Анатомия модульного стека Rollup

Уровень исполнения: EVM, WASM, пользовательские виртуальные машины

Исполнительные среды в современных rollup-сетях заметно диверсифицировались и теперь выходят далеко за рамки стандартной совместимости с Ethereum Virtual Machine (EVM). Несмотря на то что EVM остается стандартом для большинства внедрений благодаря привычному стеку инструментов, всё больше новых платформ предлагают виртуальные машины на базе WASM или гибридные варианты, такие как zkEVM и пользовательские виртуальные машины. Альтернативные решения устраняют ограничения EVM, обеспечивая повышенную пропускную способность, поддержку множества языков и более эффективные криптографические доказательства. Так, ряд реализаций уже внедряют смешанные среды EVM+WASM, где разработчики могут писать смарт-контракты как на Solidity, так и на Rust, одновременно получая преимущества современных моделей исполнения и прирост производительности.

Инновационные решения — к примеру, DTVM — реализуют детерминированные архитектуры виртуальных машин, обеспечивающие гораздо более высокую скорость исполнения контрактов, совместимость с разными ISA (архитектурами набора команд, Instruction Set Architectures) и предсказуемые JIT-компиляционные пайплайны. Подобные гибридные системы обычно вдвое превосходят по скорости исполнения цепочки, основанные только на EVM, при этом полностью совместимы с инструментами Ethereum на уровне ABI.

Секвенсеры: централизованные, децентрализованные и совместные модели

Секвенсеры играют ключевую роль в формировании порядка и пакетировании транзакций внутри rollup-сетей. В традиционной схеме используются централизованные секвенсеры, которые обеспечивают высокую производительность и простоту, но при этом подвержены рискам цензуры и концентрации MEV (Miner Extractable Value). Всё больше проектов переходят к децентрализованным решениям, двигаясь в сторону так называемых based rollups (rollup-сетей с распределёнными полномочиями), где полномочия секвенсера поэтапно делегируются наборам валидаторов или сетям предложений, интегрированным с L1-протоколами.

Совместные секвенсеры формируют третью модель, которая начала развиваться в 2025 году: несколько rollup-сетей используют единую децентрализованную сеть секвенсирования. Такой подход направлен на повышение совместимости между rollup-сетями и снижение затрат и операционной сложности, связанных с самостоятельным содержанием секвенсинга для каждой сети. Модели совместных сетей секвенсирования разрабатываются проектами вроде Astria и Espresso, при этом ранние исследования уже оценивают их влияние на координацию MEV и доходность арбитражных стратегий.

Слои доступности данных (DA): Celestia, EigenDA, Avail

Слои доступности данных (Data Availability, DA) — фундаментальная составляющая модульных rollup-сетей, позволяющая отделить хранение и гарантии доступности данных от исполнения. Celestia стала первой модульной блокчейн-платформой, предоставившей сервисы консенсуса и DA без собственной логики исполнения, реализовав механизм Data Availability Sampling — благодаря которому легкие клиенты могут верифицировать данные блока без полной загрузки. Такая архитектура даёт высокую масштабируемость и пропускную способность (например, обработка блоков объёмом несколько мегабайт в секунду), которую невозможно достичь только за счет уровня исполнения.

EigenDA построен на базе Ethereum с использованием EigenLayer restaking (повторного стейкинга), наследуя уровень безопасности Ethereum и предлагая услуги DA. Здесь применяются механизмы восстановления данных и криптографические коммитменты для обеспечения высокой пропускной способности и низкой стоимости по сравнению с публикацией данных непосредственно в Ethereum. Avail, разработанный Polygon, представляет собой независимый от цепочки слой DA, оптимизированный для rollup-сетей различных экосистем. Он отделяет DA от уровня консенсуса, поддерживает выборочную проверку легкими клиентами и нацелен на обеспечение совместимости между rollup-сетями.

Финализация и "бриджинг": публикация доказательств в L1-цепочки

Финализация (settlement) — это завершение состояния rollup-сети на цепочке уровня L1. Обычно процедура включает отправку коммитментов состояния или доказательств в L1, например на Ethereum. Оптимистичные rollup-сети используют fraud proofs для оспаривания ошибочных состояний в течение специального окна, в то время как ZK rollup-сети предоставляют validity proofs, подтверждая корректность транзакций криптографически ещё до их включения. Оба подхода обеспечивают гарантии доверия и финализации на основополагающем уровне, поддерживая независимость безопасности и консенсуса от состояния rollup-сети.

Инфраструктура "бриджей" соединяет rollup-сети с пользовательскими активами и внешними сетями. Для этого требуется безопасная передача токенов и данных между цепочками; архитектура мостов обычно учитывает схему доказательств и DA данного rollup. Финализация тесно интегрируется с протоколами "бриджинга", чтобы транзакции, проведённые на rollup, были признаны и завершены на целевой цепочке. Для поддержания целостности используются как контрактные решения на блокчейне, так и инфраструктура вне сети.

Модели безопасности: fraud proofs, validity proofs, рестейкинг

Безопасность модульных rollup-сетей напрямую зависит от выбора системы доказательств и структуры финализации. В оптимистичных rollup-сетях безопасность основана на fraud proofs: участники могут оспорить некорректные переходы состояния в отведённый период, что позволяет отменять ошибочные транзакции до их финализации. В ZK rollup-сетях используются validity proofs, которые предоставляют криптографическую гарантию корректности транзакций ещё до их записи, обеспечивая практически мгновенную финальность и устойчивость к манипуляциям с состоянием.

Кроме выбора типа доказательств, ряд rollup-сетей внедряет модели рестейкинга благодаря сервисам Actively Validated Services (AVSs) на базе EigenLayer. Такой подход позволяет валидаторам повторно стейкать активы в Ethereum и расширять гарантии безопасности на DA-слои и исполнительные среды. Это обеспечивает масштабируемость модульной безопасности с опорой на доверие к Ethereum, сохраняя гибкость настройки и апгрейда rollup-сетей. Подбирая разные сочетания систем доказательств, поставщиков DA и моделей стейкинга валидаторов, команды могут балансировать между скоростью финализации, уровнем децентрализации, степенью доверия и издержками при построении модульных rollup-сетей.