Daya Tarik MEV: Mengapa Desentralisasi Sequencer Sulit Dilakukan

Apa yang dimaksud dengan Sequencer

Sequencer adalah komponen penting dalam Rollup Layer2 Ethereum. Sistem ini menerima transaksi yang tidak dipesan dan menghasilkan batch transaksi yang dipesan. Kemudian, kumpulan transaksi ini dapat dimasukkan ke dalam blok dan dikirim ke lapisan ketersediaan data. Setelah menerima transaksi pengguna, sequencer memberikan tanda terima yang hampir seketika sebagai "konfirmasi lunak", sedangkan "konfirmasi keras" diterima setelah transaksi dikirim ke lapisan ketersediaan data.

Mainstream Layer2 Rollups, seperti Arbitrum, Optimism, zkSync, StarkNet, dan Polygon zkEVM, semuanya menjalankan sequencer terpusat yang dioperasikan oleh operator. Namun demikian, sequencer terpusat memiliki masalah berikut ini:

1. Sensor transaksi: sequencer mengontrol pengurutan transaksi, sehingga mungkin tidak menyertakan transaksi pengguna;
2. Ekstraksi MEV: sequencer dapat mengekstrak nilai maksimum yang dapat diekstrak, yang mungkin tidak menguntungkan bagi pengguna;
3. Satu titik kegagalan: jika sequencer gagal, seluruh Rollup akan terpengaruh.

Menanggapi masalah sentralisasi sequencer, semua Rollup Layer2 utama telah menyertakan desentralisasi sequencer dalam peta jalan mereka, tetapi semuanya masih dalam tahap perencanaan dan belum diimplementasikan dalam jangka pendek hingga menengah. Alasannya adalah, desentralisasi sequencer bukanlah masalah teknis, tetapi masalah ekonomi.

Bagi Anda yang tertarik dengan prinsip-prinsip teknis Rollup Layer2, Anda dapat merujuk ke artikel saya sebelumnya "Ethereum Layer2: Perang Rollup".

Keekonomisan Rollup Layer2

Layer2 Rollup memiliki tiga peran utama: Pengguna, Operator Rollup, dan Lapisan Dasar. Proses utama yang mereka jalankan secara kasar adalah: ketika pengguna berdagang di L2, Rollup Operator bertindak sebagai antarmuka antara pengguna dan Base Layer, dan pada akhirnya mempublikasikan data ke base layer, seperti yang ditunjukkan:

1. Pengguna: Mereka mengirim transaksi mereka di jaringan Layer2, menyebarkan aset mereka di Layer2 pada Rollup untuk interaksi kontrak, dan membayar biaya kepada operator Rollup.
2. Operator Rollup: Mereka mewakili semua infrastruktur yang dibutuhkan untuk menangani transaksi pada jaringan Layer2. Selain sequencer, ada juga eksekutor dan validator. Untuk Optimistic Rollup, ada penantang yang melaporkan bukti-bukti kecurangan.
3. Lapisan Dasar: Ini juga dapat dipahami sebagai simpul penuh. Tujuannya adalah untuk melindungi protokol data Rollup, memproses dan memverifikasi semua transaksi, memastikan status Rollup yang benar, dan memastikan validitas setiap transaksi. Jika transaksi yang salah terdeteksi, transaksi tersebut akan dihapus.

Biaya untuk operator Rollup termasuk memelihara kumpulan transaksi, pemrosesan batch serial, menghitung akar state/perbedaan state/bukti validitas, dll. Biaya ini terkait dengan penyortiran, verifikasi transaksi, pembuatan blok, dan masalah lain yang terlibat dalam pemrosesan transaksi massal. Sumber pendapatan utama adalah hadiah token dan Maximal Extractable Value (MEV).

MEV di sini sangat penting. MEV mengacu pada nilai yang diekstraksi di luar hadiah token standar dengan memanipulasi transaksi di dalam blok, yaitu dengan memasukkan, mengeluarkan, dan mengubah urutan transaksi. Bentuk umum dari mengekstraksi MEV termasuk serangan front-running dan serangan sandwich.

Oleh karena itu, mempertahankan sequencer terpusat mungkin merupakan pilihan yang paling bijaksana secara ekonomis bagi operator Rollup. Namun, ada juga Layer2 Rollups yang menggunakan sequencer terdesentralisasi, seperti Metis.

Metis mempromosikan sequencer PoS terdesentralisasi sebagai nilai jual utama. Baik operator sequencer maupun operator node lapisan konsensus Metis perlu mempertaruhkan sejumlah token sebagai jaminan. Jika seorang sequencer menunjukkan perilaku tidak jujur selama pemrosesan transaksi, orang lain dapat menentangnya. Jika tantangan berhasil, sequencer akan kehilangan sebagian dari taruhannya.

Mengingat bahwa Rollup Layer2 utama semuanya menjalankan satu sequencer terpusat, jika sequencer ini bermasalah, seluruh program Rollup akan terpengaruh secara negatif. Inti dari pengguna yang menggunakan Layer2 Rollup adalah untuk menghemat biaya transaksi, dan salah satu ide dasar di balik blockchain adalah untuk mencegah ketergantungan pada satu penyedia terpusat. Sentralisasi sequencer jelas merupakan masalah mendesak yang perlu diselesaikan.

Sequencer Bersama

Solusi untuk masalah yang disebutkan di atas adalah sequencer bersama yang terdesentralisasi. "Shared" mengimplikasikan bahwa beberapa Layer2 Rollup yang berbeda dapat menggunakan jaringan sequencer yang sama, yang berarti bahwa transaksi dari beberapa Layer2 Rollup digabungkan dalam mempool sebelum diurutkan.

Sequencer bersama bertujuan untuk meringankan masalah ekstraksi MEV, memberikan ketahanan terhadap sensor, dan meningkatkan jaminan keefektifan Layer2 Rollups. Selain itu, ada dua hal yang perlu diperhatikan:

1. Modularitas: Sama seperti ketersediaan data, sequencer adalah kemampuan modular. Mengenai ketersediaan data, Anda dapat merujuk ke artikel saya sebelumnya "Ketersediaan Data: Siapa yang Memindahkan Keju Ethereum?". Kebutuhan akan sequencer terdesentralisasi dapat diabstraksikan menjadi suatu jenis "komoditas". Pendekatan licik yang didasarkan pada pemikiran modular ini, karena biayanya yang rendah dan efisiensinya yang tinggi, pasti akan menarik sejumlah besar permintaan "peluncuran rantai sekali klik" Layer2 Rollup. Dan semua Rollup Layer2 ini akan mendapatkan keuntungan dari ketahanan terhadap sensor dan kemampuan real-time yang dapat disediakan oleh jaringan terdesentralisasi, tanpa perlu membangun jaringan tersebut sendiri.
2. Kompatibilitas Lintas Rollup: Karena solusi sequencer bersama ini dimaksudkan untuk menangani penyortiran transaksi dari beberapa Rollup, maka solusi ini dapat menawarkan jaminan interoperabilitas unik yang saat ini tidak tersedia. Sebagai contoh, pengguna harus dapat menentukan bahwa sebuah transaksi pada Rollup 1 hanya dapat dimasukkan ke dalam sebuah blok jika dan hanya jika sebuah transaksi yang berbeda pada Rollup 2 juga dimasukkan ke dalam blok yang sama. Dengan mengaktifkan penyertaan transaksi bersyarat ini, sequencer bersama dapat membuka kemungkinan baru, termasuk arbitrase Rollup silang atom.

Proyek-proyek seperti Espresso, Astria, SUAVE, dan Radius semuanya difokuskan pada solusi sequencer terdesentralisasi, masing-masing dengan jalur implementasi yang berbeda.

Espresso

Espresso Systems, yang awalnya merupakan perusahaan yang berfokus pada solusi privasi, mengumumkan pada bulan Maret 2022 bahwa mereka telah mengumpulkan hampir $30 juta dalam pendanaan Seri A, dengan investasi dari Electric Capital, Sequoia, dan Blockchain Capital. Espresso Systems sebagian besar telah beralih ke pengembangan Espresso Sequencer, yang didedikasikan untuk menyediakan layanan penyortiran terdesentralisasi untuk Rollups.

Espresso telah menyelesaikan masalah rotasi sequencer dan penentuan "finalitas" transaksi berdasarkan konsensus HotShot, dan memperkenalkan EigenLayer untuk mengatasi masalah penerimaan sequencer.

Mekanisme re-staking dari EigenLayer telah memungkinkan para staker Ethereum untuk juga menjadi Espresso Sequencer, memberikan jaminan keamanan untuk konsensus HotShot. Secara sederhana, staker node Ethereum dapat menjadi Espresso Sequencer (ESQ) melalui mekanisme staking ulang EigenLayer. Stakers Ethereum, sambil mendapatkan hadiah dari node PoS, juga menangkap nilai L2 MEV.

Sebagai solusi universal untuk sequencer terdesentralisasi, proyek kerja sama ekologi Espresso tidak hanya mencakup EigenLayer, tetapi juga sejumlah proyek modular bintang seperti Arbitrum, OP Stack, Caldera, dan AltLayer.

Astria

Astria diposisikan sebagai sequencer terdesentralisasi yang universal dan tanpa izin, yang menyediakan layanan pengurutan bersama yang siap pakai untuk berbagai Rollup. Dalam hal pendanaan, Astria mengumumkan pada April 2023 bahwa mereka telah menyelesaikan putaran pendanaan tahap awal sebesar US$5,5 juta yang dipimpin oleh Maven 11, dengan lembaga investasi yang berpartisipasi termasuk 1k(x), Delphi Digital, Lemniscap, Robot Ventures, dan lain-lain. Meskipun pembiayaannya kecil, susunan kelembagaannya luar biasa.

Mekanisme pengoperasian sequencer terdesentralisasi Astria mirip dengan mekanisme pengoperasian Espresso Sequencer. Tujuannya adalah untuk melemahkan hak istimewa sequencer dengan mendesentralisasi hak pengurutan transaksi. Secara khusus:

Untuk rotasi sequencer, Astria mengusulkan 2 mekanisme rotasi:

1. Rotasi Pemimpin Sederhana: Satu set dibentuk melalui sequencer terpilih, dan set sequencer bergiliran mengurutkan transaksi Rollup. Metode ini mencegah satu sequencer memonopoli hak pengurutan transaksi untuk waktu yang lama, dan memecahkan masalah penyensoran terus menerus terhadap pengguna sampai batas tertentu;
2. Algoritma konsensus Byzantine Fault Tolerance (BFT): Mirip dengan mekanisme rotasi pemimpin, sequencer pada gilirannya memiliki hak untuk bertanggung jawab atas pemesanan transaksi, tetapi 2/3 atau lebih dari anggota dalam kumpulan sequencer harus mencapai konsensus tentang pemesanan ini.

SUAVE

SUAVE adalah solusi sequencer bersama yang terdesentralisasi, plug-and-play yang dibangun oleh Flashbots. Sebagai solusi universal, SUAVE dapat menyediakan kumpulan memori dan konstruksi blok terdesentralisasi untuk L1/L2 apa pun. Apa yang membedakan SUAVE dari desain sequencer bersama yang disebutkan di atas adalah bahwa SUAVE Chain itu sendiri adalah rantai yang kompatibel dengan EVM yang mencapai pengurutan transaksi melalui "penawaran" blok.

Arsitektur SUAVE terdiri dari tiga komponen inti:

1. Lingkungan Preferensi Universal: Preferensi mencakup rentang yang luas, mulai dari transaksi sederhana hingga peristiwa yang kompleks. Preferensi pengguna tercermin dalam mempool dalam bentuk transaksi. Lingkungan preferensi, sebagai mempool publik, menyatukan preferensi. Lingkungan preferensi universal SUAVE membuat preferensi beberapa rantai menjadi transparan secara publik, menghilangkan asimetri informasi, dan sampai batas tertentu memecahkan masalah MEV lintas rantai.
2. Pasar Eksekusi Terbaik: Pasar eksekusi adalah jaringan yang diikuti oleh para eksekutor, yang bertanggung jawab untuk memantau memepool SUAVE dan bersaing satu sama lain. Persaingan mendorong mereka untuk memberikan eksekusi terbaik untuk preferensi pengguna. Dapat dipahami bahwa semua eksekutor mengimplementasikan preferensi pengguna melalui proses "penawaran", mengembalikan sebanyak mungkin MEV yang dihasilkan oleh transaksi pengguna kepada pengguna.
3. Konstruksi Blok Terdesentralisasi: Akhirnya, berdasarkan preferensi yang dikumpulkan dan jalur eksekusi terbaik, jaringan konstruksi blok terdesentralisasi memasukkannya ke dalam blok. Ini melengkapi seluruh proses penemuan transaksi, penyortiran transaksi, dan produksi blok.

Radius

Tujuan Radius adalah berfungsi sebagai lapisan pengurutan bersama yang tidak dapat dipercaya. Tidak seperti mekanisme implementasi solusi yang disebutkan di atas, Radius memastikan bahwa transaksi Rollup diurutkan tanpa perlu mempercayai siapa pun dengan mengaktifkan mempool terenkripsi, sehingga menghilangkan MEV yang efektif dan sensor transaksi pengguna.

Dalam hal pendanaan, Radius mengumumkan pada bulan Juni 2023 bahwa mereka telah menyelesaikan putaran pendanaan Pre-seed sebesar 1,7 juta USD, yang dipimpin oleh Hashed, dengan partisipasi dari perusahaan investasi termasuk Superscrypt, LambdaClass, dan Crypto.com.

Espresso, Astria, dan pengurutan terdesentralisasi berbasis konsensus lainnya mengurangi risiko MEV dan penyensoran sampai batas tertentu, tetapi hal ini harus dibayar dengan skalabilitas jaringan dan efisiensi waktu, yang menyebabkan penundaan konfirmasi transaksi tertentu (karena konsensus pada pengurutan transaksi diperlukan). Selain itu, meskipun pengurutan transaksi terjadi dalam lingkungan yang terdesentralisasi, karena transparansi transaksi terkait dalam mempool, sequencer masih memiliki ruang untuk ekstraksi MEV yang berbahaya. Dengan menggunakan mempool terenkripsi, Radius bertujuan untuk menghentikan ekstraksi MEV berbahaya dari pengurutan dan sensor transaksi dengan membuat informasi transaksi terkait tidak terlihat oleh pengurut.

Radius menggunakan skema enkripsi berbasis bukti tanpa pengetahuan, "Practical Verifiable Delay Encryption" (PVDE), untuk membuat mempool terenkripsi. Mempool terenkripsi memastikan keamanan sequencer, tetapi risiko kegagalan satu titik masih ada. Jika satu sequencer + mempool terenkripsi dijalankan, kegagalan sequencer akan menyebabkan pemadaman jaringan. Untuk mengatasi masalah ini, Radius mengusulkan beberapa solusi implementasi sequencer yang terdesentralisasi, termasuk mekanisme pemilihan pemimpin rahasia dan mekanisme pemecahan kelompok sequencer.

Sequencer dan MEV Bersama

Astria, Espresso, dan SUAVE semuanya menggabungkan MEV sebagai bagian dari ekosistem mereka, bahkan menyediakan beberapa kemudahan untuk memfasilitasi MEV dalam arsitektur PBS. Radius, di sisi lain, menghindari MEV dengan mengenkripsi transaksi, tetapi juga mengakui bahwa MEV adalah insentif yang signifikan bagi pembangun dan tidak dapat sepenuhnya dihilangkan.

MEV adalah insentif pasar yang signifikan. Mainstream Layer2 Rollups mendapatkan jumlah yang cukup besar dengan memonopoli MEV dengan menjalankan sequencer terpusat. Desentralisasi hak untuk mengurutkan transaksi pasti melibatkan pembagian pendapatan, menciptakan sebuah paradoks.

Kecuali jika pembuat sekuens bersama dapat menemukan keseimbangan antara melindungi kepentingan pengguna dan mempertahankan insentif ekosistem - dengan kata lain, memberikan keuntungan kepada pengguna itu sendiri - hal ini berpotensi menjadi titik masuk trafik yang signifikan untuk menarik pengguna. Hal ini dapat menciptakan efek demonstratif di ceruk Layer2 Rollup, sehingga memaksa Layer2 Rollup lain untuk mengadopsi sequencer bersama.

Ringkasan

Paradigma modular sequencer bersama menurunkan ambang batas teknis untuk seluruh ekosistem Layer2 Rollup, dan komposabilitas lintas-Rollup membuka lebih banyak kemungkinan. Namun, ini berbeda dengan mengalihdayakan lapisan ketersediaan data. Tidak ada proyek Layer2 Rollup yang ingin mengalihdayakan kemampuan "pengumpulan pajak" inti mereka.

Pada intinya, Layer2 Rollup tidak memiliki kerangka kerja ekonomi terdesentralisasi yang independen. Menyerahkan sequencer akan menyulitkan ekosistem pasarnya untuk berkembang. Bahkan jika mereka mengadopsi sequencer terdesentralisasi, kemungkinan besar mereka akan terdesentralisasi dalam nama saja, menjaga kontrol di tangan operator atau sekelompok kecil orang, atau memerlukan staking dengan token mereka sendiri, memberikan utilitas nyata pada token untuk mendukung harganya.

Terlepas dari itu, akan ada banyak peserta baru di bidang Layer2 Rollup dan bidang sequencer bersama. Beberapa Layer2 Rollup arus utama mungkin lebih memilih untuk membuat solusi milik mereka daripada menggunakan jaringan pengurutan bersama, sementara beberapa pengurutan bersama yang sudah mapan dapat menarik banyak Layer2 Rollup non-arus utama, sehingga menghasilkan efek jaringan yang kuat. Tidak diragukan lagi, akan ada perubahan baru di masa depan.

Penafian: Penafian

1. Artikel ini dicetak ulang dari[PiggyWeb3], Semua hak cipta adalah milik penulis asli[web3 ZhuDaDan]. Jika ada keberatan dengan pencetakan ulang ini, silakan hubungi tim Gate Learn, dan mereka akan segera menanganinya.
2. Penafian Tanggung Jawab: Pandangan dan pendapat yang diungkapkan dalam artikel ini semata-mata merupakan pandangan dan pendapat penulis dan bukan merupakan saran investasi.
3. Penerjemahan artikel ke dalam bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel terjemahan dilarang.