Написано в соавторстве с компанией Arixon. Вдохновленный Джастином. развилка от charlie and dan. спасибо барнабе, майку и джастину за то, что прочитали черновики этой статьи.

В Ethereum L1 все приложения выполняются атомарно на общей машине состояний. Дорожная карта, ориентированная на сворачивание, жертвует этим основным свойством ради масштабирования Ethereum.

Текущий подход к сворачиванию работает хорошо, пока приложения остаются локальными для сворачивания. Однако существует ограничение на количество приложений, которые может поддерживать каждый из этих рулонов (из-за присущих им последовательных узких мест), и они не предназначены для общения друг с другом.

Сегодня давление со стороны регулирующих органов и отсутствие внутренней совместимости заставляют ролловеры двигаться в сторону промежуточных блокчейнов (или ролловерных фреймворков в духе суперчейнов/гиперчейнов), которые позволяют совместно использовать последовательность (и, следовательно, в некоторой степени разделять ликвидность и атомарную совместимость между ними).

Возможный конечный вариант - это мир, в котором каждый новый L2 нуждается в стороннем промежуточном ПО - общей службе секвенсора - для эффективного взаимодействия с остальными.

Важным - и недооцененным - компромиссом при таком подходе является то, что ролловеры больше не наследуют ни базовых гарантий непрерывности L1 (большая часть того , что делает Ethereum особенным), ни всей силы его доверительной нейтральности (поскольку ролловеры будут полагаться на альтернативный механизм консенсуса вне Ethereum).

Ролики на основе предлагают другое видение будущего, устойчивого к цензуре: будущее, построенное на нейтральности базового слоя и "живости" в качестве первого принципа. Это видение является инклюзивным, а не конкурентным по отношению к существующим роллапам. Optimism и другие платформы смогут стать базовыми без ущерба для своей бизнес-модели.

Что такое свертывание на основе?

Напомним, что основанные (или L1-последовательные) роллапы - это особое подмножество роллапов. Последовательность таких сворачиваний максимально проста и наследует L1 liveness и децентрализацию. Более того, основанные роллы особенно экономически выгодно отличаются от своих базовых L1.

Считается, что сворачивание основано, или L1-последовательно, когда его последовательность определяется базой L1. Более конкретно, основанный сворачивающийся блок - это такой блок, в котором следующий предлагающий L1 может, в сотрудничестве с искателями и создателями L1, без разрешения включить следующий сворачивающийся блок в качестве части следующего блока L1.

Ролл-апы на основе уникальны тем, что они наследуют свойства liveness базового слоя и могут достичь совместимости, не полагаясь на промежуточный блокчейн (что позволяет значительно повысить их достоверную нейтральность без снижения эффективности). Эти особенности лучше всего объясняются в сравнении с другими архитектурами сворачивания.

Архитектуры сворачивания

Большинство роллапов сегодня используют централизованный секвенсор. Секвенсор собирает транзакции из mempool, группирует их и отправляет на L1. Главное преимущество этого подхода заключается в том, что секвенсор предоставляет пользователям быстрые предварительные подтверждения. Это также помогает снизить риски для стартапов на ранних стадиях, не имеющих доказательств мошенничества/действительности, и уменьшить риск ошибок в системе доказательств для тех, у кого они есть. Если секвенсор управляется доверенной организацией (например, Фондом Оптимизма), вероятность того, что произойдет недействительный переход состояния, значительно снижается.

Основная проблема централизованных секвенсоров (помимо возможности злоупотребления MEV) заключается в том, что они представляют собой единую точку отказа с точки зрения обеспечения оперативности и устойчивости к цензуре. Хотя в текущих роллапах предусмотрены люки для выхода и принудительное включение для защиты от простоев секвенсоров и цензуры, в реальности это не принесет пользы значительному проценту пользователей L2, от которых нельзя ожидать, что они будут тратить значительные суммы на транзакции L1. Другая потенциальная проблема заключается в том, что если пользователи вынуждены использовать выходные люки, то сетевые эффекты этого сворачивания обнуляются. Кроме того, влиятельному правительству или регулятору относительно легко навязать требования KYC или санкции цепочке через секвенсор.

Общие секвенсоры призваны решить многие проблемы, связанные с централизованными секвенсорами, например, обеспечить взаимодействие между экосистемами рулонов и усилить децентрализацию: Espresso Systems и Astria - команды, работающие над этим подходом. Приятным аспектом дизайна секвенсора с общим доступом является то, что почти все существующие роллапы могут реализовать эту архитектуру, независимо от того, оптимистичные они или zk. Идея заключается в том, что роллапы, принявшие такой дизайн, будут обладать способностью атомарно составлять композиции друг с другом, сохраняя при этом более высокий уровень децентрализации по сравнению с роллапами с централизованной последовательностью.

Один из недостатков модели внешнего секвенсора с общим доступом заключается в том, что роллы не наследуют свойства liveness базового слоя (недооцененный фактор устойчивости к цензуре). Еще один минус заключается в том, что в какой-то момент ему, скорее всего, потребуется собственный токен (или же для того, чтобы быть прибыльным, нужно будет участвовать в мнительной форме мев-добычи), а это значит, что роллапы, которые на него опираются, по всей вероятности, будут менее экономически согласованы с базовым слоем.

Основанный роллап напрямую использует провайдеров L1 в качестве общих секвенсоров, не завися от внешнего консенсуса системы общих секвенсоров, такой как HotShot для Espresso (и сопутствующих ей токенов-посредников и/или mev-политики). Таким образом, он наследует больше нейтральности базового слоя.

Операционная совместимость

Используя строителей и пропперов базового слоя, основанные роллапы могут сохранять совместимость между роллапами, партии которых подаются в одном и том же блоке, без необходимости в дополнительном промежуточном программном обеспечении.

Быстрые предварительные подтверждения (порядка 100 мс) тривиальны при централизованном секвенировании и достижимы при внешнем консенсусе PoS. Быстрое предварительное подтверждение с помощью секвенирования L1 может быть достигнуто за счет использования EigenLayer, списков включения, SSLE и mev-boost.

Simplicity

Основанное секвенирование максимально простое; оно значительно проще даже централизованного секвенирования (хотя основанное предварительное подтверждение вносит некоторую сложность). Секвенирование на основе секвенсора не требует проверки подписи секвенсора, не требует аварийного люка и внешнего консенсуса PoS.

Последовательность на основе (без preconfs) работает на тестовых сетях уже сегодня. Первый основанный ролловер Taiko готовится к запуску в мейннете и ожидает выхода в свет в 1 квартале 2024 года.

Основанный ролл-ап питч

Одной из суперсильных сторон Ethereum и ключевым отличием от BFT-цепочек Solana или Cosmos является его способность к самовосстановлению после срыва (прямое следствие его гарантий liveness). Такой акцент на динамической доступности позволяет базовому уровню быть чрезвычайно устойчивым и процветать даже в условиях сильной враждебности - устойчивость к Третьей мировой войне фактически является явной целью разработки.

В то время как преобладает мнение, что конструкция с принудительным включением позволяет сворачиваться в рулон, используя преимущества L1, реальность такова, что сворачивание в рулон, не основанное на принципе принудительного включения, страдает от снижения эффективности (даже при наличии аварийных люков).

По сравнению с основанными сворачиваниями, не основанные сворачивания имеют более слабые гарантии расчетов (транзакции должны ждать тайм-аут до гарантированного расчета), подвержены токсичному MEV (из-за кратковременной цензуры секвенсора в период тайм-аута), и часто требуют от пользователей штрафа за время и газ для выхода (из-за неоптимального сжатия данных непакетных транзакций).

Как следствие, они рискуют сбросить свои сетевые эффекты в ответ на массовый выход, вызванный сбоем в работе секвенсора - например, атакой 51% на децентрализованный механизм секвенирования PoS.

Основная идея, лежащая в основе роллапов, заключается в том, чтобы использовать разделение L1 proposer-builder для включения L2 блобов (включая любое сжатие) нативно, а не с помощью секвенсора. С этой точки зрения, они наследуют все, что может предложить L1.

Первоначальная реализация Arbitrum была основана на сворачивании. Секвенсор был введен только позже из-за потребности пользователей в более быстрых транзакциях. Основанное предварительное подтверждение разрешает это противоречие. Как только EigenLayer, списки включения и SSLE начнут работать (более длинные заставки предложений), основанные роллапы смогут унаследовать свойства L1, связанные с быстротой и цензуроустойчивостью, без ущерба для пользовательского опыта.

Это видение является всеобъемлющим и не конкурирует с существующими ролл-апами и их моделями доходов. В частности, основанные сворачивания сохраняют возможность получения дохода от платы за перегрузку L2 (напр. Базовые сборы L2 в стиле EIP-1559), несмотря на потенциальную потерю некоторого дохода от MEV.

Основанные рулоны также сохраняют возможность суверенитета, несмотря на делегирование последовательности L1. Основанный роллап может иметь токен управления, может взимать базовые платежи и использовать поступления от таких базовых платежей по своему усмотрению (например, для финансирования общественных благ в духе Оптимизма).

Преимущества свертывания на основе

1. Более низкие затраты: Последовательность, основанная на использовании газа, не требует накладных расходов. Нет необходимости даже проверять подписи централизованных или децентрализованных секвенсоров. Простота секвенирования на основе уменьшает затраты на разработку, сокращает время выхода на рынок и уменьшает площадь поверхности для секвенирования и выведения ошибок.
2. Экономическое соответствие: Нет необходимости использовать промежуточное решение с собственным токеном. Кроме того, MEV, полученный в результате сворачивания баз, естественным образом перетекает в базовый L1. Эти потоки укрепляют экономическую безопасность L1 и, в случае с MEV burn, улучшают экономическую нехватку родного токена L1. Такая тесная экономическая связь с L1 может помочь основанным на ней роллапам обрести легитимность.
3. Лучшая нейтральность и быстрота: Основанное секвенирование наследует децентрализацию L1 и естественным образом использует инфраструктуру L1 "искатель-создатель-предлагатель" (что делает его более нейтральным с точки зрения доверия). Основанная последовательность пользуется теми же гарантиями быстродействия, что и L1 (в отличие от небазированных сворачиваний, которые страдают от ухудшения быстродействия).
4. Простота: Секвенирование на базе максимально простое; значительно проще, чем даже централизованное секвенирование. Секвенирование на основе секвенсора не требует проверки подписи секвенсора, не требует аварийного люка, токена и внешнего PoS-консенсуса.

Недостатки свертывания на основе

1. Потеря дохода от MEV: Основанные роллапы отказываются от MEV в пользу L1, ограничивая свой доход базовыми взносами.
   • Контраргумент 1: Сегодня MEV - это небольшая часть доходов от сворачивания по сравнению с платой за перегрузку. Разумно предположить, что так будет и в дальнейшем (по мере того, как приложения будут становиться все более чувствительными к мевам, а такие методы борьбы с ними, как пороговое шифрование, получат более широкое распространение). По тем же причинам возможно, что в будущем доход от MEV уменьшится.
   • Контраргумент 2: В целом, переход на базирование может на самом деле увеличить общий доход для роллапов. Вполне возможно, что ландшафт сворачивания будет таким, что победитель получает больше всех (благодаря сильным сетевым эффектам синхронной совместимости), и выигравший сворачиватель может использовать улучшенную безопасность, децентрализацию, простоту и согласованность основанных сворачивателей для достижения доминирующего положения и, в конечном счете, максимизации дохода.
2. Сложнее разделить затраты между роллапами: Внешнее совместное секвенирование дает Вам возможность "бесплатно" разделить затраты на размещение данных, например, купить один блоб для размещения данных из двух роллапов, что снижает затраты по сравнению с покупкой двух отдельных блобов.
   • Контраргумент: Возможно, что поставщик L1 может распределить затраты между всеми основанными роллапами, на которые он претендует. Если сделать еще один шаг вперед, то L1 может разделить расходы с другими службами, включая совместные секвенсоры.
3. Пропускная способность все еще ограничена L1: все ролл-апы используют один и тот же ограниченный по пропускной способности Ethereum L1. Не все из них могут одновременно достигать своих показателей tps, поскольку данные находятся на цепи.
   • Контраргумент 1: Это верно для всех рулонов. Если основанные роллапы получат значительное распространение, то L1 в определенной степени будет развиваться в соответствии с требованиями основанных роллапов.
   • Контраргумент 2: 4844 (ожидается в 1 квартале 2024 г.) отделит ценообразование DA от конкуренции на уровне исполнения. Ethereum с Danksharding может масштабировать пропускную способность DA настолько, насколько позволяет пропускная способность Интернета.
4. Машина с общим состоянием все еще лучше для атомарности: Вы все еще не получаете таких же гарантий атомарности, как при транзакциях на общей машине состояний (например, полностью на Ethereum L1), поскольку предлагающий не является исполнителем транзакций.
   • Контраргумент 1: Атомарная асинхронная компоновка переоценена.
   • Контраргумент 2: Если атомарность действительно окажется желательной в асинхронном контексте, то <a href="https://hackmd.io/@EspressoSystems/SharedSequencing#Cryptographically-guaranteed-cross-rollup-atomic-bundles"> atomic bundles + <a href="https://hackmd.io/@EspressoSystems/SharedSequencing#Cryptoeconomically-guarantured-cross-rollup-atomicity"> криптоэкономические гарантии, вероятно, достаточно хороши для большинства случаев использования.
5. Основанные преконфы вносят дополнительные предположения о доверии: Поскольку транзакции без преконфа (внутри роллапа) ставятся в очередь до тех пор, пока не будет зафиксирован следующий слот преконфа, если только 100% валидаторов не задействованы в качестве преконфайеров, гарантии быстродействия роллапа с преконфами на основе будут строго хуже, чем у роллапа без преконфов на основе (и, следовательно, строго хуже, чем у базового слоя).
   • Контраргумент 1: На практике разница должна быть незначительной. Основанные преконфы начинают работать только в том случае, если 20-30% валидаторов задействованы в качестве преконфирматоров, так как достаточное количество валидаторов L1 должны быть преконфами, чтобы с высокой вероятностью иметь хотя бы один преконф в преддверии. Сегодня в цепочке маячков находится не менее 32 предложений. Это означает, что если 20% валидаторов являются преконферансье, то преконферансье будет с вероятностью не менее 1 - (1 - 20%)^32 ≈ 99,92%. Если 30% валидаторов являются преконферансье, то этот показатель увеличивается до 1 - (1 - 30%)^32 ≈ 99,999%. Если Вас беспокоят повторные орги или случайное отключение преконферов, Вы можете подсчитать, что для любого заданного % валидаторов, участвующих в преконферов, в преддверии будет как минимум 2 или 3 (или n) преконферов. Существует %, гораздо меньший, чем 100, для которого разница в гарантиях быстродействия пренебрежимо мала (хотя это точное число может отличаться в зависимости от того, с кем Вы разговариваете). Это совсем другое дело, чем полагаться на внешний консенсус в вопросе о том, что такое liveness.
   • Контраргумент 2: SSLE (Single Secret Leader Elections) позволит значительно увеличить заблаговременность (например, до 1024 слотов), что фактически устранит эту проблему. Обратите внимание, что в рамках SSLE преконферы могут рекламировать (вне цепи и на цепи) доказательства с нулевым знанием, что они являются преконферами, в своих соответствующих слотах, не раскрывая дополнительной информации о своем pubkey валидатора.
   • Контраргумент 3: Хотя SSLE исправляет эту проблему, нам даже не нужно ждать SSLE, поскольку мы можем самостоятельно увеличивать время ожидания предложений. И сделать это гораздо проще.

В кратком изложении

Дизайн протокола сворачивания неясен. Не существует "правильного" уровня децентрализации или безопасности. Такие качества, как сопротивление цензуре, не могут быть определены исчерпывающим образом.

Сегодня роллы подталкивают к использованию промежуточного программного обеспечения blockchain с внешним консенсусом, чтобы децентрализовать их последовательность и улучшить взаимодействие между доменами. Ролл-апы на основе предлагают более простую, нейтральную и экономически выгодную альтернативу.

Основанные роллы с быстрым предварительным подтверждением проверяют гипотезу о том, что разработчикам приложений (и их пользователям) важно в полной мере использовать супервозможности Ethereum в области liveness и credible neutrality, если они могут сделать это таким образом, чтобы не жертвовать эффективностью (в данном случае скоростью подтверждения).

При использовании базовых предустановок компромиссы между пользователем и опытом исчезают.

Отказ от ответственности：

1. Эта статья перепечатана с сайта [<a href="https://hackmd.io/@sacha/based-rollup-thesis"> hackmd]. Все авторские права принадлежат оригинальному автору[sacha ]. Если у Вас есть возражения против этой перепечатки, пожалуйста, свяжитесь с командой Gate Learn, и они незамедлительно рассмотрят их.
2. Предупреждение об ответственности: Мнения и взгляды, выраженные в этой статье, принадлежат исключительно автору и не являются инвестиционным советом.
3. Перевод статьи на другие языки осуществляется командой Gate Learn. Если не указано, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещены.