YTWO Report: Decentralized Sequencers
Содержание
История Rollups
Rollups продолжают набирать популярность огромными шагами. Согласно данным CoinGecko, рыночная капитализация Rollups составляет впечатляющие $22,873,661,101 с объемом торгов в размере $1,515,718,563.
Количество транзакций отправленных из Rollups в L1 тоже впечатляет:
Несмотря на то, что L2 Rollups уже стали для нас обычным явлением, они все еще находятся в стадии исследований и требуют доработки. Централизованный характер поведения L2 конкурирует с фундаментальной философией децентрализации, а обсуждения в сообществе касательно L2 Rollups продолжаются из-за его централизованного аспекта.
Мы снова и снова сталкиваемся с трилеммой блокчейна: выбор между децентрализацией, безопасностью и масштабируемостью.
Rollups также подвергаются этой проблеме, которая продолжает привлекать внимание сообщества и вызывать дискуссии о будущем развитии Rollups.
Проблема Rollups
Секвенсоры в Rollups отвечают за упорядочивание данных транзакций, чтобы сделать их согласованными и готовыми к выполнению. В блокчейне L1 каждый имеет свою систему сортировки, но в L2 использование централизованных секвенсоров вызывает проблемы.
Децентрализация и безопасность имеют первостепенное значение для любого Rollups. Основными недостатками централизованных секвенсоров являются риск цензуры, риск переупорядочения и риск жизнеспособности.
Неподконтрольный централизованный секвенсор потенциально может менять транзакции в блоке или использовать для личной выгоды MEV (максимальная извлекаемая ценность). Он не подвергается проверкам или контролю, как мы привыкли видеть, например, в Beacon Chain.
Когда Rollup имеет лишь один секвенсор, повышается также вероятность срабатывания точки отказа всей сети, допустим, этот секвенсор выходит из строя, обработка транзакций во всей сети останавливается и сеть ложиться спать.
Хотя секвенсоры в Rollups могут улучшить масштабирование, путем сжатия транзакций и уменьшения общего объема, их использование не является обязательным. Например, некоторые Rollups решения могут использовать L1 Ethereum для доступности данных, но не обязательно для сортировки. В L2 можно отправлять транзакции напрямую на L1, минуя секвенсор, но этот метод может быть менее эффективным из-за комиссий за газ на L1 и длительного времени подтверждения транзакций.
Эх, снова столкнулись с трилеммой, отдаем предпочтение децентрализации, жертвуя масштабируемостью. Да и философия L2, как уровня выполнения, полностью исчезает.
Получается интересная ситуация, достаточно децентрализованный Ethereum является уровнем доступность данных для менее децентрализованных Rollups
Решение проблемы
Решение легло на плечи децентрализованных (невероятно!) секвенсоров.
Децентрализованные секвенсоры представляют собой решение для честного упорядочения данных в L2. В отличие от централизованных секвенсоров, децентрализованные секвенсоры состоят из нескольких нод, что обеспечивает надежность и эффективность системы.
Одним из ключевых преимуществ децентрализованных секвенсоров является их способность эффективно решать проблемы, с которыми сталкиваются централизованные секвенсоры, такие как централизация полномочий и нечестное поведение.
Теперь транзакции составляются с учетом консенсуса и общих правил, которые проверяются другими нода (или комитетами) и в случае злонамеренного поведения подвергаются санкциям. На секвенсоры накладываются почти такие же правила, которые были наложены на ноды в Ethereum (в частном случае). Блокируешь средства, чтобы стать участником валидирования или создания блока, играешь честно – получаешь вознаграждение, злонамеренно – санкции.
Давайте попробуем категоризировать виды децентрализованных секвенсоров (это лишь попытка, могут быть не учтены многие разновидности):
- Доказательство заинтересованности в выборах лидера: Стейкаем средства, а система выбирает создателей и валидаторов каждый блок. Espresso Sequencer, EigenLayer и Cosmos ICS используют такой подход.
- Доказательство доли через аукционы MEV: Победители аукциона с самой большой ставкой создают блоки. SUAVE Flashbots, PoE Polygon zkEVM используют такой подход.
- Набор секвенсоров, выполняющих честную работу: Cеквенсоры, которые собирают транзакции в соответствии с принципом FCFS. Децентрализованный подход, но с огромным количеством очевидных минусов.
Экосистема
Metis
Metis – это решение для масштабирования Ethereum L2, предлагающее использование децентрализованных секвенсоров.
В Технологии есть три основные роли для достижения децентрализации секвенсора: администратор, секвенсор и уровень консенсуса на основе PoS.
- Администратор: Роль администратора заключается в управлении децентрализованной системой. В основные обязанности входит добавление секвенсоров в белый список, установка лимита залога узла и установка скорости выпуска вознаграждений за блок.
- Пул секвенсоров. Пул состоит из нескольких секвенсоров, добавленных в белый список. В Metis секвенсор отвечает за сортировку транзакций и формирование блоков.
- Ну и консенсус, конечно.
Консенсус помогает бесперебойно работать сети, а пункты выше исключают главные минусы централизованного подхода.
EigenDA — это хранилище доступности данных, созданное EigenLabs и построенное на базе EigenLayer.
EigenDA хранит Rollup транзакции до тех пор, пока их вычисленное состояние не будет завершено.
Почему эта разботка великолепна:
- Масштабируемость. Пропускная способность EigenDA линейно масштабируется в зависимости от количества операторов.
- Безопасность. EigenDA децентрализована и состоит из множества операторов, зарегистрированных в EigenLayer. Их доля может быть забрана за неправомерное поведение (Как мы и говорили выше).
- Децентрализованность. EigenDA вдохновлен Danksharding, который обещает масштабирование Ethereum DA. Запись BLOB-объектов EigenDA регистрируется в контрактах на Ethereum, что изначально подвергает операторов определенным рискам сокращения. Ethereum L2, использующие EigenDA, избегают любых предположений о доверии к клиенту другого блокчейна, который может быть обманут нечестными наборами валидаторов.
В общем случае, рестейкеры смогут делегировать долю операторам нод, выполняющим задачи проверки для EigenDA, в обмен на оплату, а Rollups смогут публиковать данные в EigenDA, чтобы получить доступ. Получается, что никому нет смысла вести себя злонамеренно.
Radius — это не требующий доверия общий уровень упорядочения, который защищает пользователей, а также создает возможности для Rollups с большой масштабируемостью.
Чтобы защитить пользователей от вредоносного MEV и цензуры, Radius использует криптографическое решение с ZK под названием «Практическое проверяемое шифрование с задержкой» (PVDE).
То есть мы не децентрализируем секвенсор, а не позволяем ему проводить вредоносные операции. Но тогда от точек отказа это, к сожалению, не спасает.
Такие системы более понятные и просты, мы используем лишь криптографические примитивы, без сложной децентрализации, комитетов секвенсоров, доказательство мошенничества нод.
Введение криптографических примитивов или зашифрованных пулов памяти устраняет необходимость в дополнительных механизмах консенсуса. Это может значительно повысить скорость окончательного подтверждения и масштабируемость сети секвенатора.
Представляет собой отдельную сеть с децентрализованным набором секвенсоров, способный принимать данные транзакций от нескольких L2, обрабатывая и сортируя транзакции с любого блокчейна. Аналогично, Astria может обрабатывать запросы на сортировку от любого типа L2.
Упрощенно это работает следующим образом:
Пользователь отправляет транзакцию -> транзакция транслируется в Astria -> общий секвенсор Astria достигает консенсуса и собирает транзакции в блок -> Другие узлы проверяют транзакции в блоке -> Astria Conductor анализирует упорядоченный блок на наличие необходимых данных для каждого Rollup, проверяет пакет данных -> затем блок передается уровню выполнения Rollup для выполнения.
Espresso, как и Astia стремится стать децентрализованной общей сетью секвенсоров, которая предоставляет услуги децентрализованного секвенсора любым L2.
Пользователь отправляет транзакцию -> данные транзакции и уникальный идентификатор этого L2 отправляются в сеть секвенсора Espresso -> Ноды Espresso будут собирать транзакции и после транслировать обратно.
В L2 транзакция выполняется на основе упорядоченных данных транзакции, которые составила сеть Espresso. Тем временем Espresso также отправляет фиксацию блока, содержащую транзакции, в контракт секвенсора L1. L2 должен отправить сообщение об новом состоянии L1, а контракт L1 Rollup будет использовать подтверждение блока из Espresso для проверки обновления состояния, отправленного L2, чтобы гарантировать правильность выполнения.
Выводы
Команда YTWO давно обращала внимание на технологии и тренды в области децентрализованных секвенсоров. Мы активно исследовали и изучали значимость децентрализованных секвенсоров в контексте прогресса L2 и мы думаем, что:
- прогресс L2 не закончится на имплементировании децентрализованных секвенсоров.
- это лишь начало большого бума развития, и мы стремимся продолжить наш путь вперед, оставаясь во внимательном контакте с изменениями в сфере децентрализованных технологий и в частности децентрализованных секвенсоров.
- внедрение решений L2 BTC откроет новые перспективы для технологического развития финансовых приложений, способствуя прогрессу в применении Bitcoin в финансовой индустрии, но об этом в будущем