État centralisé des classificateurs L2 d'Ethereum : exploration des solutions de partage décentralisées

Le Rollup d'Ethereum est centralisé : exploration des ordonnanceurs décentralisés

1. Points clés

  • Le tri des transactions est devenu un problème de plus en plus grave dans le domaine de la deuxième couche (L2). Les rollups L2 offrent aux utilisateurs une couche d'exécution pour des transactions à faible coût, puis soumettent les données des transactions à la première couche (L1) Ethereum.

  • Le classificateur est responsable de regrouper les transactions. Il reçoit des transactions désordonnées, les traite hors chaîne pour les regrouper et génère des lots de transactions compressés et ordonnés à soumettre à L1.

  • Les Rollups ne nécessitent pas nécessairement de séquenceurs, c'est juste un choix de conception pour offrir une meilleure expérience utilisateur. Cependant, tous les principaux projets L2 ont découvert qu'il est plus pratique, moins cher et plus convivial de faire fonctionner des séquenceurs centralisés.

  • Les systèmes de classement centralisés présentent des problèmes tels que la censure des transactions, l'extraction de MEV et les points de défaillance uniques. La solution est un réseau de classements décentralisé partagé.

  • Le ordonnanceur partagé fournit des services décentralisés pour le rollup. En plus de résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus, il peut également réaliser des fonctionnalités inter-rollup, ouvrant de nouvelles possibilités. Des projets tels qu'Espresso, Astria et Radius développent des solutions innovantes de ordonnanceur partagé.

2. Introduction

Avec la popularité croissante de l'écosystème rollup L2 d'Ethereum, l'aspect souvent négligé des ordonneurs devient de plus en plus important. Les ordonneurs améliorent le rollup en offrant une meilleure expérience utilisateur, des frais réduits et une confirmation des transactions plus rapide. Cependant, actuellement tous les principaux projets L2 utilisent des ordonneurs centralisés, ce qui peut être considéré comme contraire à l'esprit des cryptomonnaies.

Bien que la plupart des projets L2 prévoient de décentraliser leurs ordonnanceurs, il n'y a pas encore de consensus sur la manière de le faire. Depuis la seconde moitié de 2021, Arbitrum et Optimism ont réalisé des progrès limités en matière d'ordonnanceurs décentralisés.

Ce rapport examinera en détail le rôle des ordonnanceurs et l'état actuel du domaine des rollups Ethereum, en explorant en profondeur les projets développant des solutions, à savoir un réseau d'ordonnancement décentralisé partagé. Nous présenterons l'unicité de ces projets et réfléchirons à ce que cela signifie pour l'avenir du domaine des rollups L2 d'Ethereum.

3. Qu'est-ce qu'un ordonneur?

La blockchain est un registre distribué composé de données de transaction horodatées organisées par blocs. À l'origine, les données de transaction étaient désordonnées, mais après avoir été triées, elles sont organisées en blocs et exécutées, créant un nouvel état de la blockchain. Pour les blockchains L1 comme Ethereum, le tri des transactions se produit au niveau de la couche de base elle-même.

Dans la solution de scalabilité L2 rollup la plus populaire d'Ethereum, le tri des transactions devient un problème important. Le rollup offre aux utilisateurs une couche d'exécution pour des transactions peu coûteuses, puis soumet les données de transaction à la L1. Les transactions soumises en lot contiennent généralement des centaines ou des milliers de transactions L2 compressées, ce qui réduit le coût d'envoi des données à la L1.

Dans le rollup L2, le séquenceur est responsable de trier les transactions en groupes. Il reçoit des transactions non ordonnées, les traite hors chaîne en groupes et génère des lots de transactions compressées et ordonnées. Ces transactions peuvent être incluses dans des blocs et envoyées à L1. Les transactions en lot peuvent également être utilisées au niveau de la disponibilité des données (DA). Le séquenceur fournit également aux utilisateurs des "confirmations douces", en tant que reçus quasi instantanés.

Interprétation de l'Institut de recherche Binance sur les ordonnateurs décentralisés : pierre angulaire de la sécurité Layer2, élargissant les cas d'utilisation des jetons natifs

Pourquoi Rollup doit-il utiliser un ordonneur, pourquoi est-ce un problème ?

L'objectif fondamental du sélecteur est d'améliorer l'expérience utilisateur. Utiliser un sélecteur pour les transactions L2 est similaire à une "voie rapide", ce qui peut réduire les frais et accélérer la confirmation des transactions. Le sélecteur peut compresser des centaines voire des milliers de transactions L2 en une seule transaction L1, économisant ainsi des frais de gas. De plus, la confirmation souple fournie par le sélecteur permet une confirmation rapide des transactions rollup.

Il est important de noter que le rollup n'a pas besoin de séquenceur, c'est juste un choix de conception pour une meilleure expérience utilisateur. Par exemple, le rollup peut également utiliser Ethereum L1 pour le tri, mais cela peut être relativement inefficace et coûteux. Cela signifie que tous les principaux projets L2 ont découvert qu'il est plus pratique, moins coûteux et plus convivial d'exécuter un séquenceur centralisé.

Étant donné que le classificateur contrôle l'ordre des transactions, il peut exclure les transactions des utilisateurs et extraire le MEV. S'il n'y a qu'un seul classificateur, le risque de centralisation est plus élevé. Si le classificateur unique échoue, l'ensemble du rollup sera affecté. Un paramètre à plusieurs classificateurs peut réduire ce risque.

Avec ce paramètre, le tri peut être considéré comme une partie de confiance semi-utilisateur. Bien qu'il ne puisse pas empêcher les utilisateurs d'utiliser L2, il peut retarder les transactions, entraîner des frais de gaz supplémentaires et tirer de la valeur des transactions.

Interprétation de l'Institut de recherche Binance sur les classificateurs décentralisés : pierre angulaire de la sécurité Layer2, développement des cas d'utilisation des tokens natifs

La pertinence de MEV

MEV désigne la valeur extraite des récompenses extraordinaires obtenues par la production de blocs, en manipulant l'ordre des transactions. Les formes courantes incluent l'exécution anticipée et l'attaque sandwich.

Étant donné le rôle des ordonnanceurs dans le L2 rollup, ils peuvent comprendre toutes les transactions hors chaîne. Étant généralement gérés par le projet lui-même, de nombreux utilisateurs s'inquiètent de ne pas pouvoir voir les potentielles extractions MEV. Même sans ces préoccupations, les ordonnanceurs centralisés affectent le degré de décentralisation du protocole.

État du marché des classeurs

Actuellement, tous les principaux L2 d'Ethereum dépendent de moteurs de tri centralisés. À mesure que de plus en plus de transactions sont transférées vers L2, un grand nombre de transactions seront influencées par des forces centralisées.

La plupart des projets L2 prévoient une décentralisation des ordonnanceurs, mais les progrès sont limités. De nombreux projets consacrent des ressources à l'amélioration de leurs produits principaux, plutôt qu'à la décentralisation. Cela peut être compréhensible dans une certaine mesure, mais à mesure que les projets mûrissent, la discussion se tourne rapidement vers la décentralisation des ordonnanceurs.

Autres questions

Il existe certaines discussions sur le niveau de risque associé aux ordonnanceurs centralisés.

Les ordonnanceurs peuvent exclure les transactions et extraire le MEV, mais les utilisateurs peuvent finalement contourner l'ordonnanceur pour soumettre des transactions directement à L1. Bien que cela entraîne des retards et des frais supplémentaires, l'ordonnanceur ne peut pas être complètement audité. Cela pourrait être l'une des raisons pour lesquelles les grands projets L2 ne se concentrent pas autant sur les ordonnanceurs décentralisés.

Peut-être que le plus grand problème est la temporalité. Si le seul ordonneur centralisé tombe en panne, tout le rollup sera affecté. Bien que les utilisateurs puissent encore accéder directement à L1, ce n'est pas une méthode viable à long terme.

Étant donné que l'un des principes fondamentaux des cryptomonnaies est d'éviter la dépendance à un fournisseur unique et centralisé, la centralisation des ordonnanceurs est manifestement un problème urgent à résoudre.

4. Solution : Ordonnanceur partagé décentralisé

Aperçu

La nouvelle solution pour résoudre les problèmes ci-dessus est un ordonnanceur de partage décentralisé. Les solutions spécifiques des différents projets varient, mais le concept de base est le même.

"Partage" signifie que plusieurs rollups peuvent utiliser le même réseau, et que les transactions provenant de plusieurs rollups sont agrégées dans un mempool avant d'être triées. Cela aide à réduire l'extraction et la censure de MEV.

"Décentralisation" désigne un mécanisme de rotation des leaders, où les transactions ne sont pas ordonnées par un seul acteur, mais un leader est sélectionné parmi un groupe d'acteurs décentralisés. Cela aide à prévenir la censure et à fournir des garanties d'efficacité.

Le partageur de ressources est conçu pour atténuer l'extraction de MEV, fournir une capacité de résistance à la censure et améliorer la garantie d'efficacité des rollups. De plus, deux autres points méritent d'être notés :

  1. Décentralisation en tant que service : le fournisseur de services de partage de tri offre des services décentralisés pour un nombre quelconque de rollups, leur permettant de bénéficier de l'anti-censure et de l'efficacité, sans avoir à établir leur propre réseau. C'est un argument de vente majeur, car aucun projet n'a encore réalisé la décentralisation des tri, ce qui montre que ce n'est pas une tâche facile.

  2. Combinabilité inter-rollup : En raison du tri de plusieurs rollups, des garanties d'interopérabilité uniques peuvent être fournies. Par exemple, les utilisateurs peuvent spécifier que les transactions du Rollup 1 ne s'exécutent que si des transactions spécifiques du Rollup 2 sont également incluses dans le même bloc. Cela peut libérer de nouvelles possibilités, comme l'arbitrage atomique inter-rollup.

De nombreux projets développent des solutions de tri partagé, ci-dessous nous mettons en avant quelques-uns d'entre eux et leurs stratégies.

Interprétation du laboratoire de recherche Binance sur le décentralisateur : pierre angulaire de la sécurité Layer2, élargissant les scénarios d'utilisation des jetons natifs

Espresso

Espresso Systems s'engage à construire des outils qui intègrent le Web3 dans le grand public, avec une attention particulière sur les rollups L2 et l'écosystème Ethereum. Avant de développer un ordonnanceur partagé, ils se sont consacrés à améliorer la confidentialité de la blockchain et ont développé l'application CAPE. Ils contribuent également aux outils pour développeurs open source grâce à des initiatives comme la bibliothèque de cryptographie Jellyfish et Hyperplonk.

En novembre 2022, Espresso a commencé à partager son travail sur l'Espresso Sequencer.

Résumé

Espresso Sequencer est un réseau de partage de tri décentralisé, conçu pour le rollup décentralisé, tout en offrant un tri des transactions et une disponibilité des données sécurisés, à haut débit et à faible latence.

Son objectif de conception est de gérer le tri décentralisé et la disponibilité des données des rollups, agissant comme un réseau intermédiaire entre les rollups et la couche L1 sous-jacente.

La conception de l'Espresso Sequencer n'est pas liée à la machine virtuelle (VM), et peut être utilisée avec des VM non-Ethereum, des VM à connaissance nulle et des VM optimistes.

Comment ça fonctionne?

Le cœur de l'ordonnanceur est le protocole de consensus HotShot. HotShot est basé sur le protocole de consensus HotStuff et intègre les derniers résultats de recherche dans plusieurs domaines différents.

HotShot est ouvert et sans autorisation, il décentralise le pouvoir du réseau des ordonnanceurs tout en garantissant la sécurité et l'efficacité, tout en offrant un haut débit et des résultats finaux rapides. HotShot adopte un modèle de sécurité basé sur la preuve d'enjeu (PoS), l'une des exigences clés posées par l'équipe Espresso est d'atteindre des performances robustes sans affecter la taille de l'ensemble des validateurs. En particulier, HotShot doit pouvoir s'étendre pour inclure tous les validateurs Ethereum (, qui sont actuellement plus de 700 000 ) participants.

Espresso Systems tente d'atteindre un niveau de sécurité équivalent à celui d'Ethereum pour son ordonnanceur en utilisant l'ensemble de validateurs existant d'Ethereum. Cette configuration a deux raisons clés :

  1. Sécurité : Le coût de lancement d'un protocole de consensus PoS décentralisé est extrêmement élevé et nécessite une quantité considérable d'énergie. Néanmoins, obtenir un nombre suffisant de participants au réseau peut représenter un défi majeur. En utilisant les mêmes validateurs qu'Ethereum, les ordonnanceurs peuvent atteindre un niveau de sécurité, d'efficacité et de décentralisation qu'ils auraient du mal à atteindre eux-mêmes.

  2. Incitation à l'unité : conceptuellement, il est raisonnable de faire participer les validateurs Ethereum L1 à l'exécution des protocoles sur lesquels fonctionne le rollup Ethereum L2. Dans la pratique, dans un cadre de séquenceur centralisé, presque tous les frais et MEV générés par le rollup peuvent être captés par le séquenceur. S'il n'y a pas de ( ou très peu de ) partagés avec les validateurs L1, il y a des raisons de s'inquiéter de l'impact que cela pourrait avoir sur la sécurité du rollup.

Espresso cherchera à établir une telle relation de coopération par le biais de contrats de re-staking, en particulier avec EigenLayer. Grâce au re-staking d'EigenLayer, les utilisateurs peuvent staker leur ETH et des jetons de staking liquide ETH dans plusieurs protocoles, étendant ainsi la sécurité économique au-delà d'Ethereum lui-même.

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Disponibilité des données Tiramisu

La plupart des rollups dépendent de la blockchain L1 ( comme Ethereum ) pour fournir des données. Cependant, cela n'est pas idéal, car l'espace de bloc L1 est rare et coûteux, ce qui entraîne des frais de transaction élevés pour les utilisateurs. Espresso Systems utilise sa solution d'accessibilité des données Tiramisu efficace pour résoudre ce problème.

Tiramisu a trois couches :

  1. Savoiardi : couche anti-corruption, offrant le plus haut niveau de sécurité.
  2. Mascarpone : garantir une récupération efficace des données par l'élection d'un petit comité de gestion des données.
  3. Cocoa : fournit un réseau de livraison de contenu pour Tiramisu, aidant à réaliser des "performances de niveau Web2".

Espresso Systems a pris en compte la flexibilité et la modularité lors de la conception de son protocole. Si vous n souhaitez pas utiliser Tiramisu, vous pouvez également utiliser n'importe quelle autre solution de disponibilité des données avec son rollup utilisant son ordonnanceur.

Dernière mise à jour

  • 28 novembre 2022 : Americano est le premier réseau de test d'Espresso Sequencer et de HotShot.
  • 20 juillet 2023 : Doppio est le deuxième jalon important et le testnet de HotShot et Espresso Sequencer. Le livre blanc de l'ensemble du projet a également été publié. Doppio apporte plusieurs améliorations d'efficacité à HotShot.
  • 4 août 2023 : Le réseau de test Doppio est officiellement ouvert au public. Des repères de performance et un plan d'étapes suivants ont été publiés.

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Commentaire
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ResearchChadButBrokevip
· Il y a 15h
Il vaut mieux ne pas faire de tri.
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FloorSweepervip
· Il y a 15h
ngmi avec des séquenceurs centralisés... des signaux faibles partout dans cette scène l2 tbh
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SchrodingersPapervip
· Il y a 15h
Centralisation ? Décentralisation ? Quelle confusion, chaque jour je veux voir si je suis en hausse ou en chute, hahaha je vais craquer.
Voir l'originalRépondre0
MetaRecktvip
· Il y a 15h
Alignons-nous jusqu'à la mort, la centralisation dépend aussi de l'humeur.
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bridge_anxietyvip
· Il y a 15h
Quels sont les avantages de la centralisation ? Ce ne sont que des bugs.
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