Принцип работы секвенсора, текущая ситуация и будущее

В настоящее время основным источником дохода для Layer2 являются газовые сборы, которые платят пользователи, совершая транзакции на Rollup. После вычета платы за газ, которую платит Layer2 при передаче данных на Layer1, оставшаяся сумма является практически чистой прибылью. Как показано на рисунке ниже, приблизительные расчеты показывают, что прибыль OP Mainnet за период с июня по декабрь 2023 года составляет примерно $5,23 млн, прибыль Arbitrum за весь год - $16,5 млн, а прибыль zkSync Era за период с марта по декабрь 2023 года - $22,24 млн.

В чем секрет достижения таких огромных прибылей? На самом деле, это во многом связано с секвенсорами, которые они используют.

Итак, что такое секвенсор и как он работает в Layer2? С какими проблемами сталкиваются централизованные сортировщики? Как будут развиваться параллельные секвенсоры в будущем? В этой статье мы подробно рассмотрим эти вопросы.

Принцип секвенсора

Секвенсор играет важную роль в Layer2. Его основная функция - получать транзакции от пользователей Уровня2, выполнять их и, наконец, передавать пакетную обработку, сформированную путем сортировки и сжатия транзакций, на Уровень1.

Возможно, это все еще слишком абстрактно, поэтому давайте воспользуемся конкретным примером для аналогии. В прошлом, когда пользователи совершали транзакции в Ethereum, это можно было сравнить с поездкой в город (Ethereum) для ведения дел. Когда происходит пик объема операций, естественно, возникают пробки. В такие моменты пользователи могут только ждать или платить больше денег, чтобы нанять помощников (валидаторов), которые заберут их; в противном случае, другого выхода нет.

В реальном мире существует множество решений для устранения пробок на дорогах, например, развитие общественного транспорта, расширение дорог, строительство новых дорог или введение поэтапных ограничений на проезд. Layer2 - это решение Ethereum для общественного транспорта, а секвенсор служит водителем автобуса. Водитель автобуса говорит всем, что им больше не нужно самим ехать в город. До тех пор, пока они будут платить мне за услуги (которые ниже, чем стоимость самостоятельного вождения), я гарантирую, что доставлю всех в пункт назначения. Таким образом, Вы сэкономите и деньги, и силы. В то же время, чтобы максимально эффективно использовать пространство в автобусе, водитель обычно заполняет его пассажирами по максимуму. Они также могут давать указания и пересаживать пассажиров, например, сажать худого человека между двумя людьми с избыточным весом, чтобы пассажиры "идеально подходили друг другу".

Разобравшись в этом процессе, давайте ответим на некоторые вопросы, которые волнуют всех.

Кто может управлять секвенсором?

Существует несколько распространенных сценариев:

• Централизованный секвенсор

В этом случае команда Layer 2 должна сама или назначить организацию, которая будет управлять только секвенсором. Поскольку этот метод очень эффективен и недорог, он является любимым решением команды Layer 2.

Конечно, существуют и другие решения, позволяющие определить, кто может управлять секвенсором, о которых я подробно расскажу в разделе "Децентрализованный секвенсор".

• Полностью безразрешительный секвенсор

Это означает, что любой человек может сортировать транзакции и отправлять их в Layer1. Однако это решение, хотя и кажется простым и справедливым, также имеет очевидные недостатки. В конце концов, сортировщики не эквивалентны майнерам или валидаторам на Уровне 1, и они не повышают итоговую безопасность. Они передают в основную цепочку только пакетную обработку. Даже если несколько участников подадут пакетную обработку одновременно, только один из них будет включен в конечный результат, что приведет к трате вычислительных ресурсов и газа для других сортировщиков.

Какие критерии использует секвенсор для сортировки?

Как правило, существует два метода сортировки. Первый - это "первым пришел, первым обслужил", аналогично тому, как если бы первый человек сел в автобус, чтобы занять место, и как если бы приоритет отдавался транзакциям, которые были поданы раньше. Второй метод - сортировка на основе платы за газ. Если пользователю срочно нужна транзакция, он может предложить сортировщику более высокую плату. В этом случае сортировщик будет отдавать приоритет упаковке их транзакции независимо от порядка ее подачи.

В мейнстриме Layer2 в основном используется первый метод, но, по сути, и первый, и второй методы соответствуют здравому смыслу. Строгих правил сортировки в Layer2 не существует. Сортировщик может даже сортировать по своему усмотрению, точно так же, как водитель автобуса может отказать кому-то в посадке или предоставить приоритетное место его родственникам и друзьям, даже если это не соответствует здравому смыслу.

Могут ли секвенсоры быть вредоносными? Как мы можем предотвратить это?

Теоретически, секвенсоры могут творить зло.

Мощность секвенсора на самом деле очень велика. Они могут намеренно отменить чью-то транзакцию и ложно сообщить, что она прошла успешно. Они также могут включить вредоносную транзакцию (например, перевод активов пользователя в Layer2 на свой собственный адрес) в число многочисленных транзакций, чтобы извлечь выгоду для себя.

Однако, чтобы предотвратить возможное злонамеренное поведение секвенсора, различные решения Layer2 имеют разные механизмы ограничений. Оптимистичный Rollup использует подход, доказывающий мошенничество, который оптимистично предполагает, что секвенсор честен. В течение периода оспаривания (обычно одна неделя), если нет доказательств валидатора, что данные, переданные секвенсором на Layer1, неверны, переданные данные не могут быть изменены. С другой стороны, ZK Rollup использует доказательства достоверности, а это значит, что пакетная обработка, опубликованная секвенсором, будет проверена в режиме реального времени. После успешной проверки транзакции будут подтверждены на Layer1 без периода оспаривания.

Схема работы секвенсора Starknet

Текущая ситуация: Проблемы, вызванные централизованными секвенсорами

Современные мейнстримные проекты второго уровня, такие как OP Mainnet, Arbitrum One, Starknet и zkSync Era, используют централизованные секвенсоры, причем секвенсоры управляются официальными или аффилированными организациями. Например, фонд Optimism Foundation управляет секвенсором OP Mainnet и Offchain Labs. Работает с секвенсором Arbitrum One и т.д.

Централизованный секвенсор имеет множество преимуществ для проектов Layer2, таких как простота управления, повышение эффективности и возможность получать определенный доход. Хотя почти все они обещают защищать интересы пользователей и не делать зла (на данном этапе они строго следуют стандарту сортировки в порядке поступления), централизованные сортировщики по-прежнему вызывают беспокойство у многих пользователей.

Слабое сопротивление цензуре

Если секвенсор управляется одной централизованной организацией, его устойчивость к цензуре не может сравниться с десятками тысяч валидаторов или майнеров на Уровне 1. Команда может исключить некоторые операции из-за нормативных требований или внести некоторые операции в черный список по определенным причинам. Несмотря на то, что в настоящее время большинство Layer2 разработали механизмы, позволяющие пользователям обходить секвенсор и отправлять транзакции непосредственно на Layer1, пользователям все равно приходится нести дополнительные расходы.

Пользователи представляют свои собственные планы операций (Источник: L2BEAT)

Слабая активность

Слабую активность можно также понимать как единую точку отказа. По сравнению с тысячами транзакционных запросов в секунду, централизованный сортировщик может быть не в состоянии обрабатывать такой большой объем запросов одновременно из-за аппаратных ограничений и других факторов. Если секвенсор перегружен, а запасных секвенсоров нет, это может привести к сбою всей системы. Например, во время распределения воздушных капель в Арбитруме был период простоя.

Получение неправильного прироста MEV

MEV расшифровывается как Maximal Extractable Value, что означает дополнительный доход, который майнеры/верификаторы могут получить, манипулируя транзакциями (добавляя, удаляя и переставляя транзакции). Хотя обычно они определяют порядок включения транзакций в блок, сортируя плату за газ от высокой к низкой, как только они отслеживают появление значительной прибыли, майнеры могут добавлять транзакции в блок, удалять транзакции или изменять порядок транзакций, чтобы получить выгоду, отличную от вознаграждения за блок. Проще говоря, это можно понять как "быть и игроком, и судьей".

На Уровне 2 секвенсор имеет возможность манипулировать порядком транзакций, подобно майнеру/валидатору на Уровне 1. Хотя секвенсором управляет команда Layer2, мы все равно не можем полностью доверять им по сути, особенно когда OP Mainnet использует частный пул памяти (место, где пользователи временно хранят транзакции, ожидающие обработки секвенсором). Это можно рассматривать как операцию "черный ящик", хотя они и утверждают, что делают это для того, чтобы другие не могли следить за транзакциями и получать неправомерную прибыль от MEV.

Фьючерс

Mainstream Layer2 (OP Mainnet, Arbitrum One, Starknet, zkSync Era) знают о проблемах, вызванных централизованными секвенсорами. Поэтому все они предложили свои собственные децентрализованные решения для сортировки.

Однако в настоящее время это отражено только в официальных документах или белых книгах. Кажется, что сейчас они больше сосредоточены на повышении своей основной конкурентоспособности (производительность сети, создание экосистемы), чем на рассеивании своей власти и преимуществ.

Децентрализованные секвенсоры

Далее я кратко представлю несколько децентрализованных секвенсоров:

• Географическая децентрализация

Это очень простой способ распределить несколько секвенсоров в разных географических точках по всему миру и поручить их эксплуатацию авторитетным и соответствующим компаниям/организациям. Они могут определять, кто будет выполнять сортировку транзакций в течение определенного периода, путем ротации. Хотя это решение все еще проблематично, оно обеспечивает лучшую устойчивость к цензуре и живость по сравнению с одним централизованным сортировщиком.

• Аукцион секвенсоров

Rollup может проводить аукционы секвенсоров непосредственно через смарт-контракты. Любой желающий может принять участие в торгах за право управлять секвенсором. Такие аукционы проводятся для каждого блока, а также могут проводиться в течение определенного периода времени. Конечно, сторона, которая в итоге победит, все равно должна внести определенный залог, чтобы их можно было наказать, если они совершат зло. В то же время, можно эффективно распределить средства, полученные в результате аукциона.

• Выборы лидера

Это решение позволяет всем желающим размещать токены (ETH или собственные токены Layer2) в смарт-контрактах Layer2. Каждый заказ, подавший партию, выбирается случайным образом из числа этих новичков (вероятность выигрыша также может быть определена) пропорционально сумме залога).

• Свертывание на основе

Это предложение, недавно появившееся в сообществе Ethereum, заключается в том, чтобы напрямую позволить валидаторам Ethereum взять на себя инициативу по упорядочиванию транзакций Layer2, полностью заменив собственный секвенсор Layer2. Однако это решение является более сложным по сравнению с предыдущими подходами, и еще предстоит решить множество технических вопросов.

Общие секвенсоры

Суть схемы децентрализованного секвенсора заключается в том, чтобы обсудить, как Layer2 может распределить полномочия по управлению секвенсором, при этом команда Layer2 по-прежнему будет лидером в этом процессе. Концепция общего секвенсора подразумевает отказ от единственного эксклюзивного секвенсора Layer2, а несколько Layer2 совместно используют сеть сортировщиков сторонних производителей.

Это имеет множество преимуществ, таких как атомарная совместимость между Layer2 (разные транзакции Layer2 в одном пуле памяти), предотвращение MEV-фетчей и т.д. В настоящее время существует множество проектов, создающих общую сеть секвенсоров, например, Astria, Radius, Espresso и другие.

Резюме и размышления

Устранение единичных точек отказа и снижение системных рисков - это одна из идей ctrypto, и идея децентрализации секвенсора также в какой-то степени основана на продолжении этого духа. Но если мы подумаем об этом с практической точки зрения, может ли децентрализованный секвенсор или секвенсор с общим доступом сейчас прекрасно справляться с проблемами, вызванными централизованным секвенсором? Я так не думаю.

С точки зрения MEV, возьмем в качестве примера Ethereum. По данным Flashbots, с момента слияния Ethereum его статистические блокчейн-промоутеры (Proposers) добились добычи REV в размере 288 829 ETH. (Примечание: REV - это MEV, который был извлечен)

Это лишь неполные данные, собранные Flashbots, которые показывают, насколько огромен рынок MEV в безразрешенном Ethereum.

MEV, полученный в результате доброкачественных и уместных арбитражных операций, способствует стабильности рынка, но злонамеренные операции (например, сэндвич-атаки), проводимые под влиянием огромного интереса к MEV, окажут негативное влияние на всю сеть. Даже если сами майнеры не будут творить зло, это создаст внецепочечный рынок для сговора и взяточничества. Это явно противоречит первоначальному замыслу концепции Ethereum, а также серьезно навредит интересам обычных пользователей. Хотя в настоящее время Ethereum ищет решения (например, разделение заказчиков и пропперов), в краткосрочной перспективе такая ситуация сохранится.

Текущий паттерн MEV в Ethereum формируется рынком спонтанно. Итак, когда секвенсор Rollup будет также либерализован и децентрализован, сформируется ли со временем такая рыночная модель? По сравнению с возможной единой точкой отказа, вызванной доверием к команде Rollup, хаос и другой вид централизации, вызванный беспорядочной конкуренцией на рынке, также пугают.

В то же время, хотя общие секвенсоры могут сделать различные Rollup'ы совместимыми на уровне секвенсора, если в будущем будет использоваться все больше и больше таких общих секвенсоров от сторонних производителей, они, по сути, станут контроллером, управляющим несколькими Rollup'ами. Сеть будет становиться все более и более мощной. Итак, возникнет ли снова та же проблема централизации? Нужно ли нам какое-то решение для децентрализации общего сортировщика? Эти вопросы требуют дальнейшего рассмотрения.

Разработка и децентрализация блокчейна - это долгий и трудный процесс. Причина, по которой секвенсор привлекает внимание, заключается в том, что он играет чрезвычайно важную роль во всем Rollup. Я верю, что благодаря постоянным исследованиям и усилиям в будущем проблемы, с которыми мы сталкиваемся сегодня, будут надлежащим образом решены.

Отказ от ответственности：

1. Эта статья перепечатана из[深潮]. Все авторские права принадлежат оригинальному автору[鑒叔]. Если у Вас есть возражения против этой перепечатки, пожалуйста, свяжитесь с командой Gate Learn, и они незамедлительно рассмотрят их.
2. Отказ от ответственности: Это
   Мнения и взгляды, выраженные в этой статье, принадлежат исключительно автору и не являются инвестиционным советом.
3. Перевод статьи на другие языки осуществляется командой Gate Learn. Если не указано, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещены.