Auteur original : Taiko Labs
Compilation originale : Shenchao TechFlow
Résumé des points clés
La feuille de route centrée sur le Rollup crée une blockchain fragmentée et cloisonnée. Cette fragmentation se traduit par un manque de transfert de valeur entre les Rollups. Pour résoudre ce problème, des mécanismes de tri partagés ont vu le jour, comme Espresso, Astria et Radius. Mais cette solution nécessite intrinsèquement de nouvelles hypothèses de confiance, puisqu’une telle couche doit avoir son propre ensemble de sécurité.
Si nous souhaitons créer une couche de commande partagée pour Rollup, Ethereum est la couche neutre la plus fiable que nous puissions créer ou utiliser. Les cumuls basés sur Ethereum (c'est-à-dire les cumuls basés) sont intrinsèquement entièrement combinables avec Ethereum et d'autres cumuls basés. Cependant, le système Based Rollup est également confronté à certains défis. Le défi le plus important est que le temps de blocage est le même que celui d’Ethereum, qui est limité à 12 secondes. La solution consiste à fournir un mécanisme de confirmation rapide, tel qu’un séquenceur centralisé, ou à accélérer les temps de blocage d’Ethereum. Dans le testnet, la vitesse basée sur la pré-confirmation est plus rapide que le séquenceur centralisé actuel.
carrefour
En repensant au début de l’article, la direction choisie par Ethereum est très importante. Ethereum a fait de la décentralisation dès le premier jour une priorité absolue. Cette priorité apporte certaines limites à l'expérience utilisateur. Ces limitations proviennent des défis liés à la conception de systèmes distribués décentralisés (par exemple, gestion de l'état global, exécution séquentielle, etc.). C’est ce qui différencie Ethereum des autres L1. Ils ont choisi des chemins différents. D’autres L1 choisissent d’être rapides et bon marché en sacrifiant une certaine décentralisation. Ils sont rapides et bon marché en raison de leur historique éprouvé, de leurs blocs de plus grande taille et de leur traitement parallèle. Ces concepts permettent des transactions rapides et bon marché mais augmentent également la charge des validateurs. C'est pourquoi les autres validateurs L1 ont des exigences matérielles plus élevées qu'Ethereum.
Jusqu'à ce qu'Ethereum lui-même évolue grâce à des mises à niveau telles que l'expiration de l'historique, l'apatridie, les arbres Verkle, etc., nous laissons la tâche à Rollup.
Il y a quatre ans, Ethereum a adopté une feuille de route centrée sur le Rollup, externalisant l'exécution pour en faire un environnement plus convivial jusqu'à ce que des améliorations arrivent. Grâce à cela, nous avons atteint une moyenne quotidienne de 250 TPS sur tout Ethereum.
rollup.wtf
Comme mentionné ci-dessus, cela fait quatre ans qu’Ethereum a décidé d’adopter une feuille de route centrée sur le Rollup. Au cours de cette période, de nombreuses expérimentations ont été menées sur L2 sur ce que devrait être Ethereum lui-même. AltVM (Fuel, Fluent), zkVM (Aztec, Starknet), zkEVM (Scroll, Linea, zkSync), Parallel EVM (MegaETH) et plus encore. Ceux-ci donnent des idées pour l’avenir d’Ethereum. Mais ils créent également de nombreuses blockchains indépendantes qui n’ont même aucun lien les unes avec les autres. C’est pourquoi une couche de commande partagée a émergé pour résoudre le problème de fragmentation.
Couche de tri partagée
Actuellement, Rollup dispose d'un séquenceur centralisé. Cela introduit d’énormes risques de censure, de vivacité et d’extraction de MEV. Si Rollup souhaite être décentralisé, il peut choisir de partager le trieur. En utilisant un système de commande partagé, Rollup peut profiter de la finalité, de la décentralisation, des transactions rapides et de l'atomicité inter-chaînes. Comme l'a dit Vitalik : « Le Rollup décentralisé nécessite 90 % des efforts pour développer un nouveau L1. Par conséquent, en choisissant un séquenceur partagé, les efforts d'ingénierie décentralisés sont évités.
La couche de commande partagée est essentiellement une couche qui connecte les droits de commande participant au cumul à un réseau de commande unique. Cette couche exécute un protocole de consensus, tel que BFT, auquel tout le monde peut participer (dans les limites de conception du protocole de consensus). Par conséquent, plusieurs Rollups disposent d’un mécanisme commun pour déterminer l’ordre des transactions. Ce mécanisme fournit également une finalité L2 rapide et une composabilité entre tous les Rollups participants.
La couche de tri partagée est un marché de trieurs. Sur ce marché, Rollup peut vendre son espace de bloc (et ses droits de proposition) emplacement par emplacement aux plus offrants. Cela crée également une couche qui redistribue MEV entre tous les cumuls participants.
se concentrer
La couche de commande partagée a des effets de réseau qui créent une composabilité atomique et un MEV partagé entre tous les Rollups participants. Les rollups rejoignent le réseau pour augmenter la valeur de ses blocs (tout en décentralisant ses donneurs d'ordre).
Cependant, selon la conception du système du séquenceur partagé, autant de Rollups que possible doivent être impliqués. Si le Rollup X participant quitte la chaîne, cette distribution MEV sera perturbée, affectant directement l'effet réseau. Le tri partagé est donc un jeu sans fin dans lequel les participants doivent rester à tout moment dans le jeu. Comme l'a dit Rushi, il s'agit d'un modèle purement B2B.
La couche de commande partagée exécute un protocole tel que BFT aux côtés d'un marché de commande partagé pour atteindre une finalité L2 rapide et introduit une hypothèse d'honnêteté. Cela suppose que la moitié des validateurs sont honnêtes. Si, pour une raison quelconque, la moitié des validateurs se déconnectent ou sont malhonnêtes, la chaîne peut perdre son activité (ils peuvent utiliser un schéma de secours basé sur la blockchain). Si le protocole BFT perd son activité, les rollups participants ne pourront pas profiter de la finalité rapide car ils doivent obtenir la certification de finalité du protocole BFT. Les retraits de ce niveau seront également suspendus. Mais même si le protocole BFT plante, la réallocation MEV continuera car dans Espresso, par exemple, la réallocation MEV est distincte du protocole BFT. En comparaison, Ethereum a toujours été le protocole BFT le plus solide en termes de sécurité cryptoéconomique et de vivacité.
De plus, s’ils recourent à des garanties importantes, il existe également un risque de telles garanties. Si les exigences matérielles du validateur sont élevées, cela conduira à un monopole. Des réductions massives pourraient également se produire si le service de re-jalonnement tourne mal ; consultez la FAQ sur les risques d'Eigenlayer pour plus d'informations. Voir la recherche conjointe de Nethermind et Fourpillar pour une approche de recollatéralisation dans les séquenceurs partagés.
Il est important de noter que, étant donné que le séquenceur partagé utilise le pré-accusé de réception, ce processus peut être effectué sur L1 (c'est-à-dire basé sur un pré-accusé de réception), éliminant ainsi le besoin d'une nouvelle couche. Notez également que le séquenceur partagé doit toujours passer par le tube L1. La « finalité rapide » n’a donc pas de sens ici.
En conclusion, nous pensons que les couches de commande partagées sont des points de défaillance uniques si elles ne sont pas décentralisées et robustes. Ils constitueront le maillon le plus faible de tout cumul d’adhésion.
La composabilité neutre n'est plus une blague : elle doit être basée
Comme nous l'avons mentionné, Ethereum est la couche neutre la plus fiable pour créer diverses applications. Rollup y parvient en envoyant ses lots et ses épreuves à Ethereum, en l'utilisant comme couche de disponibilité des données. Actuellement, la plupart des Rollups sont gérés par un séquenceur centralisé, toutes les transactions étant triées par l'équipe Rollup. Certaines de ces équipes travaillent encore à la conception de moyens de décentraliser leurs réseaux, comme Fernet d’Aztec. Il existe une autre façon de décentraliser le réseau sans dépenser beaucoup de ressources d'ingénierie : une approche basée sur le classement.
Taiko est le premier Based Rollup à utiliser Ethereum comme couche de tri. La construction de blocs repose entièrement sur Ethereum. N’importe qui peut proposer un blocage et le processus est totalement sans autorisation. Chaque Rollup peut être composable en étant basé sur Ethereum, plutôt qu'en ajoutant une nouvelle couche. Étant donné que les emplacements d'Ethereum et de Based Rollup se déplacent de manière synchrone, ils sont entièrement compatibles les uns avec les autres. Cela signifie qu'il est possible de faire des prêts Flash sur L1 et d'avoir une certaine activité sur Based Rollup dans le même emplacement (grâce à notre conception BBR, détails ici). Mais l’approche basée sur Ethereum entraîne également certains coûts.
Source : L2 Beat
Nous avons abordé ce problème dans l'article « Considérations du centre de cumul basées sur la préconfirmation », mais résumons-le brièvement. Comme nous l'avons dit, le temps de blocage de Based Rollup est le même que celui d'Ethereum, soit 12 secondes. Cela signifie que Based Rollup doit envoyer ses données via des blobs (ou des données d'appel) à L1 toutes les 12 secondes. Si vous ne parvenez pas à remplir le blob avec suffisamment de transactions L2 pour couvrir les frais L1, vous subirez des pertes. Afin de ne pas répercuter ce problème sur nos utilisateurs, nous en avons d'abord assumé nous-mêmes les coûts et avons dépensé une somme d'argent importante. De nos jours, les proposants ont des temps de blocage supérieurs à 12 secondes (~20 secondes) pour être rentables.
Ce sont des exemples des difficultés rencontrées avec Based Rollup via l'exemple de Taiko. En résumé, le principal problème est que le temps de blocage et les revenus sont limités aux frais de base, et non aux commandes centralisées. Vous sacrifiez les revenus car le tri est totalement sans autorisation, votre MEV circule entièrement vers Ethereum et aucune valeur ne peut être capturée de la transaction (Spire Labs développe un cadre pour améliorer le modèle de revenus basé sur le Based Rollup).
Pour résoudre les problèmes d'expérience utilisateur et de blocage de temps, nous avons deux options :
Basé sur une pré-confirmation
Temps de blocage plus rapides sur L1
Basé sur des préconfirmations
Utilisez simplement certains validateurs L1 pour fournir une pré-confirmation aux utilisateurs L2 sur la base de la pré-confirmation. Fonctionnant actuellement avec succès sur le testnet Helder, des transactions ultra-rapides sont désormais possibles sur Taiko (20 ms dans la démo de Gattaca et ~ 260 ms dans Arbitrum) sur la base de pré-confirmations exécutées avec succès sur le testnet Helder.
Démo de pré-confirmation basée sur Titan
En pré-confirmation, vous n’héritez pas de toute la vivacité et de la sécurité d’Ethereum. Vous ne faites confiance qu’à un sous-ensemble de l’ensemble des validateurs Ethereum. Mais il convient de mentionner ici que nous obtenons des engagements crédibles de la part des proposants actuels d’Ethereum. N'importe qui peut devenir un fournisseur pré-confirmé en mettant en jeu un certain montant d'ETH sur un contrat enregistré. Nous avons expliqué les détails de la pré-confirmation dans un article de blog précédent, disponible ici .
L’espace basé sur la préconfirmation en est encore à ses débuts et en évolution. Il fait face à certaines menaces, comme la centralisation de la construction des blocs Ethereum, mais grâce à de nouvelles méthodes et recherches, une architecture plus rationnelle sera conçue. Nous partagerons bientôt nos conceptions pré-confirmées.
Des blocs plus rapides ?
Personne ne peut résister à l’envie de rendre Ethereum plus convivial. Une confirmation finale plus rapide, des temps de blocage plus rapides et un traitement des transactions plus rapide sont les scénarios les plus avantageux pour le Based Rollup. Comme nous l'avons mentionné, le temps de blocage de L1 est le seul obstacle pour devenir un Based Rollup. Des blocs L1 plus rapides signifient des blocs Based Rollup plus rapides.
L'idée principale derrière une L1 plus rapide est d'utiliser un mécanisme de consensus qui réduit essentiellement le temps de créneau. Single Slot Finality (SSF) est un mécanisme de consensus à l'étude, en particulier Orbit SSF, où chaque slot peut être finalisé en quelques secondes. Dans le protocole Gasper actuel, le temps de confirmation final est de 2 cycles, soit 13 minutes. Cependant, l'inconvénient du SSF est qu'il est sensible à 33 % de fuites inactives.
La principale question ici est de savoir pourquoi, si une L1 plus rapide était toujours nécessaire, quatre années d'efforts d'ingénierie consacrés au Rollup n'ont pas été utilisées pour accélérer la L1 elle-même. Nous avons consacré beaucoup d’efforts de recherche et de développement à Rollup et avons réalisé de nombreuses approches différentes. Même si les temps de blocage étaient plus courts aujourd’hui, le développement prendrait jusqu’à 2 à 3 ans.
Ethereum a choisi une voie très claire. Cette voie ne signifie aucun compromis sur la décentralisation et aucun « intervenant individuel » n’est touché. De toute évidence, des blocs plus rapides nécessiteraient des modifications du consensus d’Ethereum, et de tels changements entraîneraient la distribution de moins de validateurs qu’aujourd’hui. Il s’agit d’une décision importante à prendre pour la communauté Ethereum.
en conclusion
À mesure que Rollup grandit et gagne en popularité, la fragmentation et l’isolement deviennent de sérieux problèmes. Par conséquent, devenir Based Rollup et ajouter une couche de tri partagée est une distinction importante. Les couches de commande partagées peuvent être utilisées pour une confirmation finale rapide et une composabilité inter-chaînes, mais elles nécessitent de nouvelles hypothèses de confiance et peuvent échouer et perdre les effets de réseau. Based Rollup utilise l’infrastructure existante d’Ethereum pour la construction de blocs, mais est confronté à des défis en termes de temps de bloc et de modèles de revenus. Néanmoins, il apporte une solution à la fragmentation de la liquidité grâce à ses fonctionnalités et est entièrement composable avec L1.
La voie à suivre pourrait résider dans de nouvelles solutions telles que la pré-confirmation et des temps de blocage L1 plus rapides pour surmonter les lacunes du Based Rollup. Ces objectifs sont d’améliorer l’expérience utilisateur sans compromettre l’alignement d’Ethereum. Notre objectif est de créer un écosystème évolutif, décentralisé et convivial qui reste fidèle à la vision d'Ethereum.
Le choix de s’appuyer ou non sur Ethereum n’est pas seulement une décision technique, il s’agit de l’orientation du « cadre » décentralisé de Rollup.
