Napsal: Kyle Liu, investiční manažer ve společnosti Bing Ventures
Úvod: Sekvencer se používá k řešení omezení škálovatelnosti a výkonu v síti Ethereum. Jeho zavedení si klade za cíl snížit zátěž hlavního řetězce Ethereum dávkovým zpracováním a tříděním transakcí v řetězci a přesunem většiny výpočetní a datové práce na vrstvu 2. Strop decentralizovaného třídiče spočívá v základním protokolu a síťovém prostředí, na které se spoléhá. Přestože decentralizované sekvencery mohou zlepšit bezpečnost a odolnost systému, stále existují určitá omezení a výzvy.
Sekvencer je hlavní součástí sítě Rollup a je zodpovědný za klíčové operace, jako je příjem transakcí, třídění transakcí, provádění transakcí a odesílání transakčních dat. Pokud jeden sekvencer sítě selže nebo se stane nedostupným, celá síť přestane zpracovávat transakce. Mnoho stávajících řešení Rollup má však pouze jeden sekvencer, díky čemuž jsou mnohem méně decentralizované než některá centralizovaná alternativní řešení vrstvy 1. Proto je význam decentralizovaných třídičů samozřejmý a potenciální řešení decentralizovaných třídičů by měla účinně posílit decentralizovanou povahu systému prostřednictvím vylepšení v designu a implementaci.
Význam třídičů
Stávající kumulativní řešení zahrnují kumulativní řešení založené na důkazu nulových znalostí (ZK) a kumulativní řešení založené na optimistickém provádění. Tato řešení mají lepší návrhy než monolitická řešení vrstvy 1 ve zlepšení škálovatelnosti. Mají však také některé problémy:
Problémy se souhrnem Zero-Knowledge Proof (ZK):
Výpočetní náročnost: Použití ZK důkazů k ověření správnosti a zákonnosti transakcí vyžaduje značné výpočetní zdroje a čas. To může vést ke zpoždění při zpracování transakcí a vysokým výpočetním nákladům.
Závislost na ověřitelnosti: ZK Rollup spoléhá na externí ověřitelnost, to znamená, že k ověření správnosti důkazu ZK je vyžadován externí supervizor. To může způsobit problémy s důvěrou a rizika centralizace.
Problémy s optimisticky provedenými souhrny:
Vratnost: Optimisticky provedené Rollup přebírá optimistické předpoklady během provádění transakce, to znamená, že všechny transakce jsou platné a bez konfliktů. Pokud však existují konfliktní nebo neplatné transakce, může být nutné celý systém vrátit zpět a znovu spustit, což má za následek určitou nejistotu a zpoždění zpracování.
Operace front-loading (MEV): Optimisticky prováděné Rollupy mohou čelit problémům s operacemi front-loading, tedy zneužití příkazu k provedení transakce, což vede k manipulaci s transakcemi a nespravedlivému upřednostňování transakcí.
Tyto problémy omezují výkon a zabezpečení existujících kumulativních schémat a mohou ovlivnit uživatelskou zkušenost a použitelnost. Klíčem k vyřešení těchto problémů je zlepšit výkon a decentralizaci Rollupu zavedením nových návrhů, jako jsou sekvencery. Hlavní funkcí sekvenceru je zlepšit propustnost a komprimovat transakční data. Sekvencer dokáže třídit příchozí transakce, čímž zlepšuje efektivitu a propustnost zpracování transakcí. Tříděním transakcí podle určitých pravidel lze omezit konflikty a konkurenci mezi transakcemi a zlepšit kapacitu zpracování celého systému. Sekvencer může také komprimovat transakce, sbalit více transakcí do jediné transakce, čímž se sníží velikost transakčních dat. Tato komprese může snížit náklady na ukládání a přenos v řetězci a zlepšit celkovou efektivitu systému.
Problémy s centralizovanými třídičkami
Většina stávajících řešení Rollup provozuje své vlastní centralizované třídiče, protože je to pohodlnější a levnější. Nevýhody centralizovaných příkazců jsou však také zřejmé, což může vést k problémům, jako je cenzura transakcí, účtování nadměrných poplatků, upřednostňování transakcí při provádění transakcí (front-end operace) nebo generování špatných MEV (maximalizace extrahovatelné hodnoty).
Věříme, že klíčem k řešení problému centralizovaného třídiče je podpora technologických inovací a zkoumání decentralizovaných řešení třídiček. Jak již bylo zmíněno dříve, zatímco současní centralizovaní zadavatelé hrají důležitou roli při zlepšování propustnosti a výkonu, měli bychom aktivně hledat alternativy, které jsou bezpečnější, odolnější vůči cenzuře a decentralizovanější. Tato řešení mohou vyžadovat kompromisy mezi bezpečností, výkonem a decentralizací a je obtížné je navrhnout a implementovat, ale očekává se, že vyřeší problémy, kterým čelí současní centralizovaní zadavatelé.
Cesta k decentralizaci
V současné době je třeba technologii decentralizovaných třídičů vylepšit. Možné směry zahrnují efektivnější algoritmy třídění, efektivnější ověřovací mechanismy a inteligentnější návrhy třídičů. Níže shrnujeme některé z cest, které považujeme za užitečné pokusy vydat se. Není pochyb o tom, že decentralizovaná třídicí technologie se bude v průběhu času dále zlepšovat a vyvíjet. To by mohlo zahrnovat vyšší propustnost, rychlejší potvrzování, nižší latenci a větší bezpečnost a složitelnost.
Proof of Authority (POA): Toto schéma opravňuje skupinu subjektů, aby se střídaly v roli sekvencerů v systému PoA. Účinně zlepšuje odolnost proti cenzuře a má nejnižší latenci, ale stále představuje riziko jediného bodu selhání.
Na základě souhrnů: Toto schéma umožňuje komukoli odeslat dávky L2 do vrstvy dostupnosti dat (DA), která pak rozhodne o konečném bloku (navrhovateli). Má výhodu v tom, že zdědí živost a odolnost DA vrstvy vůči cenzuře, ale může unikat výdělky a být ovlivněna MEV a má pomalejší rychlosti potvrzování.
Decentralized Validator Technology (DVT): Toto schéma rozděluje objednávkové odpovědnosti do klastru, přičemž každý uzel v klastru podepisuje nezávislá atestace pomocí částečného podílu svého validačního klíče. Tento přístup je flexibilní a lze jej kombinovat s jinými řešeními, ale přidá určitou latenci.
Sdílený sekvencer: Toto schéma umožňuje vícenásobné výběry Rollup do sdíleného sekvenceru, který je schopen zpracovávat transakce v řetězci A a řetězci B současně a poskytuje vrstvě objednávek silnou ekonomickou bezpečnost a odolnost vůči cenzuře v reálném čase. Sdílený sekvencer má síťové efekty více řetězců, ale je stále omezen propustností dat a řazení transakcí L1.
Sestavení nové sady třídičů: Tento přístup vytváří decentralizovanou sadu třídičů bez povolení pomocí mechanismu pobídek tokenů. Má výhodu ve zvýšení užitečnosti tokenu, ale může docházet ke zpožděním a překážky implementace mohou být pro méně známé souhrny obtížné.
Přestože decentralizované třídiče mají mnoho výhod, různá současná řešení mají své vlastní kompromisy, z nichž každé má své klady a zápory.
potenciální příležitosti
Nyní z toho vyskočíme. Může decentralizovaný sekvencer vyřešit problémy Etherea jednou provždy? Už to na některých místech pohřbilo nějaká skrytá nebezpečí pro Ethereum?
Za prvé, u decentralizovaných třídicích řešení, která se spoléhají na základní blockchain protokol (L1), je jejich výkon a škálovatelnost přirozeně omezena samotným protokolem L1. Pokud má základní protokol úzká místa ve zpracování transakcí a konsensu, pak i když je sekvencer vysoce decentralizovaný a citlivý, bude výkon celého systému omezený.
Za druhé, důležitým faktorem je také dopad síťového prostředí na decentralizovaný třídič. Synchronizace a stabilita sítě přímo ovlivní činnost a bezpečnost sekvenceru. V asynchronní síti ztrácí sekvencer aktivitu a nemůže zpracovávat transakce včas. V situacích, kdy je synchronizace sítě silná, může sekvencer zůstat spolehlivější.
To znamená, že jak se budou decentralizované třídiče rozvíjet, jejich související infrastruktura se stane potenciálními investičními příležitostmi. Patří sem mimo jiné poskytovatelé technologií nabízející služby sekvenceru, firmy provádějící bezpečnostní audit, poskytovatelé cross-chain řešení a platformy pro správu a zapojení. Tyto infrastruktury doufejme zlepší problémy, které jsme zmínili. Je třeba zdůraznit, že decentralizované třídiče jsou řešením zkoumaným komunitou Ethereum za účelem zlepšení výkonu systému a škálovatelnosti, ale není to jediné řešení. V budoucnu se objeví další technologie a vylepšení pro další zlepšení výkonu sítě Ethereum:
Víceřetězcová interoperabilita: Se vznikem různých blockchainů a řešení Layer 2 se multiřetězcová interoperabilita stane důležitým aspektem decentralizovaných zadavatelů. Budoucí objednavatelé možná budou muset být schopni zpracovávat transakce ve více řetězcích současně a implementovat atomickou složitelnost, aby zajistili hladší uživatelský zážitek a větší funkčnost.
Prevence MEV a zlepšení ochrany uživatelů: Budoucí sekvencery mohou podniknout kroky ke snížení dopadu MEV a poskytnout lepší mechanismy ochrany uživatelů. To může zahrnovat použití mechanismů náhodného objednávání, mechanismů přiměřených transakčních poplatků a lepších opatření na ochranu soukromí.
Posílené mechanismy řízení a účasti: Aby byla zajištěna spravedlnost a bezpečnost decentralizovaných třídičů, mohou budoucí sekvenátory zavést silnější mechanismy řízení a účasti. Toho lze dosáhnout hlasováním držitelů tokenů, volbou validátorů a decentralizovaným rozhodováním účastníků. Otevřenější a transparentnější mechanismus řízení může podporovat účast komunity a podporovat rozvoj systému.
Celkově očekáváme, že s rozvojem decentralizovaných třídičů se objeví více inovací obchodních modelů. To by mohlo zahrnovat různé modely poplatků za transakce, datové služby založené na objednávkách, on-chain aplikace atd. Inovativní obchodní modely poskytnou více ekonomických pobídek pro sekvencery, čímž podpoří jejich široké použití a udržitelný rozvoj.