Geschrieben von: Kyle Liu, Investmentmanager bei Bing Ventures

Einführung: Sequencer wird verwendet, um Skalierbarkeits- und Leistungsbeschränkungen im Ethereum-Netzwerk zu lösen. Seine Einführung zielt darauf ab, die Belastung der Ethereum-Hauptkette durch Stapelverarbeitung und Sortierung von On-Chain-Transaktionen zu verringern und den Großteil der Rechen- und Datenspeicherarbeit auf Layer 2 zu verlagern. Die Grenze eines dezentralen Sortierers liegt im zugrunde liegenden Protokoll und der Netzwerkumgebung, auf der er basiert. Obwohl dezentrale Sequenzer die Sicherheit und Belastbarkeit des Systems verbessern können, gibt es dennoch einige Einschränkungen und Herausforderungen.

Der Sequenzer ist die Kernkomponente des Rollup-Netzwerks und für wichtige Vorgänge wie den Empfang von Transaktionen, das Sortieren von Transaktionen, das Ausführen von Transaktionen und das Übermitteln von Transaktionsdaten verantwortlich. Wenn ein einzelner Sequenzer des Netzwerks ausfällt oder nicht mehr verfügbar ist, stellt das gesamte Netzwerk die Verarbeitung von Transaktionen ein. Allerdings verfügen viele bestehende Rollup-Lösungen nur über einen einzigen Sequenzer, wodurch sie weitaus weniger dezentralisiert sind als einige zentralisierte alternative Layer-1-Lösungen. Daher liegt die Bedeutung dezentraler Sortierer auf der Hand, und mögliche dezentrale Sortierlösungen sollten den dezentralen Charakter des Systems durch Verbesserungen in Design und Implementierung wirksam verbessern.

Bedeutung von Sortierern

Zu den bestehenden Rollup-Lösungen gehören Rollup basierend auf Zero-Knowledge-Proof (ZK) und Rollup basierend auf optimistischer Ausführung. Diese Lösungen verfügen hinsichtlich der Verbesserung der Skalierbarkeit über bessere Designs als monolithische Layer-1-Lösungen. Allerdings haben sie auch einige Probleme:

Probleme mit Zero-Knowledge Proof (ZK) Rollup:

1. Rechenkomplexität: Die Verwendung von ZK-Beweisen zur Überprüfung der Richtigkeit und Rechtmäßigkeit von Transaktionen erfordert erhebliche Rechenressourcen und Zeit. Dies kann zu Verzögerungen bei der Transaktionsverarbeitung und hohen Rechenkosten führen.

2. Abhängigkeit von der Überprüfbarkeit: ZK Rollup setzt auf externe Überprüfbarkeit, das heißt, ein externer Vorgesetzter ist erforderlich, um die Richtigkeit des ZK-Nachweises zu überprüfen. Dies kann zu Vertrauensproblemen und Zentralisierungsrisiken führen.

Probleme mit optimistisch ausgeführten Rollups:

1. Reversibilität: Optimistisch ausgeführtes Rollup geht während der Transaktionsausführung von optimistischen Annahmen aus, d. h. es wird davon ausgegangen, dass alle Transaktionen gültig und konfliktfrei sind. Wenn jedoch widersprüchliche oder ungültige Transaktionen vorliegen, muss möglicherweise das gesamte System zurückgesetzt und erneut ausgeführt werden, was zu Unsicherheiten und Verzögerungen bei der Verarbeitungszeit führt.

2. Frontloading-Operationen (MEV): Optimistisch ausgeführte Rollups können mit Frontloading-Operationsproblemen konfrontiert sein, d. h. dem Missbrauch der Reihenfolge der Transaktionsausführung, was zu Transaktionsmanipulationen und unfairer Transaktionspriorisierung führt.

Diese Probleme schränken die Leistung und Sicherheit vorhandener Rollup-Schemata ein und können die Benutzererfahrung und Benutzerfreundlichkeit beeinträchtigen. Der Schlüssel zur Lösung dieser Probleme besteht darin, die Leistung und Dezentralisierung von Rollup durch die Einführung neuer Designs wie Sequenzer zu verbessern. Die Hauptfunktion des Sequenzers besteht darin, den Durchsatz zu verbessern und Transaktionsdaten zu komprimieren. Der Sequenzer kann eingehende Transaktionen sortieren und so die Effizienz und den Durchsatz der Transaktionsverarbeitung verbessern. Durch die Sortierung von Transaktionen nach bestimmten Regeln können Konflikte und Konkurrenz zwischen Transaktionen reduziert und die Verarbeitungskapazität des Gesamtsystems verbessert werden. Der Sequenzer kann auch Transaktionen komprimieren, indem er mehrere Transaktionen in einer einzigen Transaktion zusammenfasst und so die Größe der Transaktionsdaten reduziert. Diese Komprimierung kann die Kosten für die Speicherung und Übertragung in der Kette senken und die Gesamtsystemeffizienz verbessern.

Probleme mit zentralisierten Sortierern

Die meisten bestehenden Rollup-Lösungen verfügen über eigene zentrale Sortierer, da dies bequemer und kostengünstiger ist. Allerdings liegen auch die Nachteile zentralisierter Besteller auf der Hand, die zu Problemen wie der Zensur von Transaktionen, der Erhebung überhöhter Gebühren, der Priorisierung von Transaktionen bei der Transaktionsausführung (Front-End-Operationen) oder der Generierung eines schlechten MEV (Maximierung des extrahierbaren Werts) führen können.

Wir glauben, dass der Schlüssel zur Lösung des zentralisierten Sortierproblems in der Förderung technologischer Innovationen und der Erforschung dezentraler Sortierlösungen liegt. Wie bereits erwähnt, spielen die derzeitigen zentralisierten Besteller zwar eine wichtige Rolle bei der Verbesserung von Durchsatz und Leistung, wir sollten jedoch aktiv nach Alternativen suchen, die sicherer, zensursicherer und dezentralisierter sind. Diese Lösungen erfordern möglicherweise Kompromisse zwischen Sicherheit, Leistung und Dezentralisierung und sind schwierig zu entwerfen und zu implementieren, aber es wird erwartet, dass sie die Probleme lösen, mit denen derzeit zentralisierte Auftraggeber konfrontiert sind.

Der Weg zur Dezentralisierung

Derzeit besteht noch Verbesserungsbedarf bei der dezentralen Sortiertechnik. Zu den möglichen Zielen gehören effektivere Sortieralgorithmen, effizientere Verifizierungsmechanismen und intelligentere Sortierdesigns. Im Folgenden fassen wir einige der Wege zusammen, die wir für sinnvoll halten. Es besteht kein Zweifel daran, dass sich die dezentrale Sortiertechnologie im Laufe der Zeit weiter verbessern und weiterentwickeln wird. Dazu könnten ein höherer Durchsatz, schnellere Bestätigungen, geringere Latenz sowie mehr Sicherheit und Zusammensetzbarkeit gehören.

1. Autoritätsnachweis (Proof of Authority, POA): Dieses Schema autorisiert eine Gruppe von Entitäten, abwechselnd als Sequenzierer im PoA-System zu fungieren. Es verbessert effektiv die Zensurresistenz und weist die geringste Latenz auf, birgt jedoch immer noch das Risiko eines Single Point of Failure.

2. Basierend auf Rollups: Dieses Schema ermöglicht es jedem, L2-Batches an den Data Availability Layer (DA) zu übermitteln, der dann über den endgültigen Block (Antragsteller) entscheidet. Es hat den Vorteil, dass es die Lebendigkeit und Zensurresistenz der DA-Schicht übernimmt, kann aber Einnahmen verlieren und von MEV beeinflusst werden, und die Bestätigungsgeschwindigkeit ist langsamer.

3. Dezentrale Validator-Technologie (DVT): Dieses Schema verteilt die Bestellverantwortung an einen Cluster, wobei jeder Knoten im Cluster unabhängige Bescheinigungen mit einem Teilanteil seines Validatorschlüssels signiert. Dieser Ansatz ist flexibel und kann mit anderen Lösungen kombiniert werden, führt jedoch zu einer gewissen Latenz.

4. Gemeinsamer Sequenzer: Dieses Schema ermöglicht mehrere Rollup-Auswahlen in einem gemeinsam genutzten Sequenzer, der in der Lage ist, Transaktionen auf Kette A und Kette B gleichzeitig zu verarbeiten und der Anordnungsebene starke wirtschaftliche Sicherheit und Echtzeit-Zensurresistenz bietet. Ein gemeinsam genutzter Sequenzer hat die Netzwerkeffekte mehrerer Ketten, ist jedoch immer noch durch den Daten- und Transaktionsbestellungsdurchsatz von L1 begrenzt.

5. Erstellen Sie einen neuen Sortierersatz: Dieser Ansatz erstellt einen dezentralen Satz von Sortierern ohne Erlaubnis, indem er einen Token-Anreizmechanismus verwendet. Dies hat den Vorteil, dass der Nutzen des Tokens erhöht wird, es kann jedoch zu Verzögerungen kommen und die Hürden bei der Implementierung können bei weniger bekannten Rollups schwierig sein.

Obwohl dezentrale Sortierer viele Vorteile haben, haben die verschiedenen aktuellen Lösungen ihre eigenen Kompromisse mit jeweils Vor- und Nachteilen.

mögliche Chancen

Lassen Sie uns nun einen Schlussstrich ziehen: Kann ein dezentraler Sequenzer die Probleme von Ethereum ein für alle Mal lösen? Hat es an einigen Stellen bereits einige versteckte Gefahren für Ethereum verborgen?

Erstens ist bei dezentralen Sortierlösungen, die auf dem zugrunde liegenden Blockchain-Protokoll (L1) basieren, ihre Leistung und Skalierbarkeit natürlich durch das L1-Protokoll selbst begrenzt. Wenn das zugrunde liegende Protokoll Engpässe bei der Transaktionsverarbeitung und beim Konsens aufweist, ist die Leistung des gesamten Systems selbst dann begrenzt, wenn der Sequenzer stark dezentralisiert und reaktionsfähig ist.

Zweitens ist auch der Einfluss der Netzwerkumgebung auf den dezentralen Sortierer ein wichtiger Gesichtspunkt. Die Synchronisation und Stabilität des Netzwerks wirken sich direkt auf die Aktivität und Sicherheit des Sequenzers aus. In einem asynchronen Netzwerk verliert der Sequenzer seine Aktivität und kann Transaktionen nicht rechtzeitig verarbeiten. In Situationen mit starker Netzwerksynchronisierung kann der Sequenzer zuverlässiger aktiv bleiben.

Das bedeutet also, dass mit der Entwicklung dezentraler Sortierer die zugehörige Infrastruktur zu potenziellen Investitionsmöglichkeiten werden wird. Dazu gehören unter anderem Technologieanbieter, die Sequenzierungsdienste anbieten, Sicherheitsprüfungsfirmen, Anbieter kettenübergreifender Lösungen sowie Governance- und Engagement-Plattformen. Diese Infrastrukturen werden hoffentlich die von uns genannten Probleme verbessern. Es sollte betont werden, dass dezentrale Sortierer eine von der Ethereum-Community erforschte Lösung zur Verbesserung der Systemleistung und Skalierbarkeit sind, aber nicht die einzige Lösung. Weitere Technologien und Verbesserungen werden in Zukunft entstehen, um die Leistung des Ethereum-Netzwerks weiter zu verbessern:

1. Multi-Chain-Interoperabilität: Mit dem Aufkommen verschiedener Blockchains und Layer-2-Lösungen wird die Multi-Chain-Interoperabilität zu einem wichtigen Aspekt dezentraler Besteller. Zukünftige Besteller müssen möglicherweise in der Lage sein, Transaktionen auf mehreren Ketten gleichzeitig zu verarbeiten und eine atomare Zusammensetzbarkeit zu implementieren, um ein reibungsloseres Benutzererlebnis und mehr Funktionalität zu bieten.

2. MEV verhindern und Benutzerschutz verbessern: Zukünftige Sequenzer können Maßnahmen ergreifen, um die Auswirkungen von MEV zu verringern und bessere Benutzerschutzmechanismen bereitzustellen. Dies kann die Verwendung von Zufallsbestellmechanismen, angemessenen Transaktionsgebührenmechanismen und besseren Maßnahmen zum Schutz der Privatsphäre umfassen.

3. Verbesserte Governance- und Beteiligungsmechanismen: Um die Fairness und Sicherheit dezentraler Sortierer zu gewährleisten, könnten zukünftige Sequenzierer stärkere Governance- und Beteiligungsmechanismen einführen. Dies kann durch Abstimmungen der Token-Inhaber, Wahl von Validatoren und dezentrale Entscheidungsfindung durch Teilnehmer erreicht werden. Ein offenerer und transparenterer Governance-Mechanismus kann die Beteiligung der Gemeinschaft fördern und die Entwicklung des Systems fördern.

Alles in allem erwarten wir, dass mit der Entwicklung dezentraler Sortierer weitere Geschäftsmodellinnovationen entstehen. Dies könnte verschiedene Transaktionsgebührenmodelle, auftraggeberbasierte Datendienste, On-Chain-Anwendungen usw. umfassen. Innovative Geschäftsmodelle werden den Sequenzierern mehr wirtschaftliche Anreize bieten und so deren breiten Einsatz und nachhaltige Entwicklung fördern.