Uitvoeringslaag

De uitvoeringslaag (voorheen "Eth1" genoemd) is een van de twee belangrijkste componenten van de Ethereum-architectuur na de Merge. Deze laag is verantwoordelijk voor het verwerken van transacties, het uitvoeren van smart contracts en het bijhouden van de huidige status van het Ethereum-netwerk. Na de Merge in september 2022 werd de architectuur van Ethereum geformaliseerd als twee afzonderlijke, maar coördinerende lagen: de uitvoeringslaag (die berekeningen en statusovergangen afhandelt) en de consensuslaag (die de coördinatie van validators, blokvoorstellen en finaliteit via proof-of-stake afhandelt). De uitvoeringslaag draait de Ethereum Virtual Machine (EVM) , verwerkt alle transactiegegevens, inclusief interacties met smart contracts, beheert de database met accounts en saldi en genereert uitvoeringspayloads die de consensuslaag in blokken opneemt. Clientsoftware die de uitvoeringslaag implementeert, omvat Geth (go-ethereum), Nethermind, Besu en Erigon . De scheiding van uitvoering en consensus in afzonderlijke lagen was een belangrijke architectonische mijlpaal die de overgang van Ethereum van proof-of-work naar proof-of-stake mogelijk maakte zonder de uitvoeringslogica van slimme contracten te hoeven herschrijven.

Oorsprong en geschiedenis

Hoe het werkt

Ethereum-architectuur na de fusie:

CONSENSUSLAAG (Beacon Chain) ┌──────────────────────────────────┐ │ Validators stellen blokken voor/bevestigen ze│ │ PoS-forkkeuzeregel │ │ Finaliteit (2 epochs ~12 min) │ │ Slashing van oneerlijke validators│ └──────────┬──────────────────────┘ │ Engine API │ (newPayload, forkchoiceUpdated) ▼ UITVOERLAAG (EVM) ┌──────────────────────────────────┐ │ Verwerkt transacties │ │ Voert slimme contracten uit │ │ Beheert de status (accounts, code) │ │ Genereert de uitvoeringspayload │ │ Beheert de mempool │ └───────────────────────────────────┘

In eenvoudige bewoordingen

1. De computer van EthereumDe uitvoeringslaag is waar alle daadwerkelijke berekeningen plaatsvinden – elke interactie met een smart contract, elke tokenoverdracht en elke DeFi-transactie wordt hier verwerkt.
2. Scheiding van zorgenVóór de fusie verwerkte één systeem zowel transacties als de coördinatie van validators. Na de fusie zijn deze gescheiden – de uitvoeringslaag richt zich puur op de berekeningen.
3. EVM woont hierDe Ethereum Virtual Machine, die alle smart contracts verwerkt, vormt de kern van de uitvoeringslaag.
4. Gedreven door klantdiversiteitMeerdere onafhankelijke softwareteams (Geth, Nethermind, Besu, Erigon) implementeren de uitvoeringslaag, waardoor wordt voorkomen dat één enkele softwarefout heel Ethereum platlegt.
5. Engine API-brugDe uitvoerings- en consensuslagen communiceren via de Engine API – de consensuslaag instrueert de uitvoeringslaag welke transacties wanneer verwerkt moeten worden.

Voorbeelden uit de echte wereld

Voordelen

Nadelen en risico's

Tips voor risicomanagement:

• Node-beheerders zouden moeten overwegen om minderheids-executieclients (Nethermind, Besu, Erigon) te gebruiken om de clientdiversiteit te verbeteren.
• Monitor het gasverbruik van de uitvoeringslaag om pieken in transactiekosten voor geplande transacties te voorspellen.
• Volg voorstellen voor upgrades van de uitvoeringslaag (Execution Layer Upgrade Proposals, EIP's) die van invloed kunnen zijn op het gedrag van DApps.
• Voor DApp-ontwikkelaars is het raadzaam te testen op testnetwerken die dezelfde diversiteit aan clients in de uitvoeringslaag hanteren als het mainnet.

FAQ

V: Wat is het verschil tussen de uitvoeringslaag en de consensuslaag?

A: De uitvoeringslaag verwerkt transacties en slimme contracten (de "wat er is gebeurd"-laag). De consensuslaag coördineert validators om overeenstemming te bereiken over welke blokken moeten worden opgenomen en om finaliteit te bereiken (de "wie beslist wat er is gebeurd"-laag). Ze communiceren via de Engine API.

V: Wat is er gebeurd met “Eth1” en “Eth2”?

A: De Ethereum Foundation heeft deze termen in 2022 afgekeurd omdat ze de indruk wekten dat Eth2 Eth1 zou vervangen als een nieuwe blockchain. In werkelijkheid blijft de oorspronkelijke blockchain de uitvoeringslaag en is de Beacon Chain de consensuslaag. Beide zijn noodzakelijke onderdelen van één enkel Ethereum-netwerk.

V: Welke client voor de uitvoeringslaag moet ik als node-operator gebruiken?

A: Elke uitvoeringsclient werkt, maar voor een gezond netwerk is het beter om een ​​client te kiezen die minder dominant is. Geth domineert (ongeveer 65-70% marktaandeel), wat een centralisatierisico met zich meebrengt. Nethermind, Besu en Erigon zijn uitstekende alternatieven die het netwerkrisico verlagen en volledig compatibel zijn.

V: Hoe beïnvloedt de uitvoeringslaag de schaalbaarheid van laag 2?

A: L2-oplossingen (Optimism, Arbitrum, zkSync) sturen transactiegegevens of bewijzen naar de uitvoeringslaag. De Dencun-upgrade (maart 2024) voegde "blob"-transacties toe aan de uitvoeringslaag, specifiek om de L2-datakosten te verlagen, waardoor de L2-kosten met een factor 10 tot 100 daalden.

V: Kan de uitvoeringslaag onafhankelijk van de consensuslaag worden geüpgraded?

A: Hard forks coördineren beide lagen gelijktijdig (bijvoorbeeld Shanghai voor uitvoering + Capella voor consensus = "Shapella"). De modulaire architectuur betekent echter dat EIP's voor de uitvoeringslaag beperkt kunnen blijven tot wijzigingen die alleen de uitvoering betreffen, zonder dat aanpassingen aan de consensuslaag nodig zijn.

Gerelateerde termen

• Consensuslaag– Partnerlaag die de coördinatie van de PoS-validator afhandelt
• EVM (Ethereum Virtuele Machine) – Kern van de uitvoeringslaag
• De samenvoeging – de gebeurtenis die de uitvoerings-/consensuslagen formeel van elkaar scheidde.
• Engine API - Communicatiebrug tussen uitvoerings- en consensuslagen
• Geth (go-ethereum) – De populairste client voor de uitvoeringslaag van ethereum
• Laag 2 – Maakt gebruik van de uitvoeringslaag voor gegevensbeschikbaarheid en afwikkeling.
• EIP (Ethereum Improvement Proposal) – Proces voor het upgraden van de uitvoeringslaag