Puntos clave:

• Rollup es una tecnología que traslada la tarea de secuenciación de transacciones desde la cadena principal de Ethereum (Capa 1) a la Capa 2, donde se ejecutan las transacciones. Estas transacciones se liquidan y validan en la Capa 1, heredando las fortalezas fundamentales de Ethereum en seguridad y descentralización, al tiempo que mejoran significativamente el rendimiento en la Capa 2.
• Taiko, un zkEVM tipo 1, introduce dos frameworks innovadores: Based Contestable Rollup (BCR) y Based Booster Rollup (BBR), que amplían en gran medida los beneficios técnicos de Based Rollup. BCR mejora la seguridad de la red mediante un sistema de multi-prueba y mecanismos de resolución de disputas, mientras que BBR mejora la escalabilidad mediante el uso de fragmentación para la ejecución de transacciones y almacenamiento de datos.
• Puffer UniFi, un protocolo de re-staking construido en Eigenlayer, logra una secuenciación de transacciones basada en Layer 1, pre-confirmación y operaciones de Rollup entre cadenas, simplificando el desarrollo de cadenas dedicadas. Estas innovaciones superan algunas de las limitaciones tradicionales de Based Rollup, asegurando que el valor se devuelva a la capa fundamental de Ethereum.
• Aunque Based Rollup todavía está en sus primeras etapas y enfrenta desafíos técnicos, así como competencia de otros métodos de secuenciación, sus fortalezas en seguridad, descentralización y simplicidad lo posicionan como una dirección prometedora para el desarrollo futuro de la tecnología Rollup. Tiene el potencial de abrir el camino para un enfoque más descentralizado e innovador en el diseño de Rollup.

Como solución técnica que integra la funcionalidad de secuenciación de transacciones de L2 en L1, Based Rollup ha sido rápidamente adoptado por protocolos como Taiko y Puffer Finance desde su propuesta por el investigador de la Fundación Ethereum Justin Drake en marzo de 2023 y continúa evolucionando. Este artículo proporciona una inmersión profunda en su mecánica, ventajas únicas y desafíos actuales mientras explora su potencial para dar forma al futuro de la tecnología blockchain.

El fondo y la mecánica de la tecnología Based Rollup

Antecedentes: Capa 2, Rollup y Secuenciadores

La comunidad blockchain ha aprendido a través de la experiencia que escalar Ethereum sin comprometer su seguridad y descentralización es difícil. Los desarrolladores están de acuerdo en que trasladar la ejecución de transacciones a la Capa 2 (L2) aliviará a la cadena principal (Capa 1) de las altas demandas de rendimiento de transacciones. La tecnología Rollup es el corazón de esta solución.

En pocas palabras, Rollup consiste en un conjunto de contratos inteligentes en la Capa 1 y nodos de red en la Capa 2. La Capa 2 maneja la ejecución de transacciones, mientras que la Capa 1 es responsable de la liquidación, el consenso y la verificación de datos, asegurando la seguridad de las transacciones. Este enfoque reduce significativamente la carga en la cadena principal de Ethereum al desviar muchas transacciones a la Capa 2, reduciendo las tarifas de transacción y allanando el camino para una adopción más amplia de blockchain.

Los rollups generalmente se dividen en dos categorías: ZK Rollup y Optimistic Rollup.

ZK Rollup verifica transacciones fuera de la cadena utilizando pruebas de conocimiento cero, ofreciendo alta seguridad y privacidad pero requiriendo implementación compleja y recursos de hardware significativos. En contraste, Optimistic Rollup adopta un enfoque más optimista, solo requiriendo prueba de fraude cuando surgen disputas. Esto hace que Optimistic Rollup sea más rentable y eficiente en la verificación, pero extiende los tiempos de resolución de disputas y retiros.

En un sistema Rollup, el secuenciador es un componente crucial de los nodos de la red Layer 2, responsable de recibir solicitudes de transacción, determinar su orden de ejecución, agruparlas y pasarlas a contratos inteligentes de Layer 1. El secuenciador juega un papel clave en mejorar la eficiencia del procesamiento de transacciones y la experiencia del usuario.

Por ejemplo, en Arbitrum, que utiliza Optimistic Rollup, las transacciones son secuenciadas por el secuenciador por orden de llegada (FCFS). Una vez que el secuenciador confirma el pedido, escribe las transacciones en bloques en la Capa 1 (red principal de Ethereum) y proporciona una "preconfirmación" inmediata en la Capa 2, lo que permite a los usuarios saber que su transacción se ha completado en la Capa 2 antes de que finalice en la Capa 1.

Sin embargo, si el secuenciador falla o se bloquea antes de completar este proceso, la transacción del usuario permanece en la Capa 2 y no se completa en la Capa 1. Este escenario revela posibles riesgos como retrasos y tiempo de inactividad de la transacción, que de hecho han ocurrido.

Este diseño de secuenciador centralizado debilita el control de Ethereum sobre Layer 2 a nivel de liquidación, lo que podría llevar a problemas como la censura, errores, extracción de MEV, front-running, fragmentación de tráfico e incluso cierres forzados (como se vio en Linea y Blase debido al robo de activos), lo que podría socavar la estabilidad y seguridad de todo el sistema Rollup.

En resumen, la centralización de los secuenciadores se ha convertido en una preocupación significativa dentro de la industria debido al excesivo poder que les otorga.

El Avance Técnico de Based Rollup

La idea de que la cadena principal de Ethereum maneje la secuenciación se remonta al fundador de Ethereum, Vitalik Buterin, a principios de 2021. Él imaginó una solución de blockchain altamente flexible y escalable, que llamó Rollup de "Anarquía Total", donde cualquiera podía escalar transacciones sin restricciones.

Vitalik, junto con Justin Drake, quien luego propuso Based Rollup, sugirió lograr este objetivo a través del innovador concepto de Separación Propositor-Constructor (PBS). En este marco, el papel del proponente de bloques cambia fundamentalmente; en lugar de maximizar los ingresos de los bloques de forma independiente, los proponentes confían en un mecanismo de mercado donde múltiples participantes envían Paquetes (o bloques Rollup en el caso de Layer 2) al proponente. El proponente luego selecciona el Paquete con la tarifa más alta para su envío. Este proceso es similar al mecanismo de Mempool a nivel de bloque, limitando la autonomía del proponente y evitando una búsqueda no controlada de transacciones óptimas en toda la red. En cambio, los proponentes examinan los bloques preestablecidos de un grupo de recursos.

Este mecanismo está inspirado en las estrategias de gestión del tráfico urbano, donde las áreas de operación de los taxis están restringidas para garantizar que los proveedores de servicios (proponedores) compitan dentro de un rango específico (mercado). Esto reduce las ineficiencias causadas por la competencia desorganizada, como la negligencia de los viajes de larga distancia y bajo valor, y ayuda a transferir el poder de toma de decisiones de construcción de bloques de la Capa 2 a la cadena principal, lo que lleva a un proceso de producción de bloques más centralizado y ordenado.

Actualmente, la mayoría de las soluciones de Rollup todavía son "training wheels", lo que significa que aún no han logrado la minimización de la confianza o la confianza completa. Para abordar los cuellos de botella de eficiencia y los problemas de confianza en la secuenciación, verificación y ejecución en las soluciones de Rollup existentes, muchos han propuesto alternativas.

Los Rollkit sovereign Rollups, por ejemplo, introdujeron la "regla de elección de bifurcación pura", que hace hincapié en abordar los problemas de precios de recursos o vectores de denegación de servicio (DOS) en la capa de ejecución. Por ejemplo, si un paquete contiene un bucle infinito (como while(true)) y consume la cantidad máxima de gas, los Rollups soberanos de Rollkit adoptarían medidas como quemar gas para manejarlo.

Incluso Opside propuso una solución temprana de Native, sugiriendo mejoras para PoS de Ethereum, permitiendo que IDE staking se convierta en validadores. Estos validadores actuarían como secuenciadores y probadores en la Capa 3, con secuenciadores proponiendo bloques y probadores generando pruebas zk para validarlos. El primer probador en enviar una prueba válida recibiría la recompensa del bloque.

El investigador de la Fundación Ethereum, Justin Drake, es reconocido por la propuesta formal de que la cadena principal L1 maneje la secuenciación. En una publicación de blog de marzo de 2023 (aunque el concepto puede haber sido introducido anteriormente), articuló por primera vez el prototipo de Based Rollup.

"Se dice que un rollup está basado, o secuenciado en L1, cuando su secuenciación es impulsada por la base L1. Más concretamente, un rollup basado es aquel en el que el próximo proponente L1 puede, en colaboración con buscadores y constructores L1, incluir sin permiso el siguiente bloque de rollup como parte del próximo bloque L1."

Esta idea tiene como objetivo superar las limitaciones de los Rollups existentes al externalizar los derechos de secuenciación a los validadores de Ethereum L1. Debido a su estrecha relación con la Capa 1, Justin lo llamó Based Rollups o L1-sequenced Rollups.

Este diseño permite a los proponentes de L1 colaborar con los buscadores y constructores de L2 sin necesidad de permiso, incluyendo directamente bloques de Rollup en bloques de L1. Al hacerlo, Based Rollup centraliza los derechos de secuenciación y minimiza la confianza, ya que todas las operaciones de secuenciación son realizadas por validadores de Ethereum L1, quienes ya han pasado por un riguroso proceso de selección y verificación de confianza.

Cuando Justin Drake introdujo el concepto de Based Rollup, también propuso una idea innovadora: reutilizar los validadores de Ethereum para validar las transacciones de Rollup. La idea es que, con el aumento del número de Rollups (incluyendo Rollups de propósito general y específicos de aplicaciones), se necesita una solución universal para validar estas transacciones. Al aprovechar el grupo existente de validadores de Ethereum, Based Rollup puede reducir significativamente los costos de validación y mejorar la eficiencia de validación.

Dado que las soluciones de Based Rollup han sido adoptadas recientemente por protocolos como Taiko y Puffer Finance, Vitalik, Justin y otros han elaborado aún más sobre el potencial de esta tecnología, atrayendo cierta atención del mercado.

Por supuesto, en comparación con otras soluciones de escalado, Based Rollup aún está en su etapa exploratoria temprana. En las siguientes secciones, discutiremos sus detalles técnicos y escenarios de aplicación.

Análisis de la tecnología Based Rollup

La tecnología Rollup basada se centra en publicar los cambios de estado de las transacciones después de la secuenciación en Layer 1 (L1), permitiendo la extracción de MEV (Valor Extractable Máximo) de Layer 2 (L2). Este enfoque aprovecha Ethereum L1 para manejar todas las necesidades de secuenciación y seguridad.

Principios Técnicos

Los Rollups basados simplifican el proceso de secuenciación típico al descargar la tarea a nodos en L1 (como la red principal de Ethereum). Estos nodos, incluidos los buscadores o participantes de L1, pueden enviar los datos de transacción de los Rollups basados a los productores de bloques de L1 sin permiso. Los buscadores y constructores (potencialmente incentivados por Based Rollup o terceros) son responsables de integrar los datos de transacción de Rollup en bloques y enviarlos.

Al delegar las responsabilidades de secuenciación a los productores de bloques de L1, el diseño de Based Rollup se vuelve más eficiente, lo que permite que L2 se enfoque únicamente en la eficiencia de ejecución. Esto también permite que Based Rollup herede las propiedades de descentralización de L1 mientras se integra estrechamente con el modelo económico de L1, donde las tarifas de transacción se pagan directamente a los nodos de L1 (como los validadores de Ethereum).

En esencia, el consenso, la publicación de datos y las capas de liquidación de Based Rollup se basan en Ethereum, mientras que solo la capa de ejecución se construye en la red Rollup, gestionando específicamente la ejecución de transacciones y las actualizaciones de estado.

Proceso Operativo

La operación de Based Rollup implica que los buscadores de L2 recopilen transacciones en paquetes y las envíen a los proponentes de bloques L2, quienes luego construyen bloques L2. Finalmente, los buscadores de L1 incluyen estos bloques L2 dentro de los bloques L1, completando el proceso de secuenciación y registro.

• Los buscadores de L2 recopilan transacciones: los buscadores de L2 recopilan transacciones de L2 en paquetes y los envían a los proponentes de bloques de L2.
• Construcción de bloques L2: los proponentes de bloques L2 utilizan estos paquetes para construir un bloque L2.
• L1 incluye bloques L2: los buscadores de L1 luego incorporan estos bloques L2 (o sus paquetes) en bloques L1, finalizando el proceso de secuenciación y grabación.

Ventajas y desafíos de Based Rollup

Ventajas de Based Rollup

La principal ventaja de Based Rollup es su capacidad para transferir las responsabilidades de secuenciación de transacciones a L1, heredando así la plena descentralización y viveza de Ethereum, al tiempo que mejora significativamente el rendimiento de L2. Este enfoque simplifica la tecnología, reduce la latencia y disminuye los costos operativos sin necesidad de medidas de seguridad adicionales.

Económicamente, los mineros de L1 se benefician al participar en la secuenciación de transacciones de L2, lo que mejora la salud general de la red y la seguridad económica.

Ventajas específicas incluyen:

1. La solución de escalado basada en Liveness puede evitar interrupciones de red o problemas de censura comúnmente vistos en Rollups tradicionales debido a fallas del secuenciador. Esto garantiza transacciones rápidas y eficientes sin necesidad de mecanismos de respaldo.
2. Descentralización: Al aprovechar la infraestructura existente de los buscadores, constructores y productores de bloques de L1, Based Rollup mantiene un alto grado de descentralización, de acuerdo con los principios abiertos y transparentes de Web3.
3. Simplicity: Based Rollup hereda la seguridad y la descentralización de Ethereum L1 al reutilizar su pila de validadores subyacente y su infraestructura de Separación de Propositor-Constructor (PBS), eliminando la necesidad de sistemas de secuenciadores propietarios de L2 o mecanismos de consenso externos, reduciendo así la complejidad y los riesgos de seguridad.
4. Rentabilidad: Con L1 manejando la secuencia, el procesamiento y la confirmación de transacciones de L2 se vuelven más eficientes, sin la necesidad de una infraestructura compleja y consumo de energía para manejar y verificar transacciones de L2 como en Optimistic Rollup y ZK Rollup, especialmente en entornos de alta transacción.
5. Incentivos económicos alineados: MEV fluye hacia L1, fortaleciendo la seguridad económica y reforzando el valor de Ethereum como capa de liquidación. Mientras tanto, L2 todavía puede generar ingresos por tarifas de congestión, manteniendo un grado de autonomía económica.
6. Soberanía: Aunque la secuenciación depende de L1, Based Rollup mantiene el control sobre los tokens de gobernanza, la recolección de tarifas y el uso autónomo de los ingresos, asegurando su papel independiente dentro del ecosistema. L1 también garantiza que el valor fluya de vuelta para fortalecer la soberanía de su capa fundamental, mitigando los riesgos de fragmentación e ineficiencia causados por operaciones independientes en L2.

Desafíos de Based Rollup

Mecanismos inherentes y limitaciones técnicas

Si bien Based Rollup ofrece beneficios significativos, también viene con limitaciones técnicas y operacionales notables que pueden obstaculizar su adopción más amplia:

1. Restricciones de ingresos y pérdida de MEV: dado que la secuenciación depende de L1, la mayoría de los ingresos de MEV se dirigen a los validadores de L1, lo que limita las corrientes de ingresos de Based Rollup. Esto podría generar preocupaciones sobre la sostenibilidad y rentabilidad de los proyectos, razón por la cual muchos proyectos de L2 y RaaS han dudado en seguir este modelo debido a posibles inconvenientes financieros.
2. Flexibilidad de secuenciación reducida: Delegar la secuenciación a L1 reduce la flexibilidad en la secuenciación de transacciones, lo que afecta estrategias como el Primero en llegar, primero en ser servido (FCFS). Agregar soluciones técnicas para abordar este problema aumenta la complejidad del protocolo. Además, la secuenciación de L1 puede priorizar las ganancias de los mineros sobre los mejores intereses de los usuarios de Based Rollup.
3. Confirmación de transacciones retrasadas: Teóricamente, la confirmación de transacciones de Based Rollup está vinculada al tiempo de bloque de L1 (actualmente 12 segundos en Ethereum), lo cual puede no cumplir con las expectativas de los usuarios en términos de inmediatez. Si bien los mecanismos de reposición pueden ofrecer una preconfirmación, estas soluciones aún son inmaduras y no están ampliamente adoptadas. Por ejemplo, la implementación original de Arbitrum y la primera red de prueba pública (Ropsten L2) utilizaban este diseño de secuenciación nativa de Rollup, pero posteriormente se reemplazó el secuenciador centralizado de L2 para satisfacer la demanda de transacciones más rápidas. Volver al método original podría considerarse como un retroceso.
4. Posibles problemas de descentralización: Aunque Based Rollup se beneficia de la descentralización de L1, el mecanismo de subasta para los derechos de bloque diseñado para capturar MEV podría elevar la barrera de entrada para la participación de L1 y agregar complejidad.
5. Desafíos en la asignación de roles: Muchas discusiones han pasado por alto los desafíos prácticos de reasignar roles después de que Based Rollup reemplace el diseño original del secuenciador. Si bien el MEV fluye hacia L1 proporciona incentivos económicos para los validadores, la integración de la validación de Rollup en el protocolo de Ethereum, el establecimiento de una distribución justa de beneficios de MEV y la gestión de la congestión o problemas de consenso de múltiples buscadores que envían transacciones simultáneamente siguen sin resolverse. Proyectos como Taiko han avanzado en la solución de estos desafíos, que se discutirán más adelante.

Presión de la competencia externa

Rollup basado también enfrenta presión competitiva de otras soluciones de secuenciación optimizadas. Además del enfoque de Rollup basado de descartar los secuenciadores de L2, existen muchas alternativas innovadoras y amigables para el usuario:

En primer lugar, modificaciones menores a los mecanismos de prueba o métodos de verificación, como el algoritmo de consenso PoE de Polygon, descentralizan la secuenciación en la capa de red Rollup.

En segundo lugar, arquitecturas independientes de secuenciadores descentralizados, como Metis, utilizan un grupo de secuenciadores compuesto por múltiples nodos, empleando rotación aleatoria, apuestas, consenso PoS para gestionar claves de firma múltiple y muestreo de validadores para lograr la secuenciación descentralizada. Por otro lado, Espresso ofrece middleware de secuenciador modular, proporcionando un servicio de secuenciación compartido para L2. SUAVE de Flashbots presenta una cadena compatible con EVM dedicada a la secuenciación de transacciones a través de una subasta de bloques.

Otro ejemplo es SQUAD, desarrollado por Eigenlayer y AltLayer. SQUAD está diseñado como una red abierta para cualquier operador de Servicios Validados Activamente (AVS) de EigenLayer, que requiere un mínimo de apuesta LST o mecanismos de apuesta delegada para registrar solicitudes de secuenciación de Rollups y emparejarlas con secuenciadores.

Como nota al margen, existe cierto debate en el mercado que sugiere competencia entre AVS y Based Rollup, pero en realidad, no compiten directamente. Based Rollup se centra principalmente en los métodos de propuesta de bloques, mientras que AVS ofrece PoS u otra seguridad basada en el consenso para DApps que no pueden desplegarse directamente en Ethereum. No hay conflicto técnico entre los dos, y desarrollos recientes como el re-staking de Eigenlayer combinado con el secuenciador descentralizado de Espresso podrían promover la adopción de Based Rollup al permitir a los validadores L1 participar en las operaciones de secuenciación. En última instancia, la elección de utilizar validadores L1 como secuenciadores depende de proyectos como Espresso, no de Eigenlayer.

En conclusión, trasladar el papel de la secuenciación de transacciones de L2 a L1 no resuelve todos los desafíos y puede introducir nuevos. Si bien soluciones como el protocolo de reposicionamiento de Eigenlayer y las pruebas de conocimiento cero (ZKPs) podrían abordar algunas de las limitaciones inherentes de Based Rollup, aún no ha surgido una solución completamente desarrollada. Por otro lado, los secuenciadores compartidos en desarrollo por proyectos como Eigenlayer están ganando impulso debido a su flexibilidad y facilidad de implementación, lo que supone una competencia significativa para Based Rollup. Esto sugiere que Based Rollup puede necesitar adaptarse mediante la integración de otras tecnologías para adaptarse mejor a sus escenarios de aplicación.

Casos de uso de Based Rollup

El concepto de Based Rollup ha estado presente durante poco más de un año, representando un enfoque renovado de una idea antigua. Como resultado, la teoría y los detalles de implementación aún se están perfeccionando, y solo unos pocos proyectos están construyendo actualmente sobre Based Rollup. A continuación, compartiremos tres ejemplos prácticos de cómo se está utilizando esta tecnología.

Taiko: La primera capa 2 en explorar e implementar profundamente Rollup basado

Taiko es una capa 2 (L2) que aprovecha la tecnología ZK Rollup y ha desarrollado un zkEVM de Tipo-1. Este zkEVM proporciona los mismos opcodes y funcionalidades que Ethereum, asegurando una alta compatibilidad con el ecosistema existente de Ethereum.

Poco después de presentar el concepto de Based Rollup, Taiko se posicionó como un Based Rollup, priorizando la equivalencia de Ethereum sobre la velocidad/costo de generar pruebas ZK. Con varias innovaciones técnicas, Taiko se describe a sí mismo como un Rollup altamente configurable, completamente de código abierto, sin permisos y a la par con Ethereum.

Arquitectura técnica

En una publicación de blog de 2022, Taiko describió sus tres componentes principales: el ZK-EVM (para la generación de pruebas), el Nodo de Rollup L2 de Taiko (para gestionar la cadena de Rollup) y el Protocolo de Taiko (que conecta estos dos componentes para verificar el protocolo de Rollup).

1. ZK-EVM: Espejo de Ethereum

Función: El ZK-EVM es el motor de cálculo central de Taiko, responsable de generar pruebas para garantizar la precisión de los cálculos de EVM (Máquina Virtual Ethereum) en el Rollup. Implementa un ZK-EVM que admite todos los opcodes de Ethereum y verifica todos los cálculos en la cadena Rollup mediante pruebas de validez.

Características: ZK-EVM mantiene una equivalencia perfecta con el EVM de Ethereum, lo que permite a los desarrolladores migrar y desplegar de manera transparente los contratos inteligentes y dApps existentes de Ethereum sin cambios de código. Esto significa que todas las herramientas de Ethereum y Solidity pueden funcionar perfectamente con Taiko, garantizando continuidad y eficiencia en el proceso de desarrollo.

2. Nodo de Rollup L2 Taiko: Ejecución eficiente, verificación segura

Función: El nodo Taiko L2 Rollup gestiona la cadena Rollup, recuperando datos de transacciones de Ethereum y ejecutando estas transacciones en L2. Está basado en una versión bifurcada del Geth de Ethereum, utilizando el mismo algoritmo hash, esquema de firma y estructura de datos que Ethereum para garantizar la compatibilidad y la interoperabilidad.

Características: Estos nodos gestionan el estado de la cadena Rollup y garantizan la determinación y la finalidad de las transacciones. A través de mecanismos de generación de pruebas paralelas y verificación descentralizada, el nodo Taiko L2 Rollup proporciona un procesamiento eficiente y seguro de transacciones.

3. Protocolo Taiko: Integración perfecta

Función: El Protocolo Taiko conecta el ZK-EVM y el Nodo Taiko L2 Rollup, definiendo y haciendo cumplir las reglas de Rollup y las calificaciones de los participantes, asegurando la seguridad, descentralización y naturaleza permisionless de la red.

Características: Este protocolo consta de contratos inteligentes desplegados en Ethereum, que sirven como mecanismo de disponibilidad de datos y verificador de pruebas ZK-SNARK. Los contratos inteligentes en Taiko L2 manejan funciones clave del protocolo. El Protocolo Taiko asegura que todos los bloques propuestos son deterministas y pueden ser demostrados en paralelo, mejorando la velocidad y eficiencia del procesamiento de transacciones.

En resumen, Taiko logra equivalencia, compatibilidad y escalabilidad con Ethereum a través de la operación coordinada de estos tres componentes principales. Permite la migración y implementación sin problemas de contratos inteligentes y dApps existentes de Ethereum y proporciona servicios eficientes y seguros de procesamiento de transacciones.

Innovaciones Clave

Las innovaciones significativas de Taiko incluyen el marco BCR (Based Contestable Rollup) y el marco BBR (Based Booster Rollup), ambos de los cuales mejoran en gran medida las ventajas técnicas de Based Rollup. Estas innovaciones se discuten en detalle a continuación.

BCR (Based Contestable Rollup): Agregación disputable

BCR se basa en un sistema multi-prueba que incorpora la resolución de disputas (similar a los sistemas a prueba de fraude) en el proceso de verificación de la transacción. Múltiples capas de competencia aseguran la generación y verificación descentralizada, mejorando la seguridad de la red.

Flujo de trabajo
En este sistema, cualquiera puede convertirse en un proponente, sugiriendo un plan de construcción de bloques y proporcionando pruebas de conocimiento cero para garantizar la precisión de las transacciones y la protección de la privacidad. Si los validadores cuestionan los resultados de transición de estado de un bloque específico, pueden iniciar una prueba de desafío de alto nivel, intentando corregir el estado del bloque L2 y tomar decisiones entre rutas correctas e incorrectas.

Muchos estudios han pasado por alto cómo BCR aborda la competencia maliciosa o apresurada en este proceso. En realidad, BCR introduce sus propias ventanas de prueba y enfriamiento, con pruebas de nivel superior que tienen márgenes de validez y disputa significativamente más altos que las pruebas de nivel inferior. Este aumento de costos pronunciado disuade efectivamente desafíos imprudentes o maliciosos.

En pocas palabras, cualquiera puede convertirse en un proponente y enviar bloques y pruebas de conocimiento cero, y los validadores pueden impugnar los resultados mediante la presentación de pruebas de desafío. Los desafíos de verificación continua mejoran significativamente la seguridad de la red, lo que garantiza la equidad y la credibilidad de cada bloque.

Funciones
Taiko enfatiza la flexibilidad y la seguridad en su diseño al mismo tiempo que equilibra los costos económicos.

• Sistema de prueba múltiple

El sistema de prueba múltiple de Taiko permite que cada nivel utilice su propio sistema de prueba. Al combinar múltiples subprobadores para crear un probador compuesto más confiable, los costos aumentan, pero la seguridad se mejora significativamente. Este sistema puede estratificar verticalmente e integrar horizontalmente múltiples subverificadores.

• Disponibilidad del proveedor

Taiko implementa la asignación dinámica de niveles, asignando aleatoriamente el nivel mínimo requerido para cada nuevo bloque, con la probabilidad de que un bloque sea asignado a un nivel más alto inversamente proporcional a su nivel. Cuando se enfrentan a ataques intensivos en capital, los nodos de la comunidad pueden resistir colectivamente pruebas inválidas a través de márgenes de disputa, manteniendo la estabilidad del sistema.

• Ajustes de configuración dinámica

El diseño de Taiko es altamente adaptable, lo que permite que el sistema ajuste dinámicamente los requisitos de prueba de los bloques en función de los cambios en los costos de prueba de alto nivel. Esta flexibilidad permite que el sistema haga una transición gradual de las pruebas de OP a las pruebas de ZK, optimizando la seguridad y los incentivos económicos.

• Compromisos entre costo y seguridad

Si bien ZK-Rollup es seguro, sus costos pueden desafiar las cadenas de alto volumen de transacciones. El Rollup de disputas de Taiko sirve como puente, lo que permite que las cadenas de aplicaciones comiencen con configuraciones rentables y mejoren gradualmente la seguridad, integrándose a la perfección con las arquitecturas existentes.

• Guardian provers

Los guardianes actúan como una red de seguridad para los probadores de alto nivel durante las primeras etapas del sistema, manejando errores en el sistema de prueba. A medida que el sistema madura, su papel disminuye, proporcionando una capa crítica de seguridad en las primeras etapas sin interferir con la secuencia de transacciones.

BBR (Based Booster Rollup): Escalando con un impulso

BBR marca un avance significativo tras la introducción de BCR. Este es un método de escalado nativo L1 listo para usar que permite la ejecución de transacciones y el particionamiento de almacenamiento. Imagínalo como añadir potencia extra de CPU/SSD a la laptop de un desarrollador; una vez que se implementa una dApp, puede escalar automáticamente y rápidamente a través de todos los L2 necesarios.

Cómo funciona

Aquí hay un desglose de los detalles clave de implementación:

• Precompilados L1CALL y L1DELEGATECALL:
• L1CALL permite a L2 leer y escribir directamente en el estado L1.
• L1DELEGATECALL permite que los contratos inteligentes L1 se ejecuten en L2 mientras se usa el estado L2 para todas las operaciones de almacenamiento.
• Coprocesador ZK-EVM:
• Utilizando una Máquina Virtual Ethereum de Conocimiento Cero (ZK-EVM) como coprocesador, las cargas de trabajo de contratos inteligentes de L1 se pueden transferir a L2, mientras que todos los estados permanecen en L1.
• Solo la prueba ZK necesita verificación en L1, con las actualizaciones de estado final aplicadas allí.

Características clave

• Descentralización y alineación de Ethereum:

BBR hereda la descentralización y la simplicidad de L1, evitando los riesgos de introducir secuenciadores centralizados o semi-centralizados.

Escalado automático: implemente una dApp en L1 solo una vez y se escalará automáticamente en todos los L2 sin configuración adicional.

• Ejecución eficiente de transacciones y partición del almacenamiento:

BBR mejora la escalabilidad de la cadena con una estructura de doble capa que fragmenta tanto la ejecución de transacciones como el almacenamiento.

• Coprocesador ZK-EVM:

BBR actúa como un coprocesador ZK-EVM, descargando las cargas de trabajo de contratos inteligentes de L1 a L2 mientras mantiene todo el estado en L1.

• Fragmentación reducida:

Al habilitar las transacciones atómicas de acumulación cruzada en todas las L2, BBR aborda los problemas de fragmentación actuales a los que se enfrentan los paquetes acumulativos.

Limitaciones

La documentación oficial también reconoce abiertamente las limitaciones del marco BBR, resumidas de la siguiente manera:

1. Límites de despliegue del contrato: Con BBR, los contratos solo se pueden implementar en L1. L2 puede heredar contratos inteligentes de L1 pero no puede implementar nuevos contratos de forma independiente, lo que restringe la capacidad de escalado de L2 por sí solo.
2. Cuello de botella de expansión de datos compartidos: BBR depende en gran medida de los datos compartidos de L1, lo que limita la expansión de la disponibilidad de datos. Todos los procesos deben volver a L1, lo que puede afectar la escalabilidad general.
3. Desafíos de la paralelización: No todas las dApp pueden adaptarse fácilmente al modelo paralelo de BBR, lo que limita la forma en que algunos contratos inteligentes escalan en L2.
4. Requisitos estrictos de sincronización de nodos: BBR requiere una sincronización precisa entre los nodos L1 y L2, lo que exige una comunicación de baja latencia, lo que aumenta los requisitos de hardware y la complejidad operativa.
5. Complejidad de la inicialización: La inicialización del contrato L2 necesita un manejo especial para garantizar la coherencia de los datos, lo que aumenta los costos de desarrollo y los posibles riesgos de seguridad.
6. Desafíos de costo y disponibilidad de datos: Si bien los costos de procesamiento de L2 son convenientes, la demanda de datos en cadena aumenta; además, las transacciones de L2 requieren una gestión adicional del número de cuenta, lo que aumenta la complejidad del sistema.
7. Trade-off entre almacenamiento y computación: En el modelo BBR, la computación puede optimizarse a L2, pero las actualizaciones de estado aún requieren la participación de L1, lo que hace que las operaciones intensivas en almacenamiento sean costosas.

Puffer UniFi: Un Rollup Innovador Impulsado por Restaking

Puffer Finance es un protocolo de derivados de staking líquido (LSD) construido sobre el protocolo de restaking Eigenlayer de Ethereum. Actualmente, ocupa el tercer lugar en este sector con un TVL de más de $1.7 mil millones. A finales de junio, Puffer Finance anunció una asociación con la Fundación Ethereum para desarrollar conjuntamente Based Rollup, y a principios de julio, lanzaron el producto correspondiente, Puffer UniFi, en su versión de prueba.

Arquitectura Técnica

Según el documento técnico, cuando los usuarios envían transacciones Rollup a los validadores de Puffer, estos validadores se aseguran de que la transacción se registrará en la cadena a través de compromisos previos, agregando condiciones para mantener la confiabilidad. En última instancia, envían bloques que contienen transacciones Rollup confirmadas a Ethereum L1. El Puffer Sequencer avanza el estado Rollup, mientras que pufETH Vault cobra tarifas de transacción para recompensar a los usuarios de UniFi.

1. Los usuarios envían sus transacciones de Rollup, que luego son procesadas por los validadores de Puffer. Estos validadores se aseguran de que los usuarios sepan que sus transacciones se incluirán en el estado L1 de Ethereum a través de precompromisos.
2. Los validadores de puffer vuelven a apostar y aplican condiciones de penalización para garantizar la fiabilidad, gestionando transacciones de Rollup de usuarios y publicando precompromisos. Estos validadores están preparados para incluir transacciones en bloques L1.
3. El Preconf Slasher AVS impone condiciones adicionales de penalización a los validadores para evitar que incumplan las promesas de precompromiso.
4. Los validadores de Puffer envían bloques a Ethereum L1, que incluyen lotes de Rollup precomprometidos y ordenados.
5. El Contrato de Secuenciador de Puffer acepta transacciones en lotes.
6. La Bóveda pufETH recopila las tarifas de congestión y las tarifas de competencia generadas por las transacciones Rollup. Estas tarifas generan ganancias para los titulares de pufETH y son recompensadas nativamente a los usuarios de UniFi.

Innovaciones Clave

Según su última introducción, UniFi se basa en las ideas de investigación de Justin Drake, con innovaciones clave específicas como sigue:

• Secuenciación basada

UniFi utiliza directamente los validadores descentralizados de Ethereum en L1, lo que permite que las transacciones se secuencien de manera neutral y creíble sin depender de secuenciadores centralizados. Esto significa que los validadores de L1 son responsables de secuenciar las transacciones dentro de UniFi Rollup.

• Preconfirmaciones (Preconfs)

UniFi integra un sistema de preconfirmación que proporciona a los usuarios confirmaciones de transacciones rápidas y confiables (aproximadamente 100 milisegundos) antes de que sus transacciones se finalicen en L1. Estas preconfirmaciones son emitidas por los validadores de restakeo de Puffer, quienes son incentivados a actuar correctamente o enfrentar penalizaciones como el slashing.

(Nota): Dado que Puffer es una de las pocas plataformas de participación que admiten el reposicionamiento nativo, se puede designar una parte de los validadores de L1 para comprometerse a incluir bloques de Rollup en los bloques de L1 que proponen en el futuro. Los validadores saben quién será designado como proponente al menos 32 bloques de anticipación, asegurando que los bloques de L2 Rollup se incluyan en la red principal y estén protegidos por la red principal, abordando el problema de retraso de transacción de L2 causado por los lentos tiempos de bloque de L1 mencionados anteriormente.

• Secuenciador descentralizado:

La arquitectura tiene como objetivo expandirse de un solo secuenciador centralizado a decenas de miles de secuenciadores descentralizados. Esto se logra a través del conjunto de validadores implementado por Puffer, lo que significa que a medida que aumenta el número de validadores, la red se vuelve más descentralizada.

• Componibilidad síncrona:

Las transacciones dentro de UniFi pueden interactuar directamente con otros sistemas basados en Rollup, lo que permite interacciones sin problemas sin la necesidad de puentes. Esto elimina retrasos, costos adicionales, desafíos técnicos y riesgos de seguridad asociados con el uso de puentes, abordando los problemas clave de fragmentación e ineficiencia en el ecosistema de Ethereum.

A partir de lo anterior, es evidente que UniFi aprovecha el Restaking para lograr la secuenciación basada en L1, las confirmaciones previas y las operaciones de cross-rollup, y facilita el desarrollo y la creación de cadenas dedicadas. Aborda de manera efectiva muchas de las limitaciones y desafíos del Based Rollup original, asegurando que el valor fluya de regreso a la capa fundacional de Ethereum.

RISE Chain: Una L2 de Alto Rendimiento

RISE Chain se construye sobre la infraestructura del nodo Reth basada en Rust, introduciendo una arquitectura innovadora de acceso al estado, EVM paralela, ejecución continua de bloques y un árbol Merkle Patricia (MPT) en capas. A través de la investigación continua sobre RISE DB y la interoperabilidad, RISE tiene como objetivo construir un ecosistema blockchain más inclusivo y escalable.

Según el resumen de Justin, este protocolo también sigue la ruta de la tecnología Based Rollup, pero aún se encuentra en la etapa del libro blanco sin información adicional disponible en este momento. Por lo tanto, solo se menciona brevemente aquí.

Además, mientras revisaba información relacionada, encontré que varios otros proyectos están explorando la aplicación de Based Rollup, pero todos están en las primeras etapas de exploración y no se detallarán aquí.

Conclusión

El 'Based Rollup', como solución de escalado de Rollup de Ethereum que regresa a sus raíces, representa un cambio importante en cómo se aborda el escalado de Ethereum L2 transfiriendo el papel de los secuenciadores a la gestión L1. Este diseño es más eficiente y políticamente alineado, lo que representa una evolución significativa en cómo se escalan los Ethereum L2.

Este diseño no es un pequeño ajuste técnico, sino que permite que los Rollups se centren en la ejecución, mientras que las necesidades de seguridad son manejadas por L1. Las capas de consenso, publicación de datos y liquidación se basan en Ethereum, mientras que la capa de ejecución se construye en la red Rollup, que es responsable de procesar transacciones y actualizaciones de estado.

En la práctica, los pioneros de Based Rollup están impulsando la innovación a través de la seguridad mejorada, la descentralización y los sistemas simplificados de la solución. Si bien no se sabe con certeza si se convertirá en la solución definitiva de Rollup, su importancia en la diversificación de las redes de Rollup es innegable, especialmente en un panorama donde dominan los secuenciadores centralizados o semicentralizados.

Aunque Based Rollup enfrenta desafíos duales de validación de mercado y técnica, resistencia de intereses existentes y competencia de varias soluciones secuenciadoras compartidas, está obteniendo ventajas significativas en el mercado a medida que proyectos como Taiko y Puffer Finance continúan innovando.

Mirando hacia el futuro, Based Rollup, como una ruta innovadora en el campo de Rollup, no solo supera los desafíos tradicionales de transparencia y puntos únicos de falla con su mecanismo de secuenciación nativo, sino que también muestra un fuerte potencial en el mercado de soluciones Rollup L2. Se espera que ocupe una posición importante. Esperamos que más desarrolladores exploren y optimicen Based Rollup en modelos de ingresos, flexibilidad de secuenciación, experiencia de usuario, diseño de protocolo y colaboración de ecosistemas. Based Rollup está listo para superar los desafíos existentes, lograr aplicaciones más amplias y promover un mayor desarrollo, brindando más oportunidades de innovación y crecimiento al ecosistema de Ethereum.

Referencias parciales:

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/desde-la-teoría-hasta-la-práctica-¿puede-based-rollup-lograr-una-solución-de-rollup impulsada por la secuenciación de l1-3dbfc3a45bef

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

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

https://medium.com/puffer-fi/get-ready-for-puffer-unifi-charting-new-waters-for-ethereums-ecosystem-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

Este artículo se basa en la investigación y análisis independientes del autor, se proporciona solo para referencia y no constituye asesoramiento de inversión. Cualquier información mencionada en este artículo no debe considerarse como una recomendación o respaldo de ningún proyecto específico o estrategia. El mercado conlleva riesgos y las inversiones deben hacerse con cautela. Gate.io no asume responsabilidad por las consecuencias que surjan del uso de este artículo por parte del lector.