最近,活跃于 EigenLayer 的流动性再质押协议 Puffer Finance 推出了名为 Based Rollups 的解决方案,尝试引入 ETH 主网验证者,为 Rollups 提供更安全、高效的去中心化方案,特别是排序器的去中心化。

作为一个经典的 LST 协议,能结合自身特点(同时支持 ETH 主网 PoS 与 Eigenlayer restaking)给出新的技术解决方案,这是一个不错的叙事扩展。

排序器的去中心化是社区关注的核心,这几乎是 Rollups 系统最薄弱的一点,并能直接影响用户的使用体验。Based Rollups 尝试将排序外包给 Layer 1 实现去中心化的排序,这不仅减少了当前 Rollups 排序器过于中心化的风险,还能显著降低交易成本和提升系统活跃性。

开发者能够像部署智能合约一样,基于 Based Rollups 架构轻松部署和管理自己的 Rollups 链,并享受以太坊的安全性和去中心化特性。

当前 Rollups 的问题

当前的 ZK 或 OP Rollups 依赖于中心化的排序器来确定交易顺序。这种中心化带来了风险,包括排序器故障和用户信任降低,以及衍生的 MEV 问题。

为了缓解这些风险,许多 Rollups 提供了“逃生舱”,一种允许用户在排序器故障时退出 Rollups 的机制,但这会增加延迟和 Gas 费用,并且可能会被恶意排序,被提取 MEV。

我们迫切地需要一个带有去中心化排序器的 Rollups。

Based Rollups 的引入

当交易顺序由L1确定的 Rollups 被称为 Based Rollups,由以太坊基金会的研究员 Justin Drake 于 2023 年 3 月提出。

Base Rollups 通过利用 L1 proPoSer 来确定交易顺序,实现排序去中心化。这种方法不仅继承了 L1 的活跃性和去中心化,还消除了逃生舱的需求,从而增强了 Rollups 的安全性和效率。

Based Rollups 的工作原理

在 Base Rollups 中,L1 proPoSer 可以与L1 searchers 和 L1 builders 合作,无需许可的将 Rollups block 包含在下一个L1区块中。也就是说,所包含的 L2 区块的顺序以及交易的最终排序由 L1 proPoSer 确定。但是一般来说L1 proPoSer 不会自行构建 L2 区块。相反,每个 Based Rollups block 都是由 L2 builders 构建的。也就是说,不会增加 L1 proPoSer 的工作。

Taiko 就是一个 Based Rollups,Based Rollups 的 VM 和 Rollups 执行代理作为执行层在链下执行交易,而从共识层开始就由以太坊共识层来决定交易顺序,交易数据也发布到以太坊上,最终可以在以太坊上验证交易状态。

Based Rollups 的优势

  • 继承 L1 抗审查性,增强交易活跃性:由于 Based Rollups 由以太坊 L1 proPoSer 和验证者节点运营,继承了以太坊的抗审查性,因此不需要逃生舱。这保证了交易的活跃性,避免了逃生舱带来的交易延迟和不公平问题。

  • 降低交易成本:基于逃生舱的交易通常会产生额外的 Gas 开销,降低传统 Rollups 的活跃性。而 Based Rollups 的交易无需支付额外的 Gas 费用,且无需验证中心化排序器的签名,不需要逃生舱或外部 PoS 共识,进一步降低了成本。

  • 继承 L1 去中心化,系统更简单且安全:Based Rollups 只在链下执行交易层,排序交易的共识层、数据可见性层和验证层均在 L1 上。这重用了 L1 的 searchers-builders-proPoSer 架构,使 Based Rollups 系统非常简单,无需测序仪签名验证、逃生舱或外部 PoS 共识。L1 searchers 和区块 builders 被激励将 Rollups 区块包含在其 L1 bundles 和 L1 区块中来提取 Rollups MEV,进一步增强了 L1 的安全性。默认情况下,Based Rollups 几乎不会对L1 质押者产生负面影响,唯一的影响是收入增加,因为大部分 MEV 流向 L1。

  • 灵活的代币治理:尽管排序委托给 L1,Based Rollups 仍可以拥有治理代币来收取基本费用。当然,也可以实现无代币化,因为其正确性和公平性由以太坊保证。

  • Based Rollups 面临的挑战

MEV 收入被迫减少

MEV 是传统 Rollups 收入中的大头,但大多数 Based Rollups 的 MEV 流向 L1 proPoSer,这牺牲了 Based Rollups 的 MEV 收入,仍保留了从 L2 拥塞费(例如 EIP-1559 风格的 L2 基本费用)中获取收入的选项。

不过希望捕获自己的 MEV 的 Based Rollups 可能会有一些贿赂机制,比如在 L1 合约中可能会包含一个拍卖机制,例如荷兰拍,迫使批次提交者向合约支付一些 ETH。

排序灵活性受限,无法做到预确认(Pre-confirmations)

虽然 Based Rollups 在很多方面都有优势,但也面临着一些挑战,特别是与软确认(soft confirmations)相关的问题。软确认是指用户能够可靠地知道他们的交易将成功到达以太坊第 1 层(L1)的能力。

目前的 Rollups 提供预确认(Pre-confirmations ),使得用户知道他们的交易一定会被提交到L1上。

但是 Based Rollups 将排序委托给 L1 会降低排序灵活性,这使得它没办法做到 预确认(Pre-confirmations )和 Arbitrum 式的先到先服务 (FCFS) 排序。

而 Justin Drake 在 2023 年夏天提出用 re-staking 来解决 Pre-confirmations 的问题。使用 re-staking 来设计,其中一部分 L1 proPoSer 提交(通过 re-staking)以将 Based Rollups 块包含在他们将来提出的 L1 区块中。由于 L1 proPoSer 提前知道至少 32 个区块,因此有可能将谁指定为哪个区块的 proPoSer。

Puffer Finance 对 Based Rollups 的改进

Puffer Finance 旨在通过其 UniFi 架构将预确认与 Base Rollups 集成,提供快速(100 毫秒)确认时间,同时保持 Base Rollups 的所有优势。

预确认机制保证交易提交到L1

预确认(pre-confirmations)保证了去中心化排序器能有效提交交易到L1。以太坊验证者排队提议区块。如果预确认者未能履行承诺,他们将面临保证金削减等处罚,以确保更高的可靠性。这种机制让用户更有信心他们的交易确实会被纳入以太坊L1状态。

100 ms 的快速确认

对于像 GameFi 这样的应用程序来说,软确认(soft confirmations)对确保快速响应时间(例如,大约 100 毫秒)至关重要。但是 Based Rollups 的排序器由于去中心化,这些验证者遵循 12 秒的区块生成时间,导致最小确认时间为 12 秒,这使得软确认没法快速响应。

Puffer 的 UniFi 通过将预确认(Pre-confirmations,Preconfs)与 Based Rollups 相集成,Based Rollups 能够提供与中心化排序器相当的用户体验,提供 100 毫秒的确认时间,并保证其活性。这种集成允许 Based Rollup 保留其所有原本的优势,最终解决以太坊流动性碎片化的问题,并促进更加统一和高效的 Rollup 生态系统。

UniFi 的架构

UniFi 的架构使其能够利用 Puffer 的验证者节点,从单个中心化的排序器快速扩展到数以万计的去中心化排序器。UniFi 希望将预确认无缝集成到其 Based Rollup 中。

  • 用户提交 Rollup 交易,然后由 Puffer 验证者处理。这些验证者提供预确认,确保用户知道他们的交易将会包含在以太坊L1状态中。

  • Puffer 验证者会根据额外的削减条件进行再质押,以确保可靠性,接收来自用户的 Rollup 交易并发出预确认。这些验证者准备将 Rollup 交易包含在L1区块中。

  • 预确认惩罚机制(Preconf Slasher AVS)对验证者施加额外的削减条件,以抑制违背预确认承诺的行为,防止验证者不将某些 Rollup 交易提交到L1上。

  • Puffer 验证者向以太坊L1提议区块,这些区块包括预确认 Rollup 的顺序。

  • Puffer 排序器合约接受 Rollup 交易。

  • PufETH Vault 收集 Rollup 交易产生的拥塞费和争用费,这些费用能增加 PufETH 持有者的收益,并通过原生收益返回给 UniFi 用户。

能降低市场风险的 uniETH

unifETH 是 UniFi 生态系统中的通用 Gas 代币。它通过 pufETH 产生奖励,并由去中心化自治组织(DAO)管理,以避免市场风险,例如以太坊价格波动导致的借贷清算,而 Puffer 的防止扣减机制能避免这些风险。

无 Gas 交易场景

在Web2中,用户习惯了通过广告补贴的免费互联网服务。而在web3中,用户需要为服务付费,这可能会阻碍用户的使用。

Puffer 的 Based Rollup 用户能够通过锁定在 Rollup 原生桥中的资产赚取收入,产生原生收益率,这使得 Puffer 能够支持一些类似无需 Gas 费用的交易的应用场景,这对web2和web3都有重要影响。

Puffer 的 Based dApp 链

如果一个 dApp 在 Rollups 链上的交易费用变得很高,开发者可能会选择离开 Rollups 链去创建自己专属的链,这样就可以直接获得用户交易费用的收益。而 Puffer 为开发者提供了 Based dApp 链这个解决方案。

开发者启动一条 Puffer 的 Based dApp 链变得与部署智能合约一样简单,而且继承了以太坊的安全性和去中心化特性,开发者可以获取 dApp 的 Rollups 链的交易费用,并不再需要自己去运营中心化的排序器,而且能够实现跨链交易和交互。

用户在 Puffer 的 Based dApp 链的交易能在 100 毫秒内快速确认,而 Puffer 的预确认(Pre-confirmations)能保证交易被提交到L1上。

结语

通过与以太坊基金会的合作,Puffer Finance 正在为 Rollups 提供更安全、高效的解决方案。这种去中心化排序方法不仅减少了当前中心化排序器的风险,还能显著降低交易成本和提升系统活跃性。

随着预确认机制和 100 毫秒快速确认时间的集成,Base Rollups 将成为包括 GameFi 在内的各类应用的理想选择,保证用户体验的同时确保交易的最终性。此外,基于 Puffer Finance 的 Based dApp 链,开发者能够轻松部署和管理自己的 Rollups 链,无需担忧中心化排序器的运营问题,并享受以太坊的安全性和去中心化特性。