Původní zdroj autora: helloyyy
I. Úvod
Čas letí, od vydání měny je to už více než půl roku implementoval upgrade Bedrock a spustil společný modul L2 stack OP Stack, na jehož základě se zrodil Star Rollup jako Base Arbitrum se zavázal prozkoumat L3 za účelem podpory aplikace Arbitrum Orbit.
Pod vedením těchto dvou gigantů TVL celého Rollup tracku kdysi přesáhla 10 miliard USD a v současnosti se stabilně pohybuje kolem 10 miliard USD. Přestože se o Rollupu velmi mluví jako o „podpisovém“ řešení rozšíření Etherea, stále mají vlastnosti, které nejsou odolné vůči cenzuře a jsou centralizované. Mainstreamové Rollup řetězce obecně oficiálně provozují centralizované třídiče Ačkoli Rollup projekty jako Arbitrum, Optimism a StarkNet zahrnuly decentralizaci třídičů do svých plánů, nebyly zatím v krátkodobém až střednědobém horizontu implementovány. Jako nejdůležitější díl decentralizované skládačky Rollup má decentralizovaný třídič velmi důležitou strategickou pozici pro samotný Rollup a je také tím, co lidé chtějí.
2. Poplatky za souhrnné transakce
Než pochopíme, co je sekvencer, promluvme si nejprve o složení poplatků za kumulativní transakce. Transakční poplatek Rollup je poplatek za plyn vzniklý uživatelům v transakcích L2, jako je Arbitrum.
Skládá se především ze 2 částí:
1) Poplatek za provedení L2
2) Poplatky za data L1
Poplatek za provedení L2: Náklady na provedení transakce na L2 (každá transakce zahájená v řetězci L2 vyžaduje poplatek za provedení)
Transakční cena plynu = L2 základní poplatek + L2 prioritní poplatek
Poplatek za provedení L2 = cena transakčního plynu * spotřeba plynu L2
L1 Data Charge: Náklady na zveřejnění L2 transakcí do L1. Typicky jsou poplatky za data L1 vyšší než poplatky za provedení L2.
Transakční poplatek L2 = poplatek za provedení L2 + poplatek za data L1
Čistý výnos Sorteru = výnos z transakčního poplatku L2 – Provozní náklady Sorteru – Poplatek za data L1
Centralizovaný třídič provozovaný stranou projektu má určitý stupeň cenové síly (například poplatek za provedení L2 je účtován vyšší, poplatek za data L1 je vyšší), a proto několik známých účastníků projektu Rollup vydělává spoustu peníze.
Co je to třídič?
Sekvencer, jak název napovídá, je role zodpovědná za řazení transakcí. V bitcoinové síti je odpovědnost za objednávání transakcí v Ethereu odpovědností kolekce uzlů, žádný z nich nemá pevné role, ale více konsenzuálních mechanismů, které určují, kdo má právo účastnit se sekvenčních provedení.
V současné době všechny mainstreamové Rollups provozují centralizovaný jediný třídič. Transakce uživatele v L2 vstupují do mem poolu (transakce v mem poolu jsou v tuto chvíli v neuspořádaném stavu) třídí a komprimuje transakce do sady uspořádaných dávek a poté je posílá do DA vrstvy Etherea). .
Vyžaduje Rollup třídič?
odpověď je negativní. Transakce na Rollup mohou zcela obejít třídič a být předloženy do základní vrstvy L1. L1 je zodpovědná za třídění a vypořádání, ale bude také čelit vyšší spotřebě plynu a delší době potvrzení transakce.
Rollup sekvencer je podobný použití „rychlého pruhu“ ke kompresi a agregaci stovek nebo tisíců transakcí L2 do jediné transakce L1, čímž se výrazně snižují náklady na plyn. To je také důvod, proč současné mainstreamové Rollupy provozují centralizované třídiče, které uživatelům poskytují nižší množství plynu a rychlejší potvrzování transakcí, čímž zlepšují uživatelský zážitek z transakcí.
3. Centralizovaný třídič vs. decentralizovaný třídič
Centralizace!
Výhody centralizace jsou velmi zřejmé. Transakce můžete třídit, jak chcete. To znamená, že má velmi rychlou rychlost potvrzování transakcí a lepší uživatelskou zkušenost, ale centralizace také poskytuje třídiči velkou autonomii při třídění transakcí a může třídit transakce podle libosti, aby maximalizoval své vlastní arbitrážní příležitosti k zachycení hodnoty MEV, zpoždění uživatelských transakcí; nebo dokonce zcela cenzurovat uživatele.
Sekvenátor může zachytit hodnotu MEV změnou pořadí transakcí v rámci jednoho bloku, co je škodlivější, protože sekvencer řídí řazení více po sobě jdoucích bloků, je snadné provádět MEV napříč bloky, což má za následek větší-; rozsahový útok.
Všechny výše uvedené situace jsou způsobeny tím, že třídič převezme iniciativu ke konání zla. Některé chyby nejsou ze strany třídiče úmyslné, ale přesto poškozují uživatelskou zkušenost a práva. Pokud například sekvencer omylem znovu zahrne utracenou transakci tokenu do měkkého závazku a poté ji odešle do L1 k ověření, může nastat situace, kdy transakce nemůže být potvrzena po dlouhou dobu, dalším příkladem je jeden sekvencer přejde do režimu offline, což způsobí, že druhá vrstva nebude schopna normálně produkovat bloky a síť bude na dlouhou dobu mimo provoz.
Nemůžete si dát svůj dort a sníst ho taky, ale optimalizace výkonu Rollup nesmí jít na úkor decentralizace a odolnosti proti cenzuře.
Decentralizace?
Pokud je centralizace 1, pak decentralizace je hodně. Implementační cesty různých decentralizovaných řešení třídičů jsou různé, ale jejich základní koncept je stejný, což je decentralizace.
Třídič již nemá centrální pravomoc pro třídění transakcí. Role odpovědná za třídění je vybírána ze sady třídičů na základě specifického volebního mechanismu a rotuje v pevně stanoveném období.
Decentralizace zabraňuje sekvencerům v neustálém uchopování MEV a také brání jedinému sekvenceru kontrolovat uživatelské transakce. Ve spojení s odpovídajícím mechanismem trestání za zlo, může také účinně regulovat chování sekvenceru.
4. Přehled decentralizované třídicí dráhy
Po tak dlouhém bloudění jsem se konečně dostal k věci. Jeden decentralizovaný třídič je vyroben samotným projektem Rollup a druhý je implementován s pomocí třetí strany. Použití třetí strany k implementaci decentralizovaného sekvenceru lze ve skutečnosti nazvat Sequencing-as-a-Service.
Projekty jako Espresso, Astria, SUAVE, Radius atd. se všechny zaměřují na decentralizovaná řešení třídičů a cesty jejich implementace jsou různé.
1. Espresso
Společnost Espresso Systems byla prvním poskytovatelem služeb zaměřeným na řešení ochrany osobních údajů V březnu 2022 oznámila, že obdržela financování série A ve výši téměř 30 milionů USD od společností Electric Capital, Sequoia a Blockchain Capital. Espresso Systems se v současné době v podstatě transformuje na Espresso Sequencer, který se specializuje na poskytování decentralizovaných služeb sekvenceru pro Rollup.
Podle mechanismu třídění třídiče Espresso je životní cyklus transakcí L2 obecně následující:
1) Uživatelské transakce na druhé vrstvě jsou odesílány na Rollup server (API);
2) Transakce vstoupí do mem poolu a třídič (zvolený na základě konsensu HotShot) seřadí transakci a zahrne ji do bloku;
3) Sekvencer odvysílá transakci a poté, co ostatní uzly dosáhnou konsensu HotShot, je vygenerován blok a transakce je provedena a poskytuje rychlé potvrzení transakce;
4) Sekvenátor odešle blokový závazek obsahující transakci s konsenzuálním certifikátem (QC: Quorum Certificate) a uloží jej do smlouvy sekvenceru L1 (prokáže, že blok dosáhne měkké finality prostřednictvím konsensu);
5) Uzel Rollup, který provedl blok, odešle nový stav Rollup do L1 (v tuto chvíli musí být zkRU doprovázen certifikátem platnosti a ORU otevře období výzvy);
6) Kontrakt L1 Rollup kontroluje platnost aktualizace stavu ověřením QC zaslaného smlouvou sekvenceru.
Tento proces se zdá být nejasný a těžko pochopitelný, ale jednoduché pochopení je:
HotShot konsensus vybere jeden ze skupiny sekvencerů, který je zodpovědný za třídění Rollup transakcí a zahrnutí transakcí do bloku, tento blok musí být podepsán ostatními Rollup uzly, aby bylo dosaženo konsensu (více než 2/3 HotShot uzlů Souhlasí) je „finální; “, a poté jsou příslušné blokové závazky a nový kořen stavu kumulace odeslány do základní vrstvy L1 k ověření.
Výše uvedená „konečnost“ je v uvozovkách „Ukončení“ s uvozovkami a konečnost bez uvozovek nejsou totéž. „Finalita“ v uvozovkách má umožnit potvrzení Rollup transakcí rychleji, s menším zpožděním a lepší uživatelskou zkušeností, nicméně Rollup transakce nakonec vyžadují pro ověření základní vrstvu L1 (zkRU potřebuje ověřit platnost certifikátu, ORU potřebuje Waiting for; konec období výzvy) a ověření, že s transakcí předloženou Rollupem není žádný problém, teprve potom se transakce Rollup stane skutečně konečnou.
To znamená, že pokud je transakce ověření základní vrstvy L1 neplatná, související blok L2, který byl vytvořen, bude čelit vrácení zpět. Proto „finalita“ má umožnit rychlé potvrzení transakcí a konečná je zdědit bezpečnost Etherea.
Espresso + EigenLayer
Espresso řeší problém rotace třídiče a stanovení „finality“ transakce na základě konsensu HotShot a řeší otázku přístupu k třídiči zavedením EigenLayer.
Mechanismus opětovného zaslíbení EigenLayer umožňuje, aby se stakeři Etherea současně stali sekvencery espressa, což poskytuje bezpečnost pro konsensus HotShot. Stručně řečeno, poskytovatelé uzlů Ethereum se mohou stát sekvenátory Espresso (ESQ) prostřednictvím mechanismu opětovného splnění závazků společnosti EigenLayer nejenom získat příjem uzlů PoS, ale také získat hodnotu MEV druhé vrstvy.
Potenciální příjem držitelů ETH = odměny uzlů nativní sítě + L2 EVM + odměny uzlů jiných řetězců PoS (pomocí mechanismu opětovného plnění EigenLayer Triple buff výrazně posiluje ETH).
Espresso je univerzální decentralizované řešení třídiče Kromě EigenLayer zahrnují projekty ekologické spolupráce společnosti Espresso také projekty Arbitrum, OP Stack, Caldera, AltLayer a další hvězdicové modulární projekty.
2. Astrie
Astria je umístěna jako univerzální decentralizovaný třídič bez povolení, který poskytuje služby sdíleného třídiče pro různé Rollupy. Pokud jde o financování, Astria v dubnu 2023 oznámila, že dokončila počáteční kolo financování ve výši 5,5 milionu USD vedené Maven 11, se zúčastněnými investičními institucemi včetně 1k(x), Delphi Digital, Lemniscap, Robot Ventures atd. Přestože rozsah financování je malý, institucionální sestava je velmi nádherná.
Ovládací mechanismus
Operační mechanismus decentralizovaného sekvenceru Astria je podobný jako u Espresso Sequencer Účelem je oslabit privilegia sekvenceru decentralizací práv pro sekvenování transakcí. Konkrétně:
Pro rotaci sekvenceru Astria navrhuje dva mechanismy rotace: jednoduchou rotaci lídra (Leader Rotation) a konsensuální algoritmus byzantské tolerance chyb (BFT).
1) Rotace vůdce
Sada je tvořena prostřednictvím zvolených třídičů a sada třídičů se střídá v řazení souhrnných transakcí. Tato metoda zabraňuje tomu, aby jediný třídič dlouhodobě monopolizoval třídicí práva transakcí, a do jisté míry řeší problém nepřetržité cenzury uživatelů.
2) BFT konsensuální algoritmus
Podobně jako u mechanismu rotace vedoucích má sekvencer na svém tahu právo být odpovědný za třídění transakcí, ale 2/3 nebo více členů v sadě třídiče musí dosáhnout shody na tomto třídění.
Obě metody mají své výhody a nevýhody: první má rychlejší potvrzování transakcí, rychlé generování bloků a účinnost blízkou centralizovanému sekvenceru. Kompromisem však je, že je stále obtížné přinutit sekvencery, aby nepáchaly zlo, pravděpodobnost konání zla je ještě menší při použití BFT konsensu a 2/3 sekvencerů v sadě musí hlasovat, aby dosáhly; konsensus předtím, než může být vytvořen blok. Provedení konsensuálního hlasování však trvá určitou dobu, což způsobuje problémy se zpožděním sítě.
3. ULOŽIT
SUAVE je decentralizované, plug-and-play sdílené třídicí řešení vytvořené Flashboty Jako univerzální řešení může SUAVE poskytovat paměťové fondy a decentralizovanou blokovou konstrukci pro jakoukoli L1/L2. Rozdíl mezi SUAVE a výše zmíněným designem sdíleného sekvenceru je v tom, že samotný SUAVE Chain je řetězec kompatibilní s EVM, který implementuje řazení transakcí prostřednictvím blokového „biddingu“.
architektura SUAVE
Architektura SUAVE se skládá ze 3 základních komponent: univerzální preferenční prostředí, trh s nejlepším provedením a decentralizovaná bloková výstavba.
1) Preferované prostředí
Předvolby pokrývají širokou škálu, od jednoduchých transakcí po složité události. Předvolby uživatele se odrážejí v mempoolu ve formě transakcí a prostředí preferencí slouží jako veřejný mempool, který dává preference dohromady. Prostředí univerzálních preferencí poskytované SUAVE činí preference víceřetězcových uživatelů otevřenými a transparentními, eliminuje informační mezery a do určité míry řeší problém cross-chain MEV.
2) Prováděcí trh
Realizační trh je síť účastníků, kteří poslouchají SUAVE memepool a soutěží mezi sebou, přičemž konkurence je vede k tomu, aby poskytovali nejlepší provedení pro uživatelské preference. Dá se chápat tak, že všichni exekutoři realizují preference uživatele prostřednictvím „biddingu“ a vracejí uživateli co nejvíce MEV generovaných uživatelskými transakcemi.
3) Decentralizovaná bloková konstrukce
Nakonec, na základě shromážděných preferencí a optimálních cest provádění, je síť decentralizovaných bloků zahrnuje do bloků. V tomto okamžiku je realizován celý proces zjišťování transakcí, řazení transakcí a vytváření bloků.
4. Poloměr
Radius je umístěn jako nedůvěryhodná sdílená objednávková vrstva. Na rozdíl od implementačních mechanismů předchozích řešení Radius zajišťuje, že Rollup transakce jsou objednávány bez důvěry tím, že umožňuje šifrovaný mempool, čímž eliminuje efektivní kontrolu MEV a uživatelských transakcí.
Pokud jde o financování, společnost Radius v červnu 2023 oznámila dokončení kola předběžného financování ve výši 1,7 milionu USD vedeného společností Hashed s účastí společností Superscrypt, LambdaClass a Crypto.com.
Decentralizovaní zadavatelé na základě konsenzuálních mechanismů jako Espresso a Astria sice do určité míry snižují MEV a rizika cenzury, ale na úkor škálovatelnosti sítě a časové efektivity přinášejí určité zpoždění potvrzení transakce (nutnost potvrdit objednávku transakce pro dosažení konsensu) . Navíc, i když je řazení transakcí v decentralizovaném prostředí, protože příslušné transakce mempoolu jsou transparentní, má sorter stále prostor pro zlo, aby se zmocnil MEV, a příslušné informace o transakci jsou pro sorter neviditelné, s cílem zabít problém sekvenátorů, kteří zlomyslně chytají MEV a cenzurují transakce u zdroje.
Technologie Architektura
Architekturu technologie Radius lze rozdělit do následujících čtyř funkčních vrstev: vrstva řazení (Radius), vrstva provádění (Rollup), vrstva vypořádání a vrstva dostupnosti dat.
1) Třídicí vrstva
1. Uživatel odešle zašifrované transakce a certifikáty do sekvenceru;
2. Sekvenátor ověří důkaz a potvrdí transakci;
3. Sekvenátor třídí transakce a transakce nelze před tím dešifrovat;
4. Třídič sestaví blok;
5. Třídič odešle blok k provedení Rollup.
2) Prováděcí vrstva
1. Rollup přijímá bloky ze sekvenceru a provádí transakce v zadaném pořadí;
2. Rollup odešle stav transakce a certifikát stavu zúčtovací vrstvě.
3) Vrstva osídlení
1. Vypořádací vrstva přijímá status a status certifikátu od Rollup a je odpovědná za ověření certifikátu a určení finality transakce;
2. Sekvenční vrstva ověří, že provedení odpovídá příkazu.
4) Vrstva dostupnosti dat
Vrstva dostupnosti dat ukládá data a zajišťuje dostupnost dat.
Šifrovací mechanismus mempoolu - PVDE
Radius používá k vytvoření šifrovaného mempoolu šifrovací schéma založené na důkazech s nulovými znalostmi nazvané Practical Verifiable Delayed Encryption (PVDE).
Konkrétní postup je následující:
Když uživatel odešle transakci do sekvenceru:
1. Uživatel vygeneruje puzzle s časovým zámkem a symetrický klíč;
2. Uživatel použije symetrický klíč k zašifrování transakce a zašifrovaná transakce vstoupí do mempoolu;
3. Sekvenátor třídí zašifrované transakce a sekvencer potřebuje odemknout puzzle s časovým zámkem, aby získal dešifrovací klíč;
4. Sekvenátor vypočítá závazek objednávky před odemknutím puzzle s časovým zámkem a odešle závazek zúčtovací vrstvě (používá se k ověření, že sekvencer odeslal transakci do Rollupu v pořádku).
Decentralizované řešení pro třídiče
Šifrovaný mempool zajišťuje, že sekvencer je důvěryhodný, ale stále existuje riziko jediného bodu selhání. Pokud běží jeden třídič + šifrovaný mempool, selhání třídiče způsobí výpadek sítě. Aby se tento problém vyřešil, Radius navrhl řadu decentralizovaných implementačních řešení třídiče, včetně mechanismů tajné volby vůdce, mechanismů sdílení třídicích skupin atd.
Radius se samozřejmě může také rozhodnout odkázat na rotační mechanismus třídiče Espresso a Astria a zároveň dosáhnout decentralizovaného a důvěryhodného třídění transakcí.
Optimalizace prostoru bloku
Radius si klade za cíl dosáhnout cíle ochrany uživatelů a maximalizace kumulativních zisků prostřednictvím optimalizace blokového prostoru. Rollup využívá třídící mechanismus kdo dřív přijde, ten dřív mele (FCFS) Výhodou je, že dokáže účinně zabránit MEV, ale nevýhodou je, že musí obětovat potenciální zisky z aukce blokového prostoru.
Aby bylo možné vyřešit výše uvedené dilema objednávání transakcí, rozděluje Radius prostor bloku na 2 části: prostor horního bloku a prostor spodního bloku:
Prostor horního bloku je věnován uživatelským transakcím, šifrování uživatelských transakcí a eliminaci manipulace s objednáváním transakcí, čímž chrání uživatele před škodlivými MEV a riziky cenzury, spodní blok zavádí obchodní trh založený na aukcích, kde mohou arbitrážníci sdružovat transakce a jejich nabídky jsou předkládány do třídiče, který vybere sdruženou transakci s nejvyšší nabídkou, která bude zahrnuta do bloku.
Výše uvedené je současné hlavní univerzální řešení decentralizovaného třídiče. Pokud jde o Rollup, čelíte provozu centralizovaného nebo decentralizovaného třídiče? Integrovat univerzální řešení třídiče třetí strany nebo implementovat decentralizaci sami? Jaké technické implementační řešení se používá k dosažení decentralizace objednávání transakcí? Zvažte klady a zápory ve více dimenzích.
5. Hra mezi Rollupy
Kompromis 1: Je to decentralizované?
Několik mainstreamových Rollupů, jako je Optimism, Arbitrum, zkSync a Base, vydělává spoustu peněz provozováním centralizovaných třídičů. Decentralizace výkonu třídění transakcí bude nevyhnutelně zahrnovat sdílení zisku. Bez zohlednění stále tvrdší konkurence na Rollup trati není nikdo ochoten tento sladkokyselý dort rozdat. Ale za předpokladu, že Rollup je první, kdo spustil decentralizovaný třídič, může to být obrovský dopravní vstup a může to být demonstrační efekt na koleji dělení Rollup, což přinutí další projekty Rollup k decentralizaci svých třídičů.
Kompromis 2: Integrace generických řešení třetích stran vs. interní proprietární řešení
Obecně řečeno, existují dva způsoby, jak třídič dosáhnout decentralizace: jedním je vzít to, co udělali ostatní, a použít to, druhým je udělat to sám. Třetí strany, jako jsou Espresso a Astria, mohou společnosti Rollup poskytnout služby decentralizovaného třídění přímo z krabice, takže samotný Rollup se může nadále zaměřovat na diferenciaci produktů a optimalizovaný výkon, čímž navíc zlepšuje svou základní konkurenceschopnost a integruje běžné třídy řešení je také příznivější pro interoperabilitu a přináší více možností včetně cross-rollup arbitráže. Nevýhodou tohoto řešení může být, že nedokáže efektivně zmocnit nativní token samotného Rollupu.
Pokud Rollup používá vlastní řešení pro implementaci decentralizovaného třídiče, je to časově nejnáročnější a nejdražší řešení, ale je to skutečně nejefektivnější způsob, jak posílit nativní token Rollup. Strana projektu StarkNet může například vyžadovat, aby uživatelé přislíbili nativní tokeny protokolu, aby se stali třídicí sadou pro účast na třídění kumulativních transakcí, a účtovali určitý poplatek za službu, aby dosáhli akumulace hodnoty.
Kompromis 3: Jaká technická implementace by měla být použita k dosažení decentralizovaného třídění?
Jak již bylo zmíněno, existuje mnoho technických implementačních řešení pro dosažení decentralizovaného objednávání transakcí, včetně, ale bez omezení na řešení založená na různých mechanismech konsenzu, FCFS, blokové nabídky, šifrovaný mempool atd. Každé technické implementační řešení má své výhody a nevýhody: mechanismus založený na konsensu bude omezen časovou efektivitou, šifrovaný mempool nemůže maximalizovat zisk Rollup atd. Samozřejmě se můžete také obrátit na Astrii, kde můžete integrovat dvě různá technická implementační řešení. Kompromisy mezi různými technickými implementacemi jsou něco, co musí všechny projekty Rollup pečlivě zvážit.
napište na konec
Ačkoli Optimism a Arbitrum, současní lídři v Rollup tracku, vydali coiny, může to být jen výchozí bod a skutečná soutěž možná právě začala. Alespoň soudě podle současných trendů musí být decentralizované třídiče bojištěm vojenských stratégů.
Projekt Rollup série zk se také tiše rozvíjí Ve stále více konkurenčním prostředí může jeden chybný krok způsobit nenapravitelné ztráty. Ale tváří v tvář inovacím, které ovlivňují život a smrt projektů, Rollups nemají jinou možnost, než následovat obecný trend.
Reference
[ 1 ] Výzkum Binance: Souhrny Etherea jsou centralizované. Pohled do decentralizovaných sekvencerů
https://www.binance.com/en/research/analysis/ethereums-rollups-are-centralized-a-look-into-decentralized-sequencers
[2] Espresso HotShot: Consensus Designed for Rollups
https://medium.com/@espressosys/espresso-hotshot-consensus-designed-for-rollups-b080ba7362d1
[ 3 ] Na základě souhrnů – superschopnosti ze sekvenování L1
https://ethresear.ch/t/based-rollups-superpowers-from-l1-sequencing/15016
[ 4 ] Představujeme Astria: The Shared Sequencer Network
https://blog.astria.org/introducing-astria/
[5] Představení Astria Development Cluster
https://blog.astria.org/introducing-the-astria-development-cluster/
[6] Proč decentralizovat sekvencery?
https://blog.astria.org/why-decentralize-sequencers/
[7] IOSG podrobně vysvětluje SUAVE: Nová dekáda růstu měřítka MEV
https://foresightnews.pro/article/detail/24673
[8] Budoucnost MEV je SUAVE
https://writings.flashbots.net/the-future-of-mev-is-suave/
[9] Radius Gitbook
https://docs.theradius.xyz/overview/introduction-to-radius