Binance Research: 分散型ソーターについて徹底解説

原題: Ethereums Rollups are Centralized: A Look Into Decentralized Sequencer

出典: バイナンスリサーチ

1. 重要なポイント

❖ トランザクションの順序付けは第 2 レベルになりました ("L2"）は、この分野で深刻な問題となっています。第 2 レイヤーのロールアップの主な役割は、安価なトランザクションに安全な場所を提供することです。 L2 ロールアップはユーザーに実行レイヤーを提供し、ユーザーのトランザクション データを上位の最初のレイヤー ("L1")、つまりイーサリアムの Arbitrum、Optimism、zkSync などです。

❖ シーケンサーは、これらのトランザクションをグループに順序付けする権限を持つエンティティです。シーケンサーは、ユーザーから順不同のトランザクションを受け取り、それらをオフチェーンのグループに処理して、順序付けられたトランザクションの圧縮バッチを生成します。これらのトランザクションはブロックに入れて親 L1 に送信できます。

❖ ロールアップには実際にはシーケンサーは必要ありません。これは、より低い手数料とより迅速な取引確認によりユーザーのエクスペリエンスを向上させるための設計上の選択にすぎません。たとえば、ほとんどのロールアップがデータの可用性のために Ethereum ベース レイヤを使用するのと同様に、注文にもベース レイヤを使用できます。ただし、イーサリアムのベースレイヤーは比較的非効率で高価になる可能性があります。これは、これまでのすべての主要な L2 ロールアップ プロジェクトで、集中型シーケンサーを実行する方が便利で、安価で、ユーザーフレンドリーであることが判明したことを意味します。

❖ 注文者はトランザクションの順序を制御するため、ユーザーのトランザクションを検閲する権限を持ちます (ただし、ユーザーはトランザクションを直接 L1 に送信できるため、完全な検閲は考えられません)。ソーターは、抽出可能な最大値を抽出することもできます ("MEV"）、ユーザーベースに経済的損害を引き起こす可能性があります。また、可用性も大きな問題になる可能性があります。つまり、唯一の集中ソーターがダウンした場合、ユーザーはそのソーターを使用できなくなり、ロールアップ全体に影響が生じます。

❖ この問題の解決策は、共有された分散型シーケンサーです。共有シーケンサーは基本的に、ロールアップの分散サービスを提供します。検閲、MEV 抽出、有効性などの問題を解決することに加えて、共有シーケンサーにはクロス ロールアップ機能が導入され、さまざまな新しい可能性が開かれます。 Espresso、Astria、Radius は、それぞれのアーキテクチャ内でさまざまな独自の機能を備えた革新的な共有シーケンス ソリューションを開発しています。 Espresso は、EigenLayer を活用してネットワークをブートストラップしようとしていますが、Astria は、モジュール式データ可用性ネットワークである Celestia との緊密な関係を維持しています。 Radius は、独自の暗号化されたメモリプールを会話に取り入れます。

2. はじめに

イーサリアム L2 ループ エコシステムの人気が高まるにつれて、見落とされがちな側面の 1 つはシーケンサーです。シーケンサーはトランザクションの順序付けを担当します。ロールアップを通じてシーケンサーを使用すると、ユーザー エクスペリエンスが向上し、手数料が削減され、トランザクション確認が迅速化されます。しかし、問題は、これまでのところ、すべての主要なイーサリアム L2 企業は、独自の唯一の集中発注者を運営することが最も便利で、ユーザーフレンドリーで、より安価であると認識していることです。シーケンサーがトランザクション レビュー、MEV 抽出、および単一障害点 (つまり、妥当性の問題) の作成に対して持つ権限を考慮すると、これは望ましくない結果とみなされ、暗号通貨の精神に反しているとみなされる可能性があります。

ほとんどの仮想通貨企業はロードマップの一部としてそれぞれの発注者の分散化に取り組んでいますが、分散化を達成する方法についての本当のコンセンサスはありません。また、Arbitrum と Optimism は、どちらも 2021 年後半から独自のソリューションを開始しましたが、分散型発注者に向けておそらくまだ大きな進歩を遂げていないことにも注意する必要があります。

このレポートでは、シーケンサーの役割とイーサリアムのロールアップ スペースの現状を詳しく見ていきます。次に、分散型共有注文ネットワークというソリューションに取り組んでいるプロジェクトに取り組みます。これらのプロジェクトと、そのソリューションのユニークな点について詳しく説明します。また、これがイーサリアム L2 ロールアップ スペースの将来の開発にとって何を意味するのかについても考えました。

3. シーケンサーとは何ですか?

一歩下がって考えると、ブロックチェーンは、ブロックごとに分類されたタイムスタンプ付きのトランザクション データで構成される分散型データ台帳です。当初、このトランザクション データは順序付けされておらず、整理されていませんでした。並べ替えられた後、ブロックに編成され、実行されてブロックチェーンの新しい状態が作成されます。イーサリアムのようなレイヤー 1 の場合 ("L1") ブロックチェーンでは、このトランザクションの順序付けはイーサリアムのベースレイヤー自体で行われます。

イーサリアムで最も人気のあるスケーラビリティ ソリューション - レイヤー 2 ("L2") ロールアップ層では、トランザクションの順序付けがますます深刻な問題になっています。ロールアップの主な役割は、安全で安価な取引場所をユーザーに提供することであることを忘れないでください。簡単に言うと、L2 ロールアップはユーザーに実行レイヤーを提供し、そのトランザクション データを上位の L1、つまりイーサリアムの Arbitrum、Optimism、zkSync などに送信します。通常、L1 に送信されるトランザクションの 1 つのバッチには、数百または数千の圧縮された L2 トランザクションが含まれており、L1 にデータを送信するコストが削減されます。

L2 ロールアップの世界では、シーケンサーはトランザクションをグループに順序付けする権限を持つエンティティです。シーケンサーは、ユーザーから順不同のトランザクションを受け取り、それらをオフチェーンのグループに処理して、順序付けられたトランザクションの圧縮バッチを生成します。これらのトランザクションはブロックに入れて親 L1 に送信できます。データの可用性に関しては、バッチ トランザクションも利用できます ("DA") レイヤー (通常はイーサリアム、最新のロールアップに使用されます)。また、ユーザーのトランザクションを受け取ったら、注文者がほぼ即時に領収書を提供するという柔らかい約束をユーザーに提供します。"ソフト確認"(1)。そして"ハード確認"トランザクションが L1 層に送信された後に受信されます。

図 1: ソーターの適用範囲は何ですか?

ロールアップはなぜシーケンサーを使用するのでしょうか?また、それが問題となるのはなぜですか?

基本的に、ソーターにはユーザー エクスペリエンスを向上させるという非常に明確な目標があります。 L2 トランザクションにシーケンサーを使用することは、"追い越し車線"つまり、手数料が低くなり、取引の確認が迅速になります。実際、シーケンサーは数百または数千の L2 トランザクションを 1 つの L1 トランザクションにバッチ圧縮できるため、ガス料金を節約できます。さらに、シーケンサーによって提供されるソフト確認は、ロールアップ トランザクションがユーザーに高速なブロック確認を提供できることを意味します。この組み合わせは、L2 ループを使用するユーザー エクスペリエンスを向上させるのに役立ちます。

ロールアップにはソーターが必要ないことを覚えておくことが重要です。ロールアップはユーザー エクスペリエンスを向上させるために行われた設計上の選択にすぎません。たとえば、ほとんどのロールアップでイーサリアム L1 を使用してデータの可用性を向上させるのと同じように、並べ替えにも使用できます。イーサリアム財団のジャスティン・ドレイク氏は最近、こう呼びました。"ロールアップに基づく"(3)。ただし、イーサリアムのベースレイヤーは、特に大量の L2 トランザクションを考慮すると、比較的非効率で高価になる可能性があります。基本的に、ロールアップのトランザクション スループットは、イーサリアムの L1 データ ソート レートによって制限されます。ユーザーは、イーサリアムでの取引と同じトランザクション確認の遅延も経験します。これは、これまでのすべての主要な L2 スケーリング プロジェクトで、集中型シーケンサーを実行する方が便利で、安価で、ユーザーにとって使いやすいことが判明したことを意味します。 L2 ユーザーはシーケンサーをバイパスしてトランザクションを直接 L1 に送信できますが、トランザクション ガス料金を L1 に支払う必要があり、トランザクションが完了するまでに時間がかかる場合があります。これは、トランザクションを実行するために L2 ロールアップを使用する目的を大きく無効にします。

図 2: シーケンサーは複数のトランザクションを 1 つの L1 トランザクションに集約するのに役立ち、L2 でのトランザクション コストがイーサリアム L1 よりも何倍も低くなります。

シーケンサーはトランザクションの順序を制御するため、理論的にはユーザー トランザクションを含めない権利があります (ただし、ユーザーがガス料金を支払う能力と意思がある場合は、トランザクションを L1 に直接送信することもできます)。シーケンサーはトランザクション グループから MEV を抽出することもできます (これについては後で詳しく説明します)。これにより、ユーザー ベースに経済的損害が発生する可能性があります。現在、すべての主要なロールアップ トランザクションの場合と同様に、注文者が 1 人しかいない場合、集中化のリスクが大きくなります。この場合、有効性が問題になる可能性があります。つまり、唯一のシーケンサーが失敗すると、ロールアップ全体が影響を受けます。マルチソーターをセットアップすると、このリスクを軽減できます。

この設定では、シーケンサーはユーザーにとって半信頼されたパーティと見なすことができます。シーケンサーはユーザーによる L2 の使用を妨げることはできませんが、ユーザーのトランザクションを遅らせ、ユーザーに追加のガス料金の支払いを引き起こし、ユーザーのトランザクションから価値を取得する可能性があります。

MEVの関連性

ここでは MEV が特に重要です。 MEV は、一次マイニング (またはステーキング) ブロックの報酬やガス料金を超えて、ブロックの生産から得られる価値を指します。これは、ブロック内のトランザクションを操作することによって、つまりトランザクションの順序を含めたり、除外したり、変更したりすることによって抽出される値です。たとえば、MEV 抽出の一般的な形式には、フロントランニング攻撃とサンドイッチ攻撃が含まれます。

シーケンサーは L2 ロールアップで果たす役割を考慮すると、チェーンの外側にあるすべてのユーザー トランザクションを可視化できます。さらに、これらのシーケンサーは、OP Mainnet の Optimism Foundation (4) や Arbitrum One と Nova の Arbitrum Foundation (5) などのプロジェクト自体または関連チームによって実行されることが多いため、多くのユーザーは潜在的な MEV を確認できないのではないかと懸念しています。抜粋。これらの懸念がなくても、プロジェクトが独自の集中発注者を実行するため、これらのプロトコルの信頼性と分散化の欠如はユーザーに影響を与えるでしょう。これらのプロトコルの信頼性と分散化は確かに疑問視されるでしょう。

選別機市況

執筆時点では、すべての主要なイーサリアム L2 バージョンは集中型のオーダラーに依存しています。ますます多くのイーサリアムトランザクションが L2 ソリューションに移行するにつれて、イーサリアムのバリデーターセット自体が分散化されているにもかかわらず、多数のトランザクション (つまり、L2 上のトランザクション) が独自の順序付けを受けることになると思われます。デバイス。

図 3: すべての上位イーサリアム L2 ロールアップは独自の集中型オーダラーを使用します

当然のことながら、これらの企業のほとんどは、ロードマップの一部として、それぞれの発注者の分散化にすでに取り組んでいます。これは、分散化が L2 のビジョンの一部であることを示す前向きな兆候ではありますが、Arbitrum と Optimism が 2021 年後半から独自のソリューションを開始し、おそらく分散型ソーターの点で道をリードしていることに注意する必要があります。実質的な進歩は見られません。

図 4: すべての上位ロールアップは、ファイル内でソーターの分散化を処理します。

ほとんどのトップ企業は、分散化に焦点を当てるのではなく、中核となる製品や機能の改善にリソースを振り向けているようです。これは完全に批判というわけではありません。競争の激しい環境では、競争力のある製品を開発する前に分散化に重点を置くことが、どの企業にとっても最善の利益にならないことはある程度理解できます。しかし、Web 企業が成熟するにつれて、この視点は変わりつつあり、議論はすぐにシーケンサーの分散化と信頼性の向上に移りつつあります。

その他の問題

集中発注者に依存することに伴うリスクのレベルについては議論があることを強調しておく価値があります。

前述したように、シーケンサーはトランザクションの順序を制御するため、ユーザー トランザクションを除外したり、MEV を抽出したりすることもできます。ただし、シーケンサーは最終的にロールアップ トランザクションからユーザーを完全に除外することはできません。ユーザーは、シーケンサーをバイパスしてトランザクションを直接 L1 に送信できます (ガス料金の増加を喜んで支払う場合に限ります)。注文者の不正行為により取引が遅延し、ユーザーに追加料金が発生する可能性がありますが、最終的には完全に検閲することはできません。おそらくこれが、大手 L2 企業がこれまで発注者の分散化にそれほど注力してこなかった理由の 1 つであると考えられます。それでも、特に OP Mainnet(6) のようなプライベート mempool の場合、順序付け者が MEV を抽出するためにトランザクションを再順序付けするのは問題です。

おそらく、より大きな問題はリアルタイムです。メインのロールアップ プログラムがすべて単一の集中型ソーターを実行していることを考えると、これらのソーターに障害が発生すると、ロールアップ プログラム全体が悪影響を受けます。ユーザーは L1 に直接アクセスしてトランザクションを完了することもできますが、これは特に耐久性のある方法ではなく、ほとんどのトランザクションでは機能しない可能性があります。 L2 ロールアップを使用する最大のポイントは、トランザクション コストを節約することであることに注意してください。暗号通貨の背後にある基本的な哲学の 1 つが、（従来の金融のように）単一の集中プロバイダーへの依存を防ぐことであることを考えると、ソーターの集中化は明らかに対処すべき重要な問題であり、共有ソーターが L2 に提供する重要な問題の 1 つです。ロールアップ マーケット。ロックを解除する鍵の 1 つを持ってきます。

4. ソリューション: 分散型共有シーケンサー

概要

上記の問題に対する新しい解決策は、分散型共有シーケンサーです。ソリューションはプロジェクトごとに異なりますが、単一の集中シーケンサーを置き換えるという基本的な考え方は同じです。ここ"共有"複数の異なるロールアップが同じネットワークを使用できるという事実を指します。つまり、複数のロールアップからのトランザクションはソートされる前にメモリプールに集約されます (MEV のフェッチと検閲の可能性を減らすのに役立ちます)。ここ"分散型"リーダーのローテーションの概念を指します。単一のアクターが常にすべてのトランザクションを命令するのではなく、分散されたアクターのセットからリーダーが選出されます。これは検閲を防止し、有効性を保証するのに役立ちます。

これは、リーダー回転メカニズムを使用してさまざまな L1 が動作する方法と非常に似ています。実際、分散型順序付けレイヤーの構築は分散型 L1 の構築と似ており、バリデータ セットの構築が必要です。このセクションの後半で説明するように、さまざまなプロジェクトがこの要件を満たすためにさまざまなアプローチを採用しています。

共有オーダラーは、MEV フェッチの問題を軽減し、検閲耐性を提供し、ロールアップの有効性保証を改善するように設計されています。つまり、集中型オーダラーが直面する問題 (上記のとおり) を解決します。さらに、注目すべき点がさらに 2 つあります。

• サービスとしての分散化: 共有シーケンサー ソリューションは、任意の数のロールアップに対してシーケンサーの分散化を提供するように設計されています。これらのロールアップはすべて、ネットワーク自体を構築することなく、分散型ネットワークが提供できる検閲耐性とリアルタイム機能の恩恵を受けることになります。これは非常に高価で時間のかかるプロセスになる可能性があることを考えると、これは共有シーケンサー ネットワークの大きなセールス ポイントです。まだ仕分け機を分散化している企業はなく、ほとんどの企業は分散化するのに十分な資金を持っている (7)(8)(9) ということを念頭に置いてください。つまり、これは完全に些細な質問ではありません。 Astria や Espresso のような企業がすぐに使えるソーターの分散化を提供できれば、ロールアップ企業は引き続き差別化とパフォーマンスの最適化に注力して、さまざまなユーザーにより良いサービスを提供できるようになります。

• ロールアップ間の構成可能性: これらの共有順序付けソリューションは、複数のロールアップのトランザクション順序付けを処理するように設計されているため、現在は利用できない独自の相互運用性保証を提供できます。たとえば、ユーザーは、ロールアップ 2 の別のトランザクションも同じブロックに含まれる場合にのみ、ロールアップ 1 のトランザクションをブロックに含めることができるように指定できる必要があります。このような条件付きトランザクションの包含を有効にすることで、共有注文者はアトミックなクロスロールアップ裁定取引などの新しい可能性を解き放つことができます。

多くのプロジェクトが共有仕分けソリューションに取り組んでいます。以下にいくつかの戦略とその戦略を紹介します。

Espresso

Espresso Systems は、Web3 を主流にするためのツールの構築に特化した会社で、特に L2 ロールアップとイーサリアム エコシステムに重点を置いています。共有シーケンサーを開発する前に、彼らはブロックチェーンのプライバシーの向上に取り組み、CAPE (10) アプリケーションを開発していました。また、Jellyfish (11) 暗号化ライブラリや Hyperplonk (12) などの他の取り組みを通じて、オープンソース開発者ツールにも貢献してきました。

2022 年 11 月に、Espresso は Espresso Sequencer に関する成果の共有を開始しました。

• 概要

• Espresso sorter は、安全で高スループット、低遅延のトランザクション順序とデータの可用性を提供しながら、ロールアップを分散化するように設計された分散型共有ソーター ネットワークです。

• これは、ロールアップの分散注文とデータ可用性を処理するように設計されており、ロールアップと基盤となる L1 の間のミドルウェア ネットワークとして機能します。

• Espresso Sequencer の設計と仮想マシン ("VM") 独立しています。つまり、非イーサリアム仮想マシンやゼロ知識 ("zk") 仮想マシンと楽観的な仮想マシン。

• どのように機能するのでしょうか?

• シーケンサーの中核となるのは、コンセンサス プロトコル HotShot です。 HotStuff ( 13) コンセンサス プロトコルに基づいて、HotShot はいくつかの異なる分野 ( 14) (ペースメーカー、検証可能な情報リリース ("VID"）待って）。

• HotShot はオープンでパーミッションレスであり、シーケンサー ネットワークの分散化に参加し、セキュリティと有効性を保証しながら、高スループットと高速な最終結果を提供します。 HotShot は摂取証明を使用します ("PoS") セキュリティ モデルでは、Espresso チームの重要な要件の 1 つは、バリデータ セットのサイズを犠牲にすることなく強力なパフォーマンスを達成することでした。具体的には、HotShot は少なくとも、すべてのイーサリアム検証者 (現在 700,000 人以上 (15) 人) の参加を含めるように拡張する必要があります。

• Espresso Systems は、イーサリアムの既存のバリデーターのセットを使用して、注文者に対してイーサリアム レベルのセキュリティを実現しようと試みています。この設定には 2 つの主な理由があります。

• セキュリティ: 分散型 PoS コンセンサス プロトコルの立ち上げには非常にコストがかかり、多くのエネルギーが必要です。それでも、十分な数のネットワーク参加者を獲得するのは大きな課題となる可能性があります。イーサリアムと同じバリデーターを使用することで、シーケンサーは、単独で達成するのが難しいレベルのセキュリティ、有効性、分散化を実現できます。エスプレッソの注文者は、ビットコインに次いで 2 番目に大きい分散型暗号通貨として認識されている暗号経済セキュリティを共有することで恩恵を受けることができます。

• インセンティブの調整: 概念的には、イーサリアム L2 ロールアップが実行するプロトコルの実行にイーサリアム L1 バリデーターを参加させるのは理にかなっています。実際には、集中型ソーター設定では、ロールアップによって生成されたほぼすべてのコストと MEV がソーターによって捕捉される可能性があります。これらの値が L1 バリデーターとまったく共有されない (またはほとんど共有されない) 場合、これがロールアップのセキュリティに影響を与えるかどうかを心配する必要があります。たとえば、L1 バリデーターはロールアップをフォークするために賄賂を受け取って、それによってロールアップ契約を誠実に管理するよりも多くの利益を得る可能性があります。シーケンサーを分散化し、L1 バリデーターと連携してそのセキュリティを確保することは、このような懸念を軽減する良い方法です。

• Espresso は、特に AigenLayer とのリセット契約を通じてこのパートナーシップの確立を目指します。 EigenLayer の再価格設定により、ユーザーは複数のプロトコルにわたってイーサリアムおよびイーサリアム流動性ステーキング トークンをステーキングできます ("LST"）、それによって経済的安全性をイーサリアム自体を超えて拡張します。彼らはその見返りに手数料を得るが、追加の削減にも同意する。再ステーキングは、ステーカーが追加の資金を投入する必要がなく、以前にステーキングしたイーサリアムを使用するだけで済むため、システムへの参入を補助する効率的な方法です。これにより、他のプロトコルを保護するための資本コストが削減され、Espresso Sequencer が独自のバリデーター セットを起動することなく、イーサリアムのステーク資本ベースと分散型バリデーター セットにアクセスできるようになります。

• ティラミス データの利用可能性 (16)

• 前に強調したように、ほとんどのロールアップは L1 ブロックチェーン (イーサリアムなど) に依存してデータを提供します。ただし、イーサリアムなどの L1 ブロックチェーン上のブロック スペースは不足しており、非常に高価であるため、これは理想的ではありません。そのため、ユーザーに高額のトランザクション手数料が発生し、望ましくない結果になります。 Espresso Systems は、効率的な Tiramisu データ可用性ソリューションでこの問題を解決します。

• 古典的なイタリアのデザートと同じように、ティラミス ソリューションには 3 つの斬新な層があります。これらを組み合わせることで、データを必要とするすべての関係者 (この場合はシーケンサーからトランザクションを注文する個々のロールアップ) がデータを利用できるようになります。

• ティラミスのベースの層はサヴォイアルディと呼ばれます。これは、最高レベルのセキュリティを提供する贈収賄防止レイヤー (イーサリアムのダンクシャーディング提案と同様) です。ただし、この機能のため、3 つのレイヤーの中で最もユーザーフレンドリーではありません。この問題を解決するために、Espresso はソリューションに 2 つのレイヤーを追加しました。

• Mascarpone は、小規模なデータ管理委員会を選出することで効率的なデータ回復を保証する中間層です。

• Cocoa は、システム全体の"最上階スプリンクラー"。ココアはティラミスの栄養を助ける"Web2レベルのパフォーマンス"。これにより、効率的なデータ回復が容易になり、データの配布が大幅にスピードアップされます。この層が本質的に集中化されている (17) ことを考えると、これは完全にオプションであり、ティラミスはそれなしでも完全に機能します。データの可用性が向上し、簡単に変更または削除できます。

• Espresso Systems は柔軟性とモジュール性を念頭に置いてプロトコルを設計しており、同社のシーケンサーを使用するロールアップ デバイスは、Tiramisu を使用したくない場合は他のデータ可用性ソリューションも使用できることに注意してください。

図 5: Tiramisu データ可用性ソリューションの 3 つのレベル

• 有名パートナー(18)

• Espresso Systems チームは 7 月からパートナーシップを発表しています。 EigenLayer は、この種のパートナーシップを発表した最初の企業であり、Espresso Sequencer アーキテクチャにおける重要性を考えると、その開発に注目する価値があります。 EigenLayer 自体は、6 月 14 日にメインネットの第 1 フェーズを開始しました。

• Doppio テストネットの発表に加えて、Espresso は Polygon zkEVM との提携も発表しました。このコラボレーションは、Espresso シーケンサーと、Polygon zkEVM のフォークであるフル機能の zk-rollup との最初のエンドツーエンド統合を表します。テストネットを使用すると、ユーザーはトランザクションをフォークに送信でき、その後、Espresso の HotShot プロトコルを実行しているノードによってルーティングされ、順序付けされます。

• Espresso は、IBC(19) 対応の Cosmos SDK チェーンを使用してシーケンサーを Cascade に統合する Injective をサポートしています。 Cascade は、IBC エコシステム初のチェーン間 Solana SVM ロールアップであり、Injective およびより広範な IBC エコシステム上での Solana コントラクトのデプロイを初めて可能にします。 Cascade とのテストネットの統合は 2023 年末までに完了する予定で、メインネットは 2024 年に完了する予定です。

• AltLayer も Espresso Systems エコシステムに加わりました。 AltLayer は、開発者が複数の仮想マシンをサポートする拡張性の高いロールアップを起動できるサービスとしてのロールアップ プラットフォームです。このパートナーシップを通じて、開発者はランチャーに AltLayer のソリューションや Espresso Sequencer を使用するかどうかを決定できるようになります。両チームは、他の統合製品でも協力して、その設計がどのように相互に補完するかを確認する予定です。

• Espresso Systems は Caldera と協力して、Espresso Sequencer と Tiramisu を使用した OP Stack ベースのオプティミスティック ロールアップを展開しています。 Caldera を使用すると、開発者はアプリケーションのカスタム ロールアップを展開できます。この拡張機能をデプロイすると、Caldera 上に構築される将来の L2 は、拡張機能のプラグイン コンポーネントとして Espresso Sequencer と Tiramisu を使用することを簡単に選択できるようになります。

• 3階("L3"）をサービス会社として運営するSpireは、Espresso SequencerとTiramisuを統合すると発表した。 Spire のインフラストラクチャを使用すると、開発者は zkEVM L2 上に独自の L3 アプリケーション チェーンを簡単に展開できます。 Spire は Espresso チームと協力して、そのソリューションを Spire L3 フレームワークに統合します。テストネットワークは 2024 年に完成する予定です。

• 最新のアップデート

• 2022 年 11 月 28 日: Americano は、Espresso Sequencer と HotShot の最初のテスト ネットワークです。元の投稿にはより技術的な詳細が含まれていましたが、これは内部テストネットであり、公開されていないことに注意することが重要です。

図 6: アメリカーノ テストネットでリリースされたプロジェクト ロードマップと最初の発表

• 2023 年 7 月 20 日: Doppio は、HotShot と Espresso Sequencer の 2 番目の主要なマイルストーンおよびテストネットです。同時に、Espresso Systems はプロジェクト全体に関するホワイト ペーパーをリリースしました。 Doppio は、検証可能な情報の分散化 ("VID")、新しいビュー同期サブプロトコル、およびクォーラム証明書の署名集約 (20)。 Doppio は Tiramisu の最初の 2 層も実装しており、将来のテストネットには 3 番目と最後の層が含まれる予定です。 Espresso Systems は、シーケンサーとフル機能の zk-rollup、特に Polygon zkEVM のフォークとの最初のエンドツーエンド統合もリリースしました。

• 2023 年 8 月 4 日: Doppio テスト ネットワークが正式に一般公開されます。ユーザーが zkEVM フォークにトランザクションを送信する方法に関するドキュメントもリリースされました。パフォーマンス ベンチマーク (21) と、予想される次のステップもリリースされました。具体的には、多数のロールアップ企業およびロールアップ・アズ・ア・サービス企業を自社のシーケンサーに組み込み始めていると発表しました。彼らはまた、オプティミズムリーダー選挙の概念実証作業を通じて OP スタックに貢献することも発表しました (最近承認された RFP (22) に続き)。

Astria

アストリアは共有仕分け機のネットワークを構築しており、集中型仕分け機を段階的に廃止する最初の大手企業の 1 つです。同時に、同社は共有シーケンサー ネットワークを活用した初のロールアップとなる Astria EVM も開発しています。このプロジェクトでは、ネットワークからの高速で検閲耐性のあるトランザクション注文が可能になり、データの可用性のために Celestia を利用します。 Celestia は、Astria がよく知っているモジュール式のブロックチェーン ネットワークおよび DA レイヤーです。創設者の Josh Bowen は以前 Celestia で働いており、Astria の紹介ブログではこのプロジェクトとそのエコシステムについて何度か言及しています。

• 概要

• Astria の共有シーケンサー ネットワークを使用すると、複数の異なるロールアップが単一の許可のない分散型シーケンサー ネットワークを共有できます。このネットワークを使用して、アストリアは、ロールアップの検閲耐性、高速なブロック確認、およびアトミックなクロスロールアップ構成を実現するための、すぐに使えるソリューションを提供します。

• どのように機能するのでしょうか?

• Astria の共有オーダラー ネットワーク自体は、CometBFT (23) (Tendermint Core のフォーク) を活用して、順序付けられたトランザクションのセットについて合意に達するミドルウェア ブロックチェーンです。ネットワークは、複数のロールアップからトランザクションを受け入れ、それらをブロックに順序付けして DA 層に書き込むように設計されています。

• Rollup は、次のようにして、ブロック作成直後に Astria からソートされたブロックを取得できます。"ソフトコミットメント"ユーザーに迅速なブロック確認を提供します。あるいは、ロールアップは、DA 層から順序付けされたブロックを取得して取得することもできます。"ハードコミットメント"なぜなら、DA レイヤーに書き込まれると、取引注文は最終的なものとみなされます。これにより、可能な限り厳密なファイナリティがユーザーに提供され、高額のトランザクションなどの状況で非常に役立ちます。

図 7: Astria の共有シーケンサー ネットワーク

• Astria EVM

• 前述したように、Astria EVM は、Astria Shared Orderer Network を利用した最初の暗号通貨になります。

• 現在、ほとんどのロールアップ プロジェクトはトランザクションと注文をそれ自体で実行し、デジタルからアナログへの変換レイヤーとしてイーサリアムを使用します。 Astria EVM は実行に重点を置き、並べ替えには Astira の共有シーケンサーを、DA には Celestia を使用します。

図 8: L2 プロセスの 3 つの主要な層に焦点を当てると、ロールアップが独自のソーターとイーサリアムの DA 機能をどのように活用する傾向があるかがわかります (比較のためにイーサリアム L1 自体も示しています)

• Astria の EVM の目標は、流動性と橋渡しハブとして機能することで Celestia のロールアップ エコシステムの立ち上げを支援することです。また、これは、Astria チームがロールアップを共有シーケンサーのネットワークと最適に統合する方法についてのライブ テスト ケースを持っていたことも意味しました。

• ビジョン

• アストリアの将来のビジョンには、何千もの分散型ソブリン ロールアップが含まれています。彼らのビジョンでは、すべてのロールアップは独自のユースケースとアプリケーションに合わせて調整されています。

• 彼らの共有シーケンサー ネットワークは、彼らのビジョンにおいて重要な役割を果たしており、ロールアップ開発プロセスの合理化に役立ちます。同社のソリューションは、ロールアップ開発者が革新的なユースケースに集中できると同時に、分散型ネットワークと簡単に統合できることを意味し、高速で検閲に強いトランザクション順序付けとロールアップ間の合成機能を提供します。

• アストリア開発クラスター

• 8 月 16 日、Astria は開発クラスター (24) をリリースしました。これには、Astria の共有シーケンサー ネットワーク上でロールアップを開始するために必要なさまざまなコンポーネントがすべて含まれています。このクラスターの目標は、Astria ネットワークの開発とテスト、および Astria との統合をできるだけ簡単にすることです。

• コンポーネントには次のものが含まれます。

• Astria Sequencer: トランザクションの順序付けに使用されるブロック生成ノード。開発クラスターは単一のノードに依存します。メインネットでは、分散されたノードのセットが使用されます。

• データ可用性レイヤー: ハードターミネーションを提供するローカル Celestia ネットワーク。

• Rollup: Geth (25) ロールアップ ノード。タスクの実行と状態の保存に使用されます。

• Composer: ロールアップのメモリプールから保留中のトランザクションを取得し、Astria の CometBFT メモリプールに送信します。

• Conductor: 個々のチャンクを受信した後、ロールアップごとにそれらをフィルタリングします。これらのフィルター処理されたチャンクは、実行のためにロールアップに渡されます。

• リピーター: 順番に並べられたデータのチャンクをワイヤおよびデータ可用性レイヤー Celestia に送信します。

• 最近、Astria は自社の開発クラスターにロールアップ テクノロジーを導入すると発表しましたが、どの企業がロールアップ テクノロジーの導入を決定するか注目します。

図 9: アストリア開発クラスターのさまざまなコンポーネント

• 最新のアップデート

• 2023 年 4 月、アストリアは 550 万ドルのシードラウンド (26) を発表しました。

• 前述したように、チームは 2023 年 8 月に開発クラスターを発表しました。

• Astria チームは、関連作業を開始するための Devnet も開発中です。完成は数週間以内に完了する予定です。

• 彼らのコードはオープンソースであり、詳細なドキュメントは公式 GitHub ページからも入手できます。

Radius

Radius は、暗号化を使用して注文者を分散化し、検閲を防ぎ、有害な MEV を最小限に抑える、トラストレスな共有注文層を構築しています。彼らのソリューションはブロックチェーンに依存せず、さまざまなタイプのロールアップに使用できます。

• どのように機能するのでしょうか?

• Radius は、目標を達成するために暗号化されたメモリ プールを使用します。基本的に、各ユーザーのトランザクションの内容は送信後に暗号化されます。ソーターがトランザクション グループをソートする場合、各トランザクションの内容を確認できないため、ソーターは MEV を抽出したりレビューしたりできません。

図 10: Radius トランザクション プロセス

• これは最終的に、Radius のソリューションが 1 つのシーケンサーだけで MEV と検閲の問題の両方を解決できることを意味します。取引内容は暗号化されているため、単一の注文者であっても悪意のある行為を行うことはできません。これは、コンセンサス メカニズムを導入する必要がないことを意味し、速度とスケーラビリティの観点から有利となる可能性があります。これが、Radius ソリューションが、トランザクションの順序付けにコンセンサス メカニズムに依存する Astria ソリューションや Espresso ソリューションと異なる点です。

• 単一のソーター上の暗号化されたメモリプールは、集中型ソーターの 2 つの重要な問題、つまり MEV と検閲を解決しますが、依然として単一障害点が存在します。リアルタイムのパフォーマンスを確保するために、Radius は分散型ソーター ネットワークを使用し、複数のソーターが同時に実行されます。これらのソーターのいずれかを選択して、ソート レイヤーとして実行します。単一のソーターを選択する方法については、秘密の選出メカニズム、ソーター グループのシャーディングなどを含むさまざまな提案 (27) があります。

• 実用的な検証可能な遅延暗号化 ("PVDE）

• Radius は、zk ベースの暗号化スキーム PVDE (28) を使用して、暗号化されたメモリプールを作成します。

• ユーザーのトランザクションは、時間ロックされたパズルに基づいて一時的に暗号化されます。次に、シーケンサーは暗号トランザクションを並べ替えます。シーケンサーはタイムロック パズルのロックを解除して復号キーを取得する必要があります。これには時間と計算リソースがかかり、注文者が途中で (つまり、トランザクションがソートされる前に) トランザクションを復号化するのを防ぎます。

• 攻撃を防ぐために、ユーザーはトランザクションと復号キーの正当性を証明する ZK 証明を生成します。ソーターはソート前にこれらの証明を検証できるため、無意味な復号 (つまり攻撃) やリソースの無駄を効果的に防止できます。

• MEV市場

• Radius は、最適化されたブロック空間設計も提案します。彼らは、トレーダーがクロスロールアップ MEV トランザクションのバンドルを提出するためのオークションベースのマーケットプレイス (29) を作成しようとしました。最高入札者の取引は注文者によるブロックに含まれるため、より効率的なロールアップ市場を創出しながら、クロスリージョン裁定取引のロールアップ利益を最大化するのに役立ちます。

• 最新のアップデート

• 2023年6月、Radiusは170万ドルのシードラウンドの資金調達完了を発表した。

• 路線図：

他の

私たちは共有シーケンス領域における大規模で最もよく知られたプロジェクトのいくつかを取り上げてきましたが、同様の、または密接に関連したソリューションを開発しているプロジェクトも他にもあります。

• NodeKit: NodeKit チームは、カスタム L1 ブロックチェーンに組み込まれた分散型共有シーケンサーである NodeKit SEQ を構築しています。

• また、EVM ベースのロールアップである NodeKit Chain も構築しています。

• 彼らの Twitter ページでは、彼らのソリューションが Avalanche サブネット (30) で利用可能になることも明らかにしています。

• AltLayer: AltLayer は"サービスとしてのロールアップ"開発者が複数の仮想マシンをサポートする拡張性の高い L2 ロールアップを起動できるプラットフォーム。

• それでも"サービスとしてのロールアップ"企業は別の分野であり、レポートの範囲外ですが、AltLayer の分散型ランカー ネットワーク (31) については言及する価値があります。

• AltLayer の共有オーダラーのネットワークはビーコン層と呼ばれ、パーミッションレスなミドルウェア ブロックチェーンです。ブロックチェーン内のノードはバリデーターと呼ばれます (他の PoS ネットワークと同様)。

• ユーザーが Altlayer のプラットフォームを使用してロールアップを作成したい場合、ロールアップの実行に必要なシーケンサーの数、各シーケンサーに必要な担保の最小量、担保を指定できるトークンのセットを指定できます。 AltLayer では、ロールアップ アイテムごとに少なくとも 5 つの異なるソーターを推奨しています。

• バリデーターがビーコン層に参加し、最小限の担保を提供すると、さまざまなロールアップで注文者として機能できます。ビーコン レイヤーは、バリデーターの誓約とランダム性に基づいて、各ロールアップ プロジェクトのソーターとなるバリデーターを選択します。他の PoS ブロックチェーンと同様に、不正行為が発生した場合、バリデーターの賭け金が削減されるリスクがあります。

• このプロセスは、開発者が AltLayer のインフラストラクチャを使用して比較的迅速に暗号化ロールアップをデプロイし、その後ビーコン層を使用して分散化を確保できることを意味します。ロールアップ中心の未来という考えに賛同するなら、AltLayer のようなサービスは間違いなく注目する価値があります。

5. 今後の見通し

既存の L2 ロールアップは選択を迫られているようです。一方で、現状を維持し、単一の集中発注者を使用し続けることができます。一方で、サードパーティの共有シーケンス ネットワークとの統合を開始したり、独自の社内ソリューションを開発したりすることもできます。

1. 唯一の集中型ソーターを通常どおり使用し続けます。

a. これは最も簡単な行動であり、おそらく最も経済的に賢明な行動です。シーケンサーの収益化は、すべての主要な拡張機能にとって重要な収益源 (32) であり、確かにビジネス モデルの重要な部分です。実際、新しく設立された L2 プロモーション会社 Base は最近、Coinbase の第 2 四半期決算説明会でシーケンサーを収益化する意向を確認しました (33)。

b. 集中注文者を維持すると、とりわけ検閲、MEV 抽出、単一障害点リスクなどの問題が発生し、暗号通貨の基本精神に反します。主要な暗号通貨組織の主要メンバーが謎の失踪を遂げたり、深刻な問題に陥ったりするシナリオを想像してみてください。集中型の発注者を実行している場合、これは暗号通貨のロールアップ、日常業務、ユーザー エクスペリエンスに影響を与える可能性があります。これが実現すれば、業界の他の多くの企業がロードマップに従って分散型シーケンサーに真剣に取り組み始める可能性があります。これは、シーケンサーの分散化が当初考えられているよりも重要である理由を示す簡単な例です。

2. サードパーティの共有仕分けネットワークと統合します。

a. Espresso や Astria などの共有注文ネットワークが成長を続け、メインネットを立ち上げるにつれて、これは既存のネットワークにとって優れた選択肢となるでしょう。実際、Espresso と Polygon zkEVM フォークの統合を考慮すると、一部の大手ネットワーキング企業はこのオプションを積極的に検討しているようです。

b. シーケンサーを集中管理するリスクや、社内ソリューションの開発に必要な労力とコストと比較すると、シーケンス作業を専門家にアウトソーシングすることは、多くの企業にとって賢明な選択です。

c. ここで考慮すべき最も重要な要素の 1 つは、サンプル リポジトリの相互運用性です。独自の所有物と"サイロ"これは、おそらく、 で実行される L2 と比較して、共有ソーター上で実行される L2 の最も明白な利点の 1 つです。このレポートの前半で強調したように、共有シーケンサー上での実行とそれがもたらす相互運用性により、クロスロールアップ裁定取引、条件付きトランザクションの包含など、さまざまな新しい可能性が解き放たれます。

3. 社内独自のソリューションを開発する:

a. これはおそらく 3 つのオプションの中で最も時間と費用がかかるため、どの企業がこの方法を選択するかを見るのは興味深いでしょう。

b. これまで見てきた大規模な暗号通貨の主な問題は、トークン価値の蓄積です。上位のイーサリアム L2 企業のほとんどはすでに ETH をガス料金トークンとして使用しているため、独自のネイティブ トークンに価値を蓄積することができません。考えられる解決策の 1 つは、ロールアップ企業がトークン所有者によってステーキングされる社内注文ソリューションを開発することです。たとえば、ユーザーはネイティブ ロールアップ トークンをステーキングして注文者となり、サービスの料金を請求することができます。

c. この方法の欠点は、相互運用性に影響を与えることです。共有ソーター上で実行されるロールアップ システムは、それぞれ独自のソート ソリューションを実行するシステムよりも優れた相互運用性を備えています。

d. 楽観主義は、"連鎖法則"（鎖の法則）、これは検討に値する最近の発展です。チェーンの法則は、OP Stack スーパー チェーン エコシステムにおけるチェーンの一連の指針です。その本質は、これらのチェーンがより統一された方法で機能できるように、これらのチェーンのフレームワークを確立することです。これは、OP Stack ベースのチェーンの共有順序付けソリューションに拡張される可能性が高く、これは上記で説明した相互運用性の問題 (少なくとも OP Stack チェーンの場合) の解決策となる可能性があります。

仮想通貨の世界で二次的な仮想通貨が出現し続け、その規模と取引量が増大するにつれて、集中化と相互運用性をめぐる問題が引き続き発生します。このトピックは過去 1 年にわたって注目を集めてきましたが、主要な仮想通貨発行者の 1 周年と 2 周年が近づき、さらに多くの仮想通貨発行会社が拡大し続けるにつれて、このトピックはさらに成長し続けると予想されます。

少なくとも一部の企業は、Espresso や Astria などのサードパーティ シーケンサー ネットワークとの統合を選択すると考えていますが、独自の社内ソリューションを開発することを選択する企業もいると考えられます。一部の大企業、特にネイティブ トークンを立ち上げた企業は、利益を最大化し、トークンの有用性を高めるために独自のソリューションを開発することに価値を見出しているかもしれません。何が起こるにせよ、これは注力すべき非常に重要な分野であり、私たちは興味を持って注意深く見守っていきます。

6. 結論

ユーザーは、より迅速な取引確認とより低い手数料を望んでいます。これまでのところ、集中型の発注者は大手 L2 企業にとってのソリューションでしたが、企業とユーザーは理想的には、このテクノロジーの最適な分散型バージョンを使用するオプションを持つ必要があります。ここで、Espresso Systems、Astria、Radius などの企業が L2 ストーリーで重要な役割を果たします。

ここでの 2 つの主要な推進要因は、分散化とロールアップの相互運用性です。分散化は多くの理由から重要です。分散化は暗号通貨の哲学的基盤であり、これはその 1 つにすぎません。より実際的なレベルでは、集中型シーケンサは、暗号化されたロールアップの有効性に影響を及ぼし、暗号化されたロールアップの復元力に脅威をもたらす単一障害点となります。これは、多数の MEV が抽出される可能性さえ考慮していません。その一部はユーザーから隠され、プライベート メモリプールに抽出される可能性があります。特に業界の力強い成長願望を考慮する場合、（一時的であっても）監視の対象となり取引が遅れる可能性も念頭に置いておく必要がある問題です。特に暗号業界の将来を暗号ロールアップ中心に考えている場合、暗号ロールアップの相互運用性も重要です。特定のアプリケーション向けかその他のアプリケーション向けかにかかわらず、市場に暗号化されたロールアップがますます多く存在する場合、これらの暗号化されたロールアップは相互に通信し、シームレスに動作できる必要があります。そうでない場合、Web2 タイプのユーザー エクスペリエンスを実現するにはどうすればよいでしょうか?

将来的には確実に課題が生じるでしょう。一部の大企業は、共有の発注ネットワークを使用する代わりに独自のソリューションを作成する傾向にあるかもしれません。この問題を解決する 1 つの方法は、共有仕分けネットワークを使用して、経済メカニズムを通じた価値蓄積と所得分配の問題を解決することです。なぜなら、多くの企業が仕分け機を共有すれば、最終的には強力なネットワーク効果が達成されるからです。

この話題は今後数か月でさらに激しくなり、ロールアップ分野と共有シーケンサー分野の両方で多くの新規プレーヤーが市場に参入すると考えられます。さまざまなプロジェクトの選択を観察するのは非常に興味深いでしょう。私たちはこの発展を注意深く見守ることを楽しみにしています。