Autor oryginalny: YBB Capital Researcher Ac-Core
Przedmowa:
Zasada działania Ethereum polega na tym, że każdy węzeł przechowuje i realizuje każdą transakcję przesłaną przez użytkownika. Aby rozszerzyć całą sieć, Ethereum przyjmuje rozwiązanie Rollup. Mówiąc najprościej, przenosi większość przetwarzania transakcji poza łańcuch (L2), zmniejszając w ten sposób obciążenie głównej sieci Ethereum (L1) i zmniejszając opłaty transakcyjne, czyli Rollup = zestaw inteligentnych kontraktów L1 + węzły sieci L2, czyli inteligentne kontrakty on-chain i agregatorzy off-chain, którzy polegają na samym Ethereum w zakresie własnego rozliczenia, konsensusu i dostępności danych, są odpowiedzialni jedynie za realizację transakcji. Węzeł sieci L2 składa się z wielu części, z których najważniejszą jest sekwencer, jednak obecnie sekwencery Rollupa borykają się z problemami związanymi z centralizacją.
Rollupy i sortery
Rollup to skalowalne rozwiązanie dla Ethereum (L1), które realizuje transakcje poza łańcuchem i pakuje je w bloki. Dla każdego bloku Rollup opublikuje dane potrzebne do odtworzenia stanu łańcucha (jako źródła dostępności danych) do warstwy dostępności danych, a dowód poprawności wykonania poza łańcuchem do warstwy rozliczeniowej (istnieją dwa rodzaje rollupów, w przypadku rollupu ZK dla każdego bloku wydawane są dowody z wiedzą zerową; w przypadku rollupu Optimistic dowody oszustwa są wystawiane tylko w przypadku wystąpienia sporu). do obiektów blob. Tę warstwę można nazwać „warstwą publikowania danych”. Wśród nich inteligentny kontrakt Rollup weryfikuje wydany dowód na L1. Każdy Rollup będzie miał jeden lub więcej mostów do realizacji transmisji danych pomiędzy łańcuchami, a także wpłat i wypłat.
W logice implementacji Rollupa sekwencer jest kluczowym elementem. Jest on głównie odpowiedzialny za odbieranie żądań transakcji na L2, ustalanie kolejności ich wykonania, pakowanie transakcji w partie (Batch) i ostatecznie przesyłanie ich do inteligencji Rollup na L1. Umowy odgrywają ważną rolę w poprawie efektywności przetwarzania transakcji i obniżeniu kosztów.
Funkcja i zasada działania sortownika obejmują głównie cztery części.
1. Odbieranie transakcji: Sekwenser odbiera żądania transakcji od użytkowników lub aplikacji. Transakcje te są przetwarzane najpierw na poziomie L2, a nie bezpośrednio w sieci głównej Ethereum;
2 Sortowanie transakcji: Sekwencer odpowiada za sortowanie otrzymanych transakcji i ustalenie kolejności ich realizacji. Proces ten jest podobny do tego, co robią górnicy Ethereum przed pakowaniem transakcji w bloki;
3 Transakcje spakowane: Sorter pakuje posortowane transakcje w partie, a partie te zawierają podsumowanie informacji o wielu transakcjach;
4 Prześlij do L1: Na koniec sekwencer przesyła spakowaną partię transakcji do sieci głównej Ethereum (L1), gdzie przeprowadzane jest rozliczenie i przechowywanie danych. W ten sposób L1 może sprawdzać i przechowywać aktualizacje stanu na L2.
Chociaż technologia Rollup zapewnia skuteczne rozwiązanie skalujące, nadal występują pewne problemy w projektowaniu i wdrażaniu sekwencerów. Pierwszym z nich jest problem centralizacji. Większość projektów Rollup opiera się obecnie na scentralizowanych sekwencerach, zwykle zarządzanych przez jedną jednostkę lub kilka intuicyjnych zagrożeniami wynikającymi z kontroli fizycznej są brak przejrzystości i pojedyncze punkty awarii.
Pomijając powyższe sztywne wyjaśnienie, dyskusja na temat rozwiązania zdecentralizowanego sortownika L2, jak wspomniano w poprzednich artykułach YBB Capital, dotyczy tego, czy jest to rozwiązanie Metis L2 bezpośrednio otwierające na rynek zastaw węzła sortującego, czy też zaczynanie od zera. Istotą niezależnego projektu Plan Espresso jest uporządkowanie podziału „ciasta zysku” i przestrzeni oczekiwań pod przyszłą spekulację rynkową, tak aby poprawność interesów i legitymizacja były kluczem, którego trudno uniknąć.
Tło historyczne i projekt Based Rollup
Źródło obrazu: @drakefjustin
Koncepcja Rollup została po raz pierwszy zaproponowana przez Vitalika Buterina, założyciela Ethereum. Jej pierwotnym pomysłem było osiągnięcie całkowicie nieograniczonego stanu „Totalnej Anarchii”, aby umożliwić każdemu rozszerzanie transakcji bez ograniczeń. Łącząc wyżej wymienione istniejące problemy z obecnym sorterem, w 2023 roku badacz Ethereum: Justin Drake zaproponował rozwiązanie o nazwie Based Rollups, w którym sorter jest zarządzany przez samo Ethereum L1. Zawartość jest następująca (patrz link rozszerzony 1 do źródła). :
definicja:
„Kiedy porządek agregacji jest ustalany przez warstwę podstawową (L1), nazywamy ją agregacją opartą na L1 lub agregacją uporządkowaną w L1. W szczególności agregacja oparta na L1 oznacza, że następny proponujący L1 może wchodzić w interakcję z wyszukiwarkami L1 i konstruktorzy Współpracują, aby bez pozwolenia włączyć następny blok zbiorczy do następnego bloku L1.
korzyść:
Liveness: Based Rollup cieszy się taką samą gwarancją żywotności jak L1. Należy pamiętać, że aktywność nieopartego pakietu zbiorczego za pomocą luków ewakuacyjnych zostanie zmniejszona (Kaski ewakuacyjne to mechanizm bezpieczeństwa w pakiecie zbiorczym, który pozwala użytkownikom bezpiecznie wyodrębniać zasoby z poziomu L2 z powrotem do modułu głównego L1, gdy wystąpi problem z systemem zbiorczym. łańcuch). Jest to podobne do wyjścia awaryjnego);
Słaba gwarancja rozliczenia: transakcje kapsuły ratunkowej muszą poczekać przez określony czas, zanim rozliczenie zostanie zagwarantowane;
MEV oparty na przeglądzie: Zestawy zbiorcze z lukami ratunkowymi są podatne na niekorzystne skutki MEV wynikające z krótkoterminowego przeglądu sekwencera podczas przekroczeń limitu czasu;
Efekty sieciowe są zagrożone: masowe wyjścia spowodowane awariami w działaniu zamawiających (takimi jak ataki 51% na zdecentralizowane mechanizmy zamawiania PoS) zniszczą efekty sieciowe Rollupa. Należy zauważyć, że w przeciwieństwie do L1, Rollup nie może używać konsensusu społecznego, aby z wdziękiem odzyskać siły po awariach działania sekwencera. Ze wszystkich znanych projektów Rollupów nieopartych na masie, masowe wyjście to Miecz Damoklesa;
Kara gazowa: Transakcje rozliczane za pośrednictwem luk awaryjnych często wiążą się z karami gazowymi dla ich użytkowników (np. z powodu nieoptymalnej kompresji danych ze względu na niewsadowe pakowanie transakcji).
Decentralizacja: Oparte na pakiecie zbiorczym dziedziczy decentralizację L1 i naturalnie ponownie wykorzystuje infrastrukturę L1: wyszukiwarka-konstruktor-proponujący. Osoby poszukujące i budujące L1 są zachęcane do włączania bloków zbiorczych do swoich bloków L1 w celu wyodrębnienia MEV zbiorczego. To z kolei zachęca autorów bloków L1 do pakowania bloków zbiorczych na L1.
Prostota: sortowanie oparte na zbiorczych zestawieniach jest najprostsze, nawet znacznie prostsze niż sortowanie scentralizowane. Oparte na pakiecie zbiorczym nie wymaga weryfikacji podpisu zamawiającego, żadnych luk awaryjnych ani zewnętrznego konsensusu PoS.
Notatka historyczna: W styczniu 2021 r. Vitalik nazwał rozwiązanie oparte na zamówieniu L1 „kompletną anarchią”, co wiąże się z ryzykiem jednoczesnego przesyłania wielu bloków zbiorczych, co skutkuje stratą gazu i nakładem pracy. Obecny schemat separacji proponującego blok od budowniczego (PBS) może ściśle kontrolować kolejność L1, z maksymalnie jednym blokiem zbiorczym na blok L1 i bez strat gazu. Pozwala to uniknąć marnowania pracy sprawdzającej ZK-rollup, gdy n+ 1 blok zestawienia (lub n+k dla k >= 1) zawiera dowód SNARK bloku n.
Koszt: Based Rollup ma zerowy narzut związany z gazem – nie ma nawet potrzeby weryfikowania podpisów od zdecentralizowanych lub scentralizowanych zleceniodawców. Prostota opartego pakietu zbiorczego zmniejsza koszty rozwoju, skraca czas wydania i zmniejsza obszar narażenia na luki w kodzie. Sortowanie w oparciu o pakiety zbiorcze jest również wolne od tokenów, co pozwala uniknąć obciążeń regulacyjnych związanych z sortownikami opartymi na tokenach.
Spójne z dostosowaniem ekonomicznym L1: MEV pochodzący z Based Rollup w naturalny sposób przepływa do L1, na którym jest oparty. Przepływ ten wzmacnia bezpieczeństwo ekonomiczne L1, a w przypadku zniszczenia MEV zwiększa ekonomiczny niedobór natywnych tokenów L1. Ta silna integracja ekonomiczna z L1 może pomóc w budowaniu legalności Based Rollup. Co ważne, pomimo rezygnacji z przychodów MEV, Based Rollup zachowuje opcję generowania przychodów z opłat z tytułu zatorów w warstwie L2 (takich jak opłaty podstawowe L2 w formie EIP-1559).
Suwerenność: Chociaż zamawianie jest delegowane do L1, Based Rollup zachowuje suwerenność. Oparte na pakiecie zbiorczym może posiadać token zarządzania, pobierać opłaty podstawowe, a wpływy z tych opłat podstawowych można wykorzystać w stosownych przypadkach (np. Optymizm finansuje dobra publiczne).
niedociągnięcie:
Brak dochodu MEV: Oparte na zestawie zbiorczym przekazuje MEV do L1, ograniczając swój dochód do wydatków podstawowych. Wbrew intuicji może to zwiększyć całkowite przychody z usługi Based Rollup. Powodem jest to, że środowisko pakietów zbiorczych wydaje się być typu „zwycięzca bierze wszystko”, a zwycięski pakiet prawdopodobnie wykorzysta bezpieczeństwo, decentralizację, prostotę i spójność pakietu zbiorczego opartego w celu osiągnięcia dominacji i ostatecznie zmaksymalizowania przychodów.
Sortowanie ograniczone: Delegowanie sortowania do L1 zmniejsza elastyczność sortowania. To sprawia, że zamawianie niektórych usług jest trudniejsze, a może nawet niemożliwe:
Wstępne potwierdzenie: Szybkie wstępne potwierdzenie nie stanowi problemu w przypadku scentralizowanego zamawiania i można je osiągnąć w drodze zewnętrznego konsensusu PoS. Szybka wstępna walidacja przy użyciu sortowania L1 jest otwartym problemem z wieloma obiecującymi kierunkami badań, w tym EigenL, Listami Inkluzyjnymi i Obligacjami Builder.
Kto pierwszy, ten lepszy (FCFS): zamawianie FCFS w stylu Arbitrum nie jest pewne, czy można je wdrożyć w oparciu o pakiet zbiorczy. EigenL może zapewnić nakładkę FCFS dla zbiorczego zestawienia opartego na sortowaniu L1.
nazwa:
Nazwa „Based Rollup” pochodzi od bliskości łańcucha bazowego (Base L1). Jest to sprzeczne z niedawno ogłoszonym łańcuchem bazowym Coinbase, co jest wspaniałym zbiegiem okoliczności. W rzeczywistości Coinbase w swoim ogłoszeniu Base podzieliła się dwoma celami projektowymi:
Beztokenowość: „Nie mamy planów wydawania nowych tokenów sieciowych.”
Decentralizacja: „Planujemy z czasem stopniową decentralizację blockchainu”.
Baza może osiągnąć decentralizację bez tokenów, stając się pakietem zbiorczym opartym.
Źródło zdjęcia: @jchaskin 22
Podsumowując teorię, Based Rollup pozwala każdemu rozszerzyć się do bloku Rollup, opublikować posortowane zmiany statusu transakcji w L1, aby wyodrębnić MEV z L2, tak aby całe sortowanie i bezpieczeństwo zapewniało Ethereum L1. Może to ominąć zewnętrzny konsensus dotyczący dowodu stawki i specyficzne wymagania dotyczące tokena Rollup. Jednocześnie, w porównaniu z funkcją „kabiny awaryjnej”, która jest niezbędna innym Rollupom do zapewnienia bezpieczeństwa zasobów, można ją usunąć w wizji firmy. Oparte na Rollupie, a proces wymaga jedynie Transakcje na Rollupie muszą zostać pomyślnie zakończone przy zachowaniu bezpiecznego działania Ethereum.
Taiko Labs na podstawie pakietu zbiorczego
Źródło: oficjalna strona Taiko
Taiko Labs to główny zespół rozwijający i promujący Based Rollup, projekt Taiko Labs dotyczący rozwiązania skalującego drugiej warstwy Ethereum. Jej wizją jest rozwiązanie problemu skalowalności głównej sieci Ethereum za pomocą innowacyjnych technologii, takich jak Based Rollup. Ma trzy główne cechy:
1. Całkowicie odpowiednik EVM (typ 1) ZK-EVM firmy Ethereum: używany (typ 1) zkEVM jest w pełni kompatybilny z Ethereum, a programiści mogą bezproblemowo migrować zdecentralizowane aplikacje pomiędzy Ethereum i Taiko (dApps) bez obawy o ryzyko wykonania inteligentnego kontraktu awaria;
2. Otwarte oprogramowanie: cały kod źródłowy Taiko jest publiczny w GitHub i każdy może go przeglądać, budować i modyfikować. Ten model open source gwarantuje, że rozwój technologii blockchain nie ogranicza się do wysiłków małego zespołu, ale obejmuje także społeczności i programistów na całym świecie;
3. Całkowita decentralizacja: Oprócz zapewnienia wysokiej kompatybilności z EVM, Taiko angażuje się również w osiągnięcie całkowitej decentralizacji protokołu. Taiko planuje przesyłać bloki i generować ZKP za pośrednictwem zdecentralizowanych wnioskodawców i walidatorów, aby zapewnić zdecentralizowany charakter systemu.
Taiko jest zaangażowane w budowę typu 1 w pełni odpowiadającego Ethereum
ZK-EVM, o którym wspomniał Vitalik Buterin w „Różne typy ZK-EVM” (patrz rozszerzony link 2), dąży do całkowitej i bezkompromisowej równoważności z Ethereum. Jego celem jest pełna kompatybilność z Ethereum w celu weryfikacji bloków Ethereum (przynajmniej weryfikowalna warstwa wykonania, z wyłączeniem konsensusu łańcucha nawigacyjnego, ale obejmująca wszystkie transakcje, inteligentne kontrakty i logikę konta i nie zastępuje skrótów, drzew stanów/transakcji i innych konsensusów logika), więc w porównaniu do innych typów, typ 1 jest najbardziej złożony i wymagający, aby być zbliżonym do rozwiązania natywnego.
Autor: Vitalik Buterin: „Różne typy maszyn ZK-EVM”
Inne podstawowe struktury:
Konkurencyjny pakiet zbiorczy (BCR – podstawowy konkurencyjny pakiet zbiorczy)
Jest to innowacyjne rozwiązanie do rozbudowy blockchain opracowane przez Taiko Labs. BCR ma na celu poprawę wydajności i bezpieczeństwa Rollupu poprzez mechanizm konkurencji, tak aby różni uczestnicy mogli swobodnie konkurować w przesyłaniu bloków i generowaniu dowodów, poprawiając w ten sposób wydajność i decentralizację całej sieci. Pełne podsumowanie jest następujące.
Cechy
Otwarta konkurencja: umożliwiając każdemu wykwalifikowanemu uczestnikowi rywalizację w zakresie przesyłania bloków i generowania dowodów, ten otwarty mechanizm ogranicza scentralizowaną kontrolę i poprawia decentralizację sieci. Konkurenci zdobywają nagrody i opłaty transakcyjne, zapewniając lepsze usługi;
Wydajna rozbudowa: może skutecznie poprawić efektywność generowania i weryfikacji bloków. Wielu konkurentów może pracować równolegle, unikając wąskich gardeł w jednym punkcie i poprawiając szybkość przetwarzania transakcji i skalowalność sieci;
Bezpieczeństwo: Dzięki mechanizmowi konkurencji obejmującemu wiele stron poprawia się zdolność systemu do przeciwstawiania się atakom. Bloki i certyfikaty generowane przez wielostronną konkurencję zwiększają przejrzystość i bezpieczeństwo systemu i są trudne do kontrolowania lub ataku przez pojedynczy podmiot.
Zalety
Kompatybilny z EVM: BCR jest w pełni kompatybilny z maszyną wirtualną Ethereum (EVM), umożliwiając łatwą migrację istniejących inteligentnych kontraktów Ethereum i zdecentralizowanych aplikacji (DApps) do działania na BCR bez większych modyfikacji;
Wysoka przepustowość: Ponieważ BCR może równolegle przetwarzać transakcje i generować bloki, przepustowość sieci jest znacznie poprawiona, może ona obsługiwać większe wolumeny transakcji oraz zmniejsza koszty i opóźnienia transakcji;
Decentralizacja: Zdecentralizowany mechanizm generowania bloków i certyfikacji zapewnia zdecentralizowany charakter sieci i zmniejsza ryzyko bycia kontrolowanym przez scentralizowane podmioty.
Wady
Większa złożoność: złożoność systemu wymaga złożonych algorytmów i protokołów do koordynowania generowania bloków i weryfikacji wśród wielu konkurentów. Złożoność inteligentnych kontraktów oznacza, że inteligentne kontrakty mogą wymagać dodatkowej logiki do obsługi wyników konkurencji.
Potencjalne problemy: W ramach mechanizmu konkurencji BCR, gdy wielu konkurentów oblicza i przesyła bloki w tym samym czasie, opłaty mogą wzrosnąć. Użytkownicy mogą zostać obciążeni wyższymi opłatami transakcyjnymi w przypadku korzystania z BCR, zwłaszcza gdy sieć jest obciążona lub panuje duża konkurencja . Jednocześnie duże węzły posiadające bogate zasoby mogą mieć przewagę konkurencyjną, co skutkuje centralizacją.
Rollup oparty na boosterach (rollup boosterowy na bazie BBR)
Booster jest specjalnym uczestnikiem BBR. Jest odpowiedzialny za optymalizację partii transakcji, kompresję danych transakcji i równoległe przetwarzanie wielu partii transakcji. Jego faktyczną funkcją jest oddzielenie wykonywania i przechowywania w celu utrzymania. Podczas wykonywania L2, L1 pozostaje zdecentralizowany, a adresy inteligentne kontrakty na L1 i wszystkich BBR pozostają spójne.
Jednocześnie stoi przed wyzwaniami, takimi jak zwiększona złożoność systemu, zużycie zasobów i potencjalna centralizacja. W przyszłości BBR nadal wymaga dalszej optymalizacji i rozbudowy, aby sprostać potrzebom ciągłego rozwoju technologii blockchain.
Źródło obrazu: Taiko Labs
Wniosek
Z obecnych ogólnych obserwacji Based Rollup można uznać za ogromną zmianę w metodzie ekspansji drugiej warstwy Ethereum. Sortowanie Rollupu jest bezpośrednio powierzone wnioskodawcy pierwszej warstwy oraz projekt separacji wnioskodawcy i budowniczego. służy do umożliwienia pierwszej warstwie wykonywania wszystkich zadań roli Sortownika. Umożliwia także rozszerzenie MEV, tak aby osoby wyszukujące L2 mogły wysyłać pakiety transakcji do konstruktorów L2, którzy są również przeszukiwaczami L1, a te kompletne bloki L2 stają się następnie częścią bloków L1, które ostatecznie są budowane przez konstruktorów L1 i przetwarzanie sieci głównej Ethereum.
To, czy Based Rollup można uznać za ostateczne rozwiązanie Rollup, pozostaje do zweryfikowania, ale nie można zaprzeczyć, że jest to na tym etapie główna innowacja w ekspansji drugiej warstwy Ethereum, zapewniająca bezpieczniejsze i zdecentralizowane rozwiązanie do ekspansji. Jeśli to samo myślenie zostanie wprowadzone do ekosystemu Bitcoin, w porównaniu z silną skalowalnością Ethereum w celu wdrożenia natywnych i zdecentralizowanych maszyn wirtualnych, trudność w jego implementacji jest zrozumiała. Dlatego też cała branża rozwiązuje obecnie problem prawdziwie zdecentralizowanej ekspansji długa droga przed nami.
Link do rozszerzenia:
【 1 】 Rollupy bazowe — supermoce z sekwencjonowania L1 https://ethresear.ch/t/based-rollups-superpowers-from-l1-sequencing/15016/1
【 2 】Różne typy ZK-EVM https://vitalik.eth.limo/general/2022/08/04/zkevm.html
Artykuły referencyjne: [ 1 ] Gra o kredyt: rollupy manipulowane przez wiele podpisów i komitety https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzk0OTYwMDM1Mg==mid=2247486544idx=1sn=7a0ee8eb1d32e6ef0bd08354986c0a1fsource=41#wechat_redirect
【2】Raport z badań Taiko: rozwiązanie Ethereum Layer 2, które zapewnia płynną rozbudowę i pełną kompatybilność https://www.panewslab.com/zh/articledetails/id09jfto.html
