Основные моменты:

• Rollup - это технология, которая переносит задачу последовательности транзакций с основной цепи Ethereum (уровень 1) на уровень 2, где транзакции выполняются. Затем эти транзакции урегулируются и проверяются на уровне 1, унаследовав основные преимущества Ethereum в области безопасности и децентрализации, при этом значительно увеличивается производительность на уровне 2.
• Taiko, тип 1 zkEVM, представляет две инновационные концепции — Based Contestable Rollup (BCR) и Based Booster Rollup (BBR) — которые значительно расширяют технические преимущества Based Rollup. BCR повышает безопасность сети благодаря многофакторной системе и механизмам разрешения споров, а BBR улучшает масштабируемость с помощью шардинга для выполнения транзакций и хранения данных.
• Puffer UniFi, протокол повторного стэйкинга, построенный на Eigenlayer, достигает упорядочивания транзакций на основе уровня 1, предварительного подтверждения и операций Rollup через цепочки, упрощая разработку специализированных цепочек. Эти инновации преодолевают некоторые традиционные ограничения Based Rollup, обеспечивая возвращение ценности к основному уровню Ethereum.
• Хотя Based Rollup все еще находится в начальной стадии и сталкивается с техническими проблемами, а также конкуренцией со стороны других методов последовательности, его преимущества в области безопасности, децентрализации и простоты позволяют считать его перспективным направлением для будущего развития технологии Rollup. У него есть потенциал проложить путь к более децентрализованному и инновационному подходу к проектированию Rollup.

Как техническое решение, которое интегрирует функциональность последовательности транзакций из L2 в L1, Based Rollup быстро был принят протоколами, такими как Taiko и Puffer Finance, с момента его предложения исследователем Ethereum Foundation Джастином Дрейком в марте 2023 года и продолжает развиваться. Эта статья предоставляет глубокий анализ его механики, уникальных преимуществ и текущих проблем, исследуя его потенциал формирования будущего технологии блокчейна.

Фон и механика технологии Based Rollup

Фон: Layer 2, Rollup и Sequencers

Сообщество блокчейна узнало на опыте, что масштабирование Ethereum без ущерба для его безопасности и децентрализации сложно. Разработчики согласны с тем, что перемещение выполнения транзакций на уровень 2 (L2) снимет с основной цепи (уровень 1) высокие требования к пропускной способности транзакций. Технология Rollup лежит в основе этого решения.

Простыми словами, Rollup состоит из набора смарт-контрактов на уровне 1 и сетевых узлов на уровне 2. Уровень 2 обрабатывает выполнение транзакций, в то время как уровень 1 отвечает за расчеты, консенсус и проверку данных, обеспечивая безопасность транзакций. Такой подход значительно снижает нагрузку на основную цепь Ethereum путем переноса многих транзакций на уровень 2, снижая комиссии за транзакции и устраивая путь для более широкого принятия блокчейна.

Rollup-ы обычно делятся на две категории: ZK Rollup и Optimistic Rollup.

ZK Rollup проверяет транзакции вне цепи с помощью доказательств нулевого знания, обеспечивая высокую безопасность и конфиденциальность, но требуя сложного развёртывания и значительных вычислительных ресурсов. В отличие от этого, Optimistic Rollup принимает более оптимистичный подход, требуя доказательства мошенничества только в случае возникновения споров. Это делает Optimistic Rollup более экономичным и эффективным в верификации, но увеличивает время разрешения споров и снятия средств.

В системе Rollup секвенсор является ключевым компонентом узлов сети уровня 2, ответственным за прием запросов на транзакции, определение порядка их выполнения, их пакетирование и передачу их смарт-контрактам уровня 1. Секвенсор играет ключевую роль в повышении эффективности обработки транзакций и пользовательского опыта.

Например, в Arbitrum, который использует Optimistic Rollup, транзакции упорядочиваются секвенсором на основе принципа 'первым пришел - первым обслужен'. После подтверждения секвенсором порядка, транзакции записываются в блоки на Layer 1 (основной сети Ethereum) и предоставляется немедленное 'предварительное подтверждение' на Layer 2, позволяющее пользователям знать, что их транзакция завершена на Layer 2, прежде чем она будет окончательно завершена на Layer 1.

Однако, если последователь не справляется или выходит из строя перед завершением этого процесса, транзакция пользователя остается на Уровне 2 и не завершается на Уровне 1. Этот сценарий показывает потенциальные риски, такие как задержки с транзакциями и простои, которые действительно происходили.

Этот централизованный дизайн последователя ослабляет контроль Ethereum над уровнем 2 на уровне расчетов, что потенциально может привести к проблемам, таким как цензура, ошибки, извлечение MEV, фронтраннинг, фрагментация трафика и даже принудительное закрытие (как это было в Linea и Blase из-за кражи активов), что может подорвать стабильность и безопасность всей системы Rollup.

В общем, централизация секвенсоров стала значительной проблемой в отрасли из-за избыточной власти, которую она дает им.

Технический прорыв Based Rollup

Идея того, чтобы основная цепь Ethereum обрабатывала последовательность, можно проследить до основателя Ethereum, Виталика Бутерина, в начале 2021 года. Он представил себе высоко гибкое и масштабируемое решение блокчейна, которое назвал «Total Anarchy» Rollup, где каждый может масштабировать транзакции без ограничений.

Виталик, вместе с Джастином Дрейком, который позже предложил Based Rollup, предложил достичь этой цели с помощью инновационной концепции разделения Пропозер-Билдер (PBS). В этой структуре роль блок-предложителя фундаментально меняется; вместо максимизации дохода от блока независимо, предложители полагаются на рыночный механизм, где несколько участников представляют связки (или блоки Rollup в случае Layer 2) предложителю. Затем предложитель выбирает связку с наибольшей комиссией для представления. Этот процесс похож на механизм Mempool на уровне блока, ограничивая автономию предложителя и предотвращая неуправляемый поиск оптимальных транзакций по всей сети. Вместо этого предложители отбирают предустановленные блоки из пула ресурсов.

Этот механизм вдохновлен стратегиями управления городским транспортом, где области работы такси ограничиваются для обеспечения конкуренции между поставщиками услуг (предложителями) в определенном диапазоне (рынке). Это уменьшает неэффективности, вызванные неорганизованной конкуренцией, такими как игнорирование дальних поездок с низкой стоимостью, и помогает перенести принятие решений о создании блоков с Layer 2 на основную цепочку, что приводит к более централизованному и упорядоченному процессу создания блоков.

В настоящее время большинство решений Rollup все еще являются "поддержкой", что означает, что они еще не достигли минимизации доверия или полной недоверия. Чтобы решить проблемы эффективности и доверия при последовательности, верификации и выполнении в существующих решениях Rollup, многие предложили альтернативы.

Rollkit суверенные Rollups, например, вводят «чистое правило выбора вилки», которое подчеркивает решение вопросов ценообразования ресурсов или векторных проблем отказа в обслуживании (DOS) на уровне выполнения. Например, если пакет содержит бесконечный цикл (например, while(true)) и потребляет максимальное количество газа, Rollkit суверенные Rollups применяют меры, такие как сжигание газа для его обработки.

Даже Opside предложил раннее решение Native, предлагая улучшения PoS Ethereum, позволяющих IDE стейкингу стать валидаторами. Эти валидаторы будут действовать как последователи и проводники на уровне 3, где последователи предлагают блоки, а проводники генерируют zk-доказательства для их проверки. Первый проводник, представивший действительное доказательство, получит награду за блок.

Исследователь Фонда Ethereum Джастин Дрейк заслуживает заслугу за формальное предложение о том, чтобы основная цепь L1 обрабатывала последовательность. В блоге от марта 2023 года (хотя концепция могла быть представлена ранее), он впервые полностью изложил прототип Based Rollup.

«Роллап считается основанным или L1-последовательным, когда его последовательность определяется базовым L1. Более конкретно, основанный роллап - это тот, где следующий предлагатель L1 может в сотрудничестве с исследователями и строителями L1 без разрешения включить следующий блок роллапа в состав следующего блока L1.»

Эта идея направлена на преодоление ограничений существующих Rollups путем передачи прав на упорядочение Ethereum L1 валидаторам. Благодаря тесной связи с Layer 1, Джастин назвал это Based Rollups или L1-sequenced Rollups.

Этот дизайн позволяет L1 предложителям сотрудничать с L2 искателями и строителями без необходимости разрешения, непосредственно включая блоки Rollup в блоки L1. Таким образом, Based Rollup централизует права на последовательность и минимизирует доверие, поскольку все операции с последовательностью выполняются валидаторами Ethereum L1, которые уже прошли тщательное отбор и проверку доверия.

Когда Джастин Дрейк представил концепцию Based Rollup, он также предложил инновационную идею: повторное использование валидаторов Ethereum для проверки транзакций Rollup. Идея заключается в том, что с увеличением количества Rollup (включая универсальные и прикладные Rollups) существует потребность в универсальном решении для проверки этих транзакций. Путем использования существующего пула валидаторов Ethereum Based Rollup может значительно снизить затраты на проверку и повысить эффективность проверки.

Поскольку решения Based Rollup недавно были приняты протоколами, такими как Taiko и Puffer Finance, Виталик, Джастин и другие более подробно описали потенциал этой технологии, привлекая некоторое внимание рынка.

Конечно, по сравнению с другими решениями масштабирования, Based Rollup все еще находится на начальном этапе исследования. В следующих разделах мы обсудим его технические детали и сценарии применения.

Анализ технологии Based Rollup

Технология Based Rollup сосредотачивается на публикации изменений состояния транзакций после упорядочивания на уровне 1 (L1), что позволяет извлекать MEV (максимальное извлекаемое значение) с уровня 2 (L2). Этот подход использует Ethereum L1 для обработки всех потребностей в упорядочивании и безопасности.

Технические принципы

Основанные Rollups упрощают типичный процесс последовательности, перекладывая задачу на узлы на уровне L1 (например, основную сеть Ethereum). Эти узлы, включая поисковиков или участников L1, могут отправлять данные транзакций Основанных Rollups производителям блоков L1 без разрешения. Поисковики и строители (потенциально мотивируемые Основанным Rollup или сторонними лицами) несут ответственность за интеграцию данных транзакций Rollup в блоки и их отправку.

Передавая ответственность за последовательность L1 блок-продюсерам, дизайн Based Rollup становится более упрощенным, позволяя L2 сосредотачиваться исключительно на эффективности выполнения. Это также позволяет Based Rollup унаследовать децентрализованные свойства L1, тесно интегрируясь с экономической моделью L1, где комиссии за транзакции выплачиваются непосредственно L1 узлам (как валидаторам Ethereum).

По сути, консенсус Based Rollup, публикация данных и слои расчетов основаны на Ethereum, в то время как только слой исполнения построен на сети Rollup, в частности управляющий исполнением транзакций и обновлением состояния.

Операционный процесс

Работа Based Rollup включает в себя сбор транзакций L2-поисковиками в пакеты и их отправку L2-предложителям блоков, которые затем создают L2-блоки. Наконец, L1-поисковики включают эти L2-блоки в L1-блоки, завершая процесс упорядочивания и записи.

• L2 искатели собирают транзакции: L2 искатели собирают транзакции L2 в пакеты и отправляют их L2 предложителям блоков.
• Построение блока L2: предлагатели блока L2 используют эти пакеты для построения блока L2.
• L1 включает блоки L2: затем L1 скауты включают эти блоки L2 (или их пакеты) в блоки L1, завершая процесс последовательности и записи.

Преимущества и вызовы Based Rollup

Преимущества Based Rollup

Основным преимуществом Based Rollup является его способность передачи ответственности за упорядочение транзакций на L1, тем самым наследуя полную децентрализацию и активность Ethereum, в то время как значительно улучшается производительность L2. Такой подход упрощает технологию, снижает задержку и уменьшает операционные издержки без дополнительных мер безопасности.

Экономически, майнеры L1 получают выгоду от участия в сортировке транзакций L2, что улучшает общую экономическую безопасность и здоровье сети.

Конкретные преимущества включают:

1. Liveness: Based Rollup может избежать проблем сетевых прерываний или цензуры, часто встречающихся в традиционных Rollup из-за сбоев секвенсора. Это обеспечивает быстрые и эффективные транзакции без необходимости резервных механизмов.
2. Децентрализация: используя существующую инфраструктуру поисковиков L1, разработчиков и блок-продюсеров, Based Rollup сохраняет высокую степень децентрализации в соответствии с открытыми и прозрачными принципами Web3.
3. Простота: Основанный на Rollup наследует безопасность и децентрализацию Ethereum L1 путем повторного использования его базового стека валидаторов и инфраструктуры разделения предложителя-строителя (PBS), что позволяет избежать использования собственных систем последователей L2 или внешних механизмов консенсуса, тем самым уменьшая сложность и риск безопасности.
4. Экономичность: Благодаря последовательности обработки L1 обработка и подтверждение транзакций L2 становятся более эффективными, без необходимости сложной инфраструктуры и энергопотребления для обработки и проверки транзакций L2, как в Optimistic Rollup и ZK Rollup, особенно в средах с большим количеством транзакций.
5. Согласованные экономические стимулы: MEV направляется на уровень 1, укрепляя экономическую безопасность и укрепляя ценность Ethereum в качестве уровня расчетов. Тем временем, уровень 2 все еще может генерировать доход от платы за перегруженность, сохраняя степень экономической автономии.
6. Суверенитет: Несмотря на то, что последовательность зависит от L1, Based Rollup сохраняет контроль над токенами управления, сбором комиссий и автономным использованием доходов, обеспечивая независимую роль в экосистеме. L1 также гарантирует, что ценность возвращается для укрепления суверенитета его фундаментального уровня, смягчая риски фрагментации и неэффективности, вызванные независимой работой L2.

Проблемы Based Rollup

Врожденные механизмы и технические ограничения

Несмотря на то, что Based Rollup предлагает значительные преимущества, он также имеет заметные технические и эксплуатационные ограничения, которые могут препятствовать его более широкому внедрению:

1. Ограничения доходов и потеря MEV: Поскольку последовательность зависит от L1, большая часть доходов MEV направляется на L1-валидаторов, что ограничивает потоки доходов Based Rollup. Это может вызвать опасения в отношении устойчивости и прибыльности проектов, поэтому многие проекты L2 и RaaS не торопятся преследовать эту модель из-за потенциальных финансовых недостатков.
2. Снижение гибкости последовательности: делегирование последовательности L1 снижает гибкость последовательности транзакций, влияя на такие стратегии, как FCFS. Добавление технических решений для решения этой проблемы увеличивает сложность протокола. Кроме того, секвенирование L1 может отдавать приоритет прибыли майнеров, а не интересам пользователей Based Rollup.
3. Подтверждение задержанных транзакций: Теоретически подтверждение транзакций Based Rollup связано с временем блока L1 (в настоящее время 12 секунд в Ethereum), что может не соответствовать ожиданиям пользователей в отношении мгновенности. Хотя механизмы повторного замещения могут предлагать предварительное подтверждение, эти решения все еще несовершенны и не получили широкого распространения. Например, первоначальная реализация Arbitrum и первая публичная тестовая сеть (Ropsten L2) использовали этот собственный дизайн последовательного Rollup, но централизованный последователь L2 позже заменил его, чтобы удовлетворить потребность в быстрых транзакциях. Возвращение к первоначальному методу может быть воспринято как шаг назад.
4. Потенциальные проблемы децентрализации: хотя Based Rollup имеет преимущества децентрализации L1, механизм аукциона для прав на блок, разработанный для захвата MEV, может повысить барьер для участия в L1 и добавить сложности.
5. Проблемы распределения ролей: Многие обсуждения игнорируют практические проблемы перераспределения ролей после замены исходного дизайна секвенсора на Based Rollup. В то время как MEV, поступающий на L1, обеспечивает экономические стимулы для валидаторов, интеграция проверки Rollup в протокол Ethereum, установление справедливого распределения прибыли от MEV и управление проблемами перегрузки или согласования от нескольких поисковиков, одновременно отправляющих транзакции, остаются нерешенными. Проекты, такие как Taiko, продвигаются в решении этих проблем, о которых будет рассказано позже.

Внешнее конкурентное давление

Основанный Rollup также сталкивается с конкурентным давлением от других оптимизированных решений по последовательности. Помимо подхода Основанного Rollup к отказу от последователей L2, существует много инновационных и удобных для пользователя альтернатив:

Сначала небольшие модификации механизмов подтверждения или методов верификации, такие как алгоритм консенсуса PoE Polygon, децентрализуют последовательность на уровне сети Rollup.

Во-вторых, независимые децентрализованные архитектуры последователей, такие как Metis, используют пул последователей, состоящий из нескольких узлов, с использованием случайной ротации, стейкинга, консенсуса PoS для управления мультиподписными ключами и выборки валидаторов для достижения децентрализованного последования. Напротив, Espresso предлагает модульное промежуточное программное обеспечение последователей, предоставляющее общую услугу последования для L2. SUAVE Flashbots представляет собой совместимую с EVM цепь, посвященную последовательной обработке транзакций через «ставки» блоков.

Еще одним примером является SQUAD, разработанный Eigenlayer и AltLayer. SQUAD разработан как открытая сеть для любого оператора EigenLayer AVS (Actively Validated Services), требующая минимального стейкинга LST или делегированных механизмов стейкинга для регистрации запросов последовательности от Rollups и их сопоставления с последователями.

Как сайд-нот, на рынке идет дискуссия о конкуренции между AVS и Based Rollup, но на самом деле они не прямо конкурируют. Based Rollup в основном фокусируется на методах предложения блоков, в то время как AVS предлагает PoS или другие основанные на согласии механизмы защиты для DApps, которые не могут напрямую развертываться на Ethereum. Между ними нет технического конфликта, и недавние разработки, такие как повторное стекание Eigenlayer, совместно с децентрализованным секвенсором Espresso, могут способствовать принятию Based Rollup, позволяя L1-валидаторам участвовать в операциях последовательности. В конечном счете, выбор использования L1-валидаторов в качестве секвенсоров зависит от проектов, таких как Espresso, а не от Eigenlayer.

В заключение следует отметить, что перенос роли последовательности транзакций с L2 на L1 не решает всех проблем и может привести к возникновению новых. В то время как такие решения, как протокол повторного стейкинга Eigenlayer и доказательства с нулевым разглашением (ZKP), могут устранить некоторые ограничения, присущие Based Rollup, полностью разработанное решение еще не появилось. И наоборот, общие секвенсоры, разрабатываемые такими проектами, как Eigenlayer, набирают обороты благодаря своей гибкости и простоте реализации, что создает значительную конкуренцию для Based Rollup. Это говорит о том, что Based Rollup, возможно, придется адаптироваться, интегрируя другие технологии, чтобы лучше соответствовать сценариям приложений.

Примеры использования Based Rollup

Концепция Based Rollup существует уже более года и представляет собой обновленный подход к старой идее. В результате теория и детали реализации все еще совершенствуются, и в настоящее время только несколько проектов строят на основе Based Rollup. Ниже мы поделимся тремя практическими примерами того, как используется эта технология.

Taiko: первый слой 2 для глубокого исследования и реализации на основе Rollup

Taiko - это Layer 2 (L2), который использует технологию ZK Rollup и разработал Type-1 zkEVM. Этот zkEVM предоставляет те же операции и функциональность, что и Ethereum, обеспечивая высокую совместимость с существующей экосистемой Ethereum.

Немного после введения концепции Based Rollup Taiko позиционировал себя как Based Rollup, отдающий предпочтение эквиваленту Ethereum перед скоростью/стоимостью создания ZK-доказательств. С несколькими техническими инновациями Taiko описывает себя как высококонфигурируемый, полностью открытый, разрешенный Rollup, который находится на уровне Ethereum.

Техническая архитектура

В блоге 2022 года Taiko описал свои три основных компонента: ZK-EVM (для генерации доказательств), Taiko L2 Rollup Node (для управления цепочкой Rollup) и Taiko Protocol (который связывает эти два компонента для проверки протокола Rollup).

1.ZK-EVM: Зеркало Ethereum

Функция: ZK-EVM является основным вычислительным механизмом Taiko, отвечающим за генерацию доказательств для обеспечения точности вычислений EVM (Ethereum Virtual Machine) на Rollup. Он реализует ZK-EVM, поддерживающий все опкоды Ethereum и проверяющий все вычисления на цепочке Rollup с помощью доказательств правильности.

Особенности: ZK-EVM сохраняет идеальное эквивалентность с EVM Ethereum, позволяя разработчикам без проблем мигрировать и развертывать существующие умные контракты и dApps Ethereum без изменения кода. Это означает, что все инструменты Ethereum и Solidity могут без проблем работать с Taiko, обеспечивая непрерывность и эффективность в процессе разработки.

2. Узел Taiko L2 Rollup: эффективное выполнение, безопасная проверка

Функция: Узел Taiko L2 Rollup управляет цепочкой Rollup, извлекает данные транзакций из Ethereum и выполняет эти транзакции на L2. Он основан на измененной версии Geth Ethereum, использует тот же алгоритм хэширования, схему подписи и структуру данных, что и Ethereum, чтобы обеспечить совместимость и взаимодействие.

Функции: Эти узлы управляют состоянием цепочки Rollup и обеспечивают детерминизм и окончательность транзакции. Через параллельное создание доказательств и децентрализованные механизмы верификации, узел Taiko L2 Rollup обеспечивает эффективную и безопасную обработку транзакций.

3. Taiko Protocol: Безшовная интеграция

Функция: Протокол Taiko соединяет ZK-EVM и узел Taiko L2 Rollup, определяя и обеспечивая соблюдение правил Rollup и квалификации участников, обеспечивая безопасность, децентрализацию и открытость сети.

Особенности: Этот протокол состоит из смарт-контрактов, развернутых на Ethereum, которые служат механизмом доступности данных и проверщиком для доказательств ZK-SNARK. Смарт-контракты на Taiko L2 обрабатывают ключевые функции протокола. Протокол Taiko гарантирует, что все предлагаемые блоки являются детерминированными и могут быть доказаны параллельно, что повышает скорость и эффективность обработки транзакций.

В общем, Taiko достигает эквивалентности, совместимости и масштабируемости с Ethereum через координированную работу этих трех основных компонентов. Он обеспечивает бесшовную миграцию и развертывание существующих умных контрактов и dApps Ethereum и предоставляет эффективные и безопасные услуги обработки транзакций.

Ключевые инновации

Значительные инновации Taiko включают в себя рамку BCR (Based Contestable Rollup) и рамку BBR (Based Booster Rollup), которые значительно усиливают технические преимущества Based Rollup. Эти инновации подробно обсуждаются ниже.

BCR (Based Contestable Rollup): Соревновательная агрегация

BCR построен на многоуровневой системе доказательств, включающей разрешение споров (аналогично системам защиты от мошенничества) в процесс верификации транзакций. Несколько уровней конкуренции обеспечивают децентрализованную генерацию и верификацию, повышая безопасность сети.

Workflow
В этой системе любой может стать инициатором, предлагая план построения блока и предоставляя доказательства с нулевым разглашением для обеспечения точности транзакций и защиты конфиденциальности. Если валидаторы сомневаются в результатах перехода состояния определенного блока, они могут инициировать проверку на высоком уровне, пытаясь исправить состояние блока L2 и принимать решения между правильными и неправильными путями.

Многие исследования не уделяют внимания тому, как BCR решает проблему злонамеренной или поспешной конкуренции в этом процессе. На самом деле, BCR вводит собственные окна доказательств и периоды охлаждения, причем более высокоуровневые доказательства имеют гораздо большую действительность и запас спора, чем доказательства более низкого уровня. Этот резкий рост стоимости эффективно отпугивает безрассудные или злонамеренные вызовы.

Просто говоря, любой может стать предлагающим, и отправлять блоки и доказательства нулевого разглашения, а валидаторы могут оспаривать результаты, представляя доказательства оспаривания. Постоянные вызовы на проверку значительно улучшают безопасность сети, обеспечивая справедливость и достоверность каждого блока.

Особенности
Taiko подчеркивает гибкость и безопасность в своем дизайне, одновременно балансируя экономические затраты.

• Мульти-доказательственная система

Многоуровневая система Taiko позволяет каждому уровню использовать собственную систему доказательства. Комбинируя несколько подпровайдеров, можно создать более надежный композитный провайдер, при этом увеличиваются затраты, но существенно повышается безопасность. Эта система может вертикально уровнево располагать и горизонтально интегрировать несколько подпроверяющих.

• Доступность провайдера

Taiko реализует динамическое выделение уровня, случайным образом назначая минимально необходимый уровень для каждого нового блока, с вероятностью назначения блоку более высокого уровня, обратно пропорциональной его уровню. Сталкиваясь с капиталоемкими атаками, узлы сообщества могут коллективно сопротивляться недопустимым доказательствам через диспутные маржи, поддерживая стабильность системы.

• Динамическая настройка конфигурации

Дизайн Taiko является высоко адаптивным, что позволяет системе динамически изменять требования к доказательствам блоков на основе изменения стоимости высокоуровневых доказательств. Эта гибкость позволяет системе постепенно переходить от OP-доказательств к ZK-доказательствам, оптимизируя безопасность и экономические стимулы.

• Компромисс между затратами и безопасностью

Пока ZK-Rollup безопасен, его затраты могут вызвать проблемы для цепей с высоким объемом транзакций. Спортивный роллап Taiko служит мостом, позволяющим цепям приложений начать с экономичных конфигураций и постепенно улучшать безопасность, плавно интегрируясь с существующими архитектурами.

• Guardian provers

Guardian-проверы служат сеткой безопасности для превышающих уровень проверов в ранних стадиях системы, обрабатывая ошибки в системе доказательств. По мере зрелости системы их роль уменьшается, обеспечивая критический уровень безопасности на ранних стадиях без вмешательства в последовательность транзакций.

BBR (Based Booster Rollup): масштабирование с ускорением

BBR marks a significant step forward following the introduction of BCR. This is an out-of-the-box, native L1 scaling method that enables transaction execution and storage sharding. Imagine it like adding extra CPU/SSD power to a developer’s laptop—once a dApp is deployed, it can automatically and rapidly scale across all necessary L2s.

Как это работает

Вот детальное описание основных деталей реализации:

• L1CALL и L1DELEGATECALL прекомпилирует:
• L1CALL позволяет L2 читать и записывать состояние L1 напрямую.
• L1DELEGATECALL позволяет L1 смарт-контрактам работать на L2, используя L2 состояние для всех операций хранения.
• Копроцессор ZK-EVM:
• Используя нулевое знание Ethereum Virtual Machine (ZK-EVM) в качестве сопроцессора, рабочие нагрузки смарт-контрактов L1 могут быть выгружены на L2, в то время как все состояния остаются на L1.
• Только доказательство ZK нужно проверять на L1, с последующим обновлением состояния там.

Ключевые особенности

• Децентрализация и выравнивание Ethereum:

BBR наследует децентрализацию и простоту L1, избегая рисков, связанных с введением централизованных или полуцентрализованных секвенсоров.

Автоматическое масштабирование: разверните dApp на L1 всего один раз, и он автоматически масштабируется на всех L2 без дополнительной настройки.

• Эффективное выполнение транзакций и разделение хранения:

BBR повышает масштабируемость цепочки с помощью двухуровневой структуры, которая сегментирует как выполнение транзакций, так и хранение.

• Сопроцессор ZK-EVM:

BBR действует как сопроцессор ZK-EVM, выгружая рабочие нагрузки смарт-контрактов L1 на L2, сохраняя все состояние на L1.

• Снижение фрагментации:

Активируя атомные кросс-роллап транзакции по всем L2, BBR решает текущие проблемы фрагментации, с которыми сталкиваются роллапы.

Ограничения

Официальная документация также открыто признает ограничения BBR-фреймворка, которые можно суммировать следующим образом:

1. Ограничения на развертывание контрактов: С помощью BBR контракты могут разворачиваться только на L1. L2 могут наследовать смарт-контракты L1, но не могут самостоятельно разворачивать новые контракты, что ограничивает возможность L2 масштабироваться самостоятельно.
2. Узкое место расширения общих данных: BBR сильно зависит от общих данных L1, что ограничивает расширение доступности данных. Все процессы должны возвращаться к L1, что может повлиять на общую масштабируемость.
3. Проблемы с параллелизацией: Не все dApp могут легко адаптироваться к параллельной модели BBR, что ограничивает масштабирование некоторых смарт-контрактов на L2.
4. Требования к строгой синхронизации узлов: BBR требует тесной синхронизации между узлами L1 и L2, требующей низколатентной связи, что увеличивает требования к оборудованию и сложность эксплуатации.
5. Сложность инициализации: Инициализация контракта L2 требует специальной обработки для обеспечения согласованности данных, что повышает затраты на разработку и может привести к потенциальным проблемам безопасности.
6. Проблемы с затратами и доступностью данных: В то время как затраты на обработку L2 удобны, спрос на ончейн-данные растет; Кроме того, транзакции L2 требуют дополнительного управления одноразовыми номерами учетной записи, что увеличивает сложность системы.
7. Trade-off между хранением и вычислениями: в модели BBR вычисления могут быть оптимизированы на уровне L2, но обновление состояния все еще требует участия L1, что делает затратными операции, требующие большого объема хранения.

Puffer UniFi: инновационный роллап на основе рестейкинга

Puffer Finance - это протокол ликвидных стейкинговых деривативов (LSD), построенный на протоколе Eigenlayer Ethereum. В настоящее время он занимает третье место в этом секторе с объемом торговых операций более 1,7 миллиарда долларов. В конце июня Puffer Finance объявил о партнерстве с Ethereum Foundation для совместной разработки Based Rollup, а в начале июля они запустили соответствующий продукт, Puffer UniFi, в тестовой версии.

Техническая архитектура

Согласно белой книге, когда пользователи отправляют транзакции Rollup валидаторам Puffer, эти валидаторы гарантируют, что транзакция будет записана в цепочку блоков через предварительные обязательства, добавляя условия для поддержания надежности. В конечном итоге, они отправляют блоки, содержащие подтвержденные транзакции Rollup, на Ethereum L1. Puffer Sequencer продвигает состояние Rollup, а pufETH Vault собирает комиссии с транзакций для вознаграждения пользователей UniFi.

1. Пользователи отправляют свои транзакции Rollup, которые затем обрабатываются валидаторами Puffer. Эти валидаторы обеспечивают, чтобы пользователи знали, что их транзакции будут включены в состояние Ethereum L1 через предварительные обязательства.
2. Puffer валидаторы переваливают и применяют условия снижения надежности, обрабатывая транзакции Rollup от пользователей и публикуя предварительные обязательства. Эти валидаторы готовы включать транзакции в блоки L1.
3. Preconf Slasher AVS обеспечивает дополнительные условия для сокращения валидаторов, чтобы предотвратить нарушение предварительных обязательств.
4. Валидаторы пуффера отправляют блоки на Ethereum L1, которые включают предварительно зафиксированные, упорядоченные пакеты Rollup.
5. Контракт Puffer Sequencer Contract принимает пакетные транзакции.
6. Хранилище pufETH собирает конгестионные сборы и сборы за конкурс, генерируемые транзакциями Rollup. Эти сборы приносят доход владельцам pufETH и нативно награждают пользователей UniFi.

Ключевые инновации

Согласно его последнему введению, UniFi основан на исследовательских идеях Джастина Дрейка, с конкретными ключевыми инновациями следующего характера:

• Основанная на последовательности

UniFi напрямую использует децентрализованные валидаторы Ethereum на L1, позволяя упорядочивать транзакции в нейтральном и надежном режиме без использования централизованных секвенсоров. Это означает, что валидаторы L1 отвечают за упорядочивание транзакций внутри UniFi Rollup.

• Предварительные подтверждения (Preconfs)

UniFi интегрирует предварительную систему подтверждения, которая обеспечивает пользователям быстрые и надежные подтверждения транзакций (приблизительно 100 миллисекунд) до окончательного завершения их транзакций на L1. Эти предварительные подтверждения выдаются валидаторами повторного стекинга Puffer, которые стимулируются действовать правильно или сталкиваться с наказаниями, такими как сокращение.

(Примечание): Поскольку Puffer является одной из немногих платформ для стейкинга, поддерживающих нативный рестейкинг, часть валидаторов L1 может быть назначена для включения блоков Rollup в блоки L1, которые они будут предлагать в будущем. Валидаторы знают заранее, кто будет назначен предложителем, по крайней мере, за 32 блока, обеспечивая включение блоков L2 Rollup в основную сеть и защищая их основной сетью, устраняя проблему задержки транзакций L2, вызванную медленными временами блоков L1, упомянутыми ранее.

• Децентрализованный секвенсор:

Архитектура стремится расшириться от одного централизованного секвенсора до десятков тысяч децентрализованных секвенсоров. Это достигается через набор валидаторов, реализованных Puffer, что означает, что с увеличением числа валидаторов сеть становится более децентрализованной.

• Синхронная совместимость:

Транзакции в рамках UniFi могут напрямую взаимодействовать с другими системами на основе Rollup, обеспечивая беспрепятственное взаимодействие без необходимости в мостах. Это устраняет задержки, дополнительные затраты, технические проблемы и риски безопасности, связанные с использованием мостов, решая ключевые проблемы фрагментации и неэффективности в экосистеме Ethereum.

Из вышесказанного ясно, что UniFi использует Restaking для достижения L1-ориентированного последовательного выполнения, предварительного подтверждения и операций между Rollup, а также облегчает разработку и создание специализированных цепочек. Он эффективно решает множество ограничений и проблем оригинального Based Rollup, обеспечивая обратный поток ценности к базовому уровню Ethereum.

RISE Chain: высокопроизводительный L2

RISE Chain построена на инфраструктуре узла Reth на основе Rust, внедряя инновационную архитектуру доступа к состоянию, параллельную EVM, непрерывное выполнение блоков и слоистое дерево Меркла Патрисии (MPT). Через постоянные исследования RISE DB и взаимодействие, RISE стремится создать более инклюзивную и масштабируемую экосистему блокчейна.

Согласно сводке Джастина, этот протокол также следует технологии Based Rollup, но он все еще находится на этапе разработки белой бумаги и на данный момент нет дополнительной информации. Поэтому здесь он упоминается только кратко.

Кроме того, изучая связанную информацию, я обнаружил, что несколько других проектов изучают применение Based Rollup, но все они находятся на ранних стадиях исследований, и здесь не будет детально описано.

Заключение

Основанный на Rollup, в качестве решения масштабирования Ethereum Rollup возвращается к корням и представляет собой крупный сдвиг в подходе к масштабированию Ethereum L2, передавая роль секвенаторов управлению на L1. Этот дизайн более эффективен и политически выровнен, что представляет собой значительную эволюцию в масштабировании Ethereum L2.

Такая конструкция не является незначительной технической настройкой, а скорее позволяет накопителям сосредоточиться на выполнении, а потребности в безопасности удовлетворяются L1. Уровни консенсуса, публикации данных и расчетов основаны на Ethereum, в то время как уровень исполнения построен на сети Rollup, отвечающей за обработку транзакций и обновление состояния.

На практике пионеры Based Rollup стимулируют инновации благодаря улучшенной безопасности, децентрализации и упрощенным системам решения. В то время как неизвестно, станет ли оно конечным решением Rollup, его важность в диверсификации сетей Rollup неоспорима, особенно в среде, где централизованные или полуцентрализованные последователи доминируют.

Несмотря на двойные вызовы рыночной и технической проверки, сопротивление со стороны существующих интересов и конкуренцию от различных решений совместного секвенсора, Based Rollup получает значительные рыночные преимущества, поскольку проекты, такие как Taiko и Puffer Finance, продолжают инновации.

В перспективе, Based Rollup, как инновационный маршрут в области Rollup, не только преодолевает традиционные проблемы прозрачности и единой точки отказа с помощью своего собственного механизма последовательности, но также проявляет большой потенциал на рынке решений Rollup L2. Ожидается, что он займет важное положение. Мы ожидаем, что больше разработчиков будут исследовать и оптимизировать Based Rollup в моделях доходов, гибкости последовательности, опыте пользователя, дизайне протокола и сотрудничестве экосистемы. Based Rollup готов преодолеть существующие проблемы, достичь более широкого применения и стимулировать дальнейшее развитие, принося больше инноваций и возможностей для роста в экосистеме Ethereum.

Частичные ссылки:

https://vitalik.ca/general/2021/01/05/Rollup.html

https://www.nervos.org/knowledge-base/zk_Rollup_vs_optimistic_Rollup

https://docs.arbitrum.io/how-arbitrum-works/sequencer

https://x.com/drakefjustin/status/1798734295332274408

https://abmedia.io/taiko-and-puffers-based-Rollups-will-change-the-landscape-of-ethereum

https://taiko.mirror.xyz/7dfMydX1FqEx9_sOvhRt3V8hJksKSIWjzhCVu7FyMZU

https://taiko.mirror.xyz/VjNjFws6OOVez5YCDMwjy4BUiDqZBHYDvcW4-JZGDkc

https://x.com/jason_chen998/status/1799692331635048697

https://ethresear.ch/t/based-Rollups-superpowers-from-l1-sequencing/15016

https://medium.com/@MTCapital_US/mt-capital-research-decentralized-sequencer-sector-comparative-research-4ca4621e1d8d

https://medium.com/ybbcapital/from-theory-to-practice-can-based-Rollup-achieve-l1-sequencing-driven-Rollup-solution-3dbfc3a45bef

https://vitalik.eth.limo/general/2022/08/04/zkevm.html

https://substack.chainfeeds.xyz/p/based-Rollup

https://medium.com/puffer-fi/get-ready-for-puffer-unifi-charting-new-waters-for-ethereums-ecosystem-e95482708ebb

https://medium.com/search?q=based+Rollup

https://taiko.mirror.xyz/oRy3ZZ_4-6IEQcuLCMMlxvdH6E-T3_H7UwYVzGDsgf4

https://blog.altlayer.io/introducing-restaked-Rollups-ac6a1e89b646

https://www.panewslab.com/zh/articledetails/pylr0ff1.html

https://vitalik.eth.limo/general/2024/06/30/epochslot.html

https://docs.altlayer.io/altlayer-documentation/restaked-Rollups/squad-for-decentralised-sequencing

https://defillama.com/protocol/puffer-finance

https://unifi.puffer.fi/

https://github.com/risechain/whitepaper/blob/main/RISE%20White%20Paper%20-%20Draft%20v0.5.pdf

https://www.panewslab.com/zh/articledetails/84vh6558.html

Эта статья основана на независимом исследовании и анализе автора, предоставлена только для справки и не является инвестиционным советом. Любая информация, упомянутая в этой статье, не должна рассматриваться как рекомендация или одобрение какого-либо конкретного проекта или стратегии. Рынок несет в себе риски, и инвестиции следует делать с осторожностью. Gate.io не несет ответственности за любые последствия, возникшие в результате использования читателем этой статьи.