Rollups Ethereum централизованы: исследование Децентрализация сортировщиков

Проблема сортировки транзакций в области второго уровня Ethereum (L2) rollup становится все более актуальной. Основная задача L2 rollup заключается в предоставлении безопасной среды для низкозатратных транзакций пользователям. Они предоставляют пользователям уровень исполнения, а затем отправляют данные транзакций на верхний уровень первого уровня (L1), такие как Arbitrum, Optimism, zkSync на Ethereum.

Сортировщик — это сущность, имеющая право сортировать эти транзакции в пакеты. Они принимают неупорядоченные транзакции от пользователей, обрабатывают их в пакеты вне цепи, а затем создают сжатые упорядоченные пакеты транзакций. Эти транзакции затем могут быть упакованы в блоки и отправлены в родительский L1.

На самом деле, роллапы не требуют сортировщика; это всего лишь дизайнерский выбор, целью которого является снижение затрат для пользователей и ускорение подтверждения транзакций. Например, как большинство роллапов использует базовый уровень Эфир для получения доступности данных, они также могут использовать базовый уровень для сортировки. Однако базовый уровень Эфир может быть относительно неэффективным и дорогим. Это означает, что до сих пор каждый основной проект L2 роллапа обнаружил, что работа с централизованным сортировщиком более удобна, дешевле и более дружелюбна к пользователям.

Поскольку сортировщик контролирует порядок транзакций, он имеет право проверять транзакцию пользователя (, хотя полная проверка маловероятна, поскольку пользователи могут напрямую отправлять транзакции на L1 ). Сортировщик также может извлекать максимальную извлекаемую ценность (MEV), что может привести к экономическим потерям для пользователей. Кроме того, доступность также может стать большой проблемой – если единственный централизованный сортировщик выйдет из строя, пользователи не смогут использовать этот сортировщик, и весь rollup будет затронут.

Решение — это общий, децентрализованный сортировщик. Общий сортировщик по сути предоставляет децентрализованные услуги для rollups. Кроме решения проблем с цензурой, извлечением MEV и доступностью, общий сортировщик также вводит кросс-rollup функции, открывая различные новые возможности. Espresso, Astria и Radius разрабатывают инновационные решения общего сортировщика, каждое из которых имеет уникальные функции в своей архитектуре. Espresso пытается использовать EigenLayer для управления своей сетью, в то время как Astria поддерживает тесные связи с модульной сетью доступности данных Celestia. Radius же вводит свои уникальные криптографические мемпулы в обсуждение.

Введение

С распространением экосистемы L2 rollup Эфира, один аспект, который часто игнорируется, - это сортировщик. Сортировщик отвечает за сортировку транзакций, и использование сортировщика через rollup может обеспечить лучший пользовательский опыт, более низкие сборы и более быстрое подтверждение транзакций. Однако проблема заключается в том, что до сих пор все основные L2 Эфира обнаружили, что запуск собственного уникального централизованного сортировщика является наиболее удобным, дружелюбным для пользователей и более дешевым. Учитывая власть сортировщика в отношении проверки транзакций, извлечения MEV и создания проблем с доступностью единой точки сбоя (, это может рассматриваться как нежелательный результат и не соответствует духу криптовалюты.

Хотя большинство проектов включили децентрализацию своих сортировщиков в качестве части дорожной карты, до сих пор не достигнуто истинного консенсуса о том, как реализовать децентрализацию. Также следует отметить, что Arbitrum и Optimism с второй половины 2021 года выпустили свои собственные решения, можно сказать, что они не достигли существенного прогресса в области децентрализованных сортировщиков.

В этом отчете мы внимательно изучим роль сортировщика и текущее состояние пространства Ethereum rollup. Затем мы углубимся в проекты, которые исследуют решения, а именно децентрализованную сеть совместного сортировщика. Мы подробно расскажем о этих проектах и их уникальности решений. Мы также размышляем о том, что это может означать для будущего развития в области Ethereum L2 rollup.

Что такое сортировщик?

Шаг назад, блокчейн — это распределённая бухгалтерская книга данных, состоящая из упорядоченных по блокам временных меток транзакционных данных. Изначально эти транзакционные данные были неупорядоченными и неорганизованными. После сортировки их можно организовать в блоки и выполнить, чтобы создать новое состояние блокчейна. Для блокчейна первого уровня, такого как Ethereum, эта сортировка транзакций происходит на самом базовом уровне Ethereum.

В самом популярном решении для масштабирования на Ethereum - Layer-2 )L2( в слое rollup, сортировка транзакций стала все более серьезной проблемой. Имейте в виду, что основная функция rollups - предоставить пользователям безопасное и недорогое место для проведения транзакций. Проще говоря, L2 rollup предоставляет пользователям уровень выполнения, после чего данные их транзакций отправляются на уровень L1, например, Arbitrum, Optimism, zkSync и т.д. Пакет транзакций, отправляемый на L1, обычно содержит сотни или тысячи сжатых L2 транзакций, что снижает стоимость передачи данных на L1.

В мире L2 rollup, сортировщик — это сущность, имеющая право упорядочивать транзакции в группы. Сортировщик получает неупорядоченные транзакции от пользователей, обрабатывает их в группы вне цепи, а затем генерирует партию сжатых упорядоченных транзакций. Затем эти транзакции могут быть помещены в блок и отправлены на родительский L1. Партии транзакций также могут быть на уровне доступности данных )DA(, который обычно является Эфиром, используемым для большинства текущих rollup ). Он также предоставляет пользователю мягкое подтверждение, т.е. после получения транзакции пользователя сортировщик предоставляет почти мгновенное подтверждение в качестве "мягкого подтверждения". В то время как "жесткое подтверждение" получено после отправки транзакции на уровень L1.

( Почему Rollups должны использовать сортировщик, почему это проблема?

В принципе, сортировщик имеет очень четкую цель: улучшить пользовательский опыт. Использование сортировщика для L2-транзакций похоже на использование "экспресс-ленты", что означает более низкие сборы и более быстрые подтверждения транзакций. На самом деле, сортировщик может сжимать сотни и тысячи L2-транзакций в одну L1-транзакцию, тем самым экономя gas-расходы. Кроме того, мягкое подтверждение, предоставляемое сортировщиком, означает, что транзакции rollup могут предоставить пользователям быстрое подтверждение блоков. Эта комбинация помогает улучшить пользовательский опыт при использовании L2-циклов.

Важно помнить, что rollup не требует сортировщика; это просто дизайнерский выбор, сделанный для лучшего пользовательского опыта. Например, как и большинство rollup, использующие Эфир L1 для повышения доступности данных, они также могут использовать его для сортировки. Недавно Джастин Дрейк из Фонда Эфира назвал это "основываясь на rollup". Однако базовый уровень Эфира, скорее всего, будет относительно неэффективным и дорогим, особенно учитывая большой объем транзакций L2. По сути, пропускная способность транзакций rollup будет ограничена скоростью сортировки данных Эфира L1. Пользователи также будут испытывать ту же задержку подтверждения транзакций, что и при торговле на Эфире. Это означает, что на сегодняшний день каждый крупный проект расширения L2 обнаружил, что запуск централизованного сортировщика более удобен, дешев и проще для пользователей. Хотя пользователи L2 могут напрямую отправлять транзакции в L1, чтобы обойти сортировщик, они должны платить комиссии за транзакции в L1, и транзакции могут занять больше времени для окончательного завершения. Это в значительной степени противоречит цели использования L2 rollup для выполнения транзакций.

Учитывая, что сортировщик контролирует порядок транзакций, теоретически он имеет право не включать пользовательские транзакции ). Однако, если пользователь способен и готов оплатить газовую плату, он также может напрямую отправить транзакцию в L1 (. Сортировщик также может извлекать MEV из группы транзакций, что может привести к экономическим потерям для пользователей. Если существует только один сортировщик, как это происходит в настоящее время со всеми основными rollup-транзакциями, риск централизации становится выше. В этом случае эффективность может стать проблемой, то есть если единственный сортировщик выйдет из строя, то весь rollup будет затронут. Настройка с несколькими сортировщиками может снизить этот риск.

С помощью этой настройки сортировщик может рассматриваться как полудоверенное лицо пользователя. Хотя сортировщик не может остановить пользователя от использования L2, он может задержать транзакции пользователя, что приводит к дополнительным затратам на газ и извлечению ценности из транзакций пользователя.

![Бинанс Исследовательский Институт интерпретирует Децентрализованный сортировщик: основа безопасности Layer2, расширение сценариев использования нативных токенов])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-1168f4831c0c24a1cfd758ba3e9101fc.webp###

( Корреляция MEV

MEV здесь особенно важен. MEV означает ценность, получаемую от производства блоков, которая превышает первую добычу ) или вознаграждение за ставку ( и газовые сборы. Она извлекается путем манипуляции транзакциями внутри блока, то есть путем включения, исключения и изменения порядка транзакций. Например, распространенные формы извлечения MEV включают фронт-раннинг и сэндвич-атаки.

Учитывая роль сортировщиков в L2 rollup, они могут понимать все пользовательские транзакции вне цепи. Кроме того, поскольку эти сортировщики обычно управляются самими проектами или аффилированными командами, такими как Оптимистический фонд OP Mainnet и Фонд Arbitrum One и Nova, многие пользователи беспокоятся, что они не могут видеть потенциальные извлечения MEV. Даже без этих опасений, с учетом того, что проекты управляют своими собственными централизованными сортировщиками, недоверие и степень децентрализации этих протоколов также будут оказывать влияние на пользователей. Достоверность и децентрализация этих протоколов, безусловно, будут подвергаться сомнению.

) Состояние рынка сортировщиков

На момент написания этой статьи все основные версии Ethereum L2 зависят от централизованных сортировщиков. С увеличением количества транзакций Ethereum, перемещающихся на решения L2, хотя набор валидаторов Ethereum сам по себе и является децентрализованным, кажется, что значительное количество транзакций ###, а именно те, которые находятся на L2, будет подвержено влиянию централизованной силы в виде уникального сортировщика.

Как и ожидалось, большинство из этих компаний уже решили проблему децентрализации своих сортировщиков и включили это в свою дорожную карту. Хотя это позитивный сигнал, указывающий на то, что децентрализация является частью видения L2, мы должны отметить, что Arbitrum и Optimism запустили свои решения еще в конце 2021 года, и можно сказать, что они не достигли значительного прогресса в области децентрализованных сортировщиков.

Большинство ведущих компаний, по-видимому, сосредоточили свои ресурсы на улучшении своих основных продуктов и функций, а не на децентрализации. Это не совсем критика, поскольку в условиях жесткой конкуренции сосредоточение на децентрализации до того, как компания получит конкурентоспособный продукт, не является лучшими интересами любой компании, что в определенной степени можно понять. Однако с развитием сетевых компаний эта точка зрения меняется, и обсуждение быстро переключается на децентрализацию сортировщиков и повышение доверия.

Другие вопросы

Следует подчеркнуть, что существует определенная дискуссия о степени риска, связанного с зависимостью от централизованных сортировщиков.

Как упоминалось ранее, поскольку сортировщики контролируют порядок транзакций, они могут исключать пользовательские транзакции и извлекать MEV. Однако сортировщики в конечном итоге также не могут полностью исключить пользователей из транзакций rollup. Пользователи могут обойти сортировщики и напрямую отправлять транзакции на L1 (, если они желают и готовы платить увеличенные газовые расходы ). Хотя ненадежные сортировщики могут привести к задержкам транзакций и дополнительным расходам для пользователей, они в конечном итоге не могут полностью осуществлять цензуру. До этого момента ни одна крупная компания L2 не была крайне сосредоточена на децентрализации своих сортировщиков, что, вероятно, является одной из причин. Тем не менее, перераспределение транзакций сортировщиками для извлечения MEV по-прежнему остается проблемой, особенно в частных пулах памяти, таких как OP Mainnet.

Возможно, более серьезная проблема заключается в реальном времени. Учитывая, что основные программы rollup работают на едином централизованном сортировщике, если с этими сортировщиками возникают проблемы, вся программа rollup будет подвержена негативному влиянию. Хотя пользователи все еще могут завершать транзакции, напрямую обращаясь к L1, это не самый надежный метод, и вряд ли он сработает для большинства транзакций. Имейте в виду, что весь смысл использования L2 rollup заключается в экономии.