Strukturelle Optimierung der Interoperabilität modularer Blockchains durch gemeinsames Sequencing und Rollup-Metaschichten @EspressoSys , @Calderaxyz , @commonwarexyz Die modulare Blockchain-Architektur hat sich etabliert, indem sie Ausführung, Datenverfügbarkeit, Konsens und Abrechnungsfunktionen trennt, um Skalierbarkeit und Flexibilität zu gewährleisten. Gleichzeitig hat sie jedoch systematische Interoperabilitätsprobleme aufgezeigt. In einer Struktur, in der jedes Rollup Transaktionen unabhängig verarbeitet und den Status beibehält, ist es zwar möglich, Daten zwischen Ketten zu übertragen, jedoch ist es strukturell schwierig, Transaktionen über mehrere Rollups als eine atomare Ausführungseinheit zu behandeln. Dieses Problem resultiert aus den Grenzen einfacher Nachrichtenübertragung oder Brückentechnologien und wurde durch verschiedene Studien und Implementierungsbeispiele bestätigt, die zeigen, dass es grundlegend daran liegt, dass die Reihenfolge, in der Transaktionen verarbeitet werden, nicht garantiert werden kann. Die bestehende Brücken-basierte Interoperabilität hat sich darauf konzentriert, Nachrichten zwischen Ketten zu übertragen, was für den Datentransfer wirksam ist, jedoch nicht die Gleichzeitigkeit und Konsistenz der Ausführung gewährleistet. Solange unterschiedliche Rollups Transaktionen über ihre eigenen Sequencer sortieren, kann es zu unterschiedlichen Verarbeitungsreihenfolgen für dasselbe Ereignis kommen, was zu Wettlaufzuständen und Nicht-Determinismus bei der Ausführung über Rollups hinweg führt. In diesem Kontext wird klar, dass die Hauptbeschränkung der Interoperabilität nicht die Nachrichtenübertragung, sondern die Reihenfolgenordnung ist, und als Ansatz zur Lösung dieses Problems ist das gemeinsame Sequencing entstanden. Gemeinsames Sequencing bedeutet, dass mehrere Rollups die Transaktionsreihenfolge gemeinsam über eine einzige Sortierschicht festlegen, und das Espresso-System implementiert dies durch einen dezentralisierten Konsensmechanismus. Der HotShot-Konsens von Espresso bietet eine konsistente globale Transaktionsreihenfolge über alle teilnehmenden Rollups hinweg, wodurch Transaktionsbündel über mehrere Rollups hinweg in derselben Reihenfolge ausgeführt werden können. Diese Sortiergarantie wird unabhängig von der Ausführungslogik der einzelnen Rollups bereitgestellt, was es ermöglicht, atomare Ausführungen aufrechtzuerhalten und gleichzeitig die Vielfalt der Ausführungsumgebungen zu bewahren. Darüber hinaus wird durch das Tiramisu-Protokoll der wirtschaftliche Wert, der während des Transaktionssortierungsprozesses entsteht, öffentlich und regelbasiert behandelt, um Ungerechtigkeiten durch Reihenfolgenmanipulation zu mildern. Um die Zusammenarbeit zwischen Rollups auf einem tatsächlichen Betriebsniveau zu fördern, ist eine zusätzliche Abstimmungsschicht erforderlich. Die Metaschicht von Caldera fungiert als Orchestrierungsinfrastruktur, die die Autonomie der einzelnen Rollups bewahrt und gleichzeitig eine gemeinsame Schnittstelle und Betriebsverfahren bereitstellt. Die Metaschicht unterstützt absichtsbasiertes Bridging unter Verwendung des gemeinsamen Sequencers und standardisierte Cross-Rollup-Aufrufmethoden, sodass jedes Rollup interagieren kann, ohne separate maßgeschneiderte Brücken zu erstellen. Außerdem reduziert sie die betriebliche Komplexität, indem sie die gemeinsame Infrastruktur während der Bereitstellung, Konfiguration und Aktualisierung von Rollups koordiniert. Diese Abstimmungsstruktur auf höherer Ebene funktioniert effektiver, wenn die technologischen Komponenten, die auf der unteren Ebene verwendet werden, ein gewisses Maß an Konsistenz aufweisen. commonware verfolgt an dieser Stelle einen primitiv-zentrierten Ansatz anstelle eines framework-basierten Ansatzes und bietet die Kernkomponenten in Form wiederverwendbarer Softwarebibliotheken an, die mit Konsens, Netzwerk, Speicherung und Ausführung zusammenhängen. Beispielsweise können Konsensmodule, die BLS-basierte Verschlüsselung und gepufferte Signaturstrukturen umfassen, standardisierte P2P-Netzwerkkonfigurationselemente und Zustandsverwaltungstrukturen unter Verwendung von Merkle Mountain Ranges, in unterschiedlichen Ketten oder Rollups auf die gleiche Weise verwendet werden. Diese Komponenten sind nicht an eine bestimmte Kette gebunden, und tatsächlich wurde im Fall des EVM-basierten Layer-1-Übergangs von Noble eine Subsekunden-Eindeutigkeit und eine offene Smart-Contract-Umgebung durch die Kombination einzelner Primitiven implementiert. In einer Struktur, in der gemeinsames Sequencing, Rollup-Metaschichten und wiederverwendbare modulare Primitiven kombiniert werden, erfolgt die Optimierung der Interoperabilität auf eine andere Weise als zuvor. Transaktionen werden zunächst über den gemeinsamen Sequencer in einer globalen Reihenfolge festgelegt und über die von der Metaschicht bereitgestellte standardisierte Schnittstelle an jedes Rollup weitergeleitet, wo sie in einer konsistenten Ausführungsumgebung auf der Grundlage gemeinsamer Primitiven verarbeitet werden. In diesem Prozess sind keine separaten Brückenlogiken oder Statussynchronisationsmechanismen erforderlich, und Interoperabilität funktioniert als grundlegende Ausführungsmerkmale, nicht als Zusatzfunktion. Allerdings bringt diese Struktur auch Einschränkungen wie physische Netzwerkverzögerungen oder Abstimmungskosten zwischen den Schichten mit sich, und es ist zu beobachten, dass Fehler oder Unterbrechungen bestimmter Komponenten mehrere Rollups gleichzeitig beeinflussen können. In diesem gesamten Stack sind Vertrauen und Governance schichtweise verteilt. In der gemeinsamen Sequencing-Schicht ist die Validierung von Handlungen durch eine dezentrale Gruppe von Validatoren und ein Slashing-Mechanismus von zentraler Bedeutung, während in der Metaschicht Konsens über Schnittstellenänderungen und Aktualisierungsverfahren erforderlich ist. In der Primitivschicht spielen die Sicherheit und die Auditqualität der einzelnen Komponenten eine wichtige Rolle, und da modulare Ersetzungen möglich sind, ist der Einfluss von Fehlern relativ begrenzt. Diese Struktur weist ein anderes Versagensmuster auf als das traditionelle Einzelkettenmodell und hat sich in eine Richtung entwickelt, in der die Austauschbarkeit der Komponenten und die Wiederherstellungsverfahren berücksichtigt werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass gemeinsames Sequencing, Rollup-Metaschichten und wiederverwendbare modulare Primitiven die Interoperabilität in modularen Blockchain-Umgebungen als ein Problem der Reihenfolge und Abstimmung neu definiert haben. Dieser Ansatz konzentriert sich darauf, von datenzentrierten Interaktionen abzuweichen und die Ausführungsreihenfolge und den Statusübergang strukturell abzugleichen, wodurch die Interaktion zwischen Rollups einfacher und überprüfbar wird. Diese Struktur hat sich durch die bisher veröffentlichten technischen Dokumente und Implementierungsbeispiele als funktional und effektiv erwiesen und hat sich als eine etablierte Richtung zur Behandlung der Interoperabilität im modularen Blockchain-Ökosystem etabliert.