Оригінальний автор: дослідник YBB Capital Ac-Core
Передмова:
Принцип роботи Ethereum полягає в тому, що кожен вузол зберігає та виконує кожну транзакцію, подану користувачем. Щоб розширити всю мережу, Ethereum використовує рішення Rollup. Простіше кажучи, він переміщує більшу частину обробки транзакцій поза мережею (L2), тим самим зменшуючи навантаження на основну мережу Ethereum (L1) і знижуючи комісію за транзакції, тобто Rollup = набір смарт-контрактів L1 + мережа Вузли L2, тобто смарт-контракти в ланцюжку та агрегатори поза ланцюгом, які покладаються на сам Ethereum для власних розрахунків, консенсусу та доступності даних, відповідають лише за виконання транзакцій. Вузол мережі L2 складається з кількох частин, найважливішою з яких є секвенсор, але наразі секвенсори Rollup стикаються з проблемами централізації.
Згортання та сортувальники
Rollup — це рішення для масштабування для Ethereum (L1), яке виконує транзакції поза ланцюгом і пакетує їх у блоки. Для кожного блоку Rollup публікуватиме дані, необхідні для реконструкції стану ланцюга (як джерела доступності даних), на рівні доступності даних і публікуватиме доказ правильності виконання поза ланцюгом на рівні розрахунків (є два типи зведення, у випадку ZK-зведення докази нульового знання видаються для кожного блоку; у випадку зведення Optimistic докази шахрайства видаються лише тоді, коли виникає суперечка). до blobs, цей рівень можна назвати «рівнем публікації даних». Серед них смарт-контракт Rollup перевіряє виданий доказ на L1.
У логіці реалізації Rollup секвенсор є ключовим компонентом. Він головним чином відповідає за отримання запитів на транзакції на L2, визначення порядку їх виконання, упаковку транзакцій у пакети (Batch) і, нарешті, передачу їх до інтелектуальної системи Rollup на L1. Контракти відіграють важливу роль у підвищенні ефективності обробки транзакцій і зниженні витрат.
Функція та принцип роботи сортувальника в основному включають чотири частини.
1. Отримання транзакцій: секвенсор отримує запити на транзакції від користувачів або програм. Ці транзакції спочатку обробляються на L2, а не безпосередньо в основній мережі Ethereum;
2 Сортування транзакцій: секвенсор відповідає за сортування отриманих транзакцій і визначення порядку їх виконання. Цей процес подібний до того, що роблять майнери Ethereum перед упаковкою транзакцій у блоки;
3 Упаковані транзакції: сортувальник упаковує відсортовані транзакції в пакети, і ці пакети містять підсумкову інформацію про кілька транзакцій;
4 Надсилання в L1: Нарешті, секвенсор надсилає упакований пакет транзакцій до основної мережі Ethereum (L1), де виконується розрахунок і зберігання даних. Таким чином L1 може перевіряти та зберігати оновлення стану на L2.
Незважаючи на те, що технологія Rollup забезпечує ефективне рішення для масштабування, у розробці та впровадженні секвенсорів все ще існують деякі проблеми. Першою з них є проблема централізації, наразі більшість проектів Rollup покладаються на централізовані секвенсори, якими зазвичай керує один суб’єкт або кілька інтуїтивно зрозумілих. Ризики, пов'язані з фізичним контролем, полягають у відсутності прозорості та поодиноких точках відмови.
Відкидаючи наведене вище суворе пояснення, дискусія про децентралізоване рішення сортувальника L2, як згадувалося в попередніх статтях YBB Capital, полягає в тому, чи це рішення L2 Metis безпосередньо відкриває заставу вузлів сортувального пулу для ринку, чи починається з нуля. Суть незалежного проекту Espresso plan полягає в тому, щоб відсортувати розподіл «пирігу прибутку» та просторові очікування для майбутніх ринкових спекуляцій, тому правильність інтересів і легітимність є ключем, якого важко уникнути.
Історична довідка та дизайн Based Rollup
Джерело зображення: @drakefjustin
Концепція Rollup була вперше запропонована Віталіком Бутеріним, засновником Ethereum. Її початкова ідея полягала в тому, щоб досягти абсолютно необмеженого стану «Тотальної анархії», щоб дозволити будь-кому розширювати транзакції без обмежень. Поєднуючи згадані вище проблеми з поточним сортувальником, у 2023 році дослідник Ethereum: Джастін Дрейк запропонував рішення під назвою Based Rollups, у якому сортувальником керує сам Ethereum L1. :
визначення:
«Коли впорядкування агрегації керується базовим рівнем (L1), ми називаємо це агрегацією на основі L1 або впорядкованою на L1. Зокрема, агрегація на основі L1 означає, що наступний пропонент L1 може взаємодіяти з пошукачами L1. і розробники співпрацюють, щоб включити наступний блок Rollup до наступного блоку L1 без дозволу».
перевага:
Живучість: Based Rollup має таку ж гарантію живучості, як і L1. Будь ласка, зверніть увагу, що активність небазованого зведення за допомогою аварійних люків буде зменшено (Escape Hatches — це механізм безпеки в зведенні, який дозволяє користувачам безпечно витягувати активи з L2 назад до основного L1, коли виникає проблема з системою зведення. ланцюг). схоже на запасний вихід);
Слабка гарантія розрахунку: транзакції Escape Pod повинні чекати період очікування, перш ніж гарантується розрахунки;
MEV на основі перегляду: зведені з аварійними люками чутливі до несприятливих ефектів MEV від короткочасного перегляду секвенсора під час тайм-аутів;
Мережеві ефекти знаходяться під загрозою: масові виходи, викликані збоями в роботі замовників (наприклад, атаки 51% на децентралізовані механізми замовлення PoS), зруйнують мережеві ефекти Rollup. Зауважте, що, на відміну від L1, Rollup не може використовувати соціальний консенсус для ефективного відновлення після збоїв живучості секвенсора. З усіх відомих небазованих конструкцій зведення масовий вихід — це Дамоклів меч;
Газові штрафи: транзакції, розраховані через аварійні люки, часто спричиняють газові штрафи для своїх користувачів (наприклад, через неоптимальне стиснення даних через непакетне пакування транзакцій).
Децентралізація: Based Rollup успадковує децентралізацію L1 і природним чином повторно використовує інфраструктуру L1 пошукач-розробник-пропонатор. Шукачі та будівельники рівня L1 заохочуються включати блоки згортання у свої блоки L1, щоб отримати MEV зведення. Це, у свою чергу, стимулює пропонентів блоків L1 упаковувати блоки зведення на L1.
Простота: сортування на основі зведення є найпростішим, навіть набагато простішим, ніж централізоване сортування. Based Rollup не вимагає перевірки підпису замовника, аварійних люків і зовнішнього консенсусу PoS.
Історична довідка: у січні 2021 року Віталік назвав рішення, засноване на впорядкуванні L1, «повною анархією», яка має ризик надсилання кількох блоків зведення одночасно, що призведе до марної витрати газу та робочого навантаження. Поточна схема поділу пропонента-розробника блоку (PBS) може суворо контролювати впорядкування L1, щонайбільше з одним зведеним блоком на блок L1 і без відходів газу. Це дозволяє уникнути марної роботи перевірки ZK-зведення, коли n+ 1 блок зведення (або n+k для k >= 1) містить доказ SNARK блоку n.
Вартість: Based Rollup не потребує додаткових витрат – немає необхідності навіть перевіряти підписи від децентралізованих або централізованих замовників. Простота Based Rollup зменшує витрати на розробку, скорочує час випуску та зменшує зону впливу вразливостей коду. Сортування на основі зведення також не вимагає маркерів, що дозволяє уникнути нормативного тягаря сортувальників на основі маркерів.
Відповідно до економічного вирівнювання L1: MEV, що походить від Based Rollup, природним чином переходить до L1, на якому він заснований. Цей потік зміцнює економічну безпеку L1 і, у разі знищення MEV, збільшує економічний дефіцит власних токенів L1. Ця потужна економічна інтеграція з L1 може допомогти створити легітимність Based Rollup. Важливо, що, незважаючи на зниження прибутку від MEV, Based Rollup зберігає можливість отримувати дохід від плати за перевантаження L2 (наприклад, базової плати L2 у формі EIP-1559).
Суверенітет: хоча сортування делеговано L1, Based Rollup зберігає суверенітет. Based Rollup може мати токен управління, стягувати базові комісії, а доходи від цих базових комісій можна використовувати за необхідності (наприклад, Optimism фінансує суспільні блага).
недолік:
Немає доходу від MEV: Based Rollup передає MEV L1, обмежуючи його дохід базовими витратами. Як не інтуїтивно, це може збільшити загальний дохід від Based Rollup. Причина полягає в тому, що система зведення видається такою, що переможець отримує все, причому виграшний зведений пакет, імовірно, використовуватиме безпеку, децентралізацію, простоту та узгодженість Based Rollup для досягнення домінування та зрештою максимізації прибутку.
Обмежене сортування: делегування сортування L1 зменшує гнучкість сортування. Це ускладнює, навіть унеможливлює замовлення певних послуг:
Попереднє підтвердження: Швидке попереднє підтвердження не є проблемою для централізованого замовлення, і його можна досягти за допомогою зовнішнього консенсусу PoS. Швидка попередня перевірка за допомогою сортування L1 є відкритою проблемою для багатьох перспективних напрямків досліджень, включаючи EigenL, Списки включення та Builder Bonds.
Перший прийшов, перший обслужений (FCFS): упорядкування FCFS у стилі Arbitrum не впевнено, чи можна його реалізувати на базі зведення. EigenL може надавати накладання FCFS для L1, відсортованого на основі зведення.
ім'я:
Назва «Based Rollup» походить від близькості до базового ланцюжка (Base L1). Це суперечить нещодавно оголошеному ланцюжку Base Coinbase, що є чудовим збігом. Насправді Coinbase поділилися двома цілями дизайну в своєму анонсі Base:
Безтокенність: «Ми не плануємо випускати нові мережеві маркери».
Децентралізація: «Ми [...] плануємо поступово децентралізувати блокчейн з часом».
Base може досягти децентралізації без токенів, ставши Based Rollup.
Джерело зображення: @jchaskin 22
Підводячи підсумок теорії, Based Rollup дозволяє будь-кому розгорнути блок Rollup, опублікувати відсортовані зміни статусу транзакції в L1, щоб отримати MEV з L2, щоб все сортування та безпека забезпечувалися Ethereum L1. Це може обійти зовнішній консенсус щодо підтвердження участі та спеціальні вимоги Rollup Token. У той же час, порівняно з функцією «аварійної кабіни», яка є важливою для інших Rollups для збереження активів, її можна видалити в баченні. Based Rollup, і цей процес вимагає лише успішного завершення транзакцій під час зведення, зберігаючи безпечну роботу Ethereum.
Taiko Labs на базі зведення
Джерело: офіційний сайт Taiko
Taiko Labs — це головна команда, яка розробляє та просуває Based Rollup, проект Taiko Labs у другому рівні рішення для масштабування Ethereum. Його бачення полягає в тому, щоб вирішити проблему масштабованості основної мережі Ethereum за допомогою інноваційних технологій, таких як Based Rollup. Він має три основні характеристики:
1. Повністю еквівалент EVM Ethereum (Тип 1) ZK-EVM: використовуваний (Тип 1) zkEVM має повну сумісність з Ethereum, і розробники можуть легко переносити децентралізовані програми між Ethereum і Taiko (dApps), не турбуючись про ризик виконання смарт-контракту. невдача;
2. Відкритий код: увесь вихідний код Taiko є загальнодоступним на GitHub, і будь-хто може переглядати, створювати або змінювати його. Ця модель з відкритим кодом гарантує, що розробка технології блокчейн не обмежується зусиллями невеликої команди, а також охоплює спільноти та розробників у всьому світі;
3. Повна децентралізація: крім забезпечення високої сумісності з EVM, Taiko також прагне досягти повної децентралізації протоколу. Taiko планує надсилати блоки та генерувати zkP через децентралізовані пропоненти та валідатори, щоб забезпечити децентралізований характер системи.
Taiko прагне створити тип 1, повністю еквівалентний Ethereum
ZK-EVM, про який Віталік Бутерін згадував у «Різних типах ZK-EVM» (див. розширене посилання 2), прагне повної та безкомпромісної еквівалентності з Ethereum. Його мета полягає в тому, щоб бути повністю сумісним з Ethereum для перевірки блоків Ethereum (принаймні верифікований рівень виконання, за винятком консенсусу ланцюга маяків, але включаючи всі транзакції, розумні контракти та логіку облікового запису, і не замінює хеші, дерева стану/транзакцій та інший консенсус логіка), тому порівняно з іншими типами Тип 1 є найскладнішим і складним, щоб наблизитися до рідного рішення.
图源：Віталік Бутерін：《Різні типи ZK-EVM》
Інші основні структури:
Конкурентне зведення (BCR - Base Competitive Rollup)
Це інноваційне рішення для розширення блокчейна, розроблене Taiko Labs. BCR має на меті підвищити ефективність і безпеку Rollup за допомогою механізму конкуренції, щоб різні учасники могли вільно конкурувати за надсилання блоків і створення доказів, тим самим покращуючи продуктивність і децентралізацію всієї мережі.
особливості
Відкрита конкуренція: дозволяючи будь-якому кваліфікованому учаснику змагатися за надсилання блоків і створення доказів, цей відкритий механізм зменшує централізований контроль і покращує децентралізацію мережі. Конкуренти отримують винагороди та комісії за транзакції, надаючи кращі послуги;
Ефективне розширення: це може ефективно підвищити ефективність генерації та перевірки блоків. Кілька конкурентів можуть працювати паралельно, уникаючи вузьких місць в одній точці та покращуючи швидкість обробки транзакцій і масштабованість мережі;
Безпека: Завдяки механізму змагання за участю кількох сторін покращується здатність системи протистояти атакам. Блоки та сертифікати, створені багатосторонньою конкуренцією, підвищують прозорість і безпеку системи, і їх важко контролювати або атакувати з боку одного суб’єкта.
Переваги
Сумісність з EVM: BCR повністю сумісний з віртуальною машиною Ethereum (EVM), що дозволяє легко перенести існуючі смарт-контракти Ethereum і децентралізовані програми (DApps) для роботи на BCR без значних змін;
Висока пропускна здатність: оскільки BCR може обробляти транзакції та генерувати блоки паралельно, пропускна здатність мережі значно покращується, вона може обробляти більші обсяги транзакцій і зменшує витрати на транзакції та затримки;
Децентралізація: децентралізований механізм створення блоків і сертифікації забезпечує децентралізований характер мережі та зменшує ризик контролю з боку централізованих організацій.
Недоліки
Підвищена складність: складність системи вимагає складних алгоритмів і протоколів для координації створення блоків і перевірки між кількома конкурентами. Складність смарт-контрактів означає, що смарт-контракти можуть потребувати додаткової логіки для обробки результатів конкуренції.
Потенційні проблеми: згідно з механізмом конкуренції BCR, коли кілька конкурентів розраховують і надсилають блоки одночасно, користувачі можуть зіткнутися з вищими комісіями за транзакції, особливо коли мережа зайнята або напружена . У той же час великі вузли з багатими ресурсами можуть мати перевагу в конкуренції, що призводить до централізації.
Booster-based Rollup (BBR-Based Booster Rollup)
Booster є спеціальним учасником BBR, він відповідає за оптимізацію пакетів транзакцій, стиснення даних і паралельну обробку кількох пакетів транзакцій. розумні контракти на L1 і всіх BBR залишаються узгодженими.
У той же час він також стикається з такими проблемами, як збільшення складності системи, споживання ресурсів і потенційна централізація. У майбутньому BBR все ще потребує подальшої оптимізації та розширення для задоволення потреб постійного розвитку технології блокчейн.
Джерело зображення: Taiko Labs
Висновок
З поточних загальних спостережень, Based Rollup можна розглядати як величезну зміну в методі розширення другого рівня Ethereum. використовується, щоб дозволити першому шару виконувати всі завдання для ролі Rollup. Це також дозволяє розширити MEV, щоб шукачі L2 могли надсилати пакети транзакцій конструкторам L2, які також є пошукачами L1, і ці повні блоки L2 потім стають частиною блоків L1, які в кінцевому підсумку створюються конструкторами L1 і обробкою основної мережі Ethereum.
Залишається перевірити, чи можна вважати Based Rollup остаточним рішенням Rollup, але беззаперечно, що це головне нововведення в розширенні другого рівня Ethereum на даному етапі, що забезпечує більш безпечне та децентралізоване рішення для розширення. Якщо в екосистему біткойн застосувати таке ж мислення, порівняно з потужною масштабованістю Ethereum для впровадження нативної та децентралізованої віртуальної машини, то труднощі з її впровадженням зрозумілі довгий шлях.
Посилання на розширення:
【 1 】 Базовані зведення — надздібності з секвенування L1 https://ethresear.ch/t/based-rollups-superpowers-from-l1-sequencing/15016/1
【 2 】Різні типи ZK-EVM https://vitalik.eth.limo/general/2022/08/04/zkevm.html
Довідкові статті: [ 1 ] Гра в кредит: Зведення, маніпульовані багаторазовим підписанням і комітетами https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzk0OTYwMDM1Mg==mid=2247486544idx=1sn=7a0ee8eb1d32e6ef0bd08354986c0a1fsource=4#wechat_перенаправлення
【2】Звіт про дослідження Taiko: Рішення Ethereum Layer 2, яке забезпечує плавне розширення та повну сумісність https://www.panewslab.com/zh/articledetails/id09jfto.html
