Polygon — это децентрализованный блокчейн, решение второго слоя (Layer 2), платформа масштабирования Ethereum, которая позволяет разработчикам создавать масштабируемые и удобные для пользователя приложения (dApps) с низкой комиссией за транзакции без ущерба для безопасности сети.
Polygon PoS (ранее Matic Network) был запущен в июне 2020 года и с момента своего создания обновлялся неоднократно. Изначально сеть была разработана для масштабирования Ethereum через сайдчейн, но на момент публикации обсуждается возможность ее обновления до валидиума с нулевым разглашением (ZK).
Оглавление:
➤ Что такое Polygon PoS?
➤ Что такое Polygon zkEVM?
➤ Что такое Polygon Miden?
➤ Что такое Polygon CDK?
➤ Токен POLОбзор Polygon
Кромое сети Polygon PoS, компания Polygon Labs работает и над другими решениями масштабирования, такими как Polygon zkEVM, Polygon Miden, а также выпустила собственный фреймворк Polygon CDK, позволяющий разработчикам запускать собственные блокчейны на основе Polygon.
Все эти решения направлены на видение Polygon 2.0, анонсированное 12 июня 2023 года, основной задачей которого является разработка набора инструментов, которые радикально переосмысливают почти каждый аспект Polygon, от архитектуры протокола, до токеномики и управления.
Рассмотрим все инструменты, над которыми на данный момент работает компания Polygon Labs.
Что такое Polygon PoS и как работает?
Polygon PoS — это EVM-совместимый сайдчейн с доказательством доли владения (Proof-of-Stake), направленный на масштабирование базового блокчейна Ethereum, обладающий высокой пропускной способностью и низкими сетевыми комиссиями.
Масштабируемая архитектура сети Polygon PoS дополняет децентрализованную безопасность Ethereum, гарантируя более высокую пропускную способность (TPS), чрезвычайно низкие комиссии и возможность создания совместимых с Ethereum децентрализованных приложений (dApps). И все это достигается не жертвуя децентрализацией сети.
Архитектура Polygon PoS
Являясь решением второго уровня (L2) для масштабирования Ethereum, сеть Polygon PoS использует маханизм консенсуса Proof-of-Stake (PoS) и состоит из двух уровней:
Уровень Heimdall (L1)
Heimdall — сердце сети Polygon PoS. Он управляет валидаторами, выбором производителя блоков, интервалами, механизмом синхронизации состояний между Ethereum и Polygon и другими важными аспектами системы. Это уровень консенсуса, состоящий из набора узлов Heimdall для мониторинга контрактов стейкинга, развернутых в основной сети Ethereum и фиксации контрольных точек сети Polygon в основной сети Ethereum.
Heimdall основан на Cosmos SDK и форке Tendermint, называемом Peppermint. Некоторые модули Cosmos SDK не задействованы в Heimdall, но в основном он использует настроенный шаблон Cosmos SDK.
Уровень Bor (L2)
Bor — неотъемлемый компонент сети Polygon, работающий на основе принципов, заимствованных из протокола консенсуса Clique. Эта модель консенсуса характеризуется заранее определенными производителями блоков, которые коллективно участвуют в процессе голосования по назначению новых производителей, по очереди генерируя блоки.
Производители блоков для уровня Bor — это комитет, выбираемый из пула валидаторов на основе их доли, которая происходит через регулярные промежутки времени и периодически перетасовывается. Эти интервалы определяются Управлением Валидаторов с учетом династии и сети.
Что такое Polygon zkEVM и как работает?
Polygon zkEVM — это сеть уровня 2 на основе виртуальной машины Ethereum с нулевым разглашением (zkEVM). Решение использует криптографический примитив, называемый доказательством с нулевым разглашением (zk-Proof), для проверки переходов состояний.
Polygon zkEVM является полностью эквивалентным EVM, поддерживает большинство EIP, прекомпиляций и опкодов Ethereum. Разработчики получают возможность беспрепятственного развертывания смарт-контрактов, инструментов разработчика и кошельков, которые уже работают на Ethereum, но в среде со значительно меньшими затратами.
Обновления zkEVM соответствуют стандартам безопасности Ethereum, поскольку предполагают развертывание следующих контрактов:
- Контракт с мультиподписью администратора, позволяющий избежать использования одной учетной записи, контролирующей обновления.
- Контракт временной блокировки, дающий пользователям достаточную задержку для вывода средств перед выполнением.
- Прозрачный обновляемый прокси из библиотек проверенных контрактов OpenZeppelin.
Архитектура Polygon zkEVM
Polygon zkEVM — это накопительный пакет с нулевым разглашением (zk-Rollup), который сочетает в себе доступность данных и проверку выполнения на L1 блокчейна Ethereum для обеспечения безопасности и надежности перехода состояний L2.
Протокол Polygon zkEVM состоит из трех основных компонентов:
1. Доверенный секвенсор (Trusted Sequencer).
Компонент доверенного секвенсора отвечает за получение транзакций в L2 от пользователей, их упорядочивание, генерацию пакетов и отправку их в слоты хранения консенсусного контракта в виде последовательностей. Секвенсор выполняет и передает пакеты транзакций на сетевые узлы L2, чтобы обеспечить быструю завершенность и снизить затраты, связанные с интенсивным использованием сети. Это еще до отправки их в L1. Доверенный секвенсор должен запускать узел zkEVM в режиме секвенсора и контролировать учетную запись Ethereum, навязанную консенсусным контрактом.
2. Доверенный агрегатор (Trusted aggregator).
Основная роль доверенного агрегатора состоит в том, чтобы принимать пакеты L2, зафиксированные доверенным секвенсором, и генерировать доказательства с нулевым разглашением (zk-Proof), подтверждающие вычислительную целостность пакетов. Эти доказательства ZK генерируются агрегатором с использованием специального оффчейн-интерпретатора EVM.
Логика консенсусного контракта проверяет доказательства с нулевым разглашением, в результате чего zkEVM наследует безопасность L1. Проверка требуется перед передачей новых корней состояния L2 в консенсусный контракт. Проверенное доказательство — это неопровержимое свидетельство того, что данная последовательность пакетов привела к определенному состоянию L2.
3. Консенсусный контракт
Консенсусный контракт — это смарт-контракт, используемый как доверенным секвенсором, так и доверенным агрегатором при взаимодействии с L1, является контрактом PolygonZkEVM.sol. Доверенный секвенсор может фиксировать пакетные последовательности в L1 и сохранять их в контракте, создавая исторический репозиторий последовательностей.
Консенсусный контракт также позволяет агрегатору публично проверять переходы от одного корня состояния L2 к другому. Консенсусный контракт достигает этого путем проверки доказательств с нулевым разглашением агрегатора, которые подтверждают правильное выполнение пакетов транзакций.
Что такое Polygon Miden и как работает?
Polygon Miden — это находящийся в разработке накопительный пакет с нулевым разглашением данных (zk-Rollup), работающий на основе виртуальной машины Miden VM, которая отдает приоритет совместимости с ZK над совместимостью с EVM.
Polygon Miden использует новую модель состояний на основе акторов, позволяющую пользователям подтверждать свое собственное состояние локально, одновременно обеспечивая высокую пропускную способность и конфиденциальность транзакций.
Polygon Miden предлагает функции и преимущества, недоступные в Ethereum. Разработчики имеют возможность создавать высокопроизводительные частные децентрализованные приложения (dApps).
Что такое Miden VM?
Miden VM — это виртуальная машина с нулевым разглашением, написанная на Rust. Для любой программы, выполняемой на Miden VM, автоматически генерируется доказательство выполнения на основе STARK. Это доказательство затем может быть использовано кем угодно для проверки правильности выполнения программы без необходимости повторного выполнения программы или даже знания ее содержимого.
Что такое Polygon CDK?
Polygon Chain Development Kit (CDK) — это модульный набор программных инструментов с открытым исходным кодом для разработчиков блокчейнов, который поддерживает установку и настройку различных архитектур блокчейнов. Polygon CDK дает разработчикам возможность запускать новые решения Layer 2 на Ethereum или, в будущем, переводить существующие блокчейны уровня 1 на уровень 2.
С помощью Polygon CDK разработчики могут выбрать архитектуру блокчейна, соответствующую их потребностям, из набора поддерживаемых компонентов с открытым исходным кодом. Альтернативно, разработчики могут выбирать пользовательские компоненты для конкретных требований. На диаграмме ниже показаны два поддерживаемых варианта конфигурации: накопительный пакет (Rollup) или валидиум (Validium). Накопительные пакеты публикуют данные транзакций из Polygon CDK непосредственно в Ethereum, тогда как валидиумы публикуют только хеш транзакции.
Блокчейн, адаптированный для конкретного приложения, может использовать среду выполнения zkEVM, использовать режим валидиума и реализовать централизованный секвенсор. Независимо от этого индивидуального выбора, после завершения разработки уровня взаимодействия каждый блокчейн будет иметь возможность взаимодействовать с другими блокчейнами в экосистеме Polygon.
Polygon CDK предоставляет разработчикам набор инструментов для независимого и модульного проектирования блокчейнов без ущерба для будущей совместимости с другими блокчейнами L2. Блокчейны, созданные с помощью Polygon CDK, могут получить доступ к экосистеме унифицированной ликвидности, оптимизированной производительности и беспрепятственной передачи активов, при этом приоритет отдается пользовательскому опыту и безопасности данных.
Токен POL
POL (бывший токен MATIC) — это собственный токен экосистемы блокчейнов Polygon, который позволяет пользователям взаимодействовать с десятками тысяч dApps в сетях Polygon. Это токен стандарта ERC-20, использующийся для защиты сети посредством стейкинга.
Токен выполняет несколько основных функций:
- Оплата сетевых сборов за транзакции.
- Обеспечение безопасности посредством доказательства владения долей (Proof-of-Stake).
- Делегирование токенов валидаторам для участия в обеспечении безопасности сети и получения дохода.
- Управление протоколом посредством голосования держателей.
