia a la censura, el agregador debe ser ejecutado de manera descentralizada por validadores de Polygon del grupo de validadores públicos mencionado anteriormente.
Capa de ejecución
La capa de ejecución permite que cualquier cadena Polygon genere lotes de transacciones ordenadas, también conocidas como bloques. Esta capa de protocolo está relativamente mercantilizada; la mayoría de las redes blockchain (Ethereum, Bitcoin, etc.) la usan en un formato similar.
La capa de ejecución tiene múltiples componentes tales como:
- P2P: permite que los nodos (validadores y nodos completos) se descubran e intercambien mensajes;
- Consenso: permite a los validadores acordar una visión única del mundo (es decir, la cadena de bloques);
- Mempool: Recopile las transacciones enviadas por los usuarios y sincronícelas entre validadores;
- Base de datos: historial de transacciones de la tienda;
- Generador de testigos: genera los datos de testigos requeridos por el probador ZK.
Dado que esta capa está mercantilizada pero es relativamente compleja de implementar, las implementaciones existentes de alto rendimiento (como Erigon) deben reutilizarse tanto como sea posible.
Capa de validación
Proof Layer es un protocolo de prueba ZK flexible y de alto rendimiento. Genera pruebas para todas las transacciones (internas y externas (es decir, cadenas cruzadas)) para cada cadena Polygon.
La capa de prueba tiene los siguientes componentes:
- Probador universal: un probador ZK de alto rendimiento, desarrollado por investigadores de ZK en Polygon, como sucesor de Plonky2, un SNARK recursivo que eleva los límites de la eficiencia de prueba en dos órdenes de magnitud y demuestra que Polygon ZK La experiencia del equipo . El probador proporciona una interfaz limpia diseñada para admitir tipos de transacciones arbitrarias, el formato de máquina de estado. Además, el uso de un solo probador hace que la agregación y verificación de pruebas sea simple y muy eficiente.
- (Opcional) Constructor de máquinas de estado: un marco para definir máquinas de estado, desarrollado por los investigadores de ZK de Polygon como sucesor de PIL, utilizado para construir la implementación inicial de Polygon zkEVM. El constructor abstrae la complejidad del mecanismo de prueba y permite a los desarrolladores construir máquinas de estado a través de una interfaz fácil de usar. Es modular, lo que permite a los desarrolladores definir máquinas de estado parametrizables, lo que facilita la construcción, prueba y auditoría de máquinas de estado grandes y complejas.
- State Machine: una simulación del entorno de ejecución y el formato de transacción que el probador está probando. Una máquina de estado se puede implementar usando los constructores anteriores, o se puede personalizar completamente, por ejemplo, usando Rust. El equipo ZK de Polygon proporciona dos implementaciones de máquinas de estado, zkEVM y MidenVM, y la comunidad puede crear otras implementaciones de máquinas de estado (como zkWASM).
La capa de prueba y su probador flexible de alto rendimiento brindan varios beneficios principales,
Principalmente: (i) generación, agregación y verificación de pruebas simples y eficientes, (ii) comunicación entre cadenas entre diferentes máquinas de estado.
Mirando hacia el futuro
Durante los próximos días y semanas, nos sumergiremos en las capas del protocolo Polygon 2.0. Exploraremos cómo funciona cada uno de ellos en un nivel inferior y cómo se unen para formar la arquitectura única y óptima de la capa de valor de Internet.
Como siempre, invitamos a la comunidad a revisar y proporcionar comentarios sobre esta propuesta y la próxima inmersión profunda. ¡Consigamos Polygon 2.0 juntos!
