Tác giả gốc: Nhà nghiên cứu vốn YBB Ac-Core
Lời tựa:
Nguyên tắc hoạt động của Ethereum là mỗi nút lưu trữ và thực hiện mọi giao dịch do người dùng gửi. Để mở rộng toàn bộ mạng, Ethereum áp dụng giải pháp Rollup. Nói một cách đơn giản, nó di chuyển hầu hết quá trình xử lý giao dịch ra khỏi chuỗi (L2), từ đó giảm gánh nặng cho mạng chính Ethereum (L1) và giảm phí giao dịch, nghĩa là Rollup = một tập hợp các hợp đồng thông minh của L1 + các nút mạng của L2, nghĩa là các hợp đồng thông minh trên chuỗi và các công cụ tổng hợp ngoài chuỗi, dựa vào chính Ethereum để giải quyết, đồng thuận và sẵn có dữ liệu, chỉ chịu trách nhiệm thực hiện các giao dịch. Nút mạng L2 bao gồm nhiều phần, trong đó quan trọng nhất là trình sắp xếp chuỗi, nhưng hiện tại các trình sắp xếp của Rollup đang gặp phải các vấn đề về tập trung hóa.
Cuộn và sắp xếp
Rollup là một giải pháp mở rộng quy mô cho Ethereum (L1), thực hiện các giao dịch ngoài chuỗi và đóng gói chúng theo khối. Đối với mỗi khối, Rollup xuất bản dữ liệu cần thiết để tái cấu trúc trạng thái chuỗi (dưới dạng nguồn sẵn có của dữ liệu) cho lớp sẵn có của dữ liệu và xuất bản bằng chứng về tính chính xác của việc thực thi ngoài chuỗi đối với lớp giải quyết (có hai loại Tổng hợp, trong trường hợp ZK-rollup, bằng chứng không có kiến thức được cấp cho mỗi khối; trong trường hợp tổng hợp Optimistic, bằng chứng gian lận chỉ được cấp khi xảy ra tranh chấp sau EIP-4844, khi xuất bản dữ liệu chuyển sang các đốm màu). , Lớp này có thể được gọi là lớp xuất bản dữ liệu. Trong số đó, hợp đồng thông minh của Rollup xác minh bằng chứng được cấp trên L1 và mỗi Rollup sẽ có một hoặc nhiều cầu nối để thực hiện việc truyền dữ liệu giữa các chuỗi cũng như gửi và rút tiền.
Trong logic triển khai của Rollup, trình tuần tự là thành phần chính. Nó chịu trách nhiệm chính trong việc nhận các yêu cầu giao dịch trên L2, xác định thứ tự thực hiện của chúng, đóng gói các giao dịch thành các lô (Batch) và cuối cùng truyền chúng đến thông tin Rollup trên L1. Hợp đồng đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả xử lý giao dịch và giảm chi phí.
Chức năng và nguyên lý làm việc của máy phân loại chủ yếu bao gồm bốn phần.
1. Nhận giao dịch: Trình sắp xếp thứ tự nhận các yêu cầu giao dịch từ người dùng hoặc ứng dụng. Các giao dịch này trước tiên được xử lý trên L2, thay vì trực tiếp trên mạng chính Ethereum;
2 Sắp xếp các giao dịch: Trình sắp xếp thứ tự chịu trách nhiệm sắp xếp các giao dịch đã nhận và xác định thứ tự thực hiện của chúng. Quá trình này tương tự như những gì thợ đào Ethereum thực hiện trước khi đóng gói các giao dịch thành các khối;
3 Giao dịch được đóng gói: Bộ sắp xếp gói các giao dịch đã được sắp xếp thành các lô và các lô này chứa thông tin tóm tắt của nhiều giao dịch;
4 Gửi tới L1: Cuối cùng, trình sắp xếp thứ tự gửi lô giao dịch được đóng gói tới mạng chính Ethereum (L1), nơi thực hiện xử lý và lưu trữ dữ liệu. Bằng cách này, L1 có thể xác thực và lưu trữ các cập nhật trạng thái trên L2.
Mặc dù công nghệ Rollup cung cấp giải pháp mở rộng hiệu quả nhưng vẫn còn một số vấn đề trong việc thiết kế và triển khai trình sắp xếp chuỗi. Vấn đề đầu tiên là vấn đề tập trung hóa Hầu hết các dự án Rollup hiện nay đều dựa vào trình sắp xếp tập trung, thường được quản lý bởi một thực thể duy nhất hoặc một số ít trực quan. rủi ro do kiểm soát vật lý mang lại là sự thiếu minh bạch và các điểm thất bại duy nhất.
Tạm gác lại lời giải thích cứng nhắc nêu trên, liên quan đến cuộc thảo luận về các giải pháp phân loại phi tập trung L2, như đã đề cập trong các bài viết trước của YBB Capital, cho dù đó là giải pháp L2 của Metis trực tiếp mở cam kết nút nhóm phân loại ra thị trường hay bắt đầu lại từ đầu Bản chất của kế hoạch Espresso của dự án độc lập là sắp xếp việc phân phối chiếc bánh lợi nhuận và kỳ vọng về không gian cho việc đầu cơ thị trường trong tương lai, vì vậy tính đúng đắn của lợi ích và tính hợp pháp là chìa khóa tất yếu.
Bối cảnh lịch sử và thiết kế của Dựa Rollup
Nguồn ảnh: @drakefjustin
Khái niệm Rollup lần đầu tiên được đề xuất bởi Vitalik Buterin, người sáng lập Ethereum, tầm nhìn ban đầu của nó là đạt được trạng thái Hoàn toàn hỗn loạn hoàn toàn không bị ràng buộc để cho phép mọi người mở rộng giao dịch mà không bị hạn chế. Kết hợp các vấn đề nêu trên với bộ sắp xếp hiện tại, vào năm 2023 Nhà nghiên cứu Ethereum: Justin Drake đã đề xuất một giải pháp có tên Dựa Rollups trong đó bộ sắp xếp được quản lý bởi chính Ethereum L1. Nội dung như sau (xem liên kết mở rộng 1 để biết nguồn):
sự định nghĩa:
“Khi thứ tự của một tập hợp được điều khiển bởi lớp cơ sở (L1), chúng tôi gọi nó là tập hợp dựa trên L1 hoặc theo thứ tự L1. Cụ thể, tập hợp dựa trên L1 có nghĩa là người đề xuất L1 tiếp theo có thể tương tác với những người tìm kiếm L1. và các nhà xây dựng Hợp tác để đưa khối Tổng hợp tiếp theo vào khối L1 tiếp theo mà không được phép.
lợi thế:
Tính sống động: Dựa trên Rollup được hưởng sự đảm bảo về tính sống động giống như L1. Xin lưu ý rằng hoạt động của Non-Based Rollup với Escape Hatches sẽ bị giảm bớt (Escape Hatches là một cơ chế an toàn trong Rollup cho phép người dùng trích xuất tài sản từ L2 trở lại L1 master một cách an toàn khi có sự cố với hệ thống Rollup. chain . Nó tương tự như lối thoát hiểm);
Đảm bảo thanh toán yếu: Các giao dịch nhóm thoát phải chờ một khoảng thời gian chờ trước khi thanh toán được đảm bảo;
MEV dựa trên đánh giá: Bản tổng hợp có cửa thoát hiểm dễ bị ảnh hưởng bởi MEV bất lợi từ việc xem xét trình sắp xếp trình tự ngắn hạn trong khoảng thời gian chờ;
Hiệu ứng mạng đang gặp rủi ro: Các lần thoát quy mô lớn được kích hoạt do lỗi hoạt động của người đặt hàng (chẳng hạn như các cuộc tấn công 51% vào cơ chế đặt hàng PoS phi tập trung) sẽ phá hủy hiệu ứng mạng của Rollup. Lưu ý rằng không giống như L1, Rollup không thể sử dụng sự đồng thuận xã hội để phục hồi một cách nhẹ nhàng sau các lỗi về khả năng hoạt động của trình sắp xếp chuỗi. Trong số tất cả các thiết kế Rollup không dựa trên cơ sở đã biết, lối thoát hàng loạt là Sword of Damocles;
Hình phạt về gas: Các giao dịch được giải quyết thông qua các cửa thoát hiểm thường phải chịu hình phạt về gas cho người dùng của họ (ví dụ: do nén dữ liệu dưới mức tối ưu do đóng gói các giao dịch không theo lô).
Phân cấp: Dựa trên Rollup kế thừa sự phân cấp của L1 và sử dụng lại cơ sở hạ tầng của trình tìm kiếm-xây dựng-đề xuất L1 một cách tự nhiên. Những người tìm kiếm và xây dựng L1 được khuyến khích đưa các khối tổng hợp vào các khối L1 của họ để trích xuất MEV của tổng hợp. Điều này sẽ khuyến khích những người đề xuất khối L1 đóng gói các khối cuộn lên trên L1.
Tính đơn giản: Sắp xếp dựa trên Rollup là cách đơn giản nhất, thậm chí đơn giản hơn nhiều so với sắp xếp tập trung. Dựa trên Rollup không yêu cầu xác minh chữ ký trình tự sắp xếp, không có lối thoát và không có sự đồng thuận PoS bên ngoài.
Ghi chú lịch sử: Vào tháng 1 năm 2021, Vitalik gọi giải pháp dựa trên phân loại L1 là hoàn toàn hỗn loạn, có nguy cơ gửi nhiều khối tổng hợp cùng lúc, dẫn đến lãng phí Gas và khối lượng công việc. Sơ đồ phân tách người đề xuất-người xây dựng khối hiện tại (Tách người đề xuất-người xây dựng, PBS) có thể kiểm soát chặt chẽ thứ tự L1, với tối đa một khối cuộn lên trên mỗi khối L1 và không lãng phí gas. Khi khối n+1 của tổng số (hoặc n+k cho k >= 1) chứa bằng chứng SNARK của khối n, thì có thể tránh được sự lãng phí của công việc chứng minh cuộn lên ZK.
Chi phí: Dựa trên Rollup không tốn phí gas - thậm chí không cần xác minh chữ ký từ những người đặt hàng phi tập trung hoặc tập trung. Tính đơn giản của Dựa Rollup giúp giảm chi phí phát triển, rút ngắn thời gian phát hành và giảm vùng tiếp xúc với các lỗ hổng mã. Việc sắp xếp dựa trên danh sách tổng hợp cũng không có mã thông báo, tránh gánh nặng pháp lý của các trình sắp xếp dựa trên mã thông báo.
Phù hợp với sự liên kết kinh tế L1: MEV có nguồn gốc từ Dựa trên Bản tổng hợp sẽ tự nhiên chuyển sang L1 mà nó dựa vào. Dòng chảy này tăng cường an ninh kinh tế L1 và làm tăng sự khan hiếm kinh tế của mã thông báo gốc L1 trong trường hợp MEV bị phá hủy. Sự tích hợp kinh tế chặt chẽ này với L1 có thể giúp xây dựng tính hợp pháp của Dựa Rollup. Điều quan trọng là, mặc dù hy sinh doanh thu MEV, Dựa trên Rollup vẫn có tùy chọn tạo doanh thu từ phí tắc nghẽn L2 (chẳng hạn như phí cơ sở L2 ở dạng EIP-1559).
Chủ quyền: Mặc dù việc phân loại được ủy quyền cho L1, nhưng Bản tổng hợp dựa trên vẫn giữ chủ quyền. Dựa trên Rollup có thể có mã thông báo quản trị, tính phí cơ bản và số tiền thu được từ các khoản phí cơ bản này có thể được sử dụng khi thích hợp (chẳng hạn như Lạc quan để tài trợ cho hàng hóa công cộng).
sự thiếu sót:
Không có thu nhập MEV: Tổng hợp dựa trên từ bỏ MEV xuống L1, giới hạn thu nhập của nó ở mức chi phí cơ bản. Ngược lại, điều này có thể làm tăng tổng doanh thu của Dựa trên tổng hợp. Lý do là vì bối cảnh tổng số dường như là người thắng tất cả và tổng số chiến thắng có thể tận dụng tính bảo mật, phân quyền, đơn giản và nhất quán của Dựa tổng hợp để đạt được sự thống trị và cuối cùng là tối đa hóa doanh thu.
Sắp xếp bị hạn chế: Việc ủy quyền sắp xếp cho L1 làm giảm tính linh hoạt của việc sắp xếp. Điều này làm cho một số dịch vụ đặt hàng trở nên khó khăn hơn, thậm chí có thể là không thể:
Xác nhận trước: Xác nhận trước nhanh chóng không phải là vấn đề đối với việc đặt hàng tập trung và có thể đạt được thông qua sự đồng thuận PoS bên ngoài. Sử dụng tính năng sắp xếp L1 để xác thực trước nhanh chóng là một vấn đề mở với nhiều hướng nghiên cứu đầy hứa hẹn, bao gồm EigenL, Danh sách bao gồm và Trái phiếu xây dựng.
Đến trước được phục vụ trước (FCFS): Không chắc liệu việc sắp xếp FCFS theo kiểu Arbitrum có thể được triển khai trên Dựa trên Bản tổng hợp hay không. EigenL có thể cung cấp lớp phủ FCFS cho Bản tổng hợp dựa trên thứ tự L1.
tên:
Cái tên Based Rollup xuất phát từ mối quan hệ với chuỗi cơ sở (Base L1). Điều này mâu thuẫn với chuỗi Base được công bố gần đây của Coinbase, đây là một sự trùng hợp tuyệt vời. Trên thực tế, Coinbase đã chia sẻ hai mục tiêu thiết kế trong thông báo Base của họ:
Không có mã thông báo: “Chúng tôi không có kế hoạch phát hành mã thông báo mạng mới.”
Phân cấp: “Chúng tôi […] có kế hoạch phân cấp dần dần blockchain theo thời gian.”
Base có thể đạt được sự phân cấp không cần mã thông báo bằng cách trở thành Bản tổng hợp dựa trên.
Nguồn ảnh: @jchaskin 22
Dựa trên lý thuyết trên, Dựa trên Rollup cho phép mọi người mở rộng sang khối Rollup, xuất bản các thay đổi trạng thái giao dịch đã sắp xếp thành L1, sau đó trích xuất MEV từ L2, để tất cả việc sắp xếp và bảo mật đều được cung cấp bởi Ethereum L1. Điều này có thể phá vỡ sự đồng thuận bằng chứng cổ phần bên ngoài và các yêu cầu về Mã thông báo tổng hợp cụ thể. Đồng thời, so với chức năng cabin thoát hiểm khẩn cấp khác của Rollups vốn rất cần thiết để giữ an toàn cho tài sản, nó có thể bị loại bỏ trong tầm nhìn của Dựa trên tổng hợp. và quy trình của nó chỉ yêu cầu Giao dịch trên Rollup phải được hoàn thành thành công trong khi vẫn duy trì hoạt động an toàn của Ethereum.
Phòng thí nghiệm Taiko dựa trên bản tổng hợp
Nguồn: Trang web chính thức của Taiko
Taiko Labs là nhóm chính phát triển và quảng bá Dựa Rollup, dự án của Taiko Labs về giải pháp mở rộng lớp thứ hai của Ethereum. Tầm nhìn của nó là giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng của mạng chính Ethereum thông qua các công nghệ tiên tiến như Dựa Rollup. Nó có ba đặc điểm chính:
1. Hoàn toàn tương đương với EVM (Loại 1) ZK-EVM của Ethereum: zkEVM (Loại 1) được sử dụng có khả năng tương thích hoàn toàn với Ethereum và các nhà phát triển có thể di chuyển liền mạch các ứng dụng phi tập trung giữa Ethereum và Taiko (dApps) mà không phải lo lắng về rủi ro của hợp đồng thông minh. thực hiện thất bại;
2. Mã nguồn mở: Tất cả mã nguồn của Taiko đều được công khai trên GitHub và bất kỳ ai cũng có thể xem, xây dựng hoặc sửa đổi mã nguồn đó. Mô hình nguồn mở này đảm bảo rằng sự phát triển của công nghệ blockchain không chỉ giới hạn ở nỗ lực của một nhóm nhỏ mà còn bao gồm các cộng đồng và nhà phát triển trên toàn thế giới;
3. Phân cấp hoàn toàn: Ngoài việc đảm bảo khả năng tương thích cao với EVM, Taiko còn cam kết đạt được sự phân cấp hoàn toàn của giao thức. Taiko có kế hoạch sử dụng những người đề xuất và người xác nhận phi tập trung để gửi các khối và tạo zkP nhằm đảm bảo tính chất phi tập trung của hệ thống.
Taiko cam kết xây dựng Loại 1 hoàn toàn tương đương với Ethereum
ZK-EVM, mà Vitalik Buterin đã đề cập trong Các loại ZK-EVM khác nhau (xem liên kết mở rộng 2), theo đuổi sự tương đương hoàn toàn và không khoan nhượng với Ethereum. Mục đích của nó là hoàn toàn tương thích với Ethereum để xác minh các khối Ethereum (ít nhất là lớp thực thi có thể xác minh, ngoại trừ sự đồng thuận của chuỗi đèn hiệu nhưng bao gồm tất cả các giao dịch, hợp đồng thông minh và logic tài khoản và không thay thế băm, cây trạng thái/giao dịch và sự đồng thuận khác logic), vì vậy so với các loại khác, Loại 1 là loại phức tạp và thách thức nhất để có thể tiếp cận gần với giải pháp gốc.
Nguồn hình ảnh: Vitalik Buterin: Các loại ZK-EVM khác nhau
Các cấu trúc cốt lõi khác:
Bản tổng hợp cạnh tranh (BCR - Bản tổng hợp cạnh tranh cơ sở)
là một giải pháp mở rộng quy mô blockchain sáng tạo được phát triển bởi Taiko Labs. BCR nhằm mục đích nâng cao hiệu quả và tính bảo mật của Rollup thông qua cơ chế cạnh tranh, cho phép những người tham gia khác nhau cạnh tranh tự do để gửi khối và tạo bằng chứng, từ đó cải thiện hiệu suất và sự phân cấp của toàn bộ mạng.
Đặc trưng
Cạnh tranh mở: Cho phép bất kỳ người tham gia đủ điều kiện nào cạnh tranh để gửi khối và tạo bằng chứng, cơ chế mở này làm giảm sự kiểm soát tập trung và cải thiện tính phân cấp của mạng. Đối thủ cạnh tranh kiếm được phần thưởng và phí giao dịch bằng cách cung cấp dịch vụ tốt hơn;
Mở rộng hiệu quả: Nó có thể cải thiện hiệu quả hiệu quả của việc tạo và xác minh khối. Nhiều đối thủ cạnh tranh có thể hoạt động song song, tránh tắc nghẽn tại một điểm và cải thiện tốc độ xử lý giao dịch cũng như khả năng mở rộng mạng;
Bảo mật: Thông qua cơ chế cạnh tranh liên quan đến nhiều bên, khả năng chống lại các cuộc tấn công của hệ thống được cải thiện. Các khối và chứng chỉ được tạo ra bởi sự cạnh tranh của nhiều bên làm tăng tính minh bạch và bảo mật của hệ thống và khó bị kiểm soát hoặc tấn công bởi một thực thể duy nhất.
Lợi thế
Tương thích EVM: BCR hoàn toàn tương thích với Máy ảo Ethereum (EVM), cho phép các hợp đồng thông minh Ethereum hiện có và các ứng dụng phi tập trung (DApps) có thể dễ dàng di chuyển để chạy trên BCR mà không cần sửa đổi lớn;
Thông lượng cao: Do BCR có thể xử lý các giao dịch và tạo khối song song nên thông lượng của mạng được cải thiện đáng kể, có thể xử lý khối lượng giao dịch cao hơn, đồng thời giảm chi phí và độ trễ giao dịch;
Phân quyền: Cơ chế chứng nhận và tạo khối phi tập trung đảm bảo tính chất phi tập trung của mạng và giảm nguy cơ bị kiểm soát bởi các thực thể tập trung.
Nhược điểm
Độ phức tạp ngày càng tăng: Độ phức tạp của hệ thống yêu cầu các thuật toán và giao thức phức tạp để phối hợp tạo khối và xác minh giữa nhiều đối thủ cạnh tranh. Độ phức tạp của hợp đồng thông minh có nghĩa là hợp đồng thông minh có thể yêu cầu logic bổ sung để xử lý các kết quả cạnh tranh;
Các vấn đề tiềm ẩn: Theo cơ chế cạnh tranh của BCR, khi nhiều đối thủ cạnh tranh tính toán và gửi khối cùng lúc, phí có thể tăng lên. Người dùng có thể phải đối mặt với phí giao dịch cao hơn khi sử dụng BCR cho các giao dịch, đặc biệt là khi mạng bận rộn hoặc có tính cạnh tranh cao. Đồng thời, các nút lớn với tài nguyên phong phú có thể có lợi thế trong cạnh tranh, dẫn đến sự tập trung hóa.
Rollup dựa trên Booster (Rollup tăng cường dựa trên BBR)
Booster là một thành viên đặc biệt trong BBR. Nó chịu trách nhiệm tối ưu hóa các lô giao dịch, nén dữ liệu giao dịch và xử lý song song nhiều lô giao dịch. Chức năng thực tế của nó là tách biệt việc thực thi, lưu trữ và duy trì Trong khi L2 thực thi, L1 vẫn được phân cấp và địa chỉ của. hợp đồng thông minh trên L1 và tất cả BBR vẫn nhất quán.
Đồng thời, nó cũng phải đối mặt với những thách thức như độ phức tạp của hệ thống ngày càng tăng, mức tiêu thụ tài nguyên và tiềm năng tập trung hóa. Trong tương lai, BBR vẫn cần được tối ưu hóa và mở rộng hơn nữa để đáp ứng nhu cầu ngày càng phát triển của công nghệ blockchain.
Nguồn hình ảnh: Phòng thí nghiệm Taiko
Phần kết luận
Từ quan sát tổng thể hiện tại, Dựa Rollup có thể được coi là một sự thay đổi lớn trong phương pháp mở rộng lớp thứ hai của Ethereum. Việc sắp xếp Rollup được giao trực tiếp cho người đề xuất lớp thứ nhất và thiết kế tách biệt giữa người đề xuất và người xây dựng. được sử dụng để cho phép lớp đầu tiên thực hiện tất cả các tác vụ cho vai trò Sắp xếp. Nó cũng cho phép mở rộng MEV để người tìm kiếm L2 có thể gửi các gói giao dịch đến người xây dựng L2, họ cũng là người tìm kiếm L1 và các khối L2 hoàn chỉnh này sau đó trở thành một phần của khối L1, cuối cùng được xây dựng bởi người xây dựng L1 và xử lý mạng chính Ethereum .
Liệu Dựa trên Rollup có thể được coi là giải pháp cuối cùng của Rollup hay không vẫn chưa được xác minh, nhưng không thể phủ nhận rằng đó là một sự đổi mới lớn trong việc mở rộng lớp thứ hai của Ethereum ở giai đoạn này, cung cấp giải pháp phi tập trung và an toàn hơn cho việc mở rộng. Nếu suy nghĩ tương tự được đưa vào hệ sinh thái Bitcoin, so với khả năng mở rộng mạnh mẽ của Ethereum để triển khai VM gốc và phi tập trung, thì việc triển khai nó là khó khăn một cách dễ hiểu. Do đó, toàn bộ ngành hiện đang giải quyết vấn đề mở rộng phi tập trung thực sự. một chặng đường dài để đi.
Liên kết mở rộng:
[1] Bản tổng hợp dựa trên—siêu năng lực từ trình tự L1 https://ethresear.ch/t/based-rollups-superpowers-from-l1-sequencing/15016/1
[2]Các loại ZK-EVM khác nhau https://vitalik.eth.limo/general/2022/08/04/zkevm.html
Bài viết tham khảo:
[1] Trò chơi tín dụng: Tổng hợp được kiểm soát bởi nhiều chữ ký và ủy ban https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzk0OTYwMDM1Mg==mid=2247486544idx=1sn=7a0ee8eb1d32e6ef0bd08354986c0a1fsource=41#wechat_redirect
[2]Báo cáo nghiên cứu Taiko: Giải pháp Ethereum Lớp 2 đạt được khả năng mở rộng liền mạch và khả năng tương thích hoàn toàn https://www.panewslab.com/zh/articledetails/id09jfto.html
