Otimização estrutural da interoperabilidade de blockchains modulares através de sequenciamento compartilhado e metanível de rollups @EspressoSys , @Calderaxyz , @commonwarexyz A estrutura de blockchain modular tem se estabelecido como uma forma de garantir escalabilidade e flexibilidade, separando as funções de execução, disponibilidade de dados, consenso e liquidação, mas ao mesmo tempo tem revelado problemas sistemáticos de interoperabilidade. Em uma estrutura onde cada rollup processa transações e mantém estados de forma independente, embora a transmissão de dados entre cadeias seja possível, processar transações que abrangem vários rollups como uma única unidade de execução atômica é estruturalmente difícil. Esse problema decorre das limitações da simples transmissão de mensagens ou das tecnologias de ponte e, fundamentalmente, resulta da incapacidade de garantir a ordem em que as transações são processadas, como foi confirmado por várias pesquisas e casos de implementação. A interoperabilidade baseada em pontes existente tem se concentrado no papel de transmitir mensagens entre cadeias, o que é eficaz para a movimentação de dados, mas não garante a simultaneidade e a consistência da execução. Enquanto diferentes rollups ordenam transações através de seus próprios sequenciadores, pode ocorrer uma ordem de processamento diferente para o mesmo evento, resultando em estados de competição e não determinismo na execução entre rollups. Nesse contexto, ficou claro que a principal limitação da interoperabilidade não é a transmissão de mensagens, mas sim a ordenação, e o sequenciamento compartilhado surgiu como uma abordagem para resolver isso. O sequenciamento compartilhado refere-se a uma estrutura onde vários rollups confirmam conjuntamente a ordem das transações através de uma única camada de ordenação, e o sistema Espresso implementa isso através de um mecanismo de consenso descentralizado. O consenso HotShot do Espresso fornece uma ordem global consistente de transações em todos os rollups participantes, permitindo que pacotes de transações que abrangem vários rollups sejam executados na mesma ordem. Essa garantia de ordenação é fornecida separadamente da lógica de execução de cada rollup, permitindo a execução atômica enquanto mantém a diversidade do ambiente de execução. Além disso, através do protocolo Tiramisu, o valor econômico extraído durante o processo de ordenação de transações é tratado de forma pública e baseada em regras, mitigando a injustiça decorrente de manipulações de ordem. Para trazer a colaboração entre rollups para um nível operacional real sobre a camada de ordenação fornecida pelo sequenciamento compartilhado, uma camada de coordenação adicional é necessária. A metanível da Caldera atua como uma infraestrutura de orquestração que mantém a autonomia de cada rollup, ao mesmo tempo que fornece uma interface e procedimentos operacionais comuns. A metanível suporta a ponte baseada em intenções utilizando o sequenciador compartilhado e um método padronizado de chamadas entre rollups, permitindo que cada rollup interaja sem a necessidade de construir pontes personalizadas separadas. Além disso, ao coordenar a infraestrutura comum durante os processos de implantação, configuração e atualização dos rollups, desempenha um papel na redução da complexidade operacional. Essa estrutura de coordenação em camadas superiores opera de forma mais eficaz quando os componentes técnicos utilizados nas camadas inferiores possuem um certo nível de consistência. A commonware adota uma abordagem centrada em primitivos, em vez de frameworks, fornecendo componentes essenciais relacionados a consenso, rede, armazenamento e execução na forma de bibliotecas de software reutilizáveis. Por exemplo, módulos de consenso que incluem criptografia baseada em BLS e estruturas de assinatura em buffer, componentes de rede P2P padronizados e estruturas de armazenamento de estado utilizando Merkle Mountain Range podem ser utilizados da mesma forma em diferentes cadeias ou rollups. Esses componentes não são dependentes de uma cadeia específica e, de fato, no caso de transição da camada 1 baseada em EVM da Noble, a combinação de primitivos individuais resultou em uma certeza de nível de subsegundo e um ambiente de contratos inteligentes aberto. Na estrutura combinada de sequenciamento compartilhado, metanível de rollups e primitivos modulares reutilizáveis, a otimização da interoperabilidade ocorre de uma maneira diferente da anterior. As transações são primeiro ordenadas globalmente através do sequenciador compartilhado e, em seguida, transmitidas a cada rollup através da interface padrão fornecida, sendo processadas de forma consistente em um ambiente de execução baseado em primitivos comuns. Nesse processo, não são necessárias lógicas de ponte separadas ou dispositivos de sincronização de estado, e a interoperabilidade opera como uma característica básica de execução, e não como uma funcionalidade adicional. No entanto, essa estrutura implica limitações como atrasos de rede física ou custos de coordenação entre camadas, e também se observa que falhas ou interrupções em componentes específicos podem afetar simultaneamente vários rollups. Em toda essa pilha, a confiança e a governança são distribuídas em camadas. Na camada de sequenciamento compartilhado, um conjunto descentralizado de validadores e um mecanismo de slashing para verificação de comportamento são fundamentais, enquanto na metanível, é necessário um consenso sobre mudanças de interface e procedimentos de atualização. Na camada de primitivos, a segurança e a qualidade de auditoria de cada componente desempenham um papel importante, e a possibilidade de substituição em unidades modulares limita relativamente o alcance do impacto de falhas. Essa estrutura apresenta um padrão de falha diferente do modelo tradicional de cadeia única, evoluindo para considerar a intercambiabilidade de componentes e procedimentos de recuperação. Em resumo, o sequenciamento compartilhado, a metanível de rollups e os primitivos modulares reutilizáveis redefiniram a interoperabilidade em ambientes de blockchain modular como um problema de ordenação e coordenação. Essa abordagem se afasta da interação centrada na transmissão de dados, focando em alinhar estruturalmente a ordem de execução e a transição de estado, tornando a interação entre rollups mais simples e verificável. Essa estrutura foi confirmada em seus princípios operacionais e efeitos através de documentos técnicos e casos de implementação publicados até agora, estabelecendo-se como uma direção consolidada para lidar com a interoperabilidade no ecossistema de blockchain modular.