Resistencia a la censura

El objetivo es resistir la censura.

Una de las propuestas de valor fundamentales de una cadena de bloques es la resistencia a la censura: si una transacción es válida y tienes los fondos para pagar una tarifa de mercado, deberías poder incluir esa transacción de forma fiable en la cadena de bloques, rápidamente.

En algunos casos, la resistencia a la censura es necesaria incluso en plazos cortos: si tienes una posición en un protocolo defi, y los precios están cambiando muy rápidamente, entonces incluso un retraso de 5 minutos en incluir una transacción podría ser suficiente para Liquidado.

El conjunto de staker del L1 es altamente descentralizado, lo que hace que sea muy difícil censurar una transacción para más de unas pocas ranuras. Hay propuestaspara mejorar aún más esta propiedad de Ethereum, garantizando la resistencia a la censura incluso en casos donde, por ejemplo, la construcción de bloques está altamente centralizada y externalizada. Por otro lado, las L2s dependen de un conjunto mucho más concentrado de productores de bloques, o de un secuenciador centralizado, que puede elegir fácilmente censurar a los usuarios. Algunas L2s (por ejemplo, ver Optimismo, Arbitrum documentación) tienen un mecanismo de inclusión forzada para permitir a los usuarios enviar transacciones directamente a través de la L1. Por lo tanto, el valor práctico de la garantía de resistencia a la censura depende de que (i) las tarifas de L1 sean lo suficientemente bajas, y (ii) L1 tenga suficiente espacio para que los usuarios puedan enviar transacciones de derivación incluso si una L2 censura a un gran número de usuarios en masa.

Suposiciones matemáticas básicas

Podemos hacer algunos cálculos para calcular lo costoso que es usar el mecanismo de inclusión de fuerza. En primer lugar, vamos a exponer algunos supuestos, que también reutilizaremos en otros apartados:

• Una transacción de depósito de L1 → L2 hoy cuesta alrededor de 120,000 L1 gas.AquíEs un ejemplo de Optimism.
• Una operación L1 ultra mínima, como cambiar el valor de una ranura de almacenamiento en particular, cuesta 7500 gas L1 (SSTORE en frío más el costo de los datos de llamada de la dirección más un poco más para el cálculo)
• El precio de ETH es de $2500
• El precio del gas es de 15 gwei, una aproximación razonable para el Promedio a largo plazo
• La elasticidad de la demanda es cercana a 1 (es decir, duplicar el límite del gas reduciría los precios a la mitad). Éste está débilmente respaldado por análisis anteriores de datos, aunque en la práctica debemos tener en cuenta que la elasticidad real podría terminar siendo muy diferente en cualquier dirección
• Queremos que responder a los ataques cueste menos de $1. Operaciones "normales"no debe costar más de $0.05 por txLas transacciones cuyo nivel de excepcionalidad se encuentra en algún punto intermedio (por ejemplo, cambios de clave) deberían costar menos de $0.25. Esto es, admitidamente, solo un juicio de valor intuitivo

Dadas estas suposiciones, hoy eludir la censura costaría 120000 * 15 * 10**-9 * 2500 = $4.5 . Para llevarlo por debajo de nuestro objetivo, tendríamos que escalar L1 en 4,5 veces (aunque tenga en cuenta que esta es una estimación muy aproximada, porque la elasticidad es muy difícil de estimar, e incluso los niveles de uso absolutos son difíciles de estimar).

Necesidad de mover activos entre L2

A menudo, los usuarios necesitarán mover activos de un L2 a otro. Para activos de alto volumen de negociación comunes, la forma más práctica de hacerlo es a través de protocolos de intención como ERC-7683Solo un pequeño número de creadores de mercado realmente necesitan realizar movimientos directos de un L2 a otro; todos los demás simplemente operan contra los creadores de mercado. Sin embargo, para activos de bajo volumen o NFT, esto no es posible, por lo que para mover dichos activos de un L2 a otro, los usuarios individuales necesitarían enviar transacciones a través de L1.

Hoy, un retiro cuesta ~250.000 L1 de gasy hacer otro depósito120.000 L1 de gas. Teóricamente, este flujo se puede optimizar bastante. Para mover un NFT, por ejemplo. de Ink a Arbitrum, la propiedad subyacente del NFT debe transferirse del puente Ink al puente Arbitrum en L1. Esta es una operación de almacenamiento y cuesta solo ~ 5000 gas. Todo lo demás son "sólo" llamadas y pruebas y con la lógica correcta se puede abaratar; Digamos un costo total de 7500 gasolina.

Calculemos el costo en ambos casos.

Hoy: 370000 * 15 * 10**-9 * 2500 = $13.87

Con un diseño ideal: 7500 * 15 * 10**-9 * 2500 = 0,28 USD

Nuestra meta ideal es $0.05, por lo que esto implica la necesidad de escalar 5.5 veces.

Alternativamente, podemos analizar más directamente en función de la capacidad. Supongamos que cada usuario necesita hacer una transferencia cruzada L2 de un NFT (o ERC20 raro) en promedio una vez al mes. La capacidad total de gas de Ethereum durante un mes es 18000000 * (86400 * 30 / 12) = 3,88 billones , es decir, 518 millones de transferencias de este tipo. Por lo tanto, si Ethereum quisiera servir a todo el mundo (por ejemplo, tome el recuento de usuarios de Facebook de 3.1 mil millones) necesitaría expandir la capacidad en ~6 veces, y eso si eso es lo único para lo que servía L1.

Salidas masivas L2

Una de las propiedades importantes que tienen las L2, que las "L1 alternativas" no tienen, es la capacidad de salir a la L1 si la L2 se rompe. ¿Qué pasa si todos los usuarios no pueden salir en un plazo de una semana? En los rollups optimistas, esto puede estar bien: un solo actor honesto puede evitar que las malas raíces del estado se confirmen indefinidamente. En plasmasin embargo, a menudo hay la necesidad de salir en una semana si los datos no están disponibles. E incluso en rollups optimistas, una actualización hostil de la gobernanza les da a los usuarios un plazo de 30 días (ver:Definición de la etapa 2) para retirar sus activos.

¿Qué implica esto? Bien, supongamos que una sola cadena de plasma se rompe y una salida cuesta 120000 de gas. ¿Cuántos usuarios podrán salir en una semana? Podemos calcular: 86400 * 7 / 12 * 18000000 / 120000 = 7.56 millones de usuarios. Si se trata de un rollup optimista con una actualización de gobernanza hostil con retraso de 30 días, eso aumenta a 32.4 millones de usuarios. Concebiblemente, podrías crear un protocolo de salida masiva que permita a muchos usuarios salir al mismo tiempo. Supongamos que llevamos la eficiencia al límite, y solo necesitas hacer un único SSTORE y un poco más (es decir, 7500 de gas) por usuario. Entonces, los dos números aumentan a 121 millones y 518 millones, respectivamente.

Sony tiene una L2 en Ethereumhoy. El Playstation de Sony tiene Alrededor de 116 millones de usuarios activos mensuales. Si todos esos usuarios se convirtieran en usuarios de Soneium, entonces Ethereum hoy no sería lo suficientemente escalable para soportar un evento de salida masiva. Sin embargo, si implementamos protocolos de salida masiva mucho más inteligentes, apenas sería suficiente.

Si queremos evitar protocolos de hash-commit técnicamente complejos, es posible que queramos tener espacio para 7500 gas por activo. Actualmente tengo 9 activos de gran valor en mi billetera principal en Arbitrum; si tomas eso como una estimación, entonces L1 potencialmente necesita escalar aproximadamente 9 veces.

La otra preocupación para los usuarios es que incluso si pueden escalar de forma segura, perderían mucho dinero en costos de gas muy altos.

Vamos a analizar los costos de gas, utilizando tanto los costos actuales como los costos "ideales" para una salida:

120000 * 15 * 10**-9 * 2500 = $4.5

7500 * 15 * 10*-9 * 2500 = $0.28

Sin embargo, el problema con estas estimaciones es que en una situación de salida masiva, todos intentarían salir al mismo tiempo, por lo que los costos de gas serían significativamente más altos. Hemos visto días enteros en los que el costo diario promedio de gas de L1 supera los 100 gwei. Si tomamos 100 gwei como base, entonces obtenemos un costo de retiro de $1.88, lo que implica la necesidad de que L1 escale 1.9 veces para manejar las salidas de manera asequible (por debajo de $1). También hay que tener en cuenta que si desea que los usuarios puedan salir con todos sus activos a la vez, sin necesidad de protocolos de hash-commit técnicamente complejos, eso puede implicar 7500 gas por activo., entonces los costos de retiro aumentan a $2.5 o $16.8, dependiendo de sus parámetros, con las correspondientes implicaciones sobre cuánto necesita escalar L1 para mantener los retiros asequibles.

Emisión de ERC20 en L1

Hoy en día se están lanzando muchos tokens en L2. Esto tiene un problema de seguridad subestimado: si una L2 pasa por una actualización de gobernanza hostil, entonces un ERC20 lanzado en esa L2 podría comenzar a emitir un número ilimitado de nuevos tokens, y no habría forma de evitar que esos tokens se filtren al resto del ecosistema. Si se emite un token en L1, las consecuencias de que un L2 se extravíe están principalmente ligadas a ese L2.

Más de 200,000 tokens ERC20se han lanzado en L1 hasta ahora. Apoyar incluso 100 veces eso sería factible. Sin embargo, para que el lanzamiento de ERC20s en L1 sea una opción popular, debe ser barato. Tomemos por ejemplo el token Railgun (un importante Protocolo de privacidad).Aquí es su transacción de despliegue. Costó 1,647 millones de gas, lo que equivale a 61,76 dólares según nuestros supuestos. Para una empresa, este costo está bien tal como está. En principio, esto podría optimizarse mucho, especialmente para proyectos que lanzan muchos tokens con la misma lógica. Sin embargo, incluso si bajamos el costo a 120000 de gasolina, sigue siendo $ 4.5.

Si nos damos el objetivo de, por ejemplo. Traer Polymarketa L1 (al menos la emisión de activos; el comercio aún puede ocurrir en L2), y queremosmuchos micro mercadossi eso sucede, siguiendo nuestro objetivo objetivo anterior de $0.25, necesitaríamos escalar L1 en ~18x.

Operaciones de billetera Keystore

Carteras de keystoreson un tipo de billetera que tiene lógica de verificación modificable (para cambiar claves, algoritmos de firma, etc.) que se propaga automáticamente a través de todos los L2. La lógica de verificación se encuentra en L1, y los L2 utilizan lecturas sincrónicas (por ejemplo, L1SLOAD, REMOTESTATICCALL) para leer la lógica. Las carteras de keystore se pueden hacer con la lógica de verificación en un L2, pero esto agrega mucho más complejidad.

Supongamos que cada usuario necesita realizar un cambio de clave u operación de actualización de cuenta una vez al año, y tenemos 3.1 mil millones de usuarios. Si cada operación cuesta 50,000 gas, entonces obtenemos un consumo de gas por ranura de50000 * 3100000000 / (31556926 / 12) ~= 59 millones , aproximadamente 3,3 veces el objetivo actual.

Podríamos optimizar muy duro, pero realizar operaciones clave de cambio iniciadas en L2, pero almacenadas en L1 (crédito el equipo de Scrollpara esta idea). Esto reduciría el consumo de gas a potencialmente una escritura de almacenamiento y un poco más (digamos una vez más 7500 gas), lo que permitiría que las actualizaciones del almacén de claves se realicen con aproximadamente la mitad de la capacidad de gas actual de Ethereum.

También podemos estimar el costo de una operación de almacén de claves:

7500 * 15 * 10**-9 * 2500 = $0.28

Desde esta perspectiva, un aumento del 1.1x sería suficiente para hacer que las carteras de almacén de claves sean lo suficientemente asequibles.

Presentación de prueba L2

Para que la interoperabilidad entre L2 sea rápida, de propósito general y sin confianza, necesitamos que los L2 publiquen con frecuencia en L1, para que puedan ser directamente conscientes del estado del otro. Para lograr una latencia óptimamente baja, los L2 necesitan comprometerse con L1 en cada ranura.

Con la tecnología actual (ZK-SNARKs), este es un costo de ~500,000 por L2, por lo que Ethereum solo podría admitir 36 L2s (comparar: L2beatpistas sobre 150, incluidos validiums y optimiums). Pero lo más importante es que es demasiado económicamente inviable hacer esto: en un precio medio aproximado a largo plazo de 15 gweiy un precio de ETH de $2500, el costo anual de presentación es 500000 * 15 * 10**-9 * (31556926 / 12) * 2500 = $49M por año. Si lo usamosprotocolos de agregación, el costo podría volver a bajar, en el límite tal vez alrededor de 10,000 gas por envío porque el mecanismo de agregación es un poco más complejo que simplemente actualizar un único espacio de almacenamiento. Esto haría que el costo de envío sea de aproximadamente $1M por año por L2.

Idealmente, queremos que el envío a L1 en cada ranura sea algo obvio. Hacer eso requeriría nuevamente aumentos significativos en la capacidad de L1. $100k por año es un costo razonablemente pequeño para un equipo de L2, $1m por año no lo es.

Conclusión

Podemos poner los casos de uso anteriores en una tabla de la siguiente manera:

Tenga en cuenta que la primera y la segunda columna son aditivas, por ejemplo. si las operaciones de la billetera del almacén de claves ocupan la mitad del consumo actual de gas, debe haber suficiente espacio para ejecutar una salida masiva L2 además de eso.

Además, tenga en cuenta una vez más que las estimaciones basadas en costos son extremadamente aproximadas. La elasticidad de la demanda (cuánto responden los costos del gas a los cambios en el límite de gas, especialmente a largo plazo) es muy difícil de estimar, y además, existe mucha incertidumbre sobre cómo evolucionará el mercado de tarifas incluso dada un nivel fijo de uso.

En conjunto, este análisis muestra que hay un valor significativo para la escalabilidad de L1 de ~10x incluso en un mundo dominado por L2. Esto a su vez implica que la escalabilidad a corto plazo de L1 que se puede hacer en los próximos 1-2 años es valiosa independientemente de cómo termine viéndose el panorama a largo plazo.

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