Autor original: Investigador de YBB Capital Ac-Core
Prefacio:
El principio de funcionamiento de Ethereum es que cada nodo almacena y ejecuta cada transacción enviada por el usuario. Para expandir toda la red, Ethereum adopta la solución Rollup. En pocas palabras, mueve la mayor parte del procesamiento de transacciones fuera de la cadena (L2), reduciendo así la carga en la red principal de Ethereum (L1) y reduciendo las tarifas de transacción, es decir, Rollup = un conjunto de contratos inteligentes de L1 + nodos de red de L2, es decir, los contratos inteligentes dentro de la cadena y los agregadores fuera de la cadena, que dependen del propio Ethereum para su propia liquidación, consenso y disponibilidad de datos, solo son responsables de ejecutar las transacciones. El nodo de red L2 se compone de varias partes, la más importante de las cuales es el secuenciador, pero actualmente los secuenciadores de Rollup enfrentan problemas de centralización.
Acumulados y clasificadores
Rollup es una solución escalable para Ethereum (L1) que ejecuta transacciones fuera de la cadena y las empaqueta en bloques. Para cada bloque, Rollup publicará los datos necesarios para reconstruir el estado de la cadena (como fuente de disponibilidad de datos) en la capa de disponibilidad de datos y publicará la prueba de la exactitud de la ejecución fuera de la cadena en la capa de liquidación (hay dos tipos de Rollup, en el caso de ZK-rollup, se emiten pruebas de conocimiento cero para cada bloque; en el caso de Optimistic rollup, las pruebas de fraude solo se emiten cuando ocurre una disputa después de EIP-4844, cuando cambia la publicación de datos). Para los blobs, esta capa podría denominarse "capa de publicación de datos". Entre ellos, el contrato inteligente de Rollup verifica la prueba emitida en L1. Cada Rollup tendrá uno o más puentes para realizar la transmisión de datos entre cadenas, así como depósitos y retiros.
En la lógica de implementación de Rollup, el secuenciador es un componente clave. Es el principal responsable de recibir solicitudes de transacciones en L2, determinar su orden de ejecución, empaquetar las transacciones en lotes (Batch) y finalmente transmitirlas a la inteligencia Rollup en L1. Los contratos desempeñan un papel importante a la hora de mejorar la eficiencia del procesamiento de transacciones y reducir los costos.
La función y principio de funcionamiento del clasificador incluye principalmente cuatro partes.
1. Recibir transacciones: el secuenciador recibe solicitudes de transacciones de usuarios o aplicaciones. Estas transacciones se procesan primero en L2, en lugar de directamente en la red principal de Ethereum;
2 Ordenar transacciones: El secuenciador es responsable de ordenar las transacciones recibidas y determinar su orden de ejecución. Este proceso es similar a lo que hacen los mineros de Ethereum antes de empaquetar las transacciones en bloques;
3 Transacciones empaquetadas: el clasificador empaqueta las transacciones clasificadas en lotes, y estos lotes contienen información resumida de múltiples transacciones;
4 Enviar a L1: Finalmente, el secuenciador envía el lote de transacciones empaquetadas a la red principal de Ethereum (L1), donde se realiza la liquidación y el almacenamiento de datos. De esta manera, L1 puede validar y almacenar actualizaciones de estado en L2.
Aunque la tecnología Rollup proporciona una solución de escala efectiva, todavía existen algunos problemas en el diseño e implementación de secuenciadores. El primero es el problema de centralización. La mayoría de los proyectos Rollup actualmente dependen de secuenciadores centralizados, generalmente administrados por una sola entidad o varias. Los riesgos que trae consigo el control físico son la falta de transparencia y los puntos únicos de falla.
Dejando de lado la rígida explicación anterior, la discusión sobre la solución de clasificación descentralizada L2, como se mencionó en artículos anteriores de YBB Capital, es si es la solución L2 de Metis que abre directamente el compromiso de nodo del grupo de clasificación al mercado, o comienza desde cero. La esencia del proyecto independiente Plan Espresso es ordenar la distribución del "pastel de beneficios" y el espacio de expectativas para la futura especulación del mercado, por lo que la exactitud de los intereses y la legitimidad es la clave difícil de evitar.
Antecedentes históricos y diseño del paquete acumulativo basado
Fuente de la imagen: @drakefjustin
El concepto Rollup fue propuesto por primera vez por Vitalik Buterin, el fundador de Ethereum. Su idea original era lograr un estado de "Anarquía Total" completamente ilimitado para permitir que cualquiera expandiera las transacciones sin restricciones. Combinando los problemas existentes mencionados anteriormente con el clasificador actual, en 2023 Ethereum Researcher: Justin Drake propuso una solución llamada Based Rollups en la que el clasificador es administrado por el propio Ethereum L1. El contenido es el siguiente (consulte el enlace extendido 1 para la fuente). :
definición:
"Cuando el orden de una agregación está controlado por la capa base (L1), la llamamos agregación basada en L1 o agregada ordenada por L1. Específicamente, una agregación basada en L1 significa que el siguiente proponente de L1 puede interactuar con los buscadores de L1. y los constructores cooperan para incluir el siguiente bloque acumulativo en el siguiente bloque L1 sin permiso”.
ventaja:
Vida: Based Rollup disfruta de la misma garantía de vida que L1. Tenga en cuenta que la actividad del Rollup no basado con Escape Hatches se reducirá (Escape Hatches es un mecanismo de seguridad en Rollup que permite a los usuarios extraer de forma segura activos de L2 al maestro L1 cuando hay un problema con el sistema Rollup). . Es similar a una salida de emergencia);
Garantía de liquidación débil: las transacciones del módulo de escape deben esperar un período de tiempo de espera antes de que se garantice la liquidación;
MEV basado en revisión: los paquetes acumulativos con trampillas de escape son susceptibles a efectos MEV adversos debido a la revisión del secuenciador a corto plazo durante los tiempos de espera;
Los efectos de la red están en riesgo: las salidas masivas provocadas por fallas en la vida del ordenante (como ataques del 51% a mecanismos de pedidos de PoS descentralizados) destruirán los efectos de la red de Rollup. Tenga en cuenta que, a diferencia de L1, Rollup no puede utilizar el consenso social para recuperarse correctamente de fallos en la vida del secuenciador. De todos los diseños Rollup no basados conocidos, la salida masiva es la Espada de Damocles;
Penalización de gas: las transacciones liquidadas a través de trampillas de escape a menudo conllevan penalizaciones de gas para sus usuarios (por ejemplo, debido a una compresión de datos subóptima debido al empaquetado de transacciones sin lotes).
Descentralización: el Rollup basado hereda la descentralización de L1 y, naturalmente, reutiliza la infraestructura del buscador, constructor y proponente de L1. Se incentiva a los buscadores y constructores de L1 a incluir bloques acumulativos en sus bloques L1 para extraer el MEV del resumen. Esto luego incentiva a los proponentes de bloques L1 a empaquetar bloques acumulativos en L1.
Simplicidad: la clasificación basada en Rollup es la más simple, incluso mucho más simple que la clasificación centralizada. El Rollup basado no requiere verificación de la firma del ordenante, ni trampillas de escape ni consenso externo de PoS.
Nota histórica: en enero de 2021, Vitalik calificó la solución basada en el pedido L1 como "anarquía total", que tiene el riesgo de enviar múltiples bloques acumulativos al mismo tiempo, lo que resulta en un desperdicio de gas y carga de trabajo. El esquema actual de separación entre proponente y constructor de bloques (PBS) puede controlar estrictamente los pedidos de L1, con como máximo un bloque acumulado por bloque L1 y sin desperdicio de gas. Esto evita desperdiciar el trabajo de prueba del resumen ZK cuando el bloque n+ 1 del resumen (o n+k para k >= 1) contiene la prueba SNARK del bloque n.
Costo: el Rollup basado no tiene gastos generales de gas: ni siquiera es necesario verificar las firmas de los solicitantes descentralizados o centralizados. La simplicidad de Based Rollup reduce los costos de desarrollo, acorta el tiempo de lanzamiento y reduce el área de exposición a las vulnerabilidades del código. La clasificación Rollup basada en tokens tampoco requiere tokens, lo que evita la carga regulatoria de los clasificadores basados en tokens.
Consistente con la alineación económica de la L1: el MEV que se origina en el resumen basado fluye naturalmente hacia la L1 en la que se basa. Este flujo fortalece la seguridad económica de L1 y, en caso de destrucción del MEV, aumenta la escasez económica de los tokens nativos de L1. Esta fuerte integración económica con L1 puede ayudar a construir la legitimidad de Based Rollup. Es importante destacar que, a pesar de sacrificar los ingresos de MEV, Based Rollup conserva la opción de generar ingresos a partir de los cargos de congestión L2 (como los cargos base L2 en forma de EIP-1559).
Soberanía: aunque la clasificación se delega a L1, el resumen basado conserva la soberanía. El Rollup basado puede tener un token de gobernanza, cobrar tarifas base y los ingresos de estas tarifas base se pueden utilizar cuando sea apropiado (por ejemplo, Optimism financia bienes públicos).
defecto:
Sin ingresos de MEV: Based Rollup transfiere MEV a L1, limitando sus ingresos a los gastos básicos. Contrariamente a la intuición, esto puede aumentar los ingresos totales del paquete acumulativo basado. La razón es que el panorama del rollup parece ser en el que el ganador se lo lleva todo, y es probable que el rollup ganador aproveche la seguridad, la descentralización, la simplicidad y la coherencia del Based Rollup para lograr el dominio y, en última instancia, maximizar los ingresos.
Clasificación restringida: delegar la clasificación a L1 reduce la flexibilidad de clasificación. Esto hace que determinados servicios sean más difíciles, incluso imposibles:
Preconfirmación: la preconfirmación rápida no es un problema para los pedidos centralizados y se puede lograr mediante un consenso de PoS externo. La prevalidación rápida mediante la clasificación L1 es un problema abierto con muchas direcciones de investigación prometedoras, incluidas EigenL, listas de inclusión y bonos constructores.
Por orden de llegada (FCFS): los pedidos FCFS estilo Arbitrum no están seguros de si se pueden implementar en el paquete acumulativo basado. EigenL puede proporcionar una superposición de FCFS para el paquete acumulativo basado en clasificación L1.
nombre:
El nombre "Based Rollup" proviene de la proximidad a la cadena base (Base L1). Esto entra en conflicto con la cadena Base recientemente anunciada por Coinbase, lo cual es una maravillosa coincidencia. De hecho, Coinbase compartió dos objetivos de diseño en su anuncio de Base:
Sin token: "No tenemos planes de emitir nuevos tokens de red".
Descentralización: "Nosotros [...] planeamos descentralizar gradualmente la cadena de bloques con el tiempo".
Base puede lograr una descentralización sin tokens convirtiéndose en un paquete acumulativo basado.
Fuente de la imagen: @jchaskin 22
Para resumir la teoría, el Rollup basado permite a cualquiera expandirse al bloque Rollup, publicar los cambios de estado de las transacciones ordenadas en L1 para extraer MEV de L2, de modo que Ethereum L1 proporcione toda la clasificación y la seguridad. Esto puede eludir el consenso externo de prueba de participación y los requisitos específicos de Rollup Token. Al mismo tiempo, en comparación con la función de "cabina de escape de emergencia" que es esencial para que otros Rollups mantengan los activos seguros, se puede eliminar en la visión de. Rollup basado, y el proceso solo requiere que las transacciones en Rollup se completen con éxito mientras se mantiene el funcionamiento seguro de Ethereum.
Taiko Labs en resumen basado
Fuente: sitio web oficial de Taiko
Taiko Labs es el equipo principal que desarrolla y promueve Based Rollup, el proyecto de Taiko Labs en la solución de escalado de segunda capa de Ethereum. Su visión es resolver el problema de escalabilidad de la red principal de Ethereum a través de tecnologías innovadoras como Based Rollup. Tiene tres características principales:
1. Completamente equivalente al EVM (Tipo 1) ZK-EVM de Ethereum: el zkEVM (Tipo 1) utilizado tiene total compatibilidad con Ethereum y los desarrolladores pueden migrar sin problemas aplicaciones descentralizadas entre Ethereum y Taiko (dApps) sin preocuparse por el riesgo de ejecución de contratos inteligentes. falla;
2. Código abierto: todo el código fuente de Taiko es público en GitHub y cualquiera puede verlo, compilarlo o modificarlo. Este modelo de código abierto garantiza que el desarrollo de la tecnología blockchain no se limite a los esfuerzos de un pequeño equipo, sino que también abarque a comunidades y desarrolladores de todo el mundo;
3. Descentralización completa: además de garantizar una alta compatibilidad con EVM, Taiko también se compromete a lograr una descentralización completa del protocolo. Taiko planea enviar bloques y generar zkP a través de proponentes y validadores descentralizados para garantizar la naturaleza descentralizada del sistema.
Taiko se compromete a construir Tipo 1 totalmente equivalente a Ethereum
El ZK-EVM, que Vitalik Buterin mencionó en "Los diferentes tipos de ZK-EVM" (ver enlace ampliado 2), persigue una equivalencia completa e intransigente con Ethereum. Su propósito es ser totalmente compatible con Ethereum para verificar los bloques de Ethereum (al menos la capa de ejecución verificable, excluyendo el consenso de la cadena de balizas pero incluyendo todas las transacciones, contratos inteligentes y lógica de cuentas, y no reemplaza los hashes, los árboles de estado/transacciones y otros consensos). lógica), por lo que, en comparación con otros tipos, el Tipo 1 es el más complejo y desafiante para estar cerca de una solución nativa.
Autor: Vitalik Buterin: "Los diferentes tipos de ZK-EVM"
Otras estructuras centrales:
Acumulación competitiva (BCR - Acumulación competitiva base)
Es una innovadora solución de expansión blockchain desarrollada por Taiko Labs. BCR tiene como objetivo mejorar la eficiencia y seguridad de Rollup a través de un mecanismo de competencia, de modo que diferentes participantes puedan competir libremente para enviar bloques y generar pruebas, mejorando así el rendimiento y la descentralización de toda la red.
Características
Competencia abierta: al permitir que cualquier participante calificado compita para enviar bloques y generar pruebas, este mecanismo abierto reduce el control centralizado y mejora la descentralización de la red. Los competidores obtienen recompensas y tarifas de transacción al brindar mejores servicios;
Expansión eficiente: puede mejorar efectivamente la eficiencia de la generación y verificación de bloques. Múltiples competidores pueden trabajar en paralelo, evitando cuellos de botella en un solo punto y mejorando la velocidad de procesamiento de transacciones y la escalabilidad de la red;
Seguridad: a través del mecanismo de competencia que involucra a múltiples partes, se mejora la capacidad del sistema para resistir ataques. Los bloques y certificados generados por la competencia entre múltiples partes aumentan la transparencia y seguridad del sistema y son difíciles de ser controlados o atacados por una sola entidad.
Ventajas
Compatible con EVM: BCR es totalmente compatible con la máquina virtual Ethereum (EVM), lo que permite migrar fácilmente los contratos inteligentes y aplicaciones descentralizadas (DApps) de Ethereum existentes para ejecutarlos en BCR sin modificaciones importantes;
Alto rendimiento: dado que BCR puede procesar transacciones y generar bloques en paralelo, el rendimiento de la red mejora significativamente, puede manejar mayores volúmenes de transacciones y reduce los costos y demoras de las transacciones;
Descentralización: el mecanismo descentralizado de generación y certificación de bloques garantiza la naturaleza descentralizada de la red y reduce el riesgo de ser controlada por entidades centralizadas.
Desventajas
Mayor complejidad: la complejidad del sistema requiere algoritmos y protocolos complejos para coordinar la generación y verificación de bloques entre múltiples competidores. La complejidad de los contratos inteligentes significa que los contratos inteligentes pueden requerir lógica adicional para manejar los resultados de la competencia;
Problemas potenciales: bajo el mecanismo de competencia de BCR, cuando varios competidores calculan y envían bloques al mismo tiempo, las tarifas pueden aumentar. Los usuarios pueden enfrentar tarifas de transacción más altas al utilizar BCR para transacciones, especialmente cuando la red está ocupada o es competitiva. . Al mismo tiempo, los nodos grandes con abundantes recursos pueden tener una ventaja en la competencia, lo que resulta en centralización.
Paquete acumulativo basado en refuerzo (acumulado de refuerzo basado en BBR)
Booster es un participante especial en BBR. Es responsable de optimizar los lotes de transacciones, comprimir los datos de las transacciones y procesar múltiples lotes de transacciones en paralelo. Su función real es separar la ejecución y el almacenamiento para mantener. Mientras se ejecuta L2, L1 permanece descentralizada y las direcciones de. los contratos inteligentes en L1 y todos los BBR siguen siendo consistentes.
Al mismo tiempo, también enfrenta desafíos como una mayor complejidad del sistema, consumo de recursos y posible centralización. En el futuro, BBR aún necesita optimizarse y ampliarse aún más para satisfacer las necesidades del desarrollo continuo de la tecnología blockchain.
Fuente de la imagen: Laboratorios Taiko
Conclusión
Desde la observación general actual, el Rollup basado puede considerarse como un gran cambio en el método de expansión de la segunda capa de Ethereum. La clasificación del Rollup se confía directamente al proponente de la primera capa y el diseño de separación del proponente y el constructor. se utiliza para permitir que la primera capa realice todas las tareas para la función Clasificador. También permite expandir MEV para que los buscadores L2 puedan enviar paquetes de transacciones a los constructores L2, que también son buscadores L1, y estos bloques L2 completos luego pasan a formar parte de los bloques L1, que en última instancia son construidos por los constructores L1 y el procesamiento de la red principal de Ethereum.
Queda por verificar si se puede suponer que Based Rollup es la solución final de Rollup, pero es innegable que es una innovación importante en la expansión de segunda capa de Ethereum en esta etapa, proporcionando una solución de expansión más segura y descentralizada. Si se aplica el mismo pensamiento al ecosistema de Bitcoin, en comparación con la gran escalabilidad de Ethereum para implementar máquinas virtuales nativas y descentralizadas, su dificultad de implementación es comprensible. Por lo tanto, toda la industria todavía está resolviendo el problema de la expansión verdaderamente descentralizada. largo camino por recorrer.
Enlace de extensión:
【 1 】 Basados en rollups: superpoderes de la secuenciación L1 https://ethresear.ch/t/based-rollups-superpowers-from-l1-sequencing/15016/1
【 2 】Los diferentes tipos de ZK-EVM https://vitalik.eth.limo/general/2022/08/04/zkevm.html
Artículos de referencia: [ 1 ] El juego del crédito: Rollups manipulados por firmas múltiples y comités https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzk0OTYwMDM1Mg==mid=2247486544idx=1sn=7a0ee8eb1d32e6ef0bd08354986c0a1fsource=41#wechat_redirect
【2】Informe de investigación de Taiko: solución Ethereum Layer 2 que logra una expansión perfecta y compatibilidad total https://www.panewslab.com/zh/articledetails/id09jfto.html
