การตีความเส้นทางของ Rollup สู่การกระจายอำนาจ: การเรียงลำดับที่ใช้ร่วมกันและภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกตาม Ethereum

ผู้เขียนต้นฉบับ: Taiko Labs

การรวบรวมต้นฉบับ: Deep Chao TechFlow

สรุปประเด็นสำคัญ

แผนงานแบบ Rollup-centric ส่งผลให้เกิดการกระจายตัวและการแยกตัวของบล็อคเชน การกระจายตัวนี้ส่งผลให้ไม่มีการถ่ายโอนค่าระหว่างชุดรวมอัปเดต เพื่อแก้ไขปัญหานี้ กลไกการเรียงลำดับที่ใช้ร่วมกันได้เกิดขึ้น เช่น Espresso, Astria และ Radius แต่โซลูชันนี้โดยเนื้อแท้แล้วจำเป็นต้องมีสมมติฐานด้านความน่าเชื่อถือใหม่ เนื่องจากเลเยอร์ดังกล่าวต้องมีชุดการรักษาความปลอดภัยของตัวเอง

หากเราต้องการสร้างเลเยอร์การสั่งซื้อที่ใช้ร่วมกันสำหรับ Rollup Ethereum จะเป็นเลเยอร์กลางที่เชื่อถือได้มากที่สุดที่เราสามารถสร้างหรือใช้งานได้ Rollups ที่อิงตาม Ethereum (เช่น Rollups ที่อิง) สามารถใช้ร่วมกับ Ethereum และ Rollups ที่อิงอื่น ๆ ได้อย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม โซลูชัน Based Rollup ยังเผชิญกับความท้าทายบางประการอีกด้วย ความท้าทายที่สำคัญที่สุดคือเวลาในการบล็อกเหมือนกับ Ethereum ซึ่งจำกัดไว้ที่ 12 วินาที วิธีแก้ปัญหาคือการจัดเตรียมกลไกการยืนยันที่รวดเร็ว เช่น ซีเควนเซอร์แบบรวมศูนย์ หรือเพื่อเพิ่มความเร็วของเวลาบล็อกของ Ethereum ในเทสเน็ต ความเร็วตามการยืนยันล่วงหน้าจะเร็วกว่าซีเควนเซอร์แบบรวมศูนย์ในปัจจุบัน

ทางแยก

เมื่อมองย้อนกลับไปที่จุดเริ่มต้นของบทความ ทิศทางที่ Ethereum เลือกนั้นมีความสำคัญมาก Ethereum ยอมรับการกระจายอำนาจตั้งแต่วันแรกเป็นลำดับความสำคัญสูงสุด ลำดับความสำคัญนี้นำมาซึ่งข้อจำกัดบางประการต่อประสบการณ์ผู้ใช้ ข้อจำกัดเหล่านี้เกิดจากความท้าทายในการออกแบบระบบกระจายอำนาจแบบกระจายอำนาจ (เช่น การจัดการสถานะทั่วโลก การดำเนินการตามลำดับ ฯลฯ) นี่คือสิ่งที่ทำให้ Ethereum แตกต่างจาก L1 อื่นๆ พวกเขาเลือกเส้นทางที่แตกต่างกัน L1 อื่นๆ เลือกที่จะรวดเร็วและราคาถูกโดยเสียสละการกระจายอำนาจบางส่วน รวดเร็วและราคาถูกเนื่องจากมีประวัติที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ขนาดบล็อกที่ใหญ่ขึ้น และการประมวลผลแบบขนาน แนวคิดเหล่านี้ช่วยให้ทำธุรกรรมได้อย่างรวดเร็วและราคาถูก แต่ยังเพิ่มภาระให้กับผู้ตรวจสอบอีกด้วย นี่คือเหตุผลว่าทำไมเครื่องมือตรวจสอบ L1 อื่นๆ จึงมีข้อกำหนดด้านฮาร์ดแวร์ที่สูงกว่า Ethereum

จนกว่า Ethereum จะขยายขนาดผ่านการอัปเกรด เช่น การหมดอายุของประวัติ การไร้สัญชาติ ต้นไม้ Verkle ฯลฯ เราปล่อยให้งานเป็น Rollup

เมื่อสี่ปีที่แล้ว Ethereum ได้นำแผนงานแบบ Rollup-centric มาใช้ โดยจ้างการดำเนินการจากภายนอกเพื่อทำให้สภาพแวดล้อมที่เป็นมิตรต่อผู้ใช้มากขึ้นจนกว่าจะมีการปรับปรุง ด้วยเหตุนี้ เราจึงแตะค่าเฉลี่ยรายวันที่ 250 TPS ใน Ethereum ทั้งหมด

rollup.wtf

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น เป็นเวลาสี่ปีแล้วที่ Ethereum ตัดสินใจนำแผนงานแบบ Rollup-centric มาใช้ ในช่วงเวลานี้ มีการทดลองมากมายเกิดขึ้นบน L2 เกี่ยวกับว่า Ethereum ควรจะเป็นอย่างไร AltVM (เชื้อเพลิง, คล่องแคล่ว), zkVM (Aztec, Starknet), zkEVM (Scroll, Linea, zkSync), EVM แบบขนาน (MegaETH) ฯลฯ สิ่งเหล่านี้ให้แนวคิดสำหรับอนาคตของ Ethereum แต่พวกเขายังสร้างบล็อคเชนอิสระจำนวนมากที่ไม่มีการเชื่อมต่อถึงกันด้วยซ้ำ นี่คือสาเหตุที่ชั้นการเรียงลำดับที่ใช้ร่วมกันเกิดขึ้นเพื่อแก้ไขปัญหาการกระจายตัว

เลเยอร์การเรียงลำดับที่ใช้ร่วมกัน

ปัจจุบัน Rollup มีซีเควนเซอร์แบบรวมศูนย์ สิ่งนี้ทำให้เกิดความเสี่ยงในการเซ็นเซอร์ ความมีชีวิตชีวา และการแยก MEV ที่สำคัญ หาก Rollup ต้องการกระจายอำนาจ ก็สามารถเลือกแบ่งปันผู้สั่งซื้อได้ ด้วยการใช้ตัวสั่งซื้อที่ใช้ร่วมกัน Rollup สามารถใช้ประโยชน์จากขั้นสุดท้าย การกระจายอำนาจ ธุรกรรมที่รวดเร็ว และอะตอมมิกแบบข้ามสายโซ่ ดังที่ Vitalik กล่าวว่า: "Decentralized Rollup ต้องใช้ความพยายามถึง 90% ในการพัฒนา L1 ใหม่" ดังนั้น การเลือกซีเควนเซอร์ที่ใช้ร่วมกัน จึงหลีกเลี่ยงความพยายามทางวิศวกรรมแบบกระจายอำนาจได้

เลเยอร์การจัดอันดับที่ใช้ร่วมกันนั้นโดยพื้นฐานแล้วเป็นเลเยอร์ที่เชื่อมต่อสิทธิ์การจัดอันดับที่เข้าร่วมในการยกเลิกไปยังเครือข่ายซีเควนเซอร์เดียว เลเยอร์นี้รันโปรโตคอลฉันทามติ เช่น BFT ที่ใครๆ ก็สามารถเข้าร่วมได้ (ภายในข้อจำกัดการออกแบบของโปรโตคอลฉันทามติ) ดังนั้น Rollups หลายรายการจึงมีกลไกร่วมกันในการกำหนดลำดับของธุรกรรม กลไกนี้ยังให้การสรุป L2 ที่รวดเร็วและความสามารถในการประกอบระหว่างการสรุปที่เข้าร่วมทั้งหมด

เลเยอร์การเรียงลำดับที่ใช้ร่วมกันเป็นตลาดของการเรียงลำดับ ในตลาดนี้ Rollup สามารถขายพื้นที่บล็อก (และสิทธิ์ของข้อเสนอ) ทีละช่องให้กับผู้เสนอราคาที่สูงกว่า นอกจากนี้ยังสร้างเลเยอร์ที่แจกจ่าย MEV ให้กับ Rollup ที่เข้าร่วมทั้งหมดอีกด้วย

จุดสนใจ

เลเยอร์การเรียงลำดับที่ใช้ร่วมกันมีเอฟเฟกต์เครือข่ายที่สร้างความสามารถในการประกอบแบบอะตอมมิกและ MEV ที่ใช้ร่วมกันระหว่าง Rollups ที่เข้าร่วมทั้งหมด Rollups เข้าร่วมเครือข่ายเพื่อเพิ่มมูลค่าของบล็อก (ในขณะที่กระจายอำนาจผู้สั่งซื้อ)

อย่างไรก็ตาม ตามการออกแบบระบบของซีเควนเซอร์ที่ใช้ร่วมกัน จำนวนชุดรวมที่เข้าร่วมควรสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ หาก Rollup X ที่เข้าร่วมออกจากห่วงโซ่ การกระจาย MEV นี้จะถูกรบกวน ซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงต่อผลกระทบของเครือข่าย การเรียงลำดับที่ใช้ร่วมกันจึงเป็นเกมที่ไม่มีที่สิ้นสุดซึ่งผู้เข้าร่วมจะต้องอยู่ในเกมตลอดเวลา ดังที่ Rushi กล่าว นี่เป็นโมเดล B2B ล้วนๆ

เลเยอร์การสั่งซื้อที่ใช้ร่วมกันรันโปรโตคอล เช่น BFT ควบคู่ไปกับตลาดผู้สั่งซื้อที่ใช้ร่วมกัน เพื่อให้บรรลุขั้นสุดท้าย L2 ที่รวดเร็ว และแนะนำสมมติฐานที่ซื่อสัตย์ โดยถือว่าครึ่งหนึ่งของผู้ตรวจสอบมีความซื่อสัตย์ หากครึ่งหนึ่งของผู้ตรวจสอบความถูกต้องออฟไลน์หรือไม่ซื่อสัตย์ ห่วงโซ่อาจสูญเสียกิจกรรม (พวกเขาสามารถใช้รูปแบบทางเลือกตามบล็อกเชน) หากโปรโตคอล BFT สูญเสียกิจกรรม การยกเลิกที่เข้าร่วมจะไม่สามารถใช้ประโยชน์จากขั้นสุดท้ายที่รวดเร็วได้ เนื่องจากจะต้องได้รับการรับรองขั้นสุดท้ายจากโปรโตคอล BFT การถอนออกจากระดับนี้จะถูกระงับเช่นกัน แต่แม้ว่าโปรโตคอล BFT จะขัดข้อง การจัดสรร MEV จะยังคงดำเนินต่อไป เนื่องจากใน Espresso ตัวอย่างเช่น การจัดสรร MEV จะแยกจากโปรโตคอล BFT ในการเปรียบเทียบ Ethereum เป็นโปรโตคอล BFT ที่แข็งแกร่งที่สุดเสมอมาในแง่ของความปลอดภัยและกิจกรรมทางเศรษฐกิจแบบเข้ารหัส

นอกจากนี้หากใช้หลักประกันจำนวนมากก็มีความเสี่ยงที่จะเกิดหลักประกันจำนวนมากเช่นกัน หากข้อกำหนดด้านฮาร์ดแวร์ของผู้ตรวจสอบความถูกต้องสูง จะนำไปสู่การผูกขาด การเฉือนครั้งใหญ่อาจเกิดขึ้นได้หากบริการการเดิมพันใหม่ผิดพลาด ดู คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับความเสี่ยง ของ Eigenlayer สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม ดู การวิจัยร่วมกันโดย Nethermind และ Fourpillar สำหรับแนวทางการ recollateralization ในซีเควนเซอร์ที่ใช้ร่วมกัน

สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือ เนื่องจากตัวจัดลำดับที่ใช้ร่วมกันใช้การตอบรับล่วงหน้า กระบวนการนี้จึงสามารถทำได้บน L1 (เช่น ตามการตอบรับล่วงหน้า) ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องสร้างเลเยอร์ใหม่ โปรดทราบว่าซีเควนเซอร์ที่ใช้ร่วมกันยังต้องผ่านไปป์ L1 ดังนั้น "การสรุปอย่างรวดเร็ว" จึงไม่สมเหตุสมผลที่นี่

โดยสรุป เราเชื่อว่าหากเลเยอร์ซีเควนเซอร์ที่ใช้ร่วมกันไม่มีการกระจายอำนาจและแข็งแกร่ง เลเยอร์เหล่านั้นก็เป็นจุดเดียวของความล้มเหลว พวกมันจะเป็นลิงค์ที่อ่อนแอที่สุดในการยกเลิกการเลือกเข้าร่วม

ความสามารถในการจัดวางองค์ประกอบแบบเป็นกลางไม่ใช่เรื่องตลกอีกต่อไป แต่จำเป็นต้องอิงตาม

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว Ethereum เป็นเลเยอร์ที่เป็นกลางที่เชื่อถือได้มากที่สุดสำหรับการสร้างแอปพลิเคชันต่างๆ Rollup บรรลุเป้าหมายนี้ด้วยการส่งแบทช์และการพิสูจน์ไปยัง Ethereum โดยใช้ประโยชน์จากมันเป็นชั้นความพร้อมใช้งานของข้อมูล ในปัจจุบัน การยกเลิกส่วนใหญ่จะได้รับการจัดการโดยตัวจัดลำดับแบบรวมศูนย์ และธุรกรรมทั้งหมดจะถูกจัดลำดับโดยทีมรวบรวม ทีมเหล่านี้บางทีมยังคงทำงานเพื่อออกแบบวิธีการกระจายอำนาจเครือข่ายของตน เช่น Fernet ของ Aztec มีอีกวิธีหนึ่งในการกระจายอำนาจเครือข่ายโดยไม่ต้องใช้ทรัพยากรด้านวิศวกรรมมากนัก: วิธีการจัดอันดับตาม

Taiko เป็น Rollup แบบแรกที่ใช้ Ethereum เป็นเลเยอร์การสั่งซื้อ การสร้างบล็อกอาศัย Ethereum ทั้งหมด ใครๆ ก็สามารถเสนอบล็อกได้ และกระบวนการนี้ไม่ได้รับอนุญาตโดยสิ้นเชิง แต่ละ Rollup สามารถประกอบได้โดยใช้ Ethereum แทนที่จะเพิ่มเลเยอร์ใหม่ เนื่องจากสล็อตของ Ethereum และ Based Rollup เคลื่อนไหวพร้อมกัน พวกมันจึงเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งหมายความว่าเป็นไปได้ที่จะทำ Flash Loans บน L1 และมีกิจกรรมบางอย่างตาม Rollup ในช่องเดียวกัน (ด้วยการออกแบบ BBR ของเรา ดูรายละเอียด ที่นี่ ) แต่แนวทางที่ใช้ Ethereum ก็มาพร้อมกับค่าใช้จ่ายบางประการเช่นกัน

ที่มา: L2 Beat

เราได้กล่าวถึงปัญหานี้ในบทความ "ข้อควรพิจารณาของศูนย์รวบรวมตามการยืนยันล่วงหน้า" แต่เราจะสรุปสั้นๆ กัน ดังที่เราได้กล่าวไว้ เวลาบล็อกของ Based Rollup จะเหมือนกับ Ethereum ซึ่งก็คือ 12 วินาที ซึ่งหมายความว่า Based Rollup จำเป็นต้องส่งข้อมูลผ่าน blobs (หรือ calldata) ไปยัง L1 ทุก ๆ 12 วินาที หากคุณไม่สามารถเติมธุรกรรม L2 ใน Blob ได้เพียงพอที่จะครอบคลุมค่าธรรมเนียม L1 คุณจะเผชิญกับการสูญเสีย เพื่อไม่ให้ส่งต่อสิ่งนี้ไปยังผู้ใช้ของเรา ในตอนแรกเรารับผิดชอบค่าใช้จ่ายเองและใช้เงินจำนวนมาก ปัจจุบัน ผู้เสนอมีเวลาบล็อกเกิน 12 วินาที (~20 วินาที) เพื่อให้ได้ผลกำไร

เหล่านี้คือตัวอย่างความยากลำบากที่ Based Rollup ประสบผ่าน ตัวอย่างของ Taiko โดยสรุป ปัญหาหลักคือขีดจำกัดของเวลาบล็อกและรายได้ต่อค่าธรรมเนียมพื้นฐาน ไม่ใช่ผู้สั่งซื้อแบบรวมศูนย์ คุณเสียสละรายได้เนื่องจากการเรียงลำดับไม่ได้รับอนุญาตโดยสิ้นเชิง MEV ของคุณไหลไปที่ Ethereum ทั้งหมด และไม่มีมูลค่าใด ๆ ที่จะถูกบันทึกจากธุรกรรม ( Spire Labs กำลังพัฒนารูปแบบรายได้ตามกรอบงานเพื่อปรับปรุงการสะสมตาม)

เพื่อแก้ปัญหาประสบการณ์ผู้ใช้และปัญหาเวลาบล็อก เรามีสองทางเลือก:

• ขึ้นอยู่กับการยืนยันล่วงหน้า

• เวลาบล็อกเร็วขึ้นใน L1

ขึ้นอยู่กับการยืนยันล่วงหน้า

เพียงใช้เครื่องมือตรวจสอบ L1 บางตัวเพื่อยืนยันล่วงหน้าแก่ผู้ใช้ L2 ตามการยืนยันล่วงหน้า ขณะนี้ทำงานได้สำเร็จบน Helder testnet ธุรกรรมที่รวดเร็วปานสายฟ้าสามารถทำได้บน Taiko (20 มิลลิวินาทีในการสาธิตของ Gattaca และประมาณ 260 มิลลิวินาที ใน Arbitrum) โดยขึ้นอยู่กับการยืนยันล่วงหน้า

การสาธิตการยืนยันล่วงหน้าตาม Titan

ในการยืนยันล่วงหน้า คุณจะไม่ได้รับความมีชีวิตชีวาและความปลอดภัยทั้งหมดของ Ethereum คุณเชื่อถือเพียงชุดย่อยของชุดตรวจสอบความถูกต้องของ Ethereum เท่านั้น แต่มันก็คุ้มค่าที่จะกล่าวถึงที่นี่ว่าเราได้รับข้อผูกพันที่น่าเชื่อถือจากผู้เสนอ Ethereum ในปัจจุบัน ใครๆ ก็สามารถเป็นผู้ให้บริการที่ยืนยันล่วงหน้าได้โดยการวางเดิมพัน ETH จำนวนหนึ่งในสัญญาที่ลงทะเบียน เราได้อธิบายรายละเอียดของการยืนยันล่วงหน้าไว้ในบล็อกโพสต์ก่อนหน้านี้ ซึ่งสามารถพบได้ ที่นี่

พื้นที่ที่ใช้การยืนยันล่วงหน้ายังอยู่ในช่วงเริ่มต้นและพัฒนา เผชิญกับภัยคุกคามบางอย่าง เช่น การรวมศูนย์ของการสร้างบล็อก Ethereum แต่ด้วยวิธีการและการวิจัยใหม่ สถาปัตยกรรมที่มีเหตุผลมากขึ้นจะได้รับการออกแบบ เราจะแบ่งปันการออกแบบที่ได้รับการยืนยันล่วงหน้าของเราเร็วๆ นี้

บล็อกเร็วขึ้น?

ไม่มีใครสามารถต้านทานการทำให้ Ethereum เป็นมิตรกับผู้ใช้มากขึ้นได้ การยืนยันขั้นสุดท้ายที่เร็วขึ้น เวลาบล็อกที่เร็วขึ้น และการประมวลผลธุรกรรมที่เร็วขึ้นเป็นสถานการณ์ที่ดีที่สุดสำหรับการรวบรวมตาม ดังที่เราได้กล่าวไว้ เวลาบล็อก L1 เป็นอุปสรรคเดียวในการกลายเป็นชุดรวมอัปเดต บล็อก L1 ที่เร็วกว่าหมายถึงบล็อก Rollup ที่เร็วขึ้น

แนวคิดหลักของ L1 ที่เร็วขึ้นคือการใช้กลไกที่เป็นเอกฉันท์ซึ่งสามารถลดเวลาสล็อตได้เป็นหลัก Single Slot Finality (SSF) เป็นกลไกที่เป็นเอกฉันท์ภายใต้การพิจารณา โดยเฉพาะ Orbit SSF ซึ่งแต่ละช่องสามารถสรุปได้ภายในไม่กี่วินาที ในโปรโตคอล Gasper ปัจจุบัน เวลายืนยันสุดท้ายคือ 2 รอบหรือ 13 นาที อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของ SSF คือมีโอกาสเกิดการรั่วไหลที่ไม่ได้ใช้งานถึง 33%

คำถามหลักที่นี่คือเหตุใดหากจำเป็นต้องใช้ L1 ที่เร็วขึ้นเสมอ ความพยายามทางวิศวกรรมสี่ปีที่ใช้กับ Rollup จะไม่ถูกใช้เพื่อเร่งความเร็ว L1 เอง เราทุ่มเทความพยายามในการวิจัยและพัฒนาอย่างมากให้กับ Rollup และบรรลุแนวทางที่แตกต่างกันมากมาย แม้ว่าในปัจจุบันจะใช้เวลาบล็อกสั้นลง แต่การพัฒนาจะใช้เวลาถึง 2-3 ปี

Ethereum ได้เลือกเส้นทางที่ชัดเจนมาก เส้นทางนี้หมายความว่าไม่มีการประนีประนอมกับการกระจายอำนาจและไม่มีการแตะต้อง “ผู้เดิมพันในบ้านแต่ละราย” แน่นอนว่าการบล็อกที่รวดเร็วกว่านั้นจะต้องมีการเปลี่ยนแปลงตามมติของ Ethereum และการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะส่งผลให้มีการแจกจ่ายผู้ตรวจสอบความถูกต้องน้อยกว่าในปัจจุบัน นี่เป็นการตัดสินใจที่สำคัญสำหรับชุมชน Ethereum ที่จะต้องตัดสินใจ

สรุปแล้ว

ด้วยการพัฒนาและความนิยมของ Rollup การกระจายตัวและการแยกตัวกลายเป็นปัญหาร้ายแรง ดังนั้น การเป็น Rollup แบบอิงและเพิ่มเลเยอร์ตัวเรียงลำดับที่ใช้ร่วมกันจึงเป็นความแตกต่างที่สำคัญ เลเยอร์การเรียงลำดับที่ใช้ร่วมกันสามารถใช้เพื่อการยืนยันขั้นสุดท้ายที่รวดเร็วและความสามารถในการประกอบแบบข้ามสายโซ่ได้ แต่เลเยอร์การเรียงลำดับที่ใช้ร่วมกันนั้นจำเป็นต้องมีสมมติฐานความน่าเชื่อถือใหม่ และอาจล้มเหลวและสูญเสียผลกระทบของเครือข่าย Based Rollup ใช้โครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ของ Ethereum สำหรับการก่อสร้างบล็อก แต่เผชิญกับความท้าทายในรูปแบบเวลาบล็อกและรายได้ อย่างไรก็ตาม มันมีวิธีแก้ปัญหาการกระจายตัวของสภาพคล่องผ่านฟีเจอร์ต่างๆ และสามารถประกอบได้ด้วย L1 อย่างสมบูรณ์

หนทางข้างหน้าอาจอยู่ในโซลูชันใหม่ตามการยืนยันล่วงหน้าและเวลาบล็อก L1 ที่เร็วขึ้น เพื่อเอาชนะข้อบกพร่องของชุดรวมอัปเดต เป้าหมายเหล่านี้คือการปรับปรุงประสบการณ์ผู้ใช้โดยไม่กระทบต่อการจัดตำแหน่ง Ethereum เป้าหมายของเราคือการสร้างระบบนิเวศที่ปรับขนาดได้ มีการกระจายอำนาจ และเป็นมิตรกับผู้ใช้ ซึ่งยังคงความเป็นจริงตามวิสัยทัศน์ของ Ethereum

การเลือกว่าจะใช้ Ethereum ไม่ใช่แค่การตัดสินใจทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับทิศทางของ "เฟรมเวิร์ก" Rollup แบบกระจายอำนาจด้วย