Основні моменти:

• Rollup - це технологія, яка перекладає завдання послідовного виконання транзакцій з основного ланцюжка Ethereum (Layer 1) на Layer 2, де вони виконуються. Ці транзакції потім вирішуються та перевіряються на Layer 1, успадковуючи основні переваги Ethereum щодо безпеки та децентралізації, при цьому значно покращуючи продуктивність на Layer 2.
• Taiko, Type-1 zkEVM, вводить дві інноваційні рамки - Based Contestable Rollup (BCR) та Based Booster Rollup (BBR), які значно розширюють технічні переваги Based Rollup. BCR покращує безпеку мережі за допомогою багатодоказової системи та механізмів вирішення спорів, тоді як BBR покращує масштабованість за допомогою розділення для виконання транзакцій та зберігання даних.
• Puffer UniFi, протокол повторного стейкінгу, побудований на Eigenlayer, забезпечує послідовність транзакцій на основі рівня 1, попереднє підтвердження та крос-чейн операції зведення, спрощуючи розробку виділених ланцюгів. Ці інновації долають деякі традиційні обмеження Based Rollup, забезпечуючи повернення цінності на базовий рівень Ethereum.
• Хоча Based Rollup все ще знаходиться на ранній стадії та стикається з технічними викликами, а також конкуренцією від інших методів послідовності, його переваги в галузі безпеки, децентралізації та простоти позиціонують його як перспективний напрямок для майбутнього розвитку технології Rollup. Він має потенціал відкрити шлях до більш децентралізованого та інноваційного підходу до проектування Rollup.

Як технічне рішення, яке поєднує функціональність послідовності транзакцій з L2 в L1, Based Rollup швидко був прийнятий протоколами, такими як Taiko та Puffer Finance, з моменту його пропозиції в березні 2023 року дослідником Ethereum Foundation Джастіном Дрейком і продовжує розвиватися. Ця стаття досліджує його механізми, унікальні переваги та поточні проблеми, досліджуючи його потенціал по формуванню майбутньої технології блокчейну.

Фон та механіка технології Based Rollup

Фон: Layer 2, Rollup та Sequencers

Блокчейн-спільнота на власному досвіді переконалася, що масштабувати Ethereum без шкоди для його безпеки та децентралізації складно. Розробники сходяться на думці, що перенесення виконання транзакцій на рівень 2 (L2) позбавить основний ланцюг (рівень 1) від високих вимог до пропускної здатності транзакцій. В основі цього рішення лежить технологія rollup.

У простих термінах Rollup складається з набору смарт-контрактів на Шарі 1 та мережевих вузлів на Шарі 2. Шар 2 відповідає за виконання транзакцій, тоді як Шар 1 відповідає за вирішення, консенсус та верифікацію даних, забезпечуючи безпеку транзакцій. Цей підхід значно зменшує навантаження на основний ланцюжок Ethereum, перекладаючи багато транзакцій на Шар 2, знижуючи комісії за транзакції та відкриваючи шлях для більш широкого прийняття блокчейну.

Ролапи, як правило, поділяють на дві категорії: ZK Rollup та Оптимістичний Rollup.

ZK Rollup перевіряє поза ланцюжкові транзакції за допомогою доказів з нульовим рівнем знань, що пропонує високий рівень безпеки та конфіденційності, але потребує складного розгортання та значних апаратних ресурсів. Натомість, Оптимістичний Rollup обирає більш оптимістичний підхід, потребує доказу шахрайства лише у випадку виникнення суперечок. Це робить Оптимістичний Rollup більш вигідним з точки зору вартості та ефективності в перевірці, але збільшує час розгляду суперечок та виведення коштів.

У системі Rollup секвенсор є важливою складовою частиною вузлів мережі 2-го рівня, відповідальною за отримання запитів на транзакції, визначення їх порядку виконання, пакування їх і передачу до розумних контрактів 1-го рівня. Секвенсор відіграє ключову роль у покращенні ефективності обробки транзакцій та користувацького досвіду.

Наприклад, в Arbitrum, який використовує Optimistic Rollup, транзакції послідовно розташовуються послідовником на основі принципу «Першим прийшов - першим обслужений» (FCFS). Після підтвердження послідовником порядку, він записує транзакції в блоки на 1 рівні (Ethereum mainnet) і надає негайне «передпідтвердження» на 2 рівні, що дозволяє користувачам знати, що їхня транзакція завершена на 2 рівні, перш ніж вона буде завершена на 1 рівні.

Однак, якщо послідовник не вдасться або впаде перед завершенням цього процесу, транзакція користувача залишається на рівні 2 і не завершується на рівні 1. Цей сценарій розкриває потенційні ризики, такі як затримки транзакцій та недоступність, які дійсно відбулися.

Ця централізована конструкція послідовника послаблює контроль Ethereum над рішенням рівня 2 на рівні врегулювання, що потенційно може призвести до проблем, таких як цензура, помилки, видобуток MEV, фронтранінг, фрагментація трафіку та навіть примусове вимкнення (як у випадку Linea та Blase через крадіжку активів), що може підірвати стабільність та безпеку всієї системи Rollup.

У підсумку централізація послідовників стала значущою проблемою в галузі через надмірну владу, яку вони надають.

Технічний прорив на основі роллапу

Ідея того, щоб основний ланцюг Ethereum виконував послідовність, можна відстежити до засновника Ethereum Віталіка Бутерина в початку 2021 року. Він уявив собі дуже гнучке та масштабоване рішення для блокчейну, яке він назвав «Total Anarchy» Rollup, де кожен міг б масштабувати транзакції без обмежень.

Віталік, разом з Джастіном Дрейком, який пізніше запропонував Based Rollup, запропонував досягти цієї мети за допомогою інноваційної концепції Separation (PBS) пропозиційників-будівельників. В рамках цієї структури роль пропонента блоку фундаментально змінюється; замість максимізації незалежного доходу від блоку, пропоненти покладаються на ринковий механізм, де кілька учасників подають пакети (або блоки Rollup у випадку Layer 2) пропоненту. Потім пропонент вибирає пакет з найвищою комісією для подачі. Цей процес схожий на механізм Mempool на рівні блоку, обмежуючи автономію пропонента і запобігаючи безконтрольному пошуку оптимальних транзакцій по всій мережі. Замість цього пропоненти перевіряють наперед встановлені блоки з резервного пулу.

Цей механізм натхненний стратегіями управління міським рухом, де зони роботи таксі обмежені, щоб забезпечити конкуренцію постачальників послуг (пропонентів) у певному діапазоні (ринку). Це зменшує неефективність, спричинену неорганізованою конкуренцією, такою як нехтування поїздками на далекі відстані з низькою вартістю, і допомагає передати повноваження щодо прийняття рішень щодо будівництва блоків від рівня 2 до основного ланцюга, що призводить до більш централізованого та впорядкованого процесу виробництва блоків.

Наразі більшість рішень Rollup все ще є «навчальними колесами», що означає, що вони ще не досягли мінімізації довіри або повної бездоганності. Щоб вирішити проблеми ефективності та довіри при послідовному виконанні, перевірці та виконанні існуючих рішень Rollup, багато запропонували альтернативи.

Суверенні Rollkit Rollups, наприклад, ввели «чисте правило вибору вилки», яке наголошує на вирішенні проблем ціноутворення ресурсів або векторів відмови в обслуговуванні (DOS) на рівні виконання. Наприклад, якщо пакет містить безкінечний цикл (наприклад while(true)) і витрачає максимальну кількість газу, суверенні Rollkit Rollups вживуть заходів, таких як спалювання газу, щоб з ним справитися.

Навіть Opside запропонувала раннє рішення Native, пропонуючи вдосконалення PoS Ethereum, що дозволяє IDE ставати валідаторами. Ці валідатори будуть діяти як послідовники та доведники на рівні 3, з послідовниками, які пропонують блоки, а доведники генерують zk-доведки для їх перевірки. Перший доведник, який надішле дійсний довідку, отримає винагороду за блок.

Дослідник Фонду Ethereum Джастін Дрейк отримав визнання за формальну пропозицію забезпечити послідовність на головному ланцюжку L1. У блозі від березня 2023 року (хоча концепція може бути введена раніше), він перший раз повністю сформулював прототип Based Rollup.

«Rollup вважається базовим або L1-послідовним, коли його послідовність залежить від базового L1. Конкретніше кажучи, базовий rollup - це той, у якому наступний пропозиціонер L1 може, співпрацюючи з пошуковиками та будівельниками L1, дозволено включити наступний блок rollup як частину наступного блоку L1 без дозволу.

Ця ідея має на меті подолати обмеження існуючих Rollups шляхом віддаленого надання прав на послідовність до валідаторів Ethereum L1. Завдяки його тісному взаємозв'язку з Layer 1 Джастін назвав його Based Rollups або L1-послідовні Rollups.

Цей дизайн дозволяє L1 пропозерам співпрацювати з L2 пошуковиками та будівельниками без необхідності в дозволі, безпосередньо включаючи блоки Rollup в блоки L1. Роблячи це, Based Rollup централізує права послідовності та мінімізує довіру, оскільки всі операції послідовності виконуються валідаторами Ethereum L1, які вже пройшли строгий відбір та перевірку довіри.

Коли Джастін Дрейк представив концепцію Based Rollup, він також запропонував інноваційну ідею: повторне використання валідаторів Ethereum для підтвердження транзакцій Rollup. Ідея полягає в тому, що зі зростанням кількості Rollups (включаючи універсальні та спеціалізовані Rollups), потрібне універсальне рішення для підтвердження цих транзакцій. За допомогою існуючого пулу валідаторів Ethereum Based Rollup може значно зменшити витрати на підтвердження та покращити ефективність підтвердження.

Оскільки рішення на основі Rollup недавно були прийняті протоколами, такими як Taiko та Puffer Finance, Віталік, Джастін та інші більш детально розглянули потенціал цієї технології, що привернуло деяку увагу ринку.

Звичайно, порівняно з іншими рішеннями для масштабування, Based Rollup все ще перебуває на початковій етапі дослідження. У наступних розділах ми розглянемо його технічні деталі та сценарії застосування.

Аналіз технології Based Rollup

Технологія Based Rollup ґрунтується на публікації змін стану транзакцій після послідовного розміщення на рівні 1 (L1), що дозволяє отримувати MEV (Максимально можливу вартість) з рівня 2 (L2). Цей підхід використовує Ethereum L1 для вирішення всіх потреб у послідовності та безпеці.

Технічні принципи

Засновані зведення спрощують типовий процес секвенування, розподіляючи завдання на вузли на L1 (наприклад, основну мережу Ethereum). Ці вузли, включно з пошукачами або учасниками L1, можуть без дозволу надсилати дані про транзакції Based Rollups виробникам блоків L1. Пошуковики та розробники (потенційно заохочені Based Rollup або третіми сторонами) несуть відповідальність за інтеграцію даних про транзакції Rollup у блоки та їх надсилання.

Доручивши відповідальність за послідовність дій виробникам блоків L1, дизайн Based Rollup стає більш узгодженим, що дозволяє L2 зосередитися виключно на ефективності виконання. Це також дозволяє Based Rollup успадкувати децентралізовані властивості L1, тісно інтегруючись з економічною моделлю L1, де комісійні сплачуються безпосередньо вузлам L1 (таким як валідатори Ethereum).

По суті, рівні консенсусу, публікації даних і розрахунків Based Rollup базуються на Ethereum, тоді як лише рівень виконання побудований у мережі Rollup, зокрема керуючи виконанням транзакцій та оновленням стану.

Операційний процес

Операція Based Rollup передбачає збір транзакцій у пакети L2-шукачами та їхнє надсилання L2-пропонувальникам блоків, які потім будують L2 блоки. Нарешті, L1-шукачі включають ці L2 блоки до L1 блоків, завершуючи процес послідовності та запису.

• Пошуковики L2 збирають транзакції: Пошуковики L2 компілюють транзакції L2 в пакети й відправляють їх у пропозиції блоків L2.
• Побудова L2-блоку: пропоненти L2-блоків використовують ці пакети для побудови L2-блоку.
• L1 включає блоки L2: пошукові системи L1 потім включають ці блоки L2 (або їх пакети) в блоки L1, завершуючи процес послідовного розташування та запису.

Переваги та виклики, пов'язані з Based Rollup

Переваги Based Rollup

Основною перевагою Based Rollup є його можливість передачі відповідальності за послідовність транзакцій на L1, тим самим успадковуючи повну децентралізацію та активність Ethereum, при цьому значно покращуючи продуктивність L2. Цей підхід спрощує технологію, зменшує затримку та знижує операційні витрати без додаткових заходів безпеки.

Економічно, майнери L1 виграють від участі у послідовності транзакцій L2, що покращує загальне здоров'я мережі та економічну безпеку.

Конкретні переваги включають в себе:

1. Liveness: Based Rollup може уникнути перерв у мережі або проблем з цензурою, які часто спостерігаються в традиційних Rollups через відмови послідовників. Це забезпечує швидкі та ефективні транзакції без потреби у запасних механізмах.
2. Децентралізація: Використовуючи існуючу інфраструктуру пошуковиків L1, будівельників та виробників блоків, Based Rollup зберігає високий рівень децентралізації, відповідно до відкритих та прозорих принципів Web3.
3. Простота: Based Rollup успадковує безпеку та децентралізацію Ethereum L1, повторно використовуючи його базовий стек валідаторів та інфраструктуру розділення Proposer-Builder (PBS), що усуває необхідність у пропрієтарних системах послідовності L2 або зовнішніх механізмах консенсусу, тим самим зменшуючи складність та ризики безпеки.
4. Економічна ефективність: Завдяки послідовності обробки L1 обробка та підтвердження транзакцій L2 стають більш ефективними, без необхідності складної інфраструктури та енергоспоживання для обробки та перевірки транзакцій L2, як у Optimistic Rollup та ZK Rollup, особливо в середовищах з високим рівнем транзакцій.
5. Збалансовані економічні стимули: MEV переходить на L1, підсилюючи економічну безпеку та підкріплюючи цінність Ethereum як рівень врегулювання. Тим часом, L2 все ще може генерувати дохід від плати за перенавантаження, зберігаючи певний ступінь економічної автономії.
6. Суверенітет: Навіть якщо послідовність залежить від L1, Based Rollup зберігає контроль над токенами управління, збіром комісій та автономним використанням доходів, забезпечуючи його незалежну роль у екосистемі. L1 також гарантує, що вартість повертається для зміцнення суверенітету його основного шару, пом'якшуючи ризики фрагментації та неефективності, спричинені незалежними операціями L2.

Виклики Based Rollup

Вбудовані механізми та технічні обмеження

Хоча Based Rollup пропонує значні переваги, він також має помітні технічні та оперативні обмеження, які можуть уповільнити його широке поширення:

1. Обмеження доходів та втрати MEV: Оскільки послідовність залежить від L1, більшість доходів MEV спрямовані на валідаторів L1, що обмежує потоки доходів Based Rollup. Це може викликати занепокоєння щодо стійкості та прибутковості проектів, тому багато проектів L2 та RaaS сумніваються у використанні цієї моделі через потенційні фінансові недоліки.
2. Зменшена гнучкість послідовності: Делегування послідовності до L1 зменшує гнучкість у послідовності транзакцій, що впливає на стратегії, такі як перше прийшов - перше обслуговування (FCFS). Додавання технічних рішень для вирішення цієї проблеми збільшує складність протоколу. Крім того, послідовність L1 може віддавати перевагу прибуткам майнерів перед найкращими інтересами користувачів Based Rollup.
3. Затримка підтвердження транзакції: Теоретично, підтвердження транзакції Based Rollup пов'язане з часом блоку L1 (наразі 12 секунд на Ethereum), що може не відповідати очікуванням користувачів на миттєвість. Хоча механізми повторного ставлення можуть пропонувати попереднє підтвердження, ці рішення все ще є нестійкими та не поширеними. Наприклад, у вихідній реалізації Arbitrum та першому публічному тестовому мережі (Ropsten L2) використовувалася ця природна конструкція Rollup, але пізніше централізований послідовник L2 замінив її, щоб відповісти на попит на швидкі транзакції. Повернення до початкового методу може бути сприйнято як крок назад.
4. Можливі проблеми децентралізації: Незважаючи на те, що Based Rollup користується децентралізацією L1, механізм аукціону для прав блоку, призначений для захоплення MEV, може підвищити бар'єр для участі в L1 та ускладнити ситуацію.
5. Виклики призначення ролей: Багато обговорень не враховують практичні виклики переназначення ролей після заміни початкового дизайну секвенсора на Based Rollup. Хоча MEV, що надходить на L1, забезпечує економічні стимули для валідаторів, інтеграція валідації Rollup в протокол Ethereum, встановлення справедливого розподілу прибутку від MEV та управління перенавантаженням або проблемами консенсусу, пов'язаними з поданням транзакцій одночасно декількома пошуковиками, залишаються нерозв'язаними. Проекти, такі як Taiko, продовжили працювати над вирішенням цих викликів, про що буде сказано пізніше.

Тиск зовнішньої конкуренції

Based Rollup також стикається з конкурентним тиском з боку інших оптимізованих рішень для секвенування. На додаток до підходу Based Rollup, який полягає у відмові від секвенсерів L2, існує багато інноваційних та зручних альтернатив:

Спочатку незначні модифікації механізмів підтвердження або методів перевірки, таких як алгоритм погодження PoE в Polygon, децентралізують послідовність на рівні мережі Rollup.

По-друге, незалежні децентралізовані архітектури послідовності, такі як Metis, використовують пул послідовників, створених з кількох вузлів, використовуючи випадкову ротацію, стейкінг, PoS згоду для керування багато-підписовими ключами та вибірковим вибором валідатора для досягнення децентралізованої послідовності. Натомість, Espresso пропонує модульне послідовне проміжне ПЗ, яке надає спільні послідовність для L2. SUAVE від Flashbots вводить сумісний з EVM ланцюжок, присвячений послідовному розташуванню транзакцій через блок «торгівлю».

Ще одним прикладом є SQUAD, розроблений компаніями Eigenlayer і AltLayer. SQUAD розроблений як відкрита мережа для будь-якого оператора EigenLayer AVS (Actively Validated Services), який потребує мінімального стейкінгу LST або делегованого стейкінгу для реєстрації запитів на послідовність від Rollups та відповідних послідовників.

Зауваженням є те, що на ринку є деякі дискусії, що вказують на конкуренцію між AVS і Based Rollup, але насправді вони не конкурують безпосередньо. Based Rollup в основному фокусується на методах пропозицій блоків, тоді як AVS пропонує PoS або іншу засновану на згоді безпеку для DApps, які не можуть безпосередньо розгортатися на Ethereum. Між ними немає технічних конфліктів, і останні розробки, такі як повторне участь Eigenlayer в стейкінгу разом з децентралізованою послідовником Espresso, можуть сприяти прийняттю Based Rollup, дозволяючи валідаторам L1 брати участь у послідовних операціях. У кінцевому рахунку, вибір використання валідаторів L1 як послідовників залежить від проектів, таких як Espresso, а не Eigenlayer.

Висновок: перенесення ролі послідовності транзакцій з L2 на L1 не вирішує всі виклики і може призвести до появи нових. Хоча рішення, такі як протокол перезастосування Eigenlayer та доведення нульової знаності (ZKP), можуть вирішити деякі вроджені обмеження Based Rollup, повністю розвинутого рішення ще не з'явилося. Навпаки, спільні послідовники, розроблені проектами, такими як Eigenlayer, набирають популярності завдяки своїй гнучкості та легкості впровадження, ставлячи значну конкуренцію Based Rollup. Це свідчить про те, що Based Rollup може потребувати адаптації шляхом інтеграції інших технологій для кращого відповідності його сценаріям застосування.

Використання на основі Rollup

Концепція Based Rollup існує вже трохи більше року і представляє оновлений підхід до старої ідеї. В результаті теорія та деталі реалізації все ще уточнюються, і наразі лише кілька проєктів будують на основі Based Rollup. Нижче ми поділимось трьома практичними прикладами того, як використовується ця технологія.

Taiko: Перший рівень 2, що глибоко досліджує та реалізується на основі Rollup

Taiko - це рішення для масштабування 2-го рівня (L2), яке використовує технологію ZK Rollup та розробило тип-1 zkEVM. Цей zkEVM надає ті самі опкоди та функціональність, що й Ethereum, забезпечуючи високу сумісність з існуючою екосистемою Ethereum.

Незабаром після введення концепції Based Rollup, Taiko визначила себе як Based Rollup, надаючи пріоритет еквівалентності Ethereum швидкості/вартості генерації ZK-доказів. З декількома технічними інноваціями, Taiko описує себе як висококонфігурований, повністю відкритий, бездозволовий Rollup, який на рівні Ethereum.

Технічна архітектура

У дописі в блозі від 2022 року Taiko описала три основні компоненти: ZK-EVM (для генерації доказів), вузол зведення Taiko L2 (для керування ланцюжком зведення) і протокол Taiko (який з'єднує ці два компоненти для перевірки протоколу Rollup).

1. ZK-EVM: Дзеркало Ethereum

Функція: ZK-EVM є основним обчислювальним двигуном Taiko, відповідальним за генерацію доказів для забезпечення точності обчислень EVM (Ethereum Virtual Machine) на Rollup. Вона реалізує ZK-EVM, яка підтримує всі опкоди Ethereum і перевіряє всі обчислення на ланцюжку Rollup за допомогою доказів достовірності.

Особливості: ZK-EVM зберігає ідеальну еквівалентність з EVM Ethereum, що дозволяє розробникам без проблем мігрувати та розгортати наявні розумні контракти Ethereum та dApps без змін коду. Це означає, що всі інструменти Ethereum та Solidity можуть працювати без проблем з Taiko, забезпечуючи неперервність та ефективність у процесі розробки.

2. Вузол Taiko L2 Rollup: ефективне виконання, безпечна перевірка

Функція: Вузол Taiko L2 Rollup керує ланцюжком Rollup, отримуючи дані про транзакції з Ethereum та виконуючи ці транзакції на L2. Він базується на версії Ethereum Geth, яка була розгалужена, використовує такий самий алгоритм хешування, схему підпису та структуру даних, що й Ethereum, для забезпечення сумісності та взаємодії.

Особливості: Ці вузли керують станом ланцюга Rollup та забезпечують детермінізм та остаточність транзакцій. За допомогою паралельного створення доказів та децентралізованих механізмів верифікації, Taiko L2 Rollup Node забезпечує ефективну та безпечну обробку транзакцій.

3. Протокол Тайко: безшовна інтеграція

Функція: Протокол Taiko містить ZK-EVM та вузол Taiko L2 Rollup, визначаючи та забезпечуючи дотримання правил Rollup та кваліфікації учасників, забезпечуючи безпеку, децентралізацію та бездозвільний характер мережі.

Особливості: Цей протокол складається з смарт-контрактів, розгорнутих на Ethereum, які служать механізмом доступності даних та перевірником для доведень ZK-SNARK. Смарт-контракти на Taiko L2 виконують ключові функції протоколу. Протокол Taiko забезпечує, що всі запропоновані блоки є детермінованими та можуть бути доведеними паралельно, покращуючи швидкість та ефективність обробки транзакцій.

Таким чином, Taiko досягає еквівалентності, сумісності та масштабованості з Ethereum завдяки скоординованій роботі цих трьох основних компонентів. Він забезпечує безперебійну міграцію та розгортання існуючих смарт-контрактів і додатків Ethereum, а також надає ефективні та безпечні послуги з обробки транзакцій.

Ключові інновації

Серйозні інновації Taiko включають рамки BCR (Based Contestable Rollup) та BBR (Based Booster Rollup), які значно підвищують технічні переваги Based Rollup. Ці інновації будуть розглянуті детальніше нижче.

BCR (Based Contestable Rollup): Суперечлива агрегація

BCR побудований на багатопроофній системі, що включає в себе вирішення спорів (аналогічно системам, що захищають від шахрайства) в процес підтвердження транзакцій. Кілька рівнів конкуренції забезпечують децентралізоване створення та підтвердження, підвищуючи безпеку мережі.

Робочий процес
У цій системі будь-хто може стати пропозиціонером, запропонувавши план побудови блоку та надаючи докази нульового знання для забезпечення точності та конфіденційності транзакцій. Якщо валідатори питають результати переходу стану певного блоку, вони можуть ініціювати високорівневе викликання доказу, намагаючись скоригувати стан блоку L2 та приймати рішення між правильними та неправильними шляхами.

Багато досліджень не звернули увагу на те, як BCR вирішує зловмисну або поспішну конкуренцію в цьому процесі. Насправді BCR вводить власні вікна доведення та охолодження, при цьому докази вищого рівня мають значно вищу валідність і межі суперечок, ніж докази нижчого рівня. Це стрімке збільшення вартості ефективно стримує необдумані або зловмисні виклики.

Просто кажучи, будь-хто може стати пропонувальником, і подавати блоки та докази нульового знання, а валідатори можуть викликати результати, подавши викликні докази. Постійні виклики на перевірку значно підвищують безпеку мережі, забезпечуючи справедливість та вірогідність кожного блоку.

Особливості
Taiko наголошує на гнучкості та безпеці у своєму дизайні, забезпечуючи водночас баланс економічних витрат.

• Багатопроофова система

Багаторівнева система мульти-підтверджень Taiko дозволяє кожному рівню використовувати свою систему підтвердження. Шляхом поєднання кількох підпідтверджувачів для створення більш надійного композитного підтверджувача, вартість збільшується, проте безпека значно підвищується. Ця система може вертикально шарувати та горизонтально інтегрувати кілька підпідтверджувачів.

• Доступність перевіряючого

Taiko реалізує динамічне розподіл рівнів, випадково призначаючи мінімальний необхідний рівень для кожного нового блоку, при цьому ймовірність того, що блок буде призначений вищий рівень, обернено пропорційна його рівню. При зустрічі з капіталоємними атаками, спільнотні вузли можуть колективно протидіяти недійсним доказам через межі суперечок, забезпечуючи стійкість системи.

• Динамічні налаштування конфігурації

Дизайн Taiko дуже адаптивний, що дозволяє системі динамічно налаштовувати вимоги до доказів блоків на основі змін в високорівневих витратах на докази. Ця гнучкість дозволяє системі поступово переходити від OP-доказів до ZK-доказів, оптимізуючи безпеку та економічні стимули.

• Компроміси між вартістю та безпекою

Незважаючи на те, що ZK-Rollup безпечний, його витрати можуть кинути виклик ланцюжкам з великим обсягом транзакцій. Dispute Rollup від Taiko служить мостом, що дозволяє ланцюжкам додатків починати з економічно ефективних конфігурацій і поступово підвищувати безпеку, легко інтегруючись з існуючими архітектурами.

• Guardian provers

Гарантійні прувери виступають як запобіжник для пруверів високого рівня під час початкових стадій системи, обробляючи помилки у системі доказу. По мірі зростання системи їх роль зменшується, надаючи критичний рівень безпеки на початкових етапах без втручання в послідовність транзакцій.

BBR (Based Booster Rollup): Масштабування з підсиленням

BBR є значним кроком вперед після введення BCR. Це готове до використання, вбудоване масштабування рівня L1, яке дозволяє розподіл виконання транзакцій та зберігання. Уявіть це як додавання додаткової потужності CPU/SSD до ноутбука розробника - після розгортання dApp вона може автоматично та швидко масштабуватися на всі необхідні L2.

Як це працює

Ось розбір ключових деталей впровадження:

• Прекомпіляції L1CALL та L1DELEGATECALL:
• L1CALL дозволяє L2 безпосередньо зчитувати та записувати стан L1.
• L1DELEGATECALL дозволяє смарт-контрактам L1 працювати на L2, використовуючи стан L2 для всіх операцій зберігання.
• ZK-EVM Копроцесор:
• З використанням Ethereum Virtual Machine з нульовими знаннями (ZK-EVM) як субпроцесора, робочі навантаження умовних контрактів L1 можуть бути вивантажені на L2, в той час як всі стани залишаються на L1.
• На L1 потрібна перевірка лише для ZK-доказу, з остаточними оновленнями стану, які застосовуються там.

Ключові особливості

• Децентралізація та відповідність Ethereum:

BBR успадковує децентралізацію та простоту L1, уникаючи ризиків введення централізованих або напівцентралізованих послідовників.

Автоматичне масштабування: Розгортайте додаток на L1 лише один раз, і він автоматично масштабується на всі L2 без додаткової настройки.

• Ефективне виконання транзакцій та розбиття зберігання:

BBR покращує масштабованість ланцюга за допомогою дворівневої структури, яка сегментує як виконання транзакцій, так і зберігання.

• Копроцесор ZK-EVM:

BBR діє як ZK-EVM співпроцесор, відвантажуючи робочі навантаження L1 розумних контрактів на L2, зберігаючи всю стан на L1.

• Зменшена фрагментація:

Забезпечуючи атомарні крос-роллап транзакції на всіх L2, BBR вирішує поточні проблеми фрагментації, з якими стикаються Rollups.

Обмеження

Офіційна документація також відкрито визнає обмеження рамок BBR, зведених до наступного:

1. Обмеження на розгортання контрактів: За допомогою BBR контракти можна розгортати лише на L1. L2 може успадковувати смарт-контракти L1, але не може розгортати нові контракти самостійно, що обмежує можливості L2 масштабування самостійно.
2. Обмеження розширення спільних даних: BBR сильно залежить від спільних даних L1, що обмежує розширення доступності даних. Усі процеси повинні повертатися до L1, що може вплинути на загальну масштабованість.
3. Виклики з паралелізацією: Не кожен dApp може легко адаптуватися до паралельної моделі BBR, що обмежує масштабування деяких розумних контрактів на L2.
4. Вимоги до строгої синхронізації вузлів: BBR потребує тісної синхронізації між вузлами L1 та L2, вимагаючи комунікації з низькою затримкою, що збільшує апаратні вимоги та операційну складність.
5. Складність ініціалізації: Ініціалізація контракту L2 потребує спеціальної обробки для забезпечення консистентності даних, що підвищує витрати на розробку та потенційні ризики безпеки.
6. Проблеми з вартістю та доступністю даних: Хоча витрати на обробку L2 зручні, попит на ончейн-дані зростає; Крім того, транзакції L2 вимагають додаткового управління обліковим записом, що збільшує складність системи.
7. Компроміс між зберіганням та обчисленням: В моделі BBR обчислення можуть бути оптимізовані до рівня L2, але оновлення стану все ще потребують участі рівня L1, що робить збереження-інтенсивні операції витратними.

Puffer UniFi: інноваційний ролап на основі стейкінгу

Puffer Finance - це протокол похідних від рідкісного стейкінгу (LSD), побудований на протоколі Eigenlayer Ethereum. Наразі він посідає третє місце в цьому секторі з TVL понад 1,7 мільярда доларів. В кінці червня Puffer Finance оголосив про партнерство з Ethereum Foundation для спільної розробки Based Rollup, а на початку липня вони запустили відповідний продукт, Puffer UniFi, у тестовій версії.

Технічна архітектура

Згідно з білушою, коли користувачі надсилають транзакції Rollup валідаторам Puffer, ці валідатори забезпечують, що транзакція буде записана на ланцюжку через попередні зобов'язання, додаючи умови для забезпечення надійності. В кінцевому підсумку, вони надсилають блоки, що містять підтверджені транзакції Rollup, на Ethereum L1. Puffer Sequencer продовжує стан Rollup, тоді як pufETH Vault збирає комісії за транзакції, щоб винагородити користувачів UniFi.

1. Користувачі надсилають свої транзакції Rollup, які потім обробляються валідаторами Puffer. Ці валідатори забезпечують, що користувачі знають, що їхні транзакції будуть включені в стан Ethereum L1 через попередні зобов'язання.
2. Валідатори Puffer змінюють ставки та застосовують умови скорочення, щоб забезпечити надійність, обробляючи транзакції Rollup від користувачів і публікуючи попередні зобов'язання. Ці валідатори готові включати транзакції в блоки L1.
3. Preconf Slasher AVS застосовує додаткові умови слешування для валідаторів, щоб запобігти порушенню ними обіцянок попередніх зобов'язань.
4. Валідатори Puffer надсилають блоки до Ethereum L1, які включають зарезервовані, впорядковані пакети Rollup.
5. Контракт Puffer Sequencer приймає пакетні транзакції.
6. pufETH Vault збирає комісію за перевантаження та комісію за змагання, що генерується транзакціями Rollup. Ці комісії приносять прибуток власникам pufETH і винагороджуються користувачам UniFi.

Ключові нововведення

Згідно з останнім описом, UniFi користується висновками дослідження Джастина Дрейка, з такими ключовими інноваціями, які наведені нижче:

• Основана послідовність

UniFi безпосередньо використовує децентралізовані перевіряючі вузли Ethereum на L1, що дозволяє послідовно розташовувати транзакції в нейтральний спосіб, не покладаючись на централізовані послідовники. Це означає, що перевіряючі вузли L1 відповідають за послідовне розташування транзакцій у рамках UniFi Rollup.

• Попередні підтвердження (попередні підтвердження)

UniFi інтегрує систему попереднього підтвердження, яка забезпечує користувачам швидке та надійне підтвердження транзакцій (приблизно 100 мілісекунд), перш ніж їх транзакції будуть завершені на L1. Ці попередні підтвердження виддаються валідаторами, які рестейкуються Puffer, які мають стимули діяти правильно або стикатися з покараннями, такими як зменшення.

(Примітка): Оскільки Puffer - одна з кількох платформ для стейкінгу, яка підтримує природне рестейкінг, частина валідаторів L1 може бути призначена для включення блоків Rollup в блоки L1, які вони пропонують у майбутньому. Валідатори знають, хто буде призначений пропонентом принаймні за 32 блоки наперед, що гарантує включення блоків L2 Rollup у головну мережу та захищені головною мережею, вирішуючи проблему затримки транзакцій L2, спричинену повільними часами блоків L1, про які згадувалося раніше.

• Децентралізований послідовник:

Архітектура спрямована на розширення від одного централізованого послідовника до десятків тисяч децентралізованих послідовників. Це досягається за допомогою набору перевіряючих, реалізованих Puffer, що означає, що зі збільшенням кількості перевіряючих мережа стає більш децентралізованою.

• Синхронне компонування:

Транзакції в межах UniFi можуть безпосередньо взаємодіяти з іншими системами на основі Rollup, що дозволяє безперешкодну взаємодію без потреби в містках. Це усуває затримки, додаткові витрати, технічні виклики та ризики безпеки, пов'язані з використанням мостів, вирішуючи ключові проблеми фрагментації та неефективності в екосистемі Ethereum.

З вищевказаного очевидно, що UniFi використовує Restaking для досягнення послідовності на основі L1, попереднього підтвердження та міжроллапних операцій, сприяє розвитку та створенню спеціалізованих ланцюгів. Це ефективно вирішує багато обмежень та викликів оригінального Based Rollup, забезпечуючи, що вартість повертається на фундаментальний рівень Ethereum.

Ланцюг RISE: Високопродуктивний L2

RISE Chain побудована на інфраструктурі вузла Reth на основі Rust, вводячи інноваційну архітектуру доступу до стану, паралельне виконання EVM, безперервне виконання блоку та багаторівневе дерево Меркля Patricia (MPT). Шляхом постійних досліджень у галузі RISE DB та взаємодії, RISE має на меті побудувати більш інклюзивну та масштабовану екосистему блокчейн.

Згідно з підсумками Джастіна, цей протокол також слідує шляхом технології Based Rollup, але він все ще знаходиться на стадії білокниги і наразі немає додаткової інформації. Тому тут він лише коротко згадується.

Крім того, переглядаючи відповідну інформацію, я виявив, що кілька інших проектів вивчають застосування Based Rollup, але всі вони знаходяться на ранніх стадіях дослідження і не будуть детально описані тут.

Висновок

Based Rollup, як рішення для масштабування Ethereum Rollup, що повертається до коренів, представляє собою значний зсув у підході до масштабування Ethereum L2 шляхом передачі ролі послідовників управлінню L1. Цей дизайн є більш ефективним і політично збалансованим, що представляє собою значний еволюційний крок у масштабуванні Ethereum L2.

Цей дизайн не є незначним технічним вдосконаленням, а дозволяє Rollups зосередитися на виконанні, забезпечуючи безпеку на рівні L1. Усі шари узгодження, публікації даних та здійснення розрахунків базуються на Ethereum, тоді як шар виконання побудований на мережі Rollup, відповідальний за обробку транзакцій та оновлення стану.

На практиці піонери Based Rollup впроваджують інновації завдяки підвищеній безпеці, децентралізації та спрощеним системам рішення. Хоча невідомо, чи стане воно найкращим рішенням для зведення, його важливість для диверсифікації мереж зведення незаперечна, особливо в умовах, коли домінують централізовані або напівцентралізовані секвенсери.

Незважаючи на те, що Based Rollup стикається з подвійними викликами ринкової та технічної перевірки, опору існуючих інтересів та конкуренції від різних рішень спільного послідовника, він отримує значні ринкові переваги, коли проекти, такі як Taiko і Puffer Finance, продовжують інновувати.

Заглядаючи в майбутнє, можна сказати, що Based Rollup, як інноваційний шлях у сфері зведення, не тільки долає традиційні виклики прозорості та окремих точок відмови за допомогою власного механізму секвенування, але й демонструє потужний потенціал на ринку рішень Rollup L2. Очікується, що він займе важливу посаду. Ми з нетерпінням чекаємо, коли більше розробників вивчатимуть і оптимізуватимуть Based Rollup у моделях доходів, гнучкості послідовності, взаємодії з користувачами, дизайну протоколів і співпраці в екосистемі. Based Rollup готовий подолати існуючі проблеми, досягти ширших застосувань і стимулювати подальший розвиток, приносячи більше інновацій і можливостей зростання екосистемі Ethereum.

Часткові посилання:

https://vitalik.ca/general/2021/01/05/Rollup.html

https://www.nervos.org/knowledge-base/zk_Rollup_vs_optimistic_Rollup

https://docs.arbitrum.io/how-arbitrum-works/sequencer

https://x.com/drakefjustin/status/1798734295332274408

https://abmedia.io/taiko-and-puffers-based-Rollups-will-change-the-landscape-of-ethereum

https://taiko.mirror.xyz/7dfMydX1FqEx9_sOvhRt3V8hJksKSIWjzhCVu7FyMZU

https://taiko.mirror.xyz/VjNjFws6OOVez5YCDMwjy4BUiDqZBHYDvcW4-JZGDkc

https://x.com/jason_chen998/status/1799692331635048697

https://ethresear.ch/t/based-Rollups-superpowers-from-l1-sequencing/15016

https://medium.com/@MTCapital_US/mt-capital-research-decentralized-sequencer-sector-comparative-research-4ca4621e1d8d

https://medium.com/ybbcapital/від-теорії-до-практики-чи-може-based-Rollup-досягти-l1-послідовного-Rollup-рішення-3dbfc3a45bef

https://vitalik.eth.limo/general/2022/08/04/zkevm.html

https://substack.chainfeeds.xyz/p/based-Rollup

https://medium.com/puffer-fi/готуйтеся-до-puffer-unifi-покорювання-нових-вод-для-екосистеми-ethereum-e95482708ebb

https://medium.com/search?q=based+Rollup

https://taiko.mirror.xyz/oRy3ZZ_4-6IEQcuLCMMlxvdH6E-T3_H7UwYVzGDsgf4

https://blog.altlayer.io/introducing-restaked-Rollups-ac6a1e89b646

https://www.panewslab.com/zh/articledetails/pylr0ff1.html

https://vitalik.eth.limo/general/2024/06/30/epochslot.html

https://docs.altlayer.io/altlayer-documentation/restaked-Rollups/squad-for-decentralised-sequencing

https://defillama.com/protocol/puffer-finance

https://unifi.puffer.fi/

https://github.com/risechain/whitepaper/blob/main/RISE%20White%20Paper%20-%20Draft%20v0.5.pdf

https://www.panewslab.com/zh/articledetails/84vh6558.html

Ця стаття базується на незалежному дослідженні та аналізі автора, наданому лише для посилання і не є інвестиційною порадою. Будь-яка інформація, згадана в цій статті, не повинна розглядатися як рекомендація або підтримка будь-якого конкретного проекту чи стратегії. Ринок несе ризики, і інвестиції повинні бути здійснені обережно. Gate.io не несе відповідальності за наслідки, що виникають в результаті використання цієї статті читачем.