В октябре 2020 года сооснователь Ethereum Виталик Бутерин представил "Дорожную карту Ethereum, ориентированную на роллапы". В настоящее время мы живем в экосистеме, где господствуют несколько роллапов. Хотя Дорожная карта роллапов Ethereum принесла значительные преимущества, такие как улучшение пользовательского опыта, она также вызвала ряд новых вызовов. Например, разработчики часто сталкиваются с фрагментацией и дилеммами принятия решений при работе с диверсифицированной экосистемой роллапов. Более того, централизованные последователи привели к проблемам, таким как цензура транзакций и эксплуатация 'Майнерской извлекаемой стоимости' (MEV), что приводит к тому, что некоторые пользователи сталкиваются с несправедливыми затратами или операционным опытом.

Существующие основные решения включают Shared Sequencers и Based Rollups для решения проблем, связанных с централизованными секвенсорами. Shared Sequencers предлагают унифицированные услуги секвенирования для нескольких цепочек Layer 2, но как сторонние участники они несут проблемы доверия и механизмов стимулирования. С другой стороны, Based Rollups полагаются на Ethereum L1 proposers для секвенирования, что повышает децентрализацию. Однако время подтверждения транзакции зависит от времени блока Ethereum L1 (около 12 секунд), что не позволяет достичь быстрой окончательности.

Историческое предпосылки Preconfirmations

Предварительные подтверждения, или "Преконфы", могут быть поняты как форма "надежного предварительного просмотра перед окончательным подтверждением." Простая аналогия заключается в том, что вы делаете бронь в ресторане: ресторан подтверждает вашу бронь, но вы еще не пришли. Это форма предварительного подтверждения. Вы получили надежное обязательство, которое гарантирует вам место в указанное время, что экономит вам время, которое вы иначе провели бы в очереди.

Предварительные подтверждения - не новая концепция. В начале развития биткойна сообщество биткойна представило концепцию "0conf." Это означало рассмотрение транзакции как действительной до полного подтверждения биткойн-сетью. Это сократило время ожидания окончательного подтверждения транзакции. В 2023 году Ури Кларман расширил эту идею на Эфириуме путем представлениеконцепция «Связанных предварительных подтверждений». Основная идея заключается в том, что будущие предварительные подтверждающие лица могут не только предварительно подтверждать текущую транзакцию, но и наследовать предварительные подтверждения, сделанные всеми предыдущими предварительными подтверждающими лицами. Primev затем дополнительно...@muratlite/primev-v01#Что-такое-Primev">исследовал эту концепцию, предложив новый механизм торговли под названием “Preconfirm (Pre-conf)”, который позволяет альянсу строителей блоков обязаться включить транзакцию в будущие блоки в определенный временной интервал, чтобы пользователи могли участвовать в предварительных торгах.

(Примевразрабатываетmev-commit, децентрализованная платформа, специально разработанная для координации MEV-транзакций. Используя криптографические обязательства в реальном времени и эффективные механизмы торговли, она помогает пользователям и поставщикам обеспечить надежность и скорость транзакций. Применима к сложным сценариям, требующим быстрого подтверждения и выполнения, таким как предварительные подтверждения и другие стратегии высокочастотной торговли.)

Джастин Дрейк еще больше продвинул эту концепцию, предложив идею «На основе предварительных подтверждений.” В настоящее время многие системы Layer 2 используют централизованные секвенаторы, которые предлагают значительное преимущество в предоставлении предварительного подтверждения. Это подтверждение указывает на то, что секвенатор обязался включить транзакцию пользователя в будущий блок. Однако это подтверждение не является окончательным; пользователи все равно могут столкнуться с переупорядочением или отменой транзакции. Механизм «Based Preconfirmation», предложенный Джастином Дрейком, направлен на обеспечение немедленного предварительного подтверждения при условии, что L1 завершает децентрализованную последовательность (Based Rollup).

Предложение и оптимизация механизма предварительного подтверждения на основе

Концепция Роллапов была впервые представлена Виталиком Бутериным в его статье 2021 года.“Неполное руководство по роллапам”. В этой статье Виталик представил идею «Total Anarchy», которая описывает полностью децентрализованную среду, в которой любой может отправлять пакеты транзакций в любое время без каких-либо ограничений.

В марте 2023 года Джастин Дрейк дополнительно уточнил концепцию Based Rollups в своей статье“Роллапы на основе - суперспособности от L1-последовательности”. Если последовательность свертки управляется L1, она называется базовой сверткой или последовательной сверткой L1. В этой архитектуре генерация и последовательность блоков Rollup выполняются инициаторами на L1, которые могут сотрудничать с поисковиками и строителями для непосредственного включения блоков Rollup в блоки L1. Примечательно, что по умолчанию блоки Based Rollup создаются сборщиками L2, поэтому Based Rollups не увеличивают нагрузку на валидаторов L1.

Для получения дополнительной информации о Based Rollups вы можете ознакомиться со статьейЧто такое Based Rollup, наследующий жизненную силу Ethereum?

Передавая ответственность за последовательность транзакций L1, накопительные пакеты наследуют безопасность и надежность L1, оптимизируя производительность L2. Этот механизм дает ряд преимуществ, таких как снижение инфраструктурных и эксплуатационных расходов для L2. Тем не менее, проблемы остаются, например, тот факт, что большая часть MEV (Miner Extractable Value), генерируемая Based Rollups, поступает в L1. Это, однако, не является серьезной проблемой, поскольку централизованные роллапы в основном генерируют доход за счет комиссий за транзакции L2 и возможностей MEV, причем первые являются основным источником дохода, а вторые требуют значительных затрат на инфраструктуру и обслуживание. Основанные на роллапах сохраняют комиссию за транзакции L2 в качестве основного источника дохода, передавая роль инициаторов на аутсорсинг разработчикам L1, тем самым снижая инфраструктурные и эксплуатационные расходы. Еще одна проблема заключается в том, что Based Rollups не может обеспечить быстрое завершение транзакции. Поскольку время подтверждения транзакции Based Rollup полностью зависит от времени блока Ethereum L1 (в настоящее время около 12 секунд), это резко контрастирует с быстрыми мягкими подтверждениями, предоставляемыми централизованными секвенсорами.

Для решения проблемы скорости подтверждения транзакций в Based Rollups, Джастин Дрейк предложил концепцию На основе предварительных подтвержденийв ноябре 2023 года. Он использует Slash исполнение для предварительного подтверждения роллапов. В первоначальном предложении Джастин Дрейк описал два ключевых предпосылки: во-первых, L1 предлагающие должны согласиться на дополнительные условия штрафа, чтобы стать предварительными подтверждающими (механизм повторного ставки); во-вторых, L1 предлагающие должны иметь возможность обеспечивать включение транзакций в цепочку (списки включения).

Впоследствии, Джастин Дрейк оптимизированныйпредложение, которое позволяет роллапам использовать Ethereum L1 для общей последовательности и предварительного подтверждения без необходимости жесткого разделения. В новом предложении некоторые валидаторы добровольно становятся последователями, в то время как валидаторы, которые не желают упорядочивать транзакции, становятся «включателями». Включатели могут включать транзакции, но не упорядочивают их. Последователи могут переупорядочивать транзакции от включателей и даже вставлять дополнительные транзакции. Пользователи могут отправлять транзакции двумя способами: во-первых, отправляя транзакцию в резервный пул транзакций и оплачивая небольшую плату включателям за ее включение; во-вторых, общаясь с следующим последователем, оплачивая более высокую предварительную плату за запрос предварительного подтверждения. Если последователь не удается завершить транзакцию в предназначенные слоты, включатели все равно могут обрабатывать эти транзакции.

По сравнению с первоначальным предложением, оптимизированное решение непосредственно использует экономическую безопасность Ethereum L1, что позволяет предложителям L1 добровольно стать последователями без дополнительных мер штрафа. Это снижает зависимость от дополнительной инфраструктуры.

От концепции к практике: применение предварительных подтверждений на основе

Taiko: Пионер в разработке и продвижении роллапов на основе

Со второй половины 2023 года Taiko эволюционирует в сторону становления Based Rollup. Как Based Rollup, Taiko полагается на децентрализованную систему предложителей, где предложители запускают специальные клиенты (taiko-geth) и остаются синхронизированными с L2 mempool. Когда предложитель обнаруживает пакет транзакций, которые могут сформировать прибыльный блок, они отправляют предварительно скомпилированный блок на Ethereum L1.

В потоке обработки транзакций пользовательские транзакции, отправленные на Taiko, сначала попадают в пул L2. Поисковики L2 ищут прибыльные транзакции внутри пула и упаковывают их в пакеты транзакций L2. Затем исследователи L1, в качестве предлагателей блоков L2, сортируют эти пакеты транзакций L2 в блоки L2, которые затем включаются в их пакеты транзакций L1 и интегрируются в блок L1. Наконец, проверяющие L1 проверяют и отправляют эти блоки на основную цепь Ethereum для обеспечения окончательности транзакции.

Для повышения эффективности Taiko вводит предварительный механизм подтверждения. Предлагающие могут публиковать предварительную информацию для других участников сети до официальной отправки блока. Это уведомляет их о том, какие транзакции будут включены в следующий блок. Кроме того, предлагающие могут регулярно публиковать небольшие предварительные партии последовательно для строителей блоков, которые могут затем выбрать, чтобы выпустить эти предварительно подтвержденные транзакции в более мелких партиях в L1, а не в одном большом блоке данных, тем самым сокращая затраты на публикацию данных.

Кроме того, в децентрализованной системе предложителей несколько предложителей могут попытаться одновременно отправить блоки, содержащие одни и те же транзакции. В таких случаях только один блок будет принят L1, а остальные будут отменены, и неудачные предложители потеряют свои комиссии за блоки. Для смягчения этого потенциального конфликта Taiko предлагает механизм выборов лидера. В любой момент времени только один предложитель избирается лидером и получает эксклюзивные права на завершение блока. Это гарантирует, что блок, созданный лидером, будет добавлен в блокчейн, в то время как блоки, созданные другими предложителями, будут отклонены, тем самым предотвращая множественные конфликтующие блоки и избегая потерь комиссий для неудачных предложителей.

Puffer UniFi: Переформатирование экосистемы цепи децентрализованных приложений

Puffer Financeтакже представила решение на основе предварительного подтверждения, Puffer UniFi. Как Роллап на основе, упорядочение транзакций на UniFi передается на Ethereum L1, в то время как механизм предварительного подтверждения в Puffer UniFi реализуется через собственную рестейкинг валидаторов.

В процессуальном плане транзакции, отправленные пользователями, сначала обрабатываются валидаторами Puffer, которые зарегистрированы как узлы "Native Restaking" на Ethereum. Валидаторы предоставляют предварительные обязательства пользователям примерно за 100 миллисекунд, что быстро информирует их о том, что их транзакции были получены и будут включены в будущие блоки. Для того чтобы обеспечить, что валидаторы соблюдают свои предварительные обязательства, Puffer также развернул механизм UniFi AVS, который накладывает дополнительные условия штрафа на валидаторов. После предоставления предварительного подтверждения валидаторы Puffer упаковывают эти транзакции вместе с другими и отправляют блоки на Ethereum L1. Наконец, контракт Puffer Sequencer, часть умного контракта Puffer UniFi, принимает пакетные транзакции и обеспечивает подтверждение состояния транзакции, которое не может быть отменено.

Согласно последним дорожная карта, Тестовая сеть UniFi Puffer запланирована к запуску в сентябре 2024 года, а ожидается, что механизм UniFi AVS начнет работу в IV квартале 2024 года, параллельно с основной сетью UniFi.

Видение Puffer UniFi заключается в решении текущей фрагментации ликвидности между цепочками. В будущем приложения, построенные на Puffer UniFi, будут рассматриваться как независимые цепочки приложений. Эти цепочки приложений полагаются на механизмы предварительного подтверждения и упорядочения L1, предоставляемые UniFi, которые снижают затраты на разработку и обеспечивают безупречную совместимость с другими L1-упорядоченными роллапами или цепочками приложений. Например, рассмотрим пользователя Alice, который хочет использовать токены из роллапа A в залог, чтобы занять активы в роллапе B. Поскольку и роллап A, и роллап B полагаются на те же самые валидаторы Ethereum L1 для упорядочения транзакций, валидатор может обрабатывать транзакции Alice на обоих роллапах в том же блоке Ethereum. Это позволяет Alice работать на различных роллапах без необходимости сложных мостов между цепями.

Что еще стоит посмотреть?

Помимо двух упомянутых выше проектов, существует несколько других значимых разработок, связанных с предварительным подтверждением. Например, Primev запустил платформу mev-commit, которая может предоставлять услуги предварительного подтверждения для любого Rollup на основе. Primev также предложил решение, сочетающее mev-commit и списки включения (IL) для предварительного подтверждения блобов. Тем временем, Espresso имеет@EspressoSystems/bft-and-proposer-promised-preconfirmations">была введена модель предварительного подтверждения, обеспечивающая каждому Rollup возможность настраивать порядок последовательности и условия штрафов в предварительном подтверждении, предлагаемом предложителем. Spire имеетзапущенреестр предварительного подтверждения - это система, в которой заявители (такие как крупные операторы и независимые стейкеры) могут размещать залог в ETH. Chainbound также имеет систему роллапов, представленоBolt, протокол, который позволяет предложителям Ethereum делать обязательства относительно содержания их блоков.

Кроме того, чтобы упростить взаимодействие с пользователем и лучше координировать запросы на предварительное подтверждение, исследователи изучают возможность внедрения шлюзов предварительного подтверждения, чтобы абстрагироваться от сложности предварительных подтверждений от пользователей. С помощью шлюзов инициаторы могут делегировать свои права на предварительное подтверждение, а шлюз выполняет более сложные задачи, такие как общение с пользователями и поддержание времени безотказной работы полных узлов. Известные проекты шлюзов предварительного подтверждения включают Aestus, Титан и Ультразвук.

Сталкиваясь с текущей фрагментацией ликвидности в экосистеме Rollup, Based Rollups широко рассматриваются как эффективное потенциальное решение. Например, Адам Кохран, партнер Cinneamhain Ventures, заявил в твиттере, что Based Rollups могут решить экономические проблемы Ethereum Layer 2. Предварительное подтверждение играет важную роль в улучшении пользовательского опыта с Based Rollups. Поскольку несколько крупных протоколов продолжают демонстрировать положительный прогресс, мы будем продолжать отслеживать последние разработки в этой области.

Отказ от ответственности:

1. Эта статья взята из [Исследование ChainFeeds], Все авторские права принадлежат оригинальному автору [Линда Белл]. Если есть возражения против этой перепечатки, пожалуйста, свяжитесь с Gate Learnкоманда, и они справятся с этим оперативно.
2. Отказ от ответственности за обязательства: Взгляды и мнения, выраженные в этой статье, являются исключительно точкой зрения автора и не являются инвестиционным советом.
3. Переводы статьи на другие языки выполняются командой gate Learn. Если не указано иное, копирование, распространение или плагиатство переведенных статей запрещено.