У жовтні 2020 року співзасновник Ethereum Віталік Бутерін представив «Дорожню карту Ethereum, орієнтовану на зведення». Зараз ми живемо в екосистемі, де домінують численні Rollups. Незважаючи на те, що дорожня карта Ethereum Rollup принесла значні переваги, такі як покращення користувацького досвіду, вона також викликала низку нових проблем. Наприклад, розробники часто стикаються з дилемами фрагментації та прийняття рішень, коли мають справу з диверсифікованою екосистемою Rollup. Крім того, централізовані секвенсери призвели до таких проблем, як цензура транзакцій і експлуатація майнерської видобувної вартості (MEV), через що деякі користувачі стикаються з несправедливими витратами або операційним досвідом.

Поточні основні рішення включають загальні послідовники та рішення на основі Rollups для вирішення проблем, що створюють централізовані послідовники. Загальні послідовники пропонують уніфіковані послуги послідовності для кількох ланок Layer 2, але, як сторонні сторони, вони несуть проблеми довіри та механізмів стимулювання. З іншого боку, рішення на основі Rollups покладаються на пропонувачів Ethereum L1 для послідовності, що підвищує децентралізацію. Однак час підтвердження транзакції залежить від часу блоку Ethereum L1 (близько 12 секунд), що не може досягти швидкої остаточності.

Історичний контекст передпідтверджень

Preconfs, або «Прикінці», можна розуміти як форму «надійного попереднього перегляду перед остаточним підтвердженням». Проста аналогія полягає в тому, що ви зробили бронювання в ресторані: ресторан підтверджує ваше бронювання, але ви ще не прибули. Це форма попереднього підтвердження. Ви отримали надійне зобов'язання, яке гарантує місце для вас в зазначений час, що заощаджує вам час, який ви інакше провели б у черзі.

Підтвердження перед транзакцією - це не нова концепція. У перші дні розвитку Bitcoin спільнота Bitcoin ввела концепцію "0conf." Це вказувало на те, що транзакція вважалася дійсною, перш ніж мережа Bitcoin повністю підтвердила її. Це зменшило час очікування підтвердження остаточної транзакції. У 2023 році Урі Кларман розширив цю ідею на Ethereum,представляєконцепція "Ланцюгових попередніх підтверджень". Основна ідея полягає в тому, що майбутні попередні підтверджувачі можуть не тільки попередньо підтвердити поточну транзакцію, але й успадкувати попередні підтвердження, зроблені всіма попередніми підтверджувачами. Primev потім далі@muratlite/primev-v01#Що-таке-Primev">досліджував цю концепцію, пропонуючи новий механізм торгівлі, що називається «Попереднє підтвердження (Pre-conf)», який дозволяє альянсу будівельників блоків зобов'язатися включити транзакцію до майбутніх блоків протягом певного вікна часу, щоб користувачі могли брати участь у торгах перед попереднім підтвердженням.

(Primev розвивається mev-commit, децентралізована платформа, спеціально розроблена для координації транзакцій MEV. За допомогою криптографічних зобов'язань в режимі реального часу та ефективних механізмів торгівлі, вона допомагає користувачам та постачальникам забезпечувати надійність та швидкість транзакцій. Вона застосовується в складних сценаріях, які вимагають швидкого підтвердження та виконання, таких як попередні підтвердження та інші стратегії високочастотної торгівлі.)

Джастин Дрейк далі розвинув цю концепцію, запропонувавши ідею "роллапів"На підставі попереднього підтвердження.” На даний момент багато систем Layer 2 використовують централізовані послідовники, які надають значну перевагу у наданні передвідомих. Ця передвідома індикують, що послідовник зобов'язується включити транзакцію користувача до майбутнього блоку. Однак ця передвідома не є остаточною; користувачі все ще можуть стикатися з переналаштуванням або скасуванням транзакції. Механізм «Based Preconfirmation», запропонований Джастіномом Дрейком, має на меті забезпечити негайну передвідому, забезпечуючи при цьому децентралізовану послідовність L1 (Based Rollup).

Пропозиція та оптимізація механізму на основі попередніх підтверджень

Концепція роллапів була вперше представлена Віталіком Бутеріним у його статті 2021 року “Незавершений посібник з роллапи”. У цій статті Віталік представив ідею «Тотальної Анархії», яка описує повністю децентралізоване середовище, де кожен зможе подавати пакети транзакцій у будь-який час, без будь-яких обмежень.

У березні 2023 року Джастін Дрейк подробиць уточнив концепцію Based Rollups у своєму статті “Основані роллапи - суперсили з послідовності L1”Коли послідовність розкручування визначається L1, це називається Базовим Роллапом або L1-послідованим Роллапом. У цій архітектурі генерація та послідовність блоків Роллапу здійснюються пропозиціями на L1, які можуть співпрацювати з пошуковими системами та будівельниками, щоб безпосередньо включити блоки Роллапу в блоки L1. Зокрема, за замовчуванням блоки Базового Роллапу створюються будівельниками L2, тому Базовий Роллап не додає навантаження на перевіряючих L1.

Для отримання додаткової інформації щодо Based Rollups, ви можете переглянути статтюЩо таке Ролапи, що успадковують життєздатність Ethereum?

Передаючи відповідальність за послідовність транзакцій на L1, Based Rollups успадковують безпеку та активність L1, одночасно оптимізуючи продуктивність L2. Цей механізм має ряд переваг, таких як зниження інфраструктурних та експлуатаційних витрат для L2. Однак залишаються проблеми, такі як той факт, що більша частина MEV (Miner Extractable Value), що генерується Based Rollups, надходить на L1. Це, однак, не є серйозною проблемою, оскільки централізовані зведення в основному генерують дохід від комісій за транзакції L2 і можливостей MEV, причому перші є основним джерелом доходу, а другі вимагають значних витрат на інфраструктуру та обслуговування. Based Rollups зберігають комісію за транзакції L2 як основне джерело доходу, одночасно передаючи роль пропонерів на аутсорсинг розробникам L1, таким чином знижуючи інфраструктурні та операційні витрати. Ще одна проблема полягає в тому, що Based Rollups не може досягти швидкого завершення транзакцій. Оскільки час підтвердження транзакцій Based Rollup повністю залежить від часу блоку L1 Ethereum (наразі близько 12 секунд), це різко контрастує зі швидкими м'якими підтвердженнями, що надаються централізованими секвенсерами.

Щоб вирішити проблему швидкості підтвердження транзакцій в Based Rollups, Джастін Дрейк ввів концепцію Засновані попередні підтвердженняу листопаді 2023 року. Воно використовує виконання Slash, щоб забезпечити попереднє підтвердження для Based Rollups. У початковій пропозиції Джастін Дрейк визначив дві ключові передумови: по-перше, L1 пропоненти повинні вибирати додаткові умови штрафів, щоб стати попередніми підтверджувачами (механізм перевірки); по-друге, L1 пропоненти повинні мати можливість забезпечити включення транзакцій у ланцюжок (списки включення).

Пізніше, Джастін Дрейк оптимізовано пропозиція, яка дозволяє Rollups використовувати Ethereum L1 для спільного секвенування та попереднього підтвердження без необхідності хардфорку. У новій пропозиції деякі валідатори добровільно стають секвенсерами, тоді як валідатори, які не бажають секвенувати транзакції, стають «включеннями». Включення можуть включати транзакції, але не послідовність їх. Секвенсери можуть перевпорядковувати транзакції з включень і навіть вставляти додаткові транзакції. Користувачі можуть надсилати транзакції двома способами: по-перше, надсилаючи транзакцію до резервного мемпулу та сплачуючи невелику комісію за її включення; По-друге, спілкуючись з наступним секвенсором, сплачуючи вищу комісію за попереднє підтвердження за запит на попереднє підтвердження. Якщо секвенсеру не вдається здійснити транзакцію в межах визначених слотів, включення все одно можуть обробляти ці транзакції.

Порівняно з початковим пропозицією, оптимізоване рішення безпосередньо використовує економічну безпеку Ethereum L1, що дозволяє пропонентам L1 вільно стати послідовниками без додаткових штрафних заходів. Це зменшує залежність від додаткової інфраструктури.

Від концепції до практики: Застосування передпідтверджень на основі

Taiko: Піонер у розробці та просуванні роллапів на основі

З другої половини 2023 року Taiko еволюціонує до того, щоб стати Based Rollup. Як Based Rollup, Taiko покладається на децентралізовану систему пропозицій, де ініціатори керують конкретними клієнтами (taiko-geth) і залишаються синхронізованими з мемпулом L2. Коли ініціатор виявляє пакет транзакцій, які можуть сформувати прибутковий блок, він надсилає попередньо скомпільований блок до Ethereum L1.

У потоці обробки транзакцій, користувацькі транзакції, що надійшли на Taiko, спочатку потрапляють до пам'яті L2. Пошуковики L2 шукають прибуткові транзакції в мемпулі та упаковують їх у пакети транзакцій L2. Пошуковики L1, як пропоненти блоків L2, впорядковують ці пакети транзакцій L2 у блоки L2, які потім включаються до їх пакетів транзакцій L1 та інтегруються у блок L1. Нарешті, перевіряючі L1 перевіряють та надсилають ці блоки на головний ланцюжок Ethereum, щоб забезпечити остаточність транзакцій.

Для підвищення ефективності Taiko вводить механізм попереднього підтвердження. Ініціатори можуть публікувати інформацію про попереднє підтвердження іншим учасникам мережі перед офіційним поданням блоку. Це повідомляє їх, які транзакції будуть включені в майбутній блок. Крім того, ініціатори можуть регулярно публікувати невеликі партії попереднього підтвердження послідовно блок-білдерам, які потім можуть вибрати випустити ці попередньо підтверджені транзакції у вигляді менших партій на L1, а не у вигляді одного великого блоку даних, що зменшує витрати на публікацію даних.

Крім того, у децентралізованій системі пропозицій можуть спробувати подати блоки, що містять однакові транзакції, одночасно. В таких випадках L1 прийме лише один блок, а інші будуть скасовані, а невдалим пропозиціям доведеться втратити свої блокові винагороди. Для пом'якшення цього потенційного конфлікту Taiko впроваджує механізм виборів лідера. У будь-який даний момент обирається лише один пропозиція, який надається ексклюзивні права на завершення блоку. Це забезпечує, що блок, створений лідером, додається до ланцюжка блоків, тоді як блоки, створені іншими пропозиціями, відкидаються, тим самим запобігаючи множинним конфліктуючим блокам і уникненню втрат винагороди для невдалих пропозицій.

Puffer UniFi: Перетворення екосистеми ланцюга децентралізованих додатків

Puffer Financeтакож впровадив рішення на підтвердження перед транзакцієюPuffer UniFiЯк Rollup Based, послідовність транзакцій на UniFi віддається на зовнішнє забезпечення Ethereum L1, тоді як механізм підтвердження перед підтвердженням на Puffer UniFi реалізується за допомогою вбудованого механізму Puffer.перезавантаження валідаторів.

З точки зору процесу, транзакції, надіслані користувачами, спочатку обробляються валідаторами Puffer, які зареєстровані як вузли «Native Reстейкінг» на Ethereum. Валідатори надають користувачам зобов'язання щодо попереднього підтвердження протягом приблизно 100 мілісекунд, що швидко інформує їх про те, що їхні транзакції були отримані та будуть включені в майбутні блоки. Щоб гарантувати, що валідатори дотримуються своїх зобов'язань щодо попереднього підтвердження, Puffer також розгорнув механізм UniFi AVS, який накладає додаткові штрафні умови на валідаторів. Після надання попереднього підтвердження валідатори Puffer упаковують ці транзакції з іншими та надсилають блоки на Ethereum L1. Нарешті, контракт Puffer Sequencer, що є частиною смарт-контракту Puffer UniFi, приймає пакетні транзакції та гарантує, що стан транзакції підтверджено та не може бути скасовано.

Згідно з останніми дорожня карта, Тестова мережа UniFi від Puffer планується запустити у вересні 2024 року, а механізм UniFi AVS очікується, що буде запущений у четвертому кварталі 2024 року разом з основною мережею UniFi.

Бачення Puffer UniFi полягає в тому, щоб вирішити поточну фрагментацію ліквідності між ланцюгами. У майбутньому додатки, побудовані на Puffer UniFi, будуть розглядатися як незалежні ланцюжки додатків. Ці ланцюжки додатків покладаються на механізми послідовності та попереднього підтвердження L1, надані UniFi, які знижують витрати на розробку та забезпечують безперебійну взаємодію з іншими зведеннями або ланцюжками додатків із послідовністю L1. Наприклад, розглянемо користувача Алісу, який хоче використовувати токени з Rollup A як заставу для позики активів у Rollup B. Оскільки і Rollup A, і Rollup B покладаються на одні й ті ж валідатори Ethereum L1 для послідовності транзакцій, валідатор може обробляти транзакції Аліси в обох Rollup в одному блоці Ethereum. Це дозволяє Алісі працювати з різними роллапами без необхідності використання складних кросчейн-мостів.

Що ще варто переглянути?

Крім двох вищезазначених проектів, існують ще кілька інших важливих розробок, пов'язаних з попередніми підтвердженнями. Наприклад, Primev запустив платформу mev-commit, яка може надавати послуги попереднього підтвердження для будь-якого Based Rollup. Primev також запропонував рішення, яке поєднує mev-commit та списки включень (IL) для попередніх підтверджень blob. Тим часом, Espresso має@EspressoSystems/bft-та-proposer-promised-preconfirmations">введено модель Proposer-promised preconfirmation, що дозволяє кожному Rollup настроювати порядок послідовності та умови покарання Proposer-promised preconfirmations. Spire запущенийРеєстр передпідтвердження, система, в якій пропозиції (такі як великі оператори та незалежні стейкери) можуть розміщувати заставу в ETH. Chainbound також маєпредставивBolt, протокол, який дозволяє пропонентам Ethereum робити зобов'язання щодо змісту своїх блоків.

Додатково, для спрощення користувацького досвіду та кращої координації запитів на попереднє підтвердження, дослідники розглядають можливість впровадження шлюзів попереднього підтвердження, які абстрагують складність попередніх підтверджень від користувачів. За допомогою шлюзів пропозиції можуть делегувати свої права попереднього підтвердження, а шлюз виконує більш складні завдання, такі як взаємодія з користувачами та підтримка доступності повних вузлів. Серед відомих проектів шлюзів попереднього підтвердження є Aestus, Титан і Ультразвук.

Зіткнувшись з поточною фрагментацією ліквідності в екосистемі Rollup, Based Rollups широко вважаються ефективним потенційним рішенням. Наприклад, Адам Кочран, партнер Cinneamhain Ventures, у своєму твіттері зазначив, що Based Rollups можуть вирішити економічні виклики Ethereum Layer 2. Передпідтвердження відіграє важливу роль у покращенні користувацького досвіду Based Rollups. Оскільки кілька великих протоколів продовжують зроблювати позитивний прогрес, ми будемо продовжувати відстежувати останні розробки в цій галузі.

Disclaimer：

1. Цю статтю взято з[Дослідження ChainFeeds]], Всі авторські права належать оригінальному автору [Лінда Белл]. Якщо є заперечення стосовно цього повторного друку, будь ласка, зв'яжіться з Gate Learnкоманда, і вони оперативно займуться цим.
2. Відмова відповідальності: Думки та погляди, висловлені у цій статті, належать лише автору і не є жодними інвестиційними порадами.
3. Переклади статті на інші мови виконуються командою вивчення воріт. Якщо не зазначено, копіювання, поширення або плагіат перекладених статей заборонені.