Предисловие

Секвенсор - это важный компонент Rollup, программы масштабирования Ethernet, которая используется для сортировки транзакций и создания блоков, получения транзакций, сортировки транзакций, выполнения транзакций и отправки данных транзакций, а также для других связанных с этим операций. С увеличением количества Layer2 в сети Ethernet и процветанием ее экосистемы, прибыльность самого Layer2 и проблема централизации постепенно привлекают внимание людей, например, можно ли децентрализовать компонент секвенсора, который является более важным в Rollup, и можно ли добиться распределения прибыли секвенсора. Эта статья предназначена только для анализа и справки, а не для продвижения проекта.

Краткое описание Rollup Economics

Роль роллапа:

Согласно пояснительной записке от @barnabemonnot, научного сотрудника Ethernet Foundation, в системе Rollup можно выделить три основные роли: пользователь, оператор Rollup и базовый уровень, а основной процесс, в котором они примерно работают, выглядит следующим образом: когда пользователь совершает транзакцию на L2, оператор Rollup действует как интерфейс между пользователем и базовым уровнем, и в конечном итоге публикует данные на базовом уровне, как показано ниже:

1. Пользователи: отправляют свои транзакции по сети Layer2 и размещают свои активы на Layer2 в Rollup для договорных взаимодействий и потоков платежей оператору Rollup;
2. Rollup Operator: представляет собой всю инфраструктуру, необходимую для обработки транзакций в сети Layer2, которая также включает ряд других ролей, таких как Sequencers для размещения партий транзакций, Executors для размещения деклараций, Challengers для сообщения доказательств мошенничества и Verifiers для вычисления доказательств достоверности, при этом наиболее важными являются Sequencers. Наиболее важными являются секвенсоры;
3. Базовый уровень: также понимаемый как полный узел, его назначение - защита протоколов данных, публикуемых Rollup, которые используются для обработки и проверки всех транзакций, для обеспечения корректности состояния Rollup и достоверности каждой транзакции, а также для удаления ошибочных транзакций в случае их обнаружения.

Источник рисунка:@barnabemonnot

Затраты на сворачивание:

Расходы оператора уровня 2: Затраты на поддержание пула транзакций, последовательность пакетной обработки, вычисление корней состояний/различий состояний/доказательств достоверности и другие вопросы, связанные с пакетной обработкой транзакций, такие как последовательность, проверка транзакций, генерация блоков и т.д. А поскольку Rollup теперь централизован, понесенные расходы берет на себя сам протокол или партнер. А поскольку оператор Rollup теперь централизован, понесенные расходы берет на себя сам протокол или его партнер, в то время как процесс "сжатия транзакций" должен быть урегулирован на базовом уровне.

Затраты на доступность данных на уровне 1: DA - это эквивалент безопасности Ethernet в Rollup. Для того чтобы Rollup мог публиковать данные по Ethernet, когда оператор агрегирует большое количество наборов транзакций, ему необходимо выпустить наборы транзакций на базовый уровень в виде "CallData", при этом стоимость DA, приходящаяся на Ethernet L1, составляет большую часть общей стоимости Rollup, а рыночная цена данных в это время регулируется EIP-1559.

Стоимость проверки перегруженности Layer2: Это противоречивая стоимость, которая должна быть распределена между дефицитными ресурсами, когда предложение общего пространства блоков Rollup не может удовлетворить существующий рыночный спрос, и она также интуитивно отражает динамический баланс между ценами на газ и сетевым трафиком.

Доход от сворачивания:

Речь идет о доходах, которые поступают из двух основных источников: стоимость транзакции и эмиссия.

Стоимость транзакции

Суть Rollup заключается в том, чтобы расширить возможности Ether, ускорить и снизить нагрузку на Layer1. Ответ на вопрос о том, будет ли получена прибыль, связанная с MEV, в Rollup, на самом деле отрицательный. Поскольку Rollup сам полагается на секвенсор, полагающийся на высокие и низкие расходы газа для определения последовательности транзакций, поскольку у него нет концепции блока, поэтому нет и самого Mempool, но в настоящее время частные Mempool, такие как OP Mainnet, привели к проблеме MEV, поэтому Rollup в отсутствие "приватизированного Mempool Поэтому Rollup сам не получит прибыль MEV без "частного Mempool", по сути, самая большая прибыль Rollup происходит от разницы цен между торгуемым газом.

Распределение

Вторым источником дохода является эмиссия. Доход генерируется на базовом уровне в виде вновь намайненных токенов от блокчейн-производителей родных криптоактивов сети. В некоторой степени компенсируя затраты на инфраструктуру для производителей блоков, больше производителей блоков будут присоединяться к ним, как только на этот раз будет получена прибыль. Мы предполагаем, что Rollup сможет оплачивать операционные расходы за счет выпуска новых токенов в случае, если Rollup сможет чеканить свои собственные токены (но в действительности модель здесь будет более неоднозначной, и существует множество способов применения потока доходов к расходам Rollup).

Что касается вопросов, связанных с балансом затрат и доходов, не расширяйте повествование, выше приведено лишь краткое описание, обновление Cancun в определенной степени также повлияет на вопросы прибыли и убытков Rollup, его суть EIP-4844 (также известный как Proto-DankSharding), как кратко изложено в одном абзаце, заключается в облегчении проблемы высокой стоимости DA для Ethernet Layer1, появлении "блоба" временного внешнего хранения, содержание транзакционных данных Layer2 может быть перемещено в новый временный "блоб" хранения. Временное внешнее хранилище, которое перемещает содержимое данных транзакций уровня 2 в новое временное хранилище. Однако на самом деле он не сохраняет данные транзакций Уровня 2 в Уровне 1. Преимущество заключается в том, что Layer2 будет иметь меньшую стоимость хранения и более высокую скорость, но неопределенное влияние текущего "черного ящика" данных Layer2 все еще стоит изучить.

Кратко объясните, как работает Rollup:

1. Агрегирование: Узлы сворачивания собирают несколько транзакций и создают сжатую сводку, т.е. блок сворачивания, который содержит основную информацию, необходимую для проверки транзакций и обновления статуса;
2. Валидация: блок Rollup отправляется в основной блокчейн, где узел-валидатор проверяет достоверность транзакций в блоке и убеждается, что они соответствуют заранее определенным правилам.

Как правило, как только блок верифицируется, статус Rollup обновляется в цепочке и отражает результат транзакции. Таким образом, вычислительная нагрузка и требования к хранению данных на Уровне1 снижаются благодаря Rollup, что значительно улучшает масштабируемость. Один из эффективных подходов заключается в том, чтобы перенести вычисления и хранение состояния за пределы цепи, но оставить часть данных на цепи.

Что такое секвенсор

Секвенсор - это основной компонент вариантов дизайна Rollup, поскольку он буквально отвечает за сортировку принятых пар транзакций по цене газа, который они оплачивают, объединение транзакций в блоки и извлечение платы для улучшения упорядочивания транзакций и повышения эффективности всей системы. Реальность такова, что все роллапы на Ether в настоящее время работают изолированно друг от друга и централизованно, и управляются соответствующими командами роллапов. Интуитивный эффект этого заключается в том, что провайдеры Rollup содержат собственные централизованные секвенсоры, чтобы сделать сеть дешевле и быстрее, но это также съедает прибыль одного только Rollup.

Рисунок Источник:Binance Research

Как и в приведенном выше разделе расходов и доходов Rollup, его основная прибыль поступает от сортировки доходов от пользовательских газовых спредов, а расходы в основном заключаются в стоимости доступности данных от Layer2 к Layer1 и операционных расходах централизованного оператора, поэтому секвенсор в основном собирает комиссию за транзакции со стороны пользователей и выплачивает комиссию за DA в Ether Проще простого:

Доход от секвенсора = Доход от газового спреда пользовательских транзакций - Расходы на данные L2 - L1 - Эксплуатационные расходы секвенсора

Различные схемы сортировки для рулонов Op и рулонов Zk

Опрокидывания - это объединение большого количества внецепочечных транзакций в более крупные партии перед их отправкой на базовый уровень. Этот процесс облегчает распределение фиксированной платы между большим количеством транзакций в каждой партии, тем самым снижая плату для пользователей. Наряду с пакетной обработкой транзакций, для минимизации объема данных, размещаемых на базовом уровне, используются различные методы сжатия, как описано выше. Разница между ними заключается в том, что Zk Rollups использует криптографию для подтверждения достоверности транзакций вне цепи, а Op Rollups полагается на механизм обнаружения мошеннических действий для выявления неточностей в расчетах транзакций.

После отправки пакетного свертывания наступает период времени, в течение которого любой желающий может оспорить результат сверточной транзакции, создав доказательство мошенничества. При успешном доказательстве мошенничества протокол Rollup повторно выполняет транзакцию и соответствующим образом корректирует состояние свертки. Кроме того, успешное доказательство мошенничества приводит к снижению ставки секвенсора, поскольку секвенсор включает неправильно выполненную транзакцию в блок. В этом процессе успешное доказательство мошенничества приводит к потере доли секвенсора, если секвенсор включает неправильно выполненную транзакцию в блок. По окончании периода проверки, если скользящая партия остается непроверенной (т.е. все транзакции выполнены правильно), она признается действительной и включается в базовый слой. Решение проблемы секвенсора в реализации заключается в использовании многоцепочечного, но одного общего секвенсора.

ZK Rollups уменьшает количество данных, которые необходимо загружать в блокчейн, объединяя транзакции в партии, которые обрабатываются вне цепи. Его секвенсоры объединяют изменения, необходимые для представления всей партии транзакций, в одну, вместо того, чтобы передавать каждую транзакцию по отдельности, - процесс, который генерирует доказательства достоверности, чтобы проверить правильность изменений состояния. Таким образом, Zk Rollups полагаются на доказательства достоверности с нулевым знанием, а не на доказательства мошенничества, а секвенсор собирает данные о транзакциях с L2 и отвечает за отправку (и, в зависимости от конкретной архитектуры, может также отвечать за публикацию) доказательств с нулевым знанием на L1. Если секвенсор ведет себя недобросовестно, его ставки снижаются, что побуждает его публиковать достоверные блоки (или партии доказательств). Доказатели (или секвенсоры, если они объединены в одну роль) обосновывают эти новые состояния и исполнения, генерируя непротиворечивые доказательства выполнения транзакций.

Затем секвенсор отправляет эти доказательства вместе с данными транзакции или, по крайней мере, разницей состояний в контракт валидатора в основной сети Ethernet. Технически, обязанности секвенсора и проверяющего могут быть объединены в одну. Однако, поскольку и генерация доказательств, и последовательность транзакций требуют узкоспециализированных навыков для адекватного выполнения, разделение этих обязанностей предотвращает излишнюю централизацию в сверточных конструкциях.

Во многих случаях секвенсор выполняет доказательства с нулевым знанием, передавая в L1 только изменения состояния L2, и предоставляет эти данные в виде верифицируемого хэша смарт-контракту валидатора в основной сети Ethernet. Поскольку для завершения транзакции Zk Rollups требуется только подтверждение действительности, нет никаких задержек при переводе средств с Zk Rollups на базовый уровень или в Zk Rollups на базовый уровень. Как только контракт Zk Rollups подтверждает доказательство действительности, выполняется транзакция выхода.

Централизация и децентрализация сортировщиков

У сортировщиков есть централизованные и децентрализованные пункты, текущие секвенсоры L2 являются централизованными, но децентрализованные секвенсоры в будущем также особенно важны, с идеологической точки зрения, при наличии доверительных предпосылок, предпосылка о едином централизованном секвенсоре нежелательна. Однако секвенсор не является незаменимым, он только Rullup в дизайне выбора, потому что нет новой программы для замены и Rollup используют секвенсор для решения сортировки транзакций, поэтому только текущий централизованный секвенсор для проведения анализа текущего прогресса Rollup, как показано в официальных данных L2BEAT.

• Централизованный секвенсор

Преимущества: Он может значительно повысить скорость подтверждения транзакций и снизить затраты на их проведение, обеспечивая дружелюбное отношение к пользователю;

Недостатки: самые главные недостатки - риск простоя в одной точке и монополия; проблемы простоя в одной точке не нуждаются в дополнительной проработке, в настоящее время простои при сворачивании не являются чем-то новым; монополия на риск также очевидна; централизованная сортировочная машина, несомненно, получает право сортировать сделки, чтобы легко максимизировать собственную выгоду; во-вторых, это также приведет к относительной слабости антирейтинга.

• Децентрализованные сортировщики

Преимущества: Использование децентрализованной сортировочной машины, похоже, стало важным критерием для оценки того, является ли Rollup действительно децентрализованным или нет. Его преимущества очевидны, он может повысить степень децентрализации до очень сильной степени, предотвратить совершение оператором злодеяний, что в значительной степени обеспечивает безопасность активов пользователей, а также эффективно предотвратить возникновение всевозможных простоев Rollup.

Недостатки: Ценой повышения децентрализации и безопасности является снижение скорости транзакций или увеличение транзакционных издержек, что в определенной степени приводит к снижению интерактивного опыта пользователя.

Источник рисунка:L2BEAT

Источник рисунка:L2BEAT

Различные виды второго слоя

В своей недавней статье "Разные типы проектов второго уровня" Виталик отметил, что в будущем тенденция неоднородности проектов второго уровня будет становиться все более и более очевидной, и что эта тенденция будет продолжаться, например, традиционные публичные цепочки, представленные Arbitrum, Optimism и Scroll, и недавнее развитие экосистем EVM, представленное Kakarot и Taiko, по следующим причинам:

• Некоторые проекты, которые в настоящее время являются автономными уровнями 1, хотят приблизиться к экосистеме Ether, и эти проекты, возможно, захотят переходить постепенно и в перспективе стать уровнями 2. Но поскольку технология еще не готова, чтобы поместить все в Rollup;
• Некоторые централизованные проекты хотят предоставить своим пользователям больше гарантий безопасности и изучают возможности, основанные на блокчейне. Во многих случаях эти проекты исследовали бы "разрешенные цепочки консорциумов" в прошлую эпоху. На самом деле, им может потребоваться децентрализация на уровне "дома на полпути". Более того, пропускная способность этих проектов, как правило, высока, поэтому они даже не подходят для развития по накатанной, по крайней мере, в краткосрочной перспективе;
• Слабые финансовые приложения, такие как игры или социальные приложения, также хотят быть децентрализованными. В случае социальных сетей реальность такова, что к разным частям приложения нужно относиться по-разному: редкие и дорогостоящие действия, такие как регистрация имени пользователя и восстановление учетной записи, должны быть свернуты, в то время как частые и малозначимые действия, такие как посты и опросы, требуют лишь более низкого уровня безопасности. Риск исчезновения столбиков из-за разрыва цепи вполне терпим. Если из-за сбоя в цепочке Вы потеряете свой аккаунт, это гораздо более серьезная проблема.

Хотя текущим приложениям и пользователям Ether Layer1 придется заплатить небольшую комиссию за сворачивание только в краткосрочной перспективе, в этой статье мы хотели бы проиллюстрировать, смогут ли пользователи без проблем выводить активы из Layer2 в Layer1, т.е. функции "обязательного вывода" и "аварийного люка", как объяснил Фауст по ссылке на соответствующие расширения [1].

Рисунок Источник:Различные типы уровней 2

Если у Вас есть актив, который находится на Уровне 1, но должен быть переведен на Уровень 2, прежде чем его можно будет перевести на другой адрес кошелька, в какой степени мы можем гарантировать, что Вы сможете вернуть этот актив на Уровень 1, как показано на простой диаграмме:

Источники данных:Различные типы уровней 2

Стоит отметить, что это упрощенная модель с множеством промежуточных вариантов. Например:

• Между Rollup и Validium: В Validium любой желающий может сделать внутрицепочечный платеж, чтобы покрыть стоимость транзакции, и в этот момент оператор будет вынужден предоставить цепочке некоторые данные или потерять депозит.
• Между Plasma и Validium: Система Plasma [2] обеспечивает гарантии безопасности, подобные сверткам, и доступность данных вне цепи, но она поддерживает только ограниченное количество приложений. Система может предоставлять полный EVM с гарантиями уровня Plasma для тех, кто не использует эти более сложные приложения, и гарантиями уровня Validium для тех, кто использует.

Эти промежуточные варианты можно представить как спектр между сверткой и RMS. Но что побуждает приложение выбирать точку на спектре, а не точку дальше влево или вправо? Здесь есть два основных фактора:

1. Стоимость доступности данных в Ethernet снижается по мере совершенствования технологии. Следующий хард форк Ethernet, Dencun [3], представил EIP-4844, который обеспечивает доступность данных на цепочке примерно 32 КБ в секунду. В течение следующих нескольких лет, с внедрением полной "нарезки данных на цепочке" [4], ожидается, что доступность этих данных будет поэтапно увеличиваться и в конечном итоге достигнет ~1,3 МБ в секунду. В то же время, совершенствование методов сжатия данных [5] позволит нам делать больше с тем же объемом данных.
2. Потребности самого приложения: Насколько сильно пользователи пострадают от высоких затрат в сравнении с ошибками приложения? Финансовые приложения будут больше страдать от сбоев в работе приложений; игры и социальные сети предполагают большое количество активности на одного пользователя и относительно низкую стоимость, поэтому для них имеет смысл использовать различные компромиссы в области безопасности.

Децентрализованный секвенсор либо создан в рамках проекта Rollup, либо реализован третьей стороной. Сторонняя реализация децентрализованного секвенсора также может называться Sequencing-as-a-Service. Такие проекты, как Espresso, SUAVE, Astria, Radius и т.д., ориентированы на децентрализованные секвенсоры, и пути их реализации различны.

Решения для децентрализованных секвенсоров

1) Эспрессо: состоит из пяти основных компонентов: 1. Механизм обмена данными на основе HotStuff [6], процесс которого должен быть определен и необратим большинством в две трети голосов; 2. Уровень DA обеспечивает два различных пути для поиска данных. Первый путь оптимистичен и быстр, в то время как второй путь более надежен, но имеет более медленное резервное копирование и предназначен для неблагоприятных условий; 3. Rollup REST API: Программа Rollup использует этот API для бесшовной интеграции с Espresso Sequencer; 4. Контракт Сортировщика: Контракт Сортировщика - это смарт-контракт, который подтверждает консенсус HotShot, и он может выступать в качестве легкого клиента, управляющего контрольными точками торговых ордеров и контролирующего таблицу ставок для протокола HotShot; 5. Сетевой уровень: Этот уровень используется для облегчения коммуникации между узлами, участвующими в уровне DA, и консенсусом HotShot. В целом, как показано на рисунке ниже, когда транзакция пользователя отправляется в Rollup, она проверяется по схеме ZK или оптимистичной схеме.

Image credit: The tech: Sequencers (Обзор процесса секвенирования Espresso)

2) SUAVE: Это независимый сетевой уровень, который может делить пул памяти с другими блокчейн-сетями, и он не может работать со смарт-контрактами Ether или другими публичными цепочками. Вместо этого он отделяет пул памяти и часть генерации блоков от существующих публичных цепочек, чтобы поддерживать больше сетей Layer1 или Layer2, а также стать общим секвенсором для цепочек Rollup. Таким образом, он имеет некоторые преимущества в межцепочечном MEV и упорядочивании транзакций между различными роллапами, но несет в себе те же риски, что и межцепочечные мосты.

3) Astria строит общий сетевой уровень секвенсора, чтобы избежать недостатков централизованного секвенсора. Она использует механизм ротации лидеров на основе Tendermint для решения проблемы масштабируемости секвенсора транзакций и риска простоя централизованной единой точки отказа, в то же время архитектура секвенсора Astira разработана для объединения транзакций из нескольких Rollups. В то же время архитектура секвенсора Astira разработана таким образом, чтобы агрегировать транзакции из нескольких рулонов, а не генерировать различные корни состояний для одного блока, и полученные транзакции секвенируются в блоки с "когезией", а затем передаются на уровень DA Layer1, эффективно отделяя секвенирование транзакций от их выполнения. Именно благодаря этой развязке Astria может использовать различные Rollups с различными функциями перехода в состояние.

4) Radius, в отличие от других реализаций, устраняет риски, связанные с MEVs, благодаря возможности использования зашифрованного mempool и одновременной работы нескольких секвенсоров, чтобы гарантировать, что транзакции rollup будут секвенированы без доверия. Для реализации зашифрованного Mempool используется механизм верифицированного отложенного шифрования (PVDE) [7], а использование шифрования с доказательством нулевого знания играет роль в обеспечении недоверительной сортировки транзакций и предотвращении рисков, связанных с централизованными сортировщиками. Однако ценой усиления безопасности с помощью доказательства нулевого знания является возможность задержки транзакций для пользователей, несмотря на защиту MEV.Поток транзакций в Radius выглядит следующим образом:

1. Пользователь отправляет транзакцию на сортировочный уровень
2. Сортировочный слой сортирует транзакции и генерирует блок
3. Затем составленный блок передается в программу Rollup related.
4. Rollup выполняет транзакции в порядке, предусмотренном слоем сортировки.
5. Наконец, Rollup отправляет выполненные транзакции на расчетный уровень DA для окончательного подтверждения.

Источник: The tech: Sequencers (обзор потока сделок Radius)

5) Madara Это сортировочная машина, используемая в сети Layer2 StarkNet, которая представляет собой более гибкий метод сортировки, который можно запустить централизованно или децентрализованно, чтобы настроить его для различных приложений. В настоящее время Madara - это готовое решение для сортировочных машин StarkNet, и исследования и разработки, связанные с ним, все еще продолжаются.

Outlook

Перспективы блокчейн-секвенсоров будут захватывающими и преобразующими. Секвенсоры претерпят значительные изменения по мере развития экосистемы блокчейн, переходя от централизованных разработок к более децентрализованным, эффективным и адаптируемым решениям. Достижения в области технологии секвенирования могут сыграть решающую роль в экосистеме ethereum для повышения эффективности транзакций, масштабируемости и безопасности.

Децентрализация - это философская основа криптовалют, сети совместного заказа решают вопросы накопления стоимости и распределения доходов с помощью экономических механизмов, и, наконец, все более развитая экосистема модульных строительных блоков и механизмов разработки для заказчиков, несомненно, станет мощным катализатором развития отрасли в будущем.

О YBB

YBB - это фонд web3, который занимается выявлением проектов, определяющих Web3, с целью создания лучшей среды обитания в сети для всех жителей интернета. Основанная группой верующих в блокчейн людей, которые активно участвуют в этой индустрии с 2013 года, компания YBB всегда готова помочь проектам ранних стадий превратиться из 0 в 1. Мы ценим инновации, самоотверженную страсть и ориентированные на пользователя продукты, признавая потенциал криптовалют и блокчейн-приложений.

Отказ от ответственности：

1. Эта статья перепечатана с[medium]. Все авторские права принадлежат оригинальному автору[YBB]. 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.