Resumo

Caminho centrado em rollup causou blockchains fragmentados e separados. Esta fragmentação causou falta de transferência de valor entre rollups. Como solução para este problema, surgiram mecanismos de sequenciamento partilhados como Espresso, Astria e Radius. Mas esta solução requer inerentemente novas suposições de confiança. Porque tal camada tem que ter o seu próprio conjunto de segurança.

Se quisermos construir uma camada de sequenciamento compartilhada para rollups, o Ethereum é a camada neutra mais credível que podemos construir/usar como sequenciador compartilhado. O sequenciamento baseado (também conhecido como rollups baseado) tem total compatibilidade com o Ethereum por natureza, e os outros rollups baseados. No entanto, ser um rollup baseado vem com alguns desafios. O mais importante desses desafios é que o tempo de bloqueio é limitado a 12 segundos igual ao Ethereum. A solução é um mecanismo para dar aos usuários uma confirmação rápida, como sequenciadores centralizados, ou para acelerar o tempo de bloqueio do Ethereum. No testnet, as pré-confirmações baseadas fornecem pré-confirmações mais rápidas do que os sequenciadores centralizados atuais.

Cruzamento

É bom lembrar a direção escolhida pelo Ethereum no início do post. O Ethereum abraçou a descentralização desde o primeiro dia. Esta é a primeira prioridade. Esta prioridade nos impõe algumas restrições na experiência do usuário. Essas restrições surgem dos desafios de projetar um sistema distribuído descentralizado (como lidar com o estado global, execução sequencial, e assim por diante). Esta é exatamente a diferença entre o Ethereum e outros L1s. Eles escolheram caminhos diferentes. Outros L1s optaram por ser rápidos e baratos, sacrificando parte da descentralização. Eles são rápidos e baratos porque têm prova de histórico, tamanhos de bloco maiores, processamento paralelo. Esses conceitos permitem transações rápidas e baratas, mas também aumentam a carga sobre os validadores. Por isso, os requisitos de hardware dos validadores de outros L1s são mais elevados do que os do Ethereum.

Até que o próprio Ethereum escale com atualizações como expiração de histórico, estado sem memória, árvore verkle, etc., nós passamos a missão para os rollups.

Há 4 anos, a Ethereum adotou uma abordagem centrada no rollup para terceirizar a execução, tornando-a um lugar mais amigável para os usuários até que as melhorias cheguem. Graças a isso, atingimos uma média diária de 250 TPS em toda a Ethereum.

rollup.wtf

Como mencionado acima, passaram-se 4 anos desde que o Ethereum decidiu por uma roadmap centrada em rollup. Durante este tempo, houve muita experimentação em L2s sobre o “que o próprio Ethereum deveria ser”. AltVMs (Fuel, Fluent), zkVMs (Aztec, Starknet), zkEVMs (Scroll, Linea, zkSync), EVMs paralelos (MegaETH), e assim por diante. Tudo isto dá uma ideia do futuro do próprio Ethereum. Mas também criou muitas blockchains separadas que nem sequer têm qualquer ligação entre elas. É por isso que as camadas de sequenciamento partilhadas chegaram para resolver a fragmentação.

Camadas de Sequenciamento Compartilhadas

Atualmente, os rollups têm sequenciadores centralizados. Isso introduz grandes riscos de censura, vitalidade e extração de MEV. Em vez disso, os rollups podem optar por sequenciadores compartilhados se desejarem ser descentralizados. Ao usar sequenciadores compartilhados, os rollups podem aproveitar a finalidade, descentralização, transações rápidas e atomicidade entre cadeias. Como Vitalik diz, "A descentralização dos rollups envolve 90% do esforço de desenvolver uma nova L1". Portanto, o esforço de engenharia para a descentralização pode ser evitado escolhendo um sequenciador compartilhado.

A camada de sequenciamento compartilhada é basicamente uma camada que conecta os direitos de sequenciamento dos rollups participantes em uma única rede de sequenciadores. Esta camada executa um protocolo de consenso, como BFT, no qual qualquer pessoa pode participar (dentro dos limites do design do protocolo de consenso). Assim, vários rollups têm um mecanismo comum para determinar a ordem das transações. Esse mecanismo também fornece finalidade rápida de L2 e composabilidade entre todos os rollups participantes.

A camada de sequenciador compartilhado é um mercado de sequenciadores. Neste mercado, os rollups podem vender seu espaço de bloco (e direitos de proposta) para lances mais altos, slot por slot. Isso também cria uma camada que redistribui o MEV entre todos os rollups participantes.

Preocupações

As camadas de sequenciamento compartilhadas têm um efeito de rede que cria composabilidade atômica e MEV compartilhado entre todos os pacotes cumulativos participantes. Os rollups juntam-se à rede para aumentar o valor dos seus blocos (e também para descentralizar o seu sequenciador).

No entanto, de acordo com o design do sistema de sequenciadores compartilhados, deve haver o máximo possível de rollups. Se o rollup X do participante sair da cadeia, essa distribuição de MEV é interrompida e afeta diretamente o efeito de rede. A sequenciação compartilhada é, portanto, um jogo interminável onde os participantes devem ser mantidos no jogo o tempo todo. É um modelo b2b puro como Rushidisse.

As camadas de sequenciamento partilhadas executam um protocolo como BFT para uma finalização rápida de L2 ao lado do mercado de sequenciador partilhado, e está a introduzir uma suposição de honestidade. Pressupõe-se que metade dos validadores sejam honestos. Se, por algum motivo, metade dos validadores estiver offline ou for desonesta, a cadeia pode perder a vivacidade (podem utilizar um fallback baseado). Se o protocolo BFT perder a vivacidade, os rollups participantes não podem aproveitar a finalização rápida, porque têm de certificar-se da finalização a partir do protocolo BFT. As retiradas da camada também serão interrompidas. Mas mesmo que o protocolo BFT seja quebrado, a redistribuição do MEV continuará a ocorrer, porque, por exemplo, no Espresso, a redistribuição do MEV é separada do protocolo BFT. Quando comparado, o Ethereum será sempre o protocolo BFT mais forte em termos de segurança criptoeconómica e vivacidade.

Além disso, eles têm riscos de repartição se estiverem usando-o. Se os requisitos de hardware para o validador forem altos, isso levará ao monopólio. Também pode ocorrer um corte em massa se houver um erro no serviço de repartição; consulte Eigenlayer’s.FAQ de Riscopara mais informações. Para abordagens de restaking em sequenciadores compartilhados, consulte a pesquisa conjunta da Nethermind e Fourpillaraqui.

É importante notar que, dada a utilização de pré-confirmação por sequenciadores partilhados, este processo pode ser concluído na L1 (também conhecida como pré-confirmação baseada), eliminando a necessidade de uma nova camada. Também deve ser notado que o sequenciador partilhado ainda tem que passar pelo pipeline L1 de qualquer forma. Portanto, a "finalidade rápida" não faz sentido aqui.

Em resumo, nós pensamos que as camadas sequenciais compartilhadas são um único ponto de falha se não forem descentralizadas e robustas. Elas se tornarão o elo mais fraco para todos os rollups com opt-in.

Neutral composability it’s not a meme anymore: be based

Como dissemos, o Ethereum é a camada neutra mais credível para construir algo. Os rollups fazem isso enviando seus lotes/provas para usar o Ethereum como a camada DA. Atualmente, a maioria dos rollups é executada por sequenciadores centrais e todas as transações são sequenciadas pelas equipes de rollup. Algumas equipes ainda estão trabalhando em alguns projetos para tornar sua rede descentralizada, como a Aztec’s.Fernet. Também há outra forma de descentralizar a rede sem gastar toneladas de recursos de engenharia: sequenciamento baseado.

Taikoé o primeiro rollup baseado que usa Ethereum como camada de sequenciamento. A construção de blocos pertence inteiramente ao Ethereum. Qualquer um pode propor um bloco, é completamente sem permissão. Todo rollup pode alcançar composabilidade sendo baseado. Não adicionando uma nova camada. Como os slots do Ethereum e do rollup baseado se movem em conjunto, eles são totalmente compatíveis entre si. Isso significa que é possível fazer um empréstimo instantâneo no L1 e fazer alguma atividade em um rollup baseado no mesmo slot (graças ao nosso design BBR, leia mais aquiMas estar baseado tem alguns custos.

fonte: L2Beat

Abordámos esta questão no "Considerações baseadas no Rollup-Centric de Pré-confirmações“artigo, mas vamos resumir brevemente. Como dissemos, os rollups baseados têm o mesmo tempo de bloco de 12 segundos do Ethereum. Isso significa que os rollups baseados precisam enviar seus dados para L1 com blobs (ou calldata) a cada 12 segundos. Se você não puder preencher o blob com transações L2 suficientes para cobrir a taxa L1, perderá dinheiro. Para não repassar isso para nossos usuários no início, nós mesmos cobrimos e gastamos muito dinheiro. Hoje, o tempo de bloco é maior que 12 segundos (∼20s) para o proponente ser lucrativo.

https://dune.com/taiko_xyz/taikobcr

Estes são exemplos das dificuldades que um rollup baseado pode enfrentar através do exemplo de Taiko. Em resumo, o principal problema é o tempo de bloco e a restrição de receita apenas às taxas básicas, ao contrário do sequenciador central. Você sacrifica receita porque a sequência é completamente sem permissão e seu fluxo de MEV vai inteiramente para Ethereum, você não pode capturar nenhum valor das transações.Spire Labsestá a desenvolver uma estrutura baseada para melhorar o modelo de receita rollup baseado).

Para resolver a experiência do usuário, os tempos de bloco, temos duas opções:

1. Baseado em pré-confirmações
2. Tempos de bloco mais rápidos na L1

Baseado Pré-confirmações

As pré-confirmações baseadas simplesmente usam alguns dos validadores L1 para fornecer pré-confirmações aos usuários L2. As pré-confirmações baseadas estão atualmente funcionando com sucesso na rede de teste Helder, e agora é possível fazer demonstrações extremamente rápidas (20ms na demo do Gattaca, ∼260msem transações de Arbitrum) na Taiko.

Demonstração de pré-confirmação baseada em Titan

Em pré-confirmações baseadas, você não herda toda a vivacidade e segurança do Ethereum. Você apenas confia em um subconjunto do conjunto de validadores do Ethereum. Mas é bom mencionar aqui que estamos obtendo um compromisso credível do proponente atual do Ethereum. Qualquer pessoa pode ser um pré-conferencista (provedor de pré-confirmação) apostando uma quantia exata de ETH no contrato de registro. Explicamos os detalhes da pré-confirmação baseada em nossa postagem de blog anterior, vejaaqui.

O espaço de pré-confirmação baseado ainda está em seus estágios iniciais e em evolução. Ele possui algumas ameaças, assim como a centralização da construção de blocos Ethereum, mas com novas abordagens e pesquisas, uma arquitetura muito mais razoável será projetada. Em breve compartilharemos nosso design de pré-confirmação.

Blocos mais rápidos?

Ninguém diria não a tornar o Ethereum mais amigável ao usuário. Maior finalidade, tempos de bloco mais rápidos e transações mais rápidas. Este é o cenário mais útil para um rollup baseado, porque, como dissemos, os tempos de bloco L1 são o único obstáculo para ser baseado. Blocos de rollup baseados mais rápidos significam blocos de L1 mais rápidos.

A ideia principal para um L1 mais rápido é um consenso que reduz nativamente o tempo de slot.Single Slot Finality(SSF) é um mecanismo de consenso(Orbit SSFsendo considerado (em um sentido mais específico), onde cada slot pode ser finalizado em poucos segundos. No protocolo Gasper atual, o tempo de finalização é de 2 épocas, ou seja, 13 minutos. No entanto, a desvantagem do SSF é que ele é vulnerável a vazamentos de inatividade de 33%.

A principal questão aqui é por que, se um L1 mais rápido é sempre uma necessidade, o esforço de engenharia gasto em quatro anos de rollups não é usado para acelerar o próprio L1. Nós dedicamos muito esforço de P&D aos rollups. Fizemos um ótimo trabalho e alcançamos muitas abordagens diferentes. Mesmo que tempos de bloco mais curtos fossem acordados hoje, levará no máximo 2-3 anos para desenvolver.

Ethereum escolheu um caminho muito claro. Este caminho significa nenhum compromisso com a descentralização e nenhum toque nos 'solo home stakers'. É óbvio que blocos rápidos requerem uma mudança no consenso do Ethereum, e que este consenso alterado levará a uma distribuição de validadores muito menor do que agora. Esta é uma decisão importante para a comunidade Ethereum tomar.

Conclusão

À medida que os rollups se desenvolvem e se tornam mais populares, a fragmentação e o isolamento tornam-se problemas graves. Portanto, ser um rollup baseado e aderir às camadas de sequenciador compartilhado é uma distinção importante. As camadas de sequenciamento compartilhadas podem ser usadas para finalização rápida e composabilidade entre cadeias, mas requerem novas suposições de confiança e podem falhar e perder o efeito de rede. Os rollups baseados utilizam a infraestrutura existente do Ethereum para a construção de blocos, mas enfrentam desafios com os tempos de bloco e modelos de receita. No entanto, oferece uma solução para a fragmentação da liquidez por natureza e total composabilidade com o L1.

O caminho a seguir pode residir em novas soluções como pré-confirmações baseadas e tempos de bloco L1 mais rápidos para superar as desvantagens das rollups baseadas. Estes visam melhorar a experiência do usuário sem comprometer a alinhamento do Ethereum. O objetivo é criar um ecossistema escalável, descentralizado e amigável ao usuário que permaneça fiel à visão do Ethereum.

A escolha de ser ou não baseado é mais do que uma decisão técnica. Trata-se da direção do 'framework' rollup descentralizado.

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