Estado de centralización del ordenamiento L2 de Ethereum: exploración de soluciones compartidas descentralizadas

El Rollup de Ethereum es centralizado: exploración de ordenadores descentralizados

1. Puntos clave

  • El orden de las transacciones se ha convertido en un problema cada vez más grave en el ámbito de la segunda capa (L2). L2 rollup ofrece a los usuarios una capa de ejecución de transacciones económicas, y luego envía los datos de las transacciones a la primera capa (L1) Ethereum.

  • El ordenado se encarga de agrupar las transacciones. Reciben transacciones desordenadas, las procesan en grupos fuera de la cadena y generan lotes de transacciones ordenadas y comprimidas que se envían a L1.

  • Rollup no necesariamente requiere un ordenante, esto es solo una opción de diseño para proporcionar una mejor experiencia al usuario. Sin embargo, actualmente todos los principales proyectos de L2 han descubierto que operar un ordenante centralizado es más conveniente, más barato y más amigable para el usuario.

  • Los ordenadores centralizados presentan problemas como la censura de transacciones, la extracción de MEV y un solo punto de falla. La solución es una red de ordenadores descentralizados compartidos.

  • El ordenamiento compartido proporciona servicios de Descentralización para rollup. Además de resolver los problemas mencionados, también puede implementar funciones entre rollups, abriendo nuevas posibilidades. Proyectos como Espresso, Astria y Radius están desarrollando soluciones innovadoras de ordenamiento compartido.

2. Introducción

Con la proliferación del ecosistema rollup de Ethereum L2, el aspecto del ordenamiento, que a menudo se pasa por alto, se vuelve cada vez más importante. Los ordenadores mejoran el rollup al proporcionar una mejor experiencia de usuario, tarifas más bajas y confirmaciones de transacciones más rápidas. Sin embargo, actualmente todos los principales proyectos de L2 utilizan ordenadores centralizados, lo que podría considerarse como incompatible con el espíritu de las criptomonedas.

Aunque la mayoría de los proyectos L2 planean descentralizar sus ordenadores, todavía no hay consenso sobre cómo lograrlo. Desde la segunda mitad de 2021, Arbitrum y Optimism han tenido un progreso limitado en la descentralización de ordenadores.

Este informe examinará en detalle el papel de los ordenadores y el estado actual del campo de rollups de Ethereum, explorando en profundidad los proyectos que están desarrollando soluciones, es decir, una red de ordenación compartida descentralizada. Presentaremos las particularidades de estos proyectos y reflexionaremos sobre lo que esto significa para el futuro del campo de rollups L2 de Ethereum.

3. ¿Qué es un ordenado?

La blockchain es un libro de contabilidad distribuido compuesto por datos de transacciones con marcas de tiempo ordenadas en bloques. Inicialmente, los datos de las transacciones son desordenados, pero después se organizan en bloques y se ejecutan, creando un nuevo estado de la blockchain. En blockchains L1 como Ethereum, el ordenamiento de las transacciones ocurre en la propia capa base.

En la solución de escalabilidad L2 rollup más popular de Ethereum, el ordenamiento de transacciones se convierte en un problema importante. Rollup proporciona a los usuarios una capa de ejecución de transacciones de bajo costo, y luego envía los datos de las transacciones a L1. Las transacciones enviadas en un solo lote suelen contener cientos o miles de transacciones L2 comprimidas, lo que reduce el costo de enviar datos a L1.

En L2 rollup, el ordenante es responsable de agrupar las transacciones en orden. Reciben transacciones desordenadas, las procesan fuera de la cadena en grupos y generan lotes de transacciones ordenadas y comprimidas. Estas transacciones pueden ser incluidas en bloques y enviadas a L1. Las transacciones agrupadas también pueden utilizarse en la capa de disponibilidad de datos (DA). El ordenante también proporciona a los usuarios "confirmaciones suaves", como un recibo casi instantáneo.

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¿Por qué Rollup necesita un ordenante, por qué es un problema?

El objetivo fundamental de un ordenante es mejorar la experiencia del usuario. Utilizar un ordenante para realizar transacciones L2 es similar a un "carril rápido", ya que puede reducir tarifas y acelerar la confirmación de transacciones. El ordenante puede comprimir cientos o miles de transacciones L2 en una sola transacción L1, ahorrando tarifas de gas. Además, las confirmaciones suaves proporcionadas por el ordenante permiten que las transacciones rollup sean confirmadas rápidamente.

Es importante que el rollup no necesita un ordenante, esto es solo una elección de diseño para una mejor experiencia del usuario. Por ejemplo, el rollup también puede utilizar Ethereum L1 para el ordenamiento, pero esto puede ser relativamente ineficiente y costoso. Esto significa que actualmente todos los principales proyectos L2 han encontrado que operar un ordenante centralizado es más conveniente, más barato y más amigable para el usuario.

Dado que el ordenante controla el orden de las transacciones, puede excluir las transacciones de los usuarios y también puede extraer MEV. Si solo hay un ordenante, el riesgo de centralización es mayor. Si el ordenante único falla, todo el rollup se verá afectado. Un entorno con múltiples ordenantes puede reducir este riesgo.

A través de esta configuración, el ordenante puede ser visto como un actor de semiconfianza del usuario. Aunque no puede evitar que los usuarios utilicen L2, puede retrasar las transacciones, causar costos adicionales de gas y obtener valor de las transacciones.

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La relevancia de MEV

MEV se refiere al valor obtenido de las recompensas extraordinarias por la producción de bloques, extrayéndolo mediante la manipulación del orden de las transacciones. Las formas comunes incluyen el front-running y el ataque sándwich.

Dado el papel de los ordenadores en el L2 rollup, pueden conocer todas las transacciones fuera de la cadena. Debido a que generalmente son operados por el propio proyecto, muchos usuarios están preocupados por no poder ver la posible extracción de MEV. Incluso sin estas preocupaciones, los ordenadores centralizados también afectarán el grado de descentralización del protocolo.

Estado del mercado de ordenadores

Actualmente, todos los principales L2 de Ethereum dependen de ordenadores centralizados. A medida que más transacciones se trasladan a L2, una gran cantidad de transacciones se verán afectadas por fuerzas centralizadas.

La mayoría de los proyectos L2 planean la Descentralización del ordenamiento, pero el progreso es limitado. Muchos proyectos destinan recursos a mejorar el producto principal, en lugar de centrarse en la Descentralización. Esto es comprensible hasta cierto punto, pero a medida que los proyectos maduran, la discusión se está trasladando rápidamente hacia la Descentralización del ordenamiento.

Otras preguntas

Existe cierta discusión sobre el grado de riesgo asociado con los ordenadores centralizados.

Los ordenadores pueden excluir transacciones y extraer MEV, pero los usuarios en última instancia pueden eludir el ordenador y enviar transacciones directamente a L1. Aunque esto puede causar retrasos y costos adicionales, el ordenador no puede ser completamente auditado. Esta podría ser una de las razones por las que los grandes proyectos de L2 no se centran tanto en los ordenadores de desentralización.

Quizás el problema más grande sea la inmediatez. Si el único ordenamiento centralizado falla, todo el rollup se verá afectado. Aunque los usuarios aún pueden acceder directamente a L1, este no es un método viable a largo plazo.

Dado que uno de los principios fundamentales de las criptomonedas es evitar la dependencia de un único proveedor centralizado, la centralización de los ordenadores es, evidentemente, un problema importante que necesita ser abordado.

4. Solución: Descentralización del orden compartido

Resumen

La nueva solución para resolver los problemas mencionados es un ordenamiento compartido descentralizado. Las soluciones específicas de diferentes proyectos varían, pero la idea básica es la misma.

"Compartición" se refiere a que múltiples rollups pueden utilizar la misma red, y las transacciones de múltiples rollups se agregan en un mempool antes de la ordenación. Esto ayuda a reducir la extracción de MEV y la censura.

"Descentralización" se refiere a un mecanismo de rotación de líderes, donde no es un solo actor el que ordena todas las transacciones, sino que se elige un líder de un grupo de actores descentralizados. Esto ayuda a prevenir la censura y proporciona garantías de validez.

El ordenamiento compartido está diseñado para mitigar la extracción de MEV, proporcionar resistencia a la censura y mejorar la garantía de efectividad de los rollups. Además, hay otros dos puntos que vale la pena señalar:

  1. Descentralización como servicio: el ordenado compartido proporciona servicios descentralizados para cualquier cantidad de rollups, permitiéndoles beneficiarse de la resistencia a la censura y la efectividad, sin necesidad de construir su propia red. Este es un punto de venta principal, ya que actualmente no hay ningún proyecto que haya logrado la descentralización del ordenado, lo que indica que no es una tarea fácil.

  2. Combinabilidad entre rollups: Debido al orden de procesamiento de múltiples rollups, se pueden proporcionar garantías únicas de interoperabilidad. Por ejemplo, los usuarios pueden especificar que las transacciones del Rollup 1 solo se ejecuten si una transacción específica del Rollup 2 también está incluida en el mismo bloque. Esto puede liberar nuevas posibilidades, como el arbitraje atómico entre rollups.

Muchos proyectos están desarrollando soluciones de ordenación compartida, a continuación se destacan algunos y sus estrategias.

Investigación de Binance sobre el Decentralized Orderer: La piedra angular de la seguridad de Layer2, ampliando los escenarios de uso de tokens nativos

Espresso

Espresso Systems se dedica a construir herramientas que llevan Web3 al público general, con un enfoque particular en L2 rollup y el ecosistema de Ethereum. Antes de desarrollar un ordenante compartido, se comprometieron a mejorar la privacidad en blockchain y desarrollaron la aplicación CAPE. También contribuyeron a herramientas de desarrollo de código abierto a través de iniciativas como la biblioteca de criptografía Jellyfish y Hyperplonk.

En noviembre de 2022, Espresso comenzó a compartir su trabajo en el Espresso Sequencer.

Resumen

Espresso Sequencer es una red de ordenación compartida descentralizada, diseñada para la descentralización de rollups, al mismo tiempo que proporciona un ordenamiento de transacciones seguro, de alta capacidad y baja latencia, así como disponibilidad de datos.

Su diseño tiene como objetivo manejar la ordenación descentralizada y la disponibilidad de datos de rollup, actuando como una red intermedia entre el rollup y la L1 subyacente.

El diseño de Espresso Sequencer no está relacionado con la máquina virtual (VM), y se puede utilizar en VM que no son de Ethereum, VM de conocimiento cero y VM optimistas.

¿Cómo funciona?

El núcleo del ordenado es el protocolo de consenso HotShot. HotShot se basa en el protocolo de consenso HotStuff y combina los últimos avances de varios campos diferentes.

HotShot es abierto y sin permisos, descentralizando el poder de la red de ordenadores, garantizando seguridad y eficacia, mientras proporciona un alto rendimiento y resultados finales rápidos. HotShot adopta un modelo de seguridad de prueba de participación (PoS), uno de los requisitos clave planteados por el equipo de Espresso es lograr un rendimiento sólido sin afectar el tamaño del conjunto de validadores. En particular, HotShot debe ser capaz de escalar para incluir a todos los validadores de Ethereum (, actualmente más de 700,000 ) participantes.

Espresso Systems intenta lograr un nivel de seguridad de Ethereum para su ordenadora utilizando el conjunto de validadores existente de Ethereum. Esta configuración tiene dos razones clave:

  1. Seguridad: El costo de iniciar un protocolo de consenso PoS descentralizado es extremadamente alto y requiere una gran cantidad de energía. Aun así, obtener un número suficiente de participantes en la red puede ser un gran desafío. Al utilizar los mismos validadores que Ethereum, los ordenadores pueden alcanzar niveles de seguridad, eficacia y descentralización que les resultan difíciles de lograr por sí mismos.

  2. Incentivos alineados: Conceptualmente, tiene sentido que los validadores de Ethereum L1 participen en la ejecución del protocolo que opera el rollup de Ethereum L2. En la práctica, en un entorno de ordenamiento centralizado, casi todas las tarifas y el MEV generados por el rollup pueden ser capturados por el ordenante. Si no hay ( o muy poco ) compartido con los validadores de L1, entonces hay motivos para preocuparse de si esto afectará la seguridad del rollup.

Espresso buscará establecer esta cooperación a través de contratos de re-staking, especialmente con EigenLayer. A través del re-staking de EigenLayer, los usuarios pueden apostar su ETH y tokens de staking líquido de ETH en múltiples protocolos, extendiendo así la seguridad económica más allá de Ethereum.

Interpretación del Instituto de Investigación de Binance sobre el ordenamiento descentralizado: Base de seguridad de Layer2, ampliando los escenarios de uso de tokens nativos

Disponibilidad de datos de tiramisú

La mayoría de los rollups dependen de la cadena de bloques L1 ( como Ethereum ) para proporcionar datos. Sin embargo, esto no es ideal, ya que el espacio en la cadena L1 es escaso y costoso, lo que resulta en altas tarifas de transacción para los usuarios. Espresso Systems utiliza su eficiente solución de disponibilidad de datos Tiramisu para abordar este problema.

Tiramisu tiene tres capas:

  1. Savoiardi: Capa contra la corrupción, ofrece el más alto nivel de seguridad.
  2. Mascarpone: Asegurar una recuperación de datos eficiente mediante la elección de un pequeño comité de gestión de datos.
  3. Cocoa: Proporciona una red de entrega de contenido para Tiramisu, ayudando a lograr un "rendimiento de nivel Web2".

Espresso Systems consideró la flexibilidad y la modularidad al diseñar su protocolo; si no desean utilizar Tiramisu, los rollups que utilizan su ordenadores también pueden usar cualquier otra solución de disponibilidad de datos.

Última actualización

  • 28 de noviembre de 2022: Americano es la primera red de prueba de Espresso Sequencer y HotShot.
  • 20 de julio de 2023: Doppio es el segundo hito importante y la red de pruebas de HotShot y Espresso Sequencer. También se publicó el libro blanco de todo el proyecto. Doppio trae múltiples mejoras de eficiencia a HotShot.
  • 4 de agosto de 2023: La red de pruebas Doppio se abre oficialmente al público. Se publicaron las pruebas de rendimiento y los próximos pasos.

![Binance Research Institute

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ResearchChadButBrokevip
· hace16h
Mejor no hacer un ordenado.
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FloorSweepervip
· hace16h
ngmi con secuenciadores centralizados... señales débiles por toda esta escena de l2 tbh
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SchrodingersPapervip
· hace16h
¿Centralización? ¿Descentralización? ¡Qué confuso! Todos los días quiero morir para ver si he subido o tenido una caída, jajaja, ¡estoy a punto de colapsar!
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MetaRecktvip
· hace16h
Fila fila fila hasta morir, la centralización también depende del estado de ánimo.
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bridge_anxietyvip
· hace16h
¿Qué hay de bueno en la centralización? Todo son errores.
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