2020年10月，以太坊共同創始人維塔利克·布特林提出了“以Rollups為中心的以太坊路線圖”。目前，我們生活在由多個Rollups主導的生態系統中。雖然以太坊的Rollup路線圖帶來了顯著的優勢，如改善用戶體驗，但也引發了一系列新挑戰。例如，開發人員在應對多樣化的Rollup生態系統時經常面臨碎片化和決策困境。此外，中心化的序列器導致了交易審查和礦工可提取價值（MEV）的濫用問題，這使一些用戶面臨不公平的成本或操作體驗。

目前的主流解決方案包括Shared Sequencers 和 Based Rollups，以解決由中心化序列器提出的問題。Shared Sequencers為多個Layer 2鏈提供統一的序列服務，但作為第三方，它們存在著信任和激勵機制的問題。另一方面，Based Rollups依賴於以太坊L1的提議者進行排序，從而增強了去中心化。然而，交易確認時間取決於以太坊L1的區塊時間（約12秒），無法實現快速確定性。

預確認的歷史背景

預確認，或稱為"預確認"，可以理解為"最終確認之前的可靠預覽"。一個簡單的類比是當您在餐廳預訂桌子時：餐廳確認了您的預訂，但您尚未到達。這是一種預確認。您已收到一個可信賴的承諾，確保了您在指定時間的位置，這樣您就不必花時間排隊等候。

預確認並不是一個新概念。在比特幣發展的早期，比特幣社區引入了“0conf”的概念。這指的是在比特幣網絡完全確認交易之前將交易視為有效。這減少了等待最終交易確認的時間。2023年，Uri Klarman將這個想法擴展到了以太坊中。介紹“鏈式預確認” 的概念。其核心思想是，未來的預確認者不僅可以預確認當前交易，還可以繼承所有先前預確認者所做的預確認。Primev還進一步@muratlite/primev-v01#What-is-Primev">探討了這個概念，提出了一種新穎的競標機制，稱為“預確認（Pre-conf）”，允許區塊建造者聯盟在特定時間窗口內承諾將交易納入未來區塊中，從而允許用戶參與預確認競標。

(Primev正在開發mev-commit，一個專門設計用於協調MEV交易的去中心化平台。通過使用實時的加密承諾和高效的競價機制，它幫助用戶和提供者確保交易的可靠性和速度。它適用於需要快速確認和執行的複雜場景，例如預確認和其他高頻交易策略。)

Justin Drake進一步推進了這個概念，提出了“基於預確認目前，許多第2層系統使用集中式序列器，這在提供預確認方面具有顯著優勢。此確認表示序列器已承諾在未來區塊中包括用戶的交易。然而，此確認並非最終確認；用戶仍可能遇到交易重排或取消。Justin Drake提出的“基於預確認”機制旨在提供即時預確認，同時確保L1完成去中心化排序（基於Rollup）。

基於預確認機制的提案和優化

基於Rollups的概念首次由維塔利克·布特林在他的2021年文章中提出“Rollups 不完全指南”在這篇文章中，Vitalik介紹了“總無政府主義”的概念，該概念描述了一個完全去中心化的環境，任何人都可以隨時提交交易批次，而不受任何限制。

2023年3月，Justin Drake在他的文章中進一步澄清了基於Rollups的概念“基於rollups的超能力來自L1排序”. 當Rollup的排序由L1驅動時，它被稱為基於L1的Rollup或L1排序的Rollup。在這種架構中，Rollup區塊的生成和排序由L1上的提議者執行，他們可以與搜索者和建造者合作，直接將Rollup區塊包含在L1區塊中。值得注意的是，默認情況下，基於L1的Rollup區塊由L2建造者構建，因此基於L1的Rollup不會增加L1驗證者的負擔。

如需了解更多有關 Based Rollups 的詳細資訊，請參閱文章。Based Rollup是什麼，繼承了以太坊的活力？

通過將交易排序的責任轉移到L1，基於Rollups繼承L1的安全性和活力，同時優化L2的性能。該機制帶來了幾個優勢，例如降低L2的基礎設施和運營成本。然而，仍然存在挑戰，例如基於Rollups生成的大多數MEV（礦工可提取價值）流向L1。然而，這並不是一個重大問題，因為中心化Rollups主要通過L2交易費和MEV機會產生收入，前者是主要收入來源，後者需要大量基礎設施和維護成本。基於Rollups保留L2交易費作為其主要收入來源，同時將提議者的角色外包給L1建築者，從而降低基礎設施和運營成本。另一個挑戰是基於Rollups無法實現快速交易的確定性。由於基於Rollup交易的確認時間完全取決於以太坊L1區塊時間（目前約為12秒），這與中心化排序器提供的快速軟確認形成鮮明對比。

為了解決基於Rollups的交易確認速度問題，Justin Drake提出了“基於預確認在2023年11月。它使用斜杠執行來為基於Rollups的預確認提供支持。在最初的提案中，Justin Drake概述了兩個關鍵先決條件:首先，L1提議者必須選擇進入額外的懲罰條件以成為預確認者(一種重新抵押機制);其次，L1提議者必須能夠強制在鏈上包含交易(包含列表)。

隨後，賈斯汀·德雷克優化該提案允許Rollups在無需進行硬分叉的情況下使用以太坊L1進行共享排序和預確認。在新提案中，一些驗證者自願成為排序器，而不希望排序交易的驗證者成為“包含者”。包含者可以包含交易，但不對其排序。排序者可以重新排序來自包含者的交易，甚至插入額外的交易。用戶可以通過兩種方式提交交易：首先，將交易發送到備份內存池並支付少量費用以便包含者將其包含；其次，通過與下一個排序器通信，支付更高的預確認費用以請求預確認。如果排序者未能在指定時段內完成交易，則包含者仍可以處理這些交易。

與最初的提案相比，優化方案直接利用了以太坊L1的經濟安全性，允許L1提議者自願成為序列表，而無需額外的懲罰措施。這減少了對額外基礎設施的依賴。

從概念到實踐：基於預確認的應用

太鼓：開發和推廣基於Rollups的先鋒

自2023年下半年以來，太鼓一直在朝著成為一個基於Rollup的方向發展。作為基於Rollup，太鼓依賴於一個去中心化的提議者系統，提議者運行特定客戶端（太鼓-geth）並與L2內存池保持同步。當提議者檢測到一批可以形成有利可圖區塊的交易時，他們將預先編譯的區塊提交到以太坊L1。

在交易處理流程中，用戶提交的交易首先進入Taiko的L2內存池。L2搜索器在內存池中尋找有利可圖的交易，並將它們打包成L2交易批次。作為L2區塊提議者的L1搜索器，然後將這些L2交易批次排序成L2區塊，隨後將它們包含在其L1交易包中，並集成到L1區塊中。最後，L1驗證器驗證並提交這些區塊到以太坊主鏈以確保交易的最終性。

為了提高效率，太鼓引入了預確認機制。提案者可以在正式提交區塊之前向網絡中的其他參與者發布預確認信息。這通知他們即將包含在即將到來的區塊中的交易。此外，提案者可以定期按順序向區塊生成器發布小型預確認批次，然後區塊生成器可以選擇將這些預確認交易以較小的批次釋放到L1，而不是單個大數據區塊，從而降低數據發布成本。

此外，在去中心化的提案者系統中，多個提案者可能會嘗試同時提交包含相同交易的區塊。在這種情況下，L1 只會接受一個區塊，其他的將被回滾，而未成功的提案者將失去他們的區塊費用。為了減輕這種潛在的衝突，泰科引入了一個領導者選舉機制。在任何特定時間，只有一個提案者被選為領導者，賦予他們獨家權利來完成區塊。這確保了領導者創建的區塊被添加到區塊鏈中，而其他提案者創建的區塊被丟棄，從而防止多個衝突的區塊並避免未成功提案者的費用損失。

Puffer UniFi：重塑去中心化應用鏈生態系

Puffer Finance也推出了基於預確認的解決方案，Puffer UniFi作為基於Rollup的UniFi，交易排序在Ethereum L1上外包，而Puffer UniFi中的預確認機制則通過Puffer的本地重新抵押驗證者

在流程方面，使用者提交的交易首先由河豚驗證器處理，這些驗證器在乙太坊上註冊為“原生質押”節點。驗證者在大約 100 毫秒內向使用者提供預確認承諾，這會迅速通知他們他們的交易已被收到並將包含在未來的區塊中。為了確保驗證者遵守其預確認承諾，Puffer還部署了UniFi AVS機制，該機制對驗證者施加了額外的懲罰條件。在提供預確認后，河豚驗證者將這些交易與其他交易打包，並將區塊提交給乙太坊L1。最後，河豚 UniFi 智慧合約的一部分河豚 Sequencer 合約接受批量交易，並確保交易狀態已確認且無法還原。

根據最新的路線圖, Puffer’s UniFi testnet is set to launch in September 2024, and the UniFi AVS mechanism is expected to go live in Q4 2024, alongside the UniFi mainnet.

Puffer UniFi的願景是解決當前跨鏈流動性的碎片化問題。未來，基於Puffer UniFi構建的應用程式將被視為獨立的應用程式鏈。這些應用鏈依賴於 UniFi 提供的 L1 排序和預確認機制，從而降低了開發成本，並實現了與其他 L1 排序匯總或應用鏈的無縫互操作性。例如，考慮使用者 Alice，她希望使用匯總 A 中的代幣作為抵押品來借入匯總 B 上的資產。由於匯總 A 和匯總 B 都依賴於相同的乙太坊 L1 驗證器進行交易排序，因此驗證器可以在同一乙太坊區塊中的兩個匯總上處理 Alice 的交易。這使得 Alice 可以跨不同的匯總進行操作，而無需複雜的跨鏈橋。

還有什麼是值得關注的？

除了上述提到的兩個項目外，還有幾個與預確認相關的其他值得注意的發展。例如，Primev推出了mev-commit平台，可以为任何Based Rollup提供預確認服務。Primev還提出了將mev-commit和包含列表（IL）結合起來為blob預確認提供解決方案。與此同時，Espresso已經@EspressoSystems介紹了提議者承諾的預確認模型，允許每個Rollup自定義提議者承諾的預確認的排序順序和懲罰條件。Spire有推出預確認註冊表是一個系統，提案者（如大型運營商和獨立權益者）可以使用ETH作為抵押物。Chainbound也有揭露Bolt是一種協議，允許Ethereum提議者對其區塊的內容作出承諾。

此外，為了簡化用戶體驗並更好地協調預確認請求，研究人員正在探索引入預確認閘道，以將預確認的複雜性抽象化為用戶。通過閘道，提議者可以委託其預確認權利，閘道處理更複雜的任務，如與用戶溝通和維護完整節點的正常運行時間。值得注意的預確認閘道項目包括Aestus, Titan和,超聲波.

面對 Rollup 生態系統內的流動性碎片化問題，基於 Rollup 的解決方案被廣泛認為是一個有效的潛在解決方案。例如，Cinneamhain Ventures 的合夥人 Adam Cochran 在推特上表示，基於 Rollup 可以解決以太坊第二層的經濟挑戰。預確認在提升基於 Rollup 的用戶體驗中扮演著至關重要的角色。隨著幾個主要協議繼續取得積極進展，我們將繼續監測該領域的最新發展。

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