Автор: Кайл Лю, инвестиционный менеджер Bing Ventures
Введение: Sequencer используется для устранения ограничений масштабируемости и производительности в сети Ethereum. Его введение направлено на снижение нагрузки на основную цепочку Ethereum за счет пакетной обработки и сортировки внутрицепных транзакций, а также переноса большей части вычислений и работы по хранению данных на уровень 2. Потолок децентрализованного сортировщика зависит от базового протокола и сетевой среды, на которую он опирается. Хотя децентрализованные секвенаторы могут повысить безопасность и отказоустойчивость системы, все же существуют некоторые ограничения и проблемы.
Секвенсор является основным компонентом сети Rollup и отвечает за ключевые операции, такие как получение транзакций, сортировка транзакций, выполнение транзакций и отправка данных транзакций. Если один секвенсор сети выходит из строя или становится недоступным, вся сеть прекращает обработку транзакций. Однако многие существующие решения Rollup имеют только один секвенсор, что делает их гораздо менее децентрализованными, чем некоторые централизованные альтернативные решения уровня 1. Таким образом, важность децентрализованного сортировщика очевидна, и потенциальные решения по децентрализованной сортировке должны эффективно усиливать децентрализованный характер системы за счет улучшений в дизайне и реализации.
Важность сортировщиков
Существующие решения объединения включают объединение на основе доказательства с нулевым разглашением (ZK) и объединение на основе оптимистического выполнения. Эти решения имеют лучшую конструкцию, чем монолитные решения уровня 1, с точки зрения улучшения масштабируемости. Однако у них также есть некоторые проблемы:
Проблемы с накопительным пакетом доказательства с нулевым разглашением (ZK):
Вычислительная сложность: использование доказательств ZK для проверки правильности и законности транзакций требует значительных вычислительных ресурсов и времени. Это может привести к задержкам в обработке транзакций и высоким вычислительным затратам.
Зависимость от проверяемости: ZK Rollup полагается на внешнюю проверяемость, то есть для проверки правильности доказательства ZK требуется внешний супервизор. Это может привести к проблемам доверия и рискам централизации.
Проблемы с оптимистично выполненными накопительными пакетами:
Обратимость: при оптимистичном выполнении Rollup принимает оптимистические предположения во время выполнения транзакции, то есть предполагает, что все транзакции действительны и бесконфликтны. Но если есть конфликтующие или недействительные транзакции, возможно, придется откатить всю систему и выполнить ее заново, что приведет к некоторой неопределенности и задержкам обработки.
Операции с фронтальной загрузкой (MEV). Оптимистично выполняемые накопительные пакеты могут столкнуться с проблемами операций с фронтальной загрузкой, то есть со злоупотреблением порядком выполнения транзакций, что приводит к манипулированию транзакциями и несправедливой приоритезации транзакций.
Эти проблемы ограничивают производительность и безопасность существующих схем объединения и могут повлиять на удобство использования и удобство использования. Ключом к решению этих проблем является повышение производительности и децентрализации Rollup за счет внедрения новых разработок, таких как секвенсоры. Основная функция секвенсора — повышение пропускной способности и сжатие данных транзакций. Секвенсор может сортировать входящие транзакции, тем самым повышая эффективность и пропускную способность обработки транзакций. Сортируя транзакции по определенным правилам, можно уменьшить конфликты и конкуренцию между транзакциями и повысить вычислительную мощность всей системы. Секвенсор также может сжимать транзакции, упаковывая несколько транзакций в одну, тем самым уменьшая размер данных транзакции. Такое сжатие может снизить стоимость хранения и передачи данных в сети и повысить общую эффективность системы.
Проблемы с централизованными сортировщиками
Большинство существующих решений Rollup используют собственные централизованные сортировщики, поскольку это удобнее и дешевле. Однако недостатки централизованных заказчиков также очевидны, что может привести к таким проблемам, как цензура транзакций, взимание чрезмерных комиссий, определение приоритета транзакций при выполнении транзакций (фронтенд-операции) или создание низкого MEV (максимизация извлекаемой ценности).
Мы считаем, что ключом к решению проблемы централизованной сортировки является продвижение технологических инноваций и изучение решений децентрализованной сортировки. Как упоминалось ранее, хотя нынешние централизованные системы заказов играют важную роль в повышении пропускной способности и производительности, нам следует активно искать альтернативы, которые являются более безопасными, более защищенными от цензуры и более децентрализованными. Эти решения могут потребовать компромисса между безопасностью, производительностью и децентрализацией, их сложно разработать и внедрить, но ожидается, что они решат проблемы, с которыми сталкиваются нынешние централизованные заказчики.
Путь к децентрализации
В настоящее время технология децентрализованной сортировки все еще нуждается в совершенствовании. Возможные направления включают более эффективные алгоритмы сортировки, более эффективные механизмы проверки и более интеллектуальные конструкции сортировщиков. Ниже мы резюмируем некоторые пути, которые мы считаем полезными. Нет сомнений в том, что технология децентрализованной сортировки со временем будет продолжать совершенствоваться и развиваться. Это может включать более высокую пропускную способность, более быстрые подтверждения, меньшую задержку, а также большую безопасность и возможность компоновки.
Доказательство полномочий (POA). Эта схема разрешает группе объектов по очереди действовать в качестве секвенсоров в системе PoA. Он эффективно повышает устойчивость к цензуре и имеет минимальную задержку, но все же представляет риск единой точки отказа.
На основе сводных пакетов: эта схема позволяет любому отправлять пакеты L2 на уровень доступности данных (DA), который затем принимает решение о последнем блоке (предлагающем). Он имеет то преимущество, что наследует жизнеспособность и устойчивость к цензуре уровня DA, но может привести к утечке доходов и воздействию MEV, а скорость подтверждения будет медленнее.
Технология децентрализованного валидатора (DVT). Эта схема распределяет обязанности по заказу между кластером, при этом каждый узел в кластере подписывает независимые аттестации, используя частичную долю своего ключа валидатора. Этот подход является гибким и может сочетаться с другими решениями, но приведет к некоторой задержке.
Общий заказчик: эта схема позволяет выбирать несколько накопительных пакетов в одном общем заказе, который способен одновременно обрабатывать транзакции в цепочке A и цепочке B, а также обеспечивает надежную экономическую безопасность и устойчивость к цензуре в реальном времени на уровне заказа. Общий секвенсор имеет сетевой эффект нескольких цепочек, но по-прежнему ограничен пропускной способностью L1 по упорядочиванию данных и транзакций.
Создайте новый набор сортировщиков. Этот подход создает децентрализованный набор сортировщиков без каких-либо разрешений с использованием механизма стимулирования токенов. Его преимущество заключается в повышении полезности токена, но могут возникнуть задержки, а для менее известных накопительных пакетов могут возникнуть трудности с реализацией.
Хотя децентрализованные сортировщики имеют множество преимуществ, различные текущие решения имеют свои недостатки, каждое из которых имеет плюсы и минусы.
потенциальные возможности
А теперь давайте отвлечемся от этого. Может ли децентрализованный секвенсор решить проблемы Эфириума раз и навсегда? Спрятал ли он уже в некоторых местах какие-то скрытые опасности для Эфириума?
Прежде всего, для децентрализованных решений сортировки, основанных на базовом протоколе блокчейна (L1), их производительность и масштабируемость естественным образом ограничиваются самим протоколом L1. Если базовый протокол имеет узкие места в обработке транзакций и консенсусе, то даже если секвенатор будет высоко децентрализован и быстро реагирует, производительность всей системы будет ограничена.
Во-вторых, важным фактором является влияние сетевой среды на децентрализованную сортировку. Синхронизация и стабильность сети напрямую влияют на активность и безопасность секвенатора. В асинхронной сети секвенсор теряет активность и не может своевременно обрабатывать транзакции. В ситуациях, когда сетевая синхронизация сильна, секвенсор может оставаться активным более надежно.
Таким образом, это означает, что по мере развития децентрализованных сортировщиков их инфраструктура станет потенциальной инвестиционной возможностью. Сюда входят, среди прочего, поставщики технологий, предлагающие услуги секвенирования, фирмы, занимающиеся аудитом безопасности, поставщики межсетевых решений, а также платформы управления и взаимодействия. Мы надеемся, что эта инфраструктура решит проблемы, которые мы упомянули. Следует подчеркнуть, что децентрализованный сортировщик — это решение, изучаемое сообществом Ethereum для повышения производительности и масштабируемости системы, но это не единственное решение. В будущем появятся другие технологии и улучшения для дальнейшего повышения производительности сети Ethereum:
Взаимодействие нескольких цепочек: с появлением различных блокчейнов и решений уровня 2 совместимость нескольких цепочек станет важным аспектом децентрализованных заказчиков. Будущим заказчикам, возможно, потребуется иметь возможность обрабатывать транзакции в нескольких цепочках одновременно и реализовывать атомарную компоновку, чтобы обеспечить более плавный пользовательский интерфейс и большую функциональность.
Предотвратите MEV и улучшите защиту пользователей. Будущие секвенаторы могут предпринять шаги для уменьшения воздействия MEV и обеспечения более эффективных механизмов защиты пользователей. Это может включать использование механизмов случайного упорядочения, механизмов разумной комиссии за транзакцию и более эффективных мер защиты конфиденциальности.
Усовершенствованные механизмы управления и участия. Чтобы обеспечить справедливость и безопасность децентрализованных сортировщиков, будущие секвенаторы могут ввести более сильные механизмы управления и участия. Этого можно достичь посредством голосования держателей токенов, выборов валидаторов и децентрализованного принятия решений участниками. Более открытый и прозрачный механизм управления может способствовать участию сообщества и развитию системы.
В целом мы ожидаем, что по мере развития децентрализованных сортировщиков появится больше инноваций в бизнес-моделях. Это может включать в себя различные модели комиссий за транзакции, услуги передачи данных на основе заказчиков, внутрисетевые приложения и т. д. Инновационные бизнес-модели обеспечат больше экономических стимулов для секвенаторов, тем самым способствуя их широкому применению и устойчивому развитию.