让以太坊重新完整

进阶10/23/2024, 6:04:48 PM
本文探讨了基于 Rollup 和预确认如何协同工作,以构建一个集成的以太坊生态系统。

以太坊转向以 Rollup 为中心的路线图,使得通过在主链之外处理交易来实现更快的交易速度,增加了整体吞吐量,降低了成本,并支持需要低延迟的新应用程序(例如,SocialFi 和 GameFi)。然而,这也带来了 L2 层的碎片化和集中化担忧,同时对 L1 的价值累积产生了疑问。例如,在三月份的 Dencun(EIP-4844)升级和 blob 引入后,Optimism 的利润率飙升至 98-99% 的范围,而 Arbitrum 的利润率则达到了 70-99%。相比之下,之前几个月的利润率很少达到 50%。

Optimism 和 Arbitrum 的利润率和原始 ETH 收入。此处利润率定义为 L2 交易费用(总收入)减去支付给以太坊的费用。来源:Flipside(@charliemarketplace

由于 blob 降低了数据可用性成本,流出以太坊 L1 的价值流对降低 Rollup 成本有利,但也导致以太坊 L1 的网络需求和收入大幅下降。根据 EIP-1559,这导致发行的以太币超过燃烧的量,威胁到长期经济安全。然而,随着网络需求的增加,blob 供应饱和应在未来几个月内发生,以太坊 L1 的收入将恢复。

关于碎片化,每个 Rollup 独立运行,缺乏无缝的价值转移。Rollup 资金被锁定在以太坊的桥上,因此移动资产可能繁琐且低效(例如,在 ZK Rollup 之间移动需要数小时,而乐观 Rollup 之间则需要几天)。缺乏互操作性限制了一个连贯和集成的区块链生态系统的潜力。

每个 L2 都有自己的流动性池,这使得在以太坊生态系统中有效交易和应用开发时难以获得足够的流动性。由于某些 L2 的流动性远高于其他 L2,它们吸引了更多用户(因此还有更多流动性),导致赢家通吃的动态。较大的 L2 在小型或新兴 L2 的利益上获益。

根据梅特卡夫定律,这并不一定是零和游戏,反而可能是负和游戏。当流动性在 L2 之间分散时,可能会阻止某些 L2 实现其在满足特定交易和应用需求方面的全部潜在价值。由于网络效应推动的规模经济将在不同的 L2 之间被稀释,新兴和较小的网络更有可能面临流动性挑战,因为与较大的成熟网络的连接有限。

这种碎片化为开发者和用户都带来了摩擦。开发者必须仔细选择在哪个 Rollup 上构建,考虑用户画像和现有生态系统。与此同时,用户面临着将资产存放在哪里的决策,因为 Rollup 之间的转移速度慢、成本高,并且由于桥接依赖性而面临安全风险。这种缺乏组合性导致在不同 Rollup 之间与合约交互时,用户体验较差。

还有租金提取的问题。目前所有 L2 都由中心化的排序者运行,他们负责对交易进行排序和处理,拥有全面的决策权。用户理所应当地担心他们在做什么——他们是在通过抢先处理您的交易来提取租金吗?用户必须信任单个排序者的声誉足以继续防止这种行为。同时,还需要考虑常见的中心化风险,例如审查和活跃性。

虽然以太坊也面临租金提取问题,但运作方式截然不同,因为在众多验证者之间存在领导者轮换,从而降低了单一实体剥削用户的可能性。然而,实际上,以太坊验证者仍然通过 MEV-Boost 和公共内存池中的搜索者优先 gas 拍卖(PGA)集体参与抢先处理。这种提议者-构建者分离(PBS)的实现允许验证者将区块构建外包给专业构建者,这些构建者优化交易排序以获取利润。因此,即使您为一笔交易支付了足够的费用,并且有一位构建者愿意将其包含在内,但实际上仍然很难不被其他构建者通过 MEV-Boost 进行抢先处理。这一动态突显了在以太坊上实现真正去中心化和公平交易处理的复杂性。

共享排序层

为了解决中心化排序者和碎片化问题,共享排序层应运而生。像 Astria

EspressoNodekitRadius 这样的项目旨在创建一个统一的排序层,可以协调多个 Rollup 之间的交易。它们通过使用共识协议(例如 BFT)将多个 Rollup 连接到一个单一网络,然后选举出一个排序者来对交易进行排序。这为确定交易顺序提供了一个通用机制,并为 Rollup 之间提供快速的 L2 最终性和可组合性。

另外,作为服务的 Rollup(RaaS)提供商(例如 Stackr、Gateway 的 PrestoConduit 等)也处于良好的位置,可以提供共享排序,因为它们已经在多个框架上管理多个 Rollup——如果这个方向获得关注,这一点值得关注。

添加共享排序层在去中心化、最终性、快速交易、跨链原子性和参与 Rollup 之间的 MEV 分配方面具有潜在好处。通过采用共享排序层,现有 Rollup 可以在不需要独立去中心化的广泛工程努力的情况下实现这些好处,因为它简化了流程并利用集体基础设施。

另一个潜在的好处是,一些机构可能更倾向于利用使用自己许可的/KYC 的验证者集的共享排序层,而不是基础层中随机的开放验证者子集,因为这些排序者需要检查交易负载并决定如何处理它。

然而,引入新的共享排序层也带来了新的信任假设。与依赖于自己安全机制和以太坊主网的单个 Rollup 不同,共享排序者层需要自己明确的安全设置。用户和开发者必须信任这一新层是安全可靠的,因为它成为交易排序和 Rollup 之间价值转移的关键组件。

额外的关注点包括:

  • 收入分配:为了激励一组去中心化的实体进行交易排序,Rollup 必须分享其当前收入的一部分。
  • 网络效应:共享排序的有效性依赖于许多 Rollup 的参与。如果某个 Rollup 离开,它会减少可组合的交易数量和 dapp 的多样性。
  • 去中心化风险:如果没有强有力的去中心化,共享排序网络本身可能成为单点故障。然而,确保去中心化网络内的节点保持高质量,以维护快速交易承诺、安全性和可靠性同样重要。
  • 活跃性风险:BFT 共识假设至少有一半的验证者在线且诚实——如果这一假设失败,共享排序层的活跃性将受到影响。

基于 Rollup 和基于排序

但是,如果我们不是引入一个新的共享排序层,而是使用以太坊主链进行共享排序——即“基于 Rollup”呢?关键的区别在于谁在进行排序——不是中心化的排序者或共享层,而是重新利用以太坊的构建者(与搜索者和提议者)来处理 L2 内存池中的待处理交易并进行排序。由于这些构建者同时对 L1 和 L2 块进行排序,因此无需依赖 L2 的单一排序者来管理交易排序。相反,这种设计利用了以太坊现有的构建者和提议者,提供了可以说是最可靠和可信中立的交易传输层。

为了进行比较,考虑传统 Rollup(乐观的、ZK)与基于 Rollup 的区块链堆栈,包括执行、结算、共识和数据可用性:

在这里,“共识”是一个宽泛的定义——在传统的 Rollup 中,只有一个单一的排序者决定交易顺序:即(1,1)共识。在基于的情况下,Rollup 重新利用以太坊目前的结构来排序交易。因此,我们也可以将这个框标记为“排序”。

需要注意的是,还可以存在基于的主权 Rollup(例如,社交应用链),这些 Rollup 依赖于基础层(例如,以太坊、Celestia)来排序 blobs,然后 blobs 的有效性由客户端软件检查(即,它们自行结算;没有规范链)。由于交易有效性是由客户端软件检查,而不是验证桥,因此它们(a)不需要了解 L1 上的 L2 状态(例如,提款),并且(b)不需要针对经过验证的状态根进行快速无信任同步,因为它们可以独立存在,而无需与外部生态系统进行交互。

好处和挑战

基于 Rollup 解决了以太坊当前 L2 生态系统面临的三个关键挑战:

  1. 安全性:基于 Rollup 利用以太坊的验证者集,继承了主链的一些安全特性。这种方法减少了与中心化排序者相关的某些风险,例如单点故障、审查和活跃性风险。然而,这可能会引入新的挑战。例如,如果系统缺乏对私有 RPC(前称预确认网关)的支持,搜索者就有最大的机会利用交易及其相关的 MEV。然而,私有 RPC 的存在与否最终取决于钱包和构建者的选择——这不是基于 Rollup 本身的固有特征或限制。Spire 正在这里寻找解决方案
  2. 可组合性:基于 Rollup 旨在通过促进不同 Rollup 之间以及 Rollup 和基础层之间的智能合约交互来改善可组合性。通过利用以太坊的验证者集进行排序,基于排序是一种特殊类型的共享排序。这种设计允许任何使用基于排序的 Rollup 利用以太坊的去中心化基础设施,从而促进可组合性并减少碎片化。共享的方法有助于更无缝地集成各种 Rollup 和基础层,改善用户体验并实现更高效的跨链交互。

Taiko 的 Gwyneth 是一个基于 Rollup 的示例,具有水平扩展架构,旨在实现 L2-L2 和 L2-L1 场景下的原子可组合性。然而,真正实现同步可组合性——即合约能够在同一时隙高度进行交互——是一个困难的问题。这取决于桥接是否允许实时的 L2 到 L1 消息传递(无论是使用 TEE 还是实时 SNARK),以及是否有其他桥接能够非常快速地接受这些消息。如果满足这些条件,至少部分同步性是可能的,这将使我们更接近同步可组合性和类似单链的用户体验。在此之前,也许跨 Rollup 可组合性的最佳解决方案是快速桥接(例如 Across ProtocolOrbiter FinancedeBridge),但这些实际上是通过在链之间交换资产来工作,而不是实际“移动”资产,这需要在桥的两侧拥有足够的流动性。

  1. 经济对齐:尽管基于 Rollup 有潜力允许 Rollup 生成的 MEV 流回参与排序的以太坊 L1 验证者(例如,在 Puffer UniFiTaiko 的设计中),但这并是硬性规定。在实践中,应用程序和钱包可能会将大部分 MEV 留给自己,减少流向排序者的 MEV。此外,许多 L2 更愿意自己捕获 MEV,认为“L1 对齐”是一个劣势。话虽如此,执行票据的使用(如 Spire 和 Espresso)将允许 L2 即使在基于排序的背景下捕获 MEV,通过有效地将捕获 MEV 的权利与 L1 验证者脱钩。此外,借助更好的可组合性,基于 Rollup 仍然可以通过扩大以太坊的区块空间网络效应、增加流量和拥堵费用,经济上使以太坊受益,即使 L1 提议者的 MEV 收入并未直接增加。

实施基于 Rollup 的主要挑战在于基于去中心化排序与 L2 中心化排序的交易确认速度。尽管基于 Rollup 在去中心化、安全性和经济对齐方面提供了许多优势,但由于区块时间的限制,它们无法像中心化排序者那样提供快速的交易确认。

以太坊的区块时间大约为 12 秒,这意味着任何基于以太坊的 Rollup 都会继承这个限制。较长的区块时间可能会减慢交易确认速度,降低用户体验。这为需要快速响应时间的应用(例如 GameFi、高频交易)创造了瓶颈。

使用中心化排序者,用户可以获得一种称为“软确认”的弱交易预确认形式,即在该区块在链上确认之前,即时承诺将交易包含在未来的区块中。尽管这些承诺可能会失效,但用户仍然信任它们,因为只有一个排序者在做出承诺,并且该排序者完全控制交易的排序和处理。

在去中心化环境中,情况有所不同,因为没有单一实体提供这样的保证,因此用户很难对交易在特定区块中被包含的承诺充满信心——也许一个验证者做出了承诺,但另一个被选中提议下一个区块。与此同时,基于 Rollup 需要能够提供类似的可信交易包含和执行承诺,以提供与当前中心化 Rollup 相当(或更好的用户体验)。那么解决方案是什么呢?

基于预先确认

2023 年 11 月,以太坊基金会研究员 Justin Drake 提出了基于预确认的概念,以使基于 Rollup 的性能与传统 Rollup 相当,同时保留去中心化的优势。虽然预确认的概念可以追溯到 2012 年,早期关于比特币的交易保证(称为“0conf”)的讨论中,但 Justin 的提案在当前关于 L2 中心化、碎片化和 L2-L1 经济学的热烈辩论中显得新颖而及时。

当前的预确认设计空间。改编自 Raghav Agarwal 的预确认报告。注意:* 表示依赖于协议外网关/RPC,以抽象化预确认的复杂性,例如估算小费和路由请求。

预确认(“preconfs”)可以为基于 Rollup 提供增强的交易处理能力。它们提供强有力的机制,以提供有关交易包含的早期保证。用户从验证者那里获得更强的交易包含保证。

通过基于预确认,以太坊不仅可以捕获 L2 的小费用于交易排序和 blob 费用,还可以在预确认到达时捕获预确认小费。假设这些费用将激励以太坊提议者提供预确认即服务(PaaS),使他们在这个过程中成为更复杂的参与者。基本上,这种方法将涉及一个标准化协议,用户可以支付小费以获得立即保证,确保他们的 L2 交易将被包含在下一个 L1 区块中,可能还有关于执行该交易结果的声明。如果提议者未能履行这一承诺,他们将面临被削减的风险。

预确认提供者(“preconfers”)接收用户的请求和小费,并承诺将他们的交易包含在即将到来的时隙中。此处以时隙 n+2 为例,提议者未提供预确认(“非预确认者”)正在提议时隙 n 和 n+1。来源:Vitalik’s 博客

通过提供早期保证,预确认可以减少与区块空间争用和交易排序相关的执行风险。这在追求 MEV 的环境中尤其重要,因为它可能导致交易延迟或重新排序。

使用预确认的另一个好处是,它们允许定价信号自然流向排序者或网关。这可以导致更高效的拍卖,从而产生更有价值的区块,相比之下,PBS 的定价信号在构建者拍卖中是碎片化的。通过整合定价信号,预确认可以提高区块生产的效率和价值。

预确认主要有两种类型:包含预确认和执行预确认。前者较为简单,专注于保证 L2 交易将在下一个 L1 区块中被包含。后者则提供这一保证外加关于执行该交易结果的声明,这更为复杂,因为它需要模拟交易和完全同步——这意味着排序者需要完全控制交易排序。目前,大多数开发工作集中在 L1 包含预确认(例如,Bolt)或基于 Rollup 的 L2 执行预确认(例如,Puffer、Taiko)上。

到这里为止,我们已经涵盖了从传统 Rollup 到共享排序器网络,再到基于 Rollup,再到带有预确认的基于 Rollup 的演变。下图可视化了这些方法之间的交易生命周期,并突出了它们的区别:

改善以太坊的用户体验并减少碎片化

  • 现在,让我们重点讨论带有预确认的基于 Rollup 如何改善以太坊的用户体验,因为目前它正面临严重的碎片化问题。
  • 更强的保障:以太坊提议者承诺的预确认旨在增强基于 Rollup 的交易处理的可靠性和效率。与中心化排序器的软确认相比,它们提供了更强的保障,因为用户可以通过编程式削减和仲裁来强制执行这些保障。这确保了在去中心化基础环境中高度的可靠性。这里需要注意的是,技术上任何 Rollup 都可以采用编程式削减和仲裁,因此预确认并没有特殊的能力来提供这些更强的保障,它们只是选择这样做。
  • 快速确认:基于预确认的确认时间几乎可以与中心化排序器一样快。在测试环境中,Taiko 实现了约 20 毫秒的基于预确认的确认时间。这种速度对于需要快速响应时间的应用至关重要,例如高频交易和游戏。
  • 无Gas费用交易:预确认者产生的收益可以与支持该协议的质押者共享,以补贴燃气费用。例如,Puffer UniFi 的架构通过利用其流动性重新质押代币(LRT)pufETH 生成的本地收益实现无燃气费用交易。质押 pufETH 参与 UniFi 的用户与 Puffer 的预确认者共享收益,从而实现了无燃气费用的交易,使其区别于传统 Rollup。即使每笔交易节省的费用只有几美分,几千次后也会变得相当可观。
  • 去中心化:与引入单点故障、活跃风险和审查风险的中心化排序器不同,预确认利用以太坊的去中心化验证者集,符合可信中立性和抗审查的目标。然而,这里有一个 caveat,即通过基于预确认,你并不会继承以太坊所有的活跃性和安全性,因为只有一部分以太坊提议者接受了提供预确认作为服务(PaaS)的责任。
  • 生态系统整合:预确认可以通过最终实现 L2 和 L1 之间的同步可组合性,促进更顺畅的交互。这允许所有基于 Rollup 的智能合约在单个交易中无缝交互,减少碎片化并提供更统一的网络。由于 L1 提议者也作为 L2 提议者,你可以获得原子包含保证,这类似于多个 Rollup 使用协议外的共享排序器所实现的原子包含。这种原子包含意味着在跨链捆绑中运行的“超级构建者”可以更有效地提取 MEV,因为它们不需要为跨链捆绑的某一部分失败而定价风险。

基于预确认的基于 Rollup 实现的跨链同步原子包含。来源:Jon Charbonneau

  • 社会一致性和可信中立性:最后但同样重要的是,与以太坊的对齐在可信中立性方面提供了显著优势。基于 Rollup 可以利用这种对齐来吸引优先考虑去中心化和中立性的跨生态系统用户和开发者。

整合、调整和统一

我们可能正目睹一个变革时刻,就像区域银行之间发展出的 Fedwire 系统,允许资金在不同机构之间快速高效地转移。虽然 Fedwire 通过使用集中银行货币结算跨银行交易,但基于预确认的基于 Rollup 提供了一个去中心化的版本,其中一网络的复杂 MEV 寻找者以太坊提议者与搜索者和构建者合作,实现不同实体之间无缝快速的资产转移。

虽然激励对齐方法在基于预确认的领域领先,其中以太坊提议者可以选择加入 PaaS 网络,但这只是实现统一的三种方式之一:

  1. 统一性:此方法涉及在序列器之间标准化操作,以优先考虑无缝用户体验,而非单个 MEV 利润最大化(当前的序列器状态)。通过强制序列器之间的统一行为,此方法可以实现承诺的硬性保证。虽然这对不是复杂 MEV 参与者的序列器有利,但对于寻求优化自身经济利益的复杂序列器来说却是限制性。然而,它可以通过提供承诺的硬性保证来实现网络的更优结果。示例:AstriaEspresso Nodekit SEQ
  2. 激励对齐:此方法专注于在不强加严格统一性的情况下对齐序列器的激励。提议者可以基于他们收到的交易排序出价选择加入 PaaS 网络。该方法提供灵活性和增加 MEV 提取的潜力,同时提议者保留选择权。然而,由于提议者可以在不经济上有利的情况下选择退出承诺,因此它缺乏统一性方法所提供的硬性保证。示例:Puffer UniFiTaikoPrimev.
  3. 应用链:另一种替代方案是让所有链基于相同的框架,分享属性以实现无缝互操作性。虽然这种方法对于使用相同框架构建的链效果很好,但由于技术标准、共识和治理的不同,它在与基于不同框架的链进行互操作时效果不佳。除非每个人都同意框架,否则最终会形成不具同步可组合性的 Rollup 联邦。示例:SpirePolygon CDK OP Stack Arbitrum Orbit Cosmos SDK;另见 RaaS

所有这些方法的共同目标是统一,它们有可能共同存在。在以太坊对齐方面,统一的净收益是将碎片化 Rollup 的负和游戏转变为社会和技术对齐的 Rollup 的正和游戏。

平衡 L1-L2 经济

通过于 2024 年 3 月 13 日上线的 EIP-4844,引入的 Blob 显著降低了 L2 的运营成本,导致以太坊收入和 ETH 销毁率下降。尽管如此,已经有提案提出增加每个区块的 Blob 数量。

与 calldata 相比,Blob 是 Rollup 在以太坊主网存储数据的更便宜方式,正如下面计算的 L2 运营费用的突然下降所示:(调用数据 + Blob/类型 3 交易 + ZKP 成本)。


来源:Dune (@glxyresearch_team)

同样,在 EIP-4844 之后,收入也显著下降。下图比较了 EIP-4844 前后 150 天滚动总收入的变化。Blob 的总收入计算为(Blob 基础费用 × Blob 消耗的 Gas)+(基础费用 × 调用数据消耗的 Gas)+(优先费用 × 调用数据消耗的 Gas),而通过调用数据批量提交计算的总收入为(基础费用 × 调用数据消耗的 Gas)+(优先费用 × 调用数据消耗的 Gas)。

来源:Galaxy Research

基于预确认的基于 Rollup 可能有助于平衡 L1 和 L2 之间的经济利益。

L2 的直接经济效益?

基于 Rollup 面临的一个最大挑战是如何与当前主导的集中式 Rollup 竞争,这些集中式 Rollup 缺乏明显的激励来采用基于的方法或去中心化序列。围绕这一主题的讨论复杂而充满细微差别。

许多人认为,L2s 不愿去中心化,因为这样会失去“序列费用”,而这些费用完全归单一的序列器所有。然而,在当前 L2 的背景下,“序列费用”这一说法可能并不准确,因为 L2(如 Base)所产生的收入主要来自于由于区块空间需求高导致的执行拥堵费用(类似于 EIP-1559 基础费用),而与序列本身并没有直接关联。

但进一步的数据表明情况并非如此(参见该帖子)。Base 的大部分收入来自于优先费用,而不是 EIP-1559 的基础费用,这些费用对于去中心化的序列器网络而言是难以捕获的,除非具备强大的抗审查机制。此外,通过 MEV 提取租金,集中式序列器可能会引发审查等问题,这与以太坊去中心化和无信任的理念相悖。由于 MEV 和序列器优先费用交织在一起(因为二者都会影响交易的排序),MEV 机会可能会影响序列器的交易排序,从而影响用户愿意支付的费用。

简而言之,数据和优先费用与 MEV 机会的捆绑表明 L2s 去中心化序列的强烈不利因素。L2s 从内部捕获 MEV 获益,而且,应用和钱包也会被激励保留 MEV,进一步减少流向共享序列器的 MEV。

一个潜在的平衡机制是使用执行票据(如 Spire 和 Espresso),这有效地将 MEV 与验证者奖励解耦,允许验证者将其插槽拍卖给可以是 L2 实体的执行提议者。因此,即使在基于序列的背景下,L2s 仍然可以捕获 MEV。

但也许 L2s 去中心化的最强有力论点是最大化可组合性,以便为所有 L2s 增加流量和拥堵费用。一种观点认为,L2s 不愿意利用 MEV,因为这样会降低跨链可组合性和用户的执行质量。相反,为了最大化收入,L2s 应该想要最大化拥堵(基础)费用,这意味着要在各个方面最大化可组合性和执行质量。

这将我们重新带回到使用预确认进行序列的基于 Rollup。以太坊无疑是最佳候选者,因为它是一个可靠中立、去中心化且无需许可的共享序列器,能够最大化可组合性,而无需引入新的协议外层和安全假设。此外,在以太坊 L1 上去中心化序列可能是应对集中式序列器面临的监管风险的最安全选择。

还有另一种可能性是,许多既有的 L2s 不会去基于,只要他们能保持当前活动。相反,基于的方法对于新 L2s 更具吸引力,因为在一开始就采用集中式序列器的经济效益较差。而且,如果基于或使用去中心化共享序列的做法变得更加常态化,那么对于新 L2s 来说,推出单一序列器的理念将更难以说服。

L1的直接经济效益

基于预确认的协议为以太坊节点运营商引入了一层新的经济激励。通过提供预确认作为服务(PaaS),这些参与者可以收取额外的费用(预确认小费),以保证交易在即将到来的区块中被纳入,可能还包括对该交易结果的声明。

在“Dencun”升级后,这一点尤为重要,因为区块链的引入使得 L2 交易的成本大幅降低,降低了 L1 数据可用性成本。随着以太坊的路线图越来越侧重于通过 rollup 提升可扩展性,L1 区块空间的需求可能会持续下降,进一步降低优先费用,从而影响经济安全。

赋予以太坊节点在区块中战略性定位交易的能力使得选择加入的节点运营商能够优先处理那些提供更高费用或具有战略价值的交易,例如在前跑或后跑机会中。新形成的经济活动基础层有效地创造了一条新的收入流,补充现有的交易费用和 MEV 机会。

然而,预确认也可能使某些传统 MEV 提取形式变得更加困难,因为交易排序会提前锁定。如果交易顺序被锁定(例如,使用 Primev 的 mev-commitCommit-Boost),交易者可以围绕预测的锁定顺序进行策略调整。此外,拥有保证交易结果的执行预确认有助于缓解有毒的 MEV(例如前跑、夹击攻击),mev-commit 在 L1 上也能做到这一点,未来的发展可能会将其应用于基于预确认的方案。

预确认还允许更高效的 MEV 提取,因为它们降低了构建 MEV 提取交易时的风险。通过端到端加密的预执行隐私,竞争投标者和提供者无法观察和调整基于可见投标的策略,防止他们相互竞价或压价,从而维护竞争和去中心化环境中的公平性。

隐私在这里是一个重要特征,因为当前的 PaaS 提供者要求 MEV 寻求者向他们发送交易,并信任他们的操作。但如果没有内置隐私,这些服务可能会像 Robinhood 那样,将 MEV 订单流出售给其他方(例如高频交易者),从而促进不公平的竞标行为。

尽管实时零知识证明可以保障私密交易处理,但即使在需要选择的区块生成者查看交易以验证其有效性和遵循网络规则的领导者设计中,实际实施还需要数年时间。在那之前,我们必须信任可能会对我们的交易进行不当操作的 PaaS 提供者。MEV-commit 正在构建一个替代解决方案,结合了一种基于匿名广播加密和双阶段承诺的新加密原语,该承诺要求提供者在未透露细节之前对投标进行承诺。

预确认机制可以带来更稳定和可预测的交易费用,允许用户为未来的区块锁定费用率,帮助缓解网络拥堵期间的费用波动,并更均匀地分配交易负载。

另一个可能性是,PaaS 提供者可以区分自身,并可能根据其可靠的预确认保证声誉收取更高的费用,形成一个竞争激烈的序列提供者市场。

L1间接经济效益

基于预确认的 rollup 可以通过减少碎片化和提供更快的交易确认来增强以太坊 L1 的用户体验,这将吸引活动回流至 L1,并抵消因 L2 独立运营而导致的收入下降。结合其他潜在的以太坊 L1 改进,例如更快的区块时间或单槽最终性(或“安全快速最终性”),以太坊本土的槽和时期架构可以实现亚秒级的预确认槽,这使得继续使用单序列器 rollup 的方式空间越来越小。

假设以太坊 L1 在这些方面取得了足够的改进,它可能会吸引对费用不那么敏感的用户,这些用户更重视以太坊的长期稳定性、安全性和溯源性。与此同时,L2 对于其现有的费用敏感用户生态系统仍然具有吸引力,这些用户将费用置于这些考虑之上,或者 L2 发展成侧链,采取垂直整合或模块化的方式来运营结算和数据可用性。

如果这一情况成真,“妥协方案”的空间——即拥有百个节点的快速链,同时以太坊提供额外的互操作性和安全性——将变得越来越小。如果以太坊的费用在大规模操作中维持在低于 1 美元的范围内,较大金额的交易和优先费用的价值积累将回归以太坊,而妥协方案的 L2 大部分将仅剩下长尾、低价值的小额交易。

离别前的思绪

现在我们可以看到,如果一个 Rollup 是基于的,它们就使用 L1 作为其结算和排序层。现有的 Rollup 仅使用 L1 进行结算,而排序则在 L2 中集中。通过预确认,你可以在 L1 上快速实现去中心化排序,使用任何 L2 都可以共享的机制。L2 块作为 L1 交易。在协议内实现统一排序。

然而,值得注意的是,虽然预确认似乎是提高以太坊基础排序的有前景的解决方案,但关于预确认是否引入了复杂性,进而削弱了最初使基于 Rollup 吸引力的简单性和实时安全性,仍然存在持续的争论。这是封装复杂性与系统复杂性之间权衡的问题。关键问题在于,基于 Rollup 加上预确认是否真的优于传统 Rollup 加上回退机制——这种机制使传统 Rollup 交易可以通过 Rollup 自己的排序者快速确认,但最终依赖以太坊 L1 进行最终性和安全性。回退机制确保即使 Rollup 的排序者失败,用户仍然可以通过以太坊 L1 实现延迟交易包含。

此外,Rollup 更倾向于使用单独的共享排序层,而不是基于共享排序,理由也很好。尽管协议外的共享排序引入了新的信任假设,但这些设计可以通过强制统一的排序者行为,提供更好的用户体验和承诺保障。如果制定了合适的规则,这些系统可以更有效地优化网络中的 MEV 分配,而不是允许自私的 MEV 提取。

在支持基于 Rollup 和共享排序方面,数以百计(或数千计)的个体 L2 排序者的系统复杂性是不合理的,而可以通过标准化的共享协议来封装和最小化复杂性。具体来说,对于带有预确认的基于 Rollup,结果的好处超过了成本,因为你得到了(a)社会对齐和可信中立性,(b)L2 和 L1 状态之间的原子组合性,以及(c)以太坊的活力和去中心化。

首先,完全与以太坊对齐的基于 Rollup 为开发者和用户提供了一个引人注目的提议,他们更看重可信中立性、去中心化和共同发展,而不是各自争夺个体利益。利用以太坊提议者进行共享排序的可信中立性,成为吸引跨生态系统用户和开发者回到以太坊的一个席尔定点。此外,社会对齐作为一个统一力量,将各种 L2 统一在一个共同的框架下,而不引入新的代币、品牌或共识机制。

其次,基于 Rollup 提供了有关交易包含和排序的可信承诺,无论是在 L1 还是 L2 块内。当 L1 块提议者同时充当 L2 块提议者时,类似于共享排序中实现的标准化规则,可以实现原子包含保证。

第三,以太坊强大的区块生产网络意味着,只要以太坊在生产区块,任何基于 L2 也在生产区块。而对于传统 Rollup,如果单一排序者出现故障,整个链条也会停止。

尽管有这些优势,但今天除了理论上的挑战外,还有一个严重的挑战。在合并期间引入的 PBS 旨在通过分离块提议者与构建者来促进去中心化。然而,目前资源最丰富的区块构建者(Beaver 和 Titan 当前几乎构建了总区块市场的 90%)的寡头垄断构成了风险。这种构建者集中是由 PBS 的网络效应驱动的:随着构建者市场份额的增加,他们吸引了更多的私人订单流,使得他们能够构建更具盈利性的区块,并进一步增加市场份额。如果基于 Rollup 的应用选择与 Beaver 和 Titan 私下共享他们的订单流,这种情况可能只会变得更糟,最终导致整个基于 Rollup 和以太坊生态系统依赖这两个构建者。这可能会阻碍 Rollup 接纳基于模式,并依赖这些构建者为其构建最佳利益的区块。

此外,基于 Rollup 还没有像传统 Rollup 那样实现产品市场适应性。这是创始人在决定是否在这一方向分配资源时的重要考虑。

声明:

  1. 本文转载自[Lemniscap],所有版权归原作者所有[小田部弘树]。若对本次转载有异议,请联系 Gate Learn 团队,他们会及时处理。
  2. 免责声明:本文所表达的观点和意见仅代表作者个人观点,不构成任何投资建议。
  3. Gate Learn 团队将文章翻译成其他语言。除非另有说明,否则禁止复制、分发或抄袭翻译文章。

让以太坊重新完整

进阶10/23/2024, 6:04:48 PM
本文探讨了基于 Rollup 和预确认如何协同工作,以构建一个集成的以太坊生态系统。

以太坊转向以 Rollup 为中心的路线图,使得通过在主链之外处理交易来实现更快的交易速度,增加了整体吞吐量,降低了成本,并支持需要低延迟的新应用程序(例如,SocialFi 和 GameFi)。然而,这也带来了 L2 层的碎片化和集中化担忧,同时对 L1 的价值累积产生了疑问。例如,在三月份的 Dencun(EIP-4844)升级和 blob 引入后,Optimism 的利润率飙升至 98-99% 的范围,而 Arbitrum 的利润率则达到了 70-99%。相比之下,之前几个月的利润率很少达到 50%。

Optimism 和 Arbitrum 的利润率和原始 ETH 收入。此处利润率定义为 L2 交易费用(总收入)减去支付给以太坊的费用。来源:Flipside(@charliemarketplace

由于 blob 降低了数据可用性成本,流出以太坊 L1 的价值流对降低 Rollup 成本有利,但也导致以太坊 L1 的网络需求和收入大幅下降。根据 EIP-1559,这导致发行的以太币超过燃烧的量,威胁到长期经济安全。然而,随着网络需求的增加,blob 供应饱和应在未来几个月内发生,以太坊 L1 的收入将恢复。

关于碎片化,每个 Rollup 独立运行,缺乏无缝的价值转移。Rollup 资金被锁定在以太坊的桥上,因此移动资产可能繁琐且低效(例如,在 ZK Rollup 之间移动需要数小时,而乐观 Rollup 之间则需要几天)。缺乏互操作性限制了一个连贯和集成的区块链生态系统的潜力。

每个 L2 都有自己的流动性池,这使得在以太坊生态系统中有效交易和应用开发时难以获得足够的流动性。由于某些 L2 的流动性远高于其他 L2,它们吸引了更多用户(因此还有更多流动性),导致赢家通吃的动态。较大的 L2 在小型或新兴 L2 的利益上获益。

根据梅特卡夫定律,这并不一定是零和游戏,反而可能是负和游戏。当流动性在 L2 之间分散时,可能会阻止某些 L2 实现其在满足特定交易和应用需求方面的全部潜在价值。由于网络效应推动的规模经济将在不同的 L2 之间被稀释,新兴和较小的网络更有可能面临流动性挑战,因为与较大的成熟网络的连接有限。

这种碎片化为开发者和用户都带来了摩擦。开发者必须仔细选择在哪个 Rollup 上构建,考虑用户画像和现有生态系统。与此同时,用户面临着将资产存放在哪里的决策,因为 Rollup 之间的转移速度慢、成本高,并且由于桥接依赖性而面临安全风险。这种缺乏组合性导致在不同 Rollup 之间与合约交互时,用户体验较差。

还有租金提取的问题。目前所有 L2 都由中心化的排序者运行,他们负责对交易进行排序和处理,拥有全面的决策权。用户理所应当地担心他们在做什么——他们是在通过抢先处理您的交易来提取租金吗?用户必须信任单个排序者的声誉足以继续防止这种行为。同时,还需要考虑常见的中心化风险,例如审查和活跃性。

虽然以太坊也面临租金提取问题,但运作方式截然不同,因为在众多验证者之间存在领导者轮换,从而降低了单一实体剥削用户的可能性。然而,实际上,以太坊验证者仍然通过 MEV-Boost 和公共内存池中的搜索者优先 gas 拍卖(PGA)集体参与抢先处理。这种提议者-构建者分离(PBS)的实现允许验证者将区块构建外包给专业构建者,这些构建者优化交易排序以获取利润。因此,即使您为一笔交易支付了足够的费用,并且有一位构建者愿意将其包含在内,但实际上仍然很难不被其他构建者通过 MEV-Boost 进行抢先处理。这一动态突显了在以太坊上实现真正去中心化和公平交易处理的复杂性。

共享排序层

为了解决中心化排序者和碎片化问题,共享排序层应运而生。像 Astria

EspressoNodekitRadius 这样的项目旨在创建一个统一的排序层,可以协调多个 Rollup 之间的交易。它们通过使用共识协议(例如 BFT)将多个 Rollup 连接到一个单一网络,然后选举出一个排序者来对交易进行排序。这为确定交易顺序提供了一个通用机制,并为 Rollup 之间提供快速的 L2 最终性和可组合性。

另外,作为服务的 Rollup(RaaS)提供商(例如 Stackr、Gateway 的 PrestoConduit 等)也处于良好的位置,可以提供共享排序,因为它们已经在多个框架上管理多个 Rollup——如果这个方向获得关注,这一点值得关注。

添加共享排序层在去中心化、最终性、快速交易、跨链原子性和参与 Rollup 之间的 MEV 分配方面具有潜在好处。通过采用共享排序层,现有 Rollup 可以在不需要独立去中心化的广泛工程努力的情况下实现这些好处,因为它简化了流程并利用集体基础设施。

另一个潜在的好处是,一些机构可能更倾向于利用使用自己许可的/KYC 的验证者集的共享排序层,而不是基础层中随机的开放验证者子集,因为这些排序者需要检查交易负载并决定如何处理它。

然而,引入新的共享排序层也带来了新的信任假设。与依赖于自己安全机制和以太坊主网的单个 Rollup 不同,共享排序者层需要自己明确的安全设置。用户和开发者必须信任这一新层是安全可靠的,因为它成为交易排序和 Rollup 之间价值转移的关键组件。

额外的关注点包括:

  • 收入分配:为了激励一组去中心化的实体进行交易排序,Rollup 必须分享其当前收入的一部分。
  • 网络效应:共享排序的有效性依赖于许多 Rollup 的参与。如果某个 Rollup 离开,它会减少可组合的交易数量和 dapp 的多样性。
  • 去中心化风险:如果没有强有力的去中心化,共享排序网络本身可能成为单点故障。然而,确保去中心化网络内的节点保持高质量,以维护快速交易承诺、安全性和可靠性同样重要。
  • 活跃性风险:BFT 共识假设至少有一半的验证者在线且诚实——如果这一假设失败,共享排序层的活跃性将受到影响。

基于 Rollup 和基于排序

但是,如果我们不是引入一个新的共享排序层,而是使用以太坊主链进行共享排序——即“基于 Rollup”呢?关键的区别在于谁在进行排序——不是中心化的排序者或共享层,而是重新利用以太坊的构建者(与搜索者和提议者)来处理 L2 内存池中的待处理交易并进行排序。由于这些构建者同时对 L1 和 L2 块进行排序,因此无需依赖 L2 的单一排序者来管理交易排序。相反,这种设计利用了以太坊现有的构建者和提议者,提供了可以说是最可靠和可信中立的交易传输层。

为了进行比较,考虑传统 Rollup(乐观的、ZK)与基于 Rollup 的区块链堆栈,包括执行、结算、共识和数据可用性:

在这里,“共识”是一个宽泛的定义——在传统的 Rollup 中,只有一个单一的排序者决定交易顺序:即(1,1)共识。在基于的情况下,Rollup 重新利用以太坊目前的结构来排序交易。因此,我们也可以将这个框标记为“排序”。

需要注意的是,还可以存在基于的主权 Rollup(例如,社交应用链),这些 Rollup 依赖于基础层(例如,以太坊、Celestia)来排序 blobs,然后 blobs 的有效性由客户端软件检查(即,它们自行结算;没有规范链)。由于交易有效性是由客户端软件检查,而不是验证桥,因此它们(a)不需要了解 L1 上的 L2 状态(例如,提款),并且(b)不需要针对经过验证的状态根进行快速无信任同步,因为它们可以独立存在,而无需与外部生态系统进行交互。

好处和挑战

基于 Rollup 解决了以太坊当前 L2 生态系统面临的三个关键挑战:

  1. 安全性:基于 Rollup 利用以太坊的验证者集,继承了主链的一些安全特性。这种方法减少了与中心化排序者相关的某些风险,例如单点故障、审查和活跃性风险。然而,这可能会引入新的挑战。例如,如果系统缺乏对私有 RPC(前称预确认网关)的支持,搜索者就有最大的机会利用交易及其相关的 MEV。然而,私有 RPC 的存在与否最终取决于钱包和构建者的选择——这不是基于 Rollup 本身的固有特征或限制。Spire 正在这里寻找解决方案
  2. 可组合性:基于 Rollup 旨在通过促进不同 Rollup 之间以及 Rollup 和基础层之间的智能合约交互来改善可组合性。通过利用以太坊的验证者集进行排序,基于排序是一种特殊类型的共享排序。这种设计允许任何使用基于排序的 Rollup 利用以太坊的去中心化基础设施,从而促进可组合性并减少碎片化。共享的方法有助于更无缝地集成各种 Rollup 和基础层,改善用户体验并实现更高效的跨链交互。

Taiko 的 Gwyneth 是一个基于 Rollup 的示例,具有水平扩展架构,旨在实现 L2-L2 和 L2-L1 场景下的原子可组合性。然而,真正实现同步可组合性——即合约能够在同一时隙高度进行交互——是一个困难的问题。这取决于桥接是否允许实时的 L2 到 L1 消息传递(无论是使用 TEE 还是实时 SNARK),以及是否有其他桥接能够非常快速地接受这些消息。如果满足这些条件,至少部分同步性是可能的,这将使我们更接近同步可组合性和类似单链的用户体验。在此之前,也许跨 Rollup 可组合性的最佳解决方案是快速桥接(例如 Across ProtocolOrbiter FinancedeBridge),但这些实际上是通过在链之间交换资产来工作,而不是实际“移动”资产,这需要在桥的两侧拥有足够的流动性。

  1. 经济对齐:尽管基于 Rollup 有潜力允许 Rollup 生成的 MEV 流回参与排序的以太坊 L1 验证者(例如,在 Puffer UniFiTaiko 的设计中),但这并是硬性规定。在实践中,应用程序和钱包可能会将大部分 MEV 留给自己,减少流向排序者的 MEV。此外,许多 L2 更愿意自己捕获 MEV,认为“L1 对齐”是一个劣势。话虽如此,执行票据的使用(如 Spire 和 Espresso)将允许 L2 即使在基于排序的背景下捕获 MEV,通过有效地将捕获 MEV 的权利与 L1 验证者脱钩。此外,借助更好的可组合性,基于 Rollup 仍然可以通过扩大以太坊的区块空间网络效应、增加流量和拥堵费用,经济上使以太坊受益,即使 L1 提议者的 MEV 收入并未直接增加。

实施基于 Rollup 的主要挑战在于基于去中心化排序与 L2 中心化排序的交易确认速度。尽管基于 Rollup 在去中心化、安全性和经济对齐方面提供了许多优势,但由于区块时间的限制,它们无法像中心化排序者那样提供快速的交易确认。

以太坊的区块时间大约为 12 秒,这意味着任何基于以太坊的 Rollup 都会继承这个限制。较长的区块时间可能会减慢交易确认速度,降低用户体验。这为需要快速响应时间的应用(例如 GameFi、高频交易)创造了瓶颈。

使用中心化排序者,用户可以获得一种称为“软确认”的弱交易预确认形式,即在该区块在链上确认之前,即时承诺将交易包含在未来的区块中。尽管这些承诺可能会失效,但用户仍然信任它们,因为只有一个排序者在做出承诺,并且该排序者完全控制交易的排序和处理。

在去中心化环境中,情况有所不同,因为没有单一实体提供这样的保证,因此用户很难对交易在特定区块中被包含的承诺充满信心——也许一个验证者做出了承诺,但另一个被选中提议下一个区块。与此同时,基于 Rollup 需要能够提供类似的可信交易包含和执行承诺,以提供与当前中心化 Rollup 相当(或更好的用户体验)。那么解决方案是什么呢?

基于预先确认

2023 年 11 月,以太坊基金会研究员 Justin Drake 提出了基于预确认的概念,以使基于 Rollup 的性能与传统 Rollup 相当,同时保留去中心化的优势。虽然预确认的概念可以追溯到 2012 年,早期关于比特币的交易保证(称为“0conf”)的讨论中,但 Justin 的提案在当前关于 L2 中心化、碎片化和 L2-L1 经济学的热烈辩论中显得新颖而及时。

当前的预确认设计空间。改编自 Raghav Agarwal 的预确认报告。注意:* 表示依赖于协议外网关/RPC,以抽象化预确认的复杂性,例如估算小费和路由请求。

预确认(“preconfs”)可以为基于 Rollup 提供增强的交易处理能力。它们提供强有力的机制,以提供有关交易包含的早期保证。用户从验证者那里获得更强的交易包含保证。

通过基于预确认,以太坊不仅可以捕获 L2 的小费用于交易排序和 blob 费用,还可以在预确认到达时捕获预确认小费。假设这些费用将激励以太坊提议者提供预确认即服务(PaaS),使他们在这个过程中成为更复杂的参与者。基本上,这种方法将涉及一个标准化协议,用户可以支付小费以获得立即保证,确保他们的 L2 交易将被包含在下一个 L1 区块中,可能还有关于执行该交易结果的声明。如果提议者未能履行这一承诺,他们将面临被削减的风险。

预确认提供者(“preconfers”)接收用户的请求和小费,并承诺将他们的交易包含在即将到来的时隙中。此处以时隙 n+2 为例,提议者未提供预确认(“非预确认者”)正在提议时隙 n 和 n+1。来源:Vitalik’s 博客

通过提供早期保证,预确认可以减少与区块空间争用和交易排序相关的执行风险。这在追求 MEV 的环境中尤其重要,因为它可能导致交易延迟或重新排序。

使用预确认的另一个好处是,它们允许定价信号自然流向排序者或网关。这可以导致更高效的拍卖,从而产生更有价值的区块,相比之下,PBS 的定价信号在构建者拍卖中是碎片化的。通过整合定价信号,预确认可以提高区块生产的效率和价值。

预确认主要有两种类型:包含预确认和执行预确认。前者较为简单,专注于保证 L2 交易将在下一个 L1 区块中被包含。后者则提供这一保证外加关于执行该交易结果的声明,这更为复杂,因为它需要模拟交易和完全同步——这意味着排序者需要完全控制交易排序。目前,大多数开发工作集中在 L1 包含预确认(例如,Bolt)或基于 Rollup 的 L2 执行预确认(例如,Puffer、Taiko)上。

到这里为止,我们已经涵盖了从传统 Rollup 到共享排序器网络,再到基于 Rollup,再到带有预确认的基于 Rollup 的演变。下图可视化了这些方法之间的交易生命周期,并突出了它们的区别:

改善以太坊的用户体验并减少碎片化

  • 现在,让我们重点讨论带有预确认的基于 Rollup 如何改善以太坊的用户体验,因为目前它正面临严重的碎片化问题。
  • 更强的保障:以太坊提议者承诺的预确认旨在增强基于 Rollup 的交易处理的可靠性和效率。与中心化排序器的软确认相比,它们提供了更强的保障,因为用户可以通过编程式削减和仲裁来强制执行这些保障。这确保了在去中心化基础环境中高度的可靠性。这里需要注意的是,技术上任何 Rollup 都可以采用编程式削减和仲裁,因此预确认并没有特殊的能力来提供这些更强的保障,它们只是选择这样做。
  • 快速确认:基于预确认的确认时间几乎可以与中心化排序器一样快。在测试环境中,Taiko 实现了约 20 毫秒的基于预确认的确认时间。这种速度对于需要快速响应时间的应用至关重要,例如高频交易和游戏。
  • 无Gas费用交易:预确认者产生的收益可以与支持该协议的质押者共享,以补贴燃气费用。例如,Puffer UniFi 的架构通过利用其流动性重新质押代币(LRT)pufETH 生成的本地收益实现无燃气费用交易。质押 pufETH 参与 UniFi 的用户与 Puffer 的预确认者共享收益,从而实现了无燃气费用的交易,使其区别于传统 Rollup。即使每笔交易节省的费用只有几美分,几千次后也会变得相当可观。
  • 去中心化:与引入单点故障、活跃风险和审查风险的中心化排序器不同,预确认利用以太坊的去中心化验证者集,符合可信中立性和抗审查的目标。然而,这里有一个 caveat,即通过基于预确认,你并不会继承以太坊所有的活跃性和安全性,因为只有一部分以太坊提议者接受了提供预确认作为服务(PaaS)的责任。
  • 生态系统整合:预确认可以通过最终实现 L2 和 L1 之间的同步可组合性,促进更顺畅的交互。这允许所有基于 Rollup 的智能合约在单个交易中无缝交互,减少碎片化并提供更统一的网络。由于 L1 提议者也作为 L2 提议者,你可以获得原子包含保证,这类似于多个 Rollup 使用协议外的共享排序器所实现的原子包含。这种原子包含意味着在跨链捆绑中运行的“超级构建者”可以更有效地提取 MEV,因为它们不需要为跨链捆绑的某一部分失败而定价风险。

基于预确认的基于 Rollup 实现的跨链同步原子包含。来源:Jon Charbonneau

  • 社会一致性和可信中立性:最后但同样重要的是,与以太坊的对齐在可信中立性方面提供了显著优势。基于 Rollup 可以利用这种对齐来吸引优先考虑去中心化和中立性的跨生态系统用户和开发者。

整合、调整和统一

我们可能正目睹一个变革时刻,就像区域银行之间发展出的 Fedwire 系统,允许资金在不同机构之间快速高效地转移。虽然 Fedwire 通过使用集中银行货币结算跨银行交易,但基于预确认的基于 Rollup 提供了一个去中心化的版本,其中一网络的复杂 MEV 寻找者以太坊提议者与搜索者和构建者合作,实现不同实体之间无缝快速的资产转移。

虽然激励对齐方法在基于预确认的领域领先,其中以太坊提议者可以选择加入 PaaS 网络,但这只是实现统一的三种方式之一:

  1. 统一性:此方法涉及在序列器之间标准化操作,以优先考虑无缝用户体验,而非单个 MEV 利润最大化(当前的序列器状态)。通过强制序列器之间的统一行为,此方法可以实现承诺的硬性保证。虽然这对不是复杂 MEV 参与者的序列器有利,但对于寻求优化自身经济利益的复杂序列器来说却是限制性。然而,它可以通过提供承诺的硬性保证来实现网络的更优结果。示例:AstriaEspresso Nodekit SEQ
  2. 激励对齐:此方法专注于在不强加严格统一性的情况下对齐序列器的激励。提议者可以基于他们收到的交易排序出价选择加入 PaaS 网络。该方法提供灵活性和增加 MEV 提取的潜力,同时提议者保留选择权。然而,由于提议者可以在不经济上有利的情况下选择退出承诺,因此它缺乏统一性方法所提供的硬性保证。示例:Puffer UniFiTaikoPrimev.
  3. 应用链:另一种替代方案是让所有链基于相同的框架,分享属性以实现无缝互操作性。虽然这种方法对于使用相同框架构建的链效果很好,但由于技术标准、共识和治理的不同,它在与基于不同框架的链进行互操作时效果不佳。除非每个人都同意框架,否则最终会形成不具同步可组合性的 Rollup 联邦。示例:SpirePolygon CDK OP Stack Arbitrum Orbit Cosmos SDK;另见 RaaS

所有这些方法的共同目标是统一,它们有可能共同存在。在以太坊对齐方面,统一的净收益是将碎片化 Rollup 的负和游戏转变为社会和技术对齐的 Rollup 的正和游戏。

平衡 L1-L2 经济

通过于 2024 年 3 月 13 日上线的 EIP-4844,引入的 Blob 显著降低了 L2 的运营成本,导致以太坊收入和 ETH 销毁率下降。尽管如此,已经有提案提出增加每个区块的 Blob 数量。

与 calldata 相比,Blob 是 Rollup 在以太坊主网存储数据的更便宜方式,正如下面计算的 L2 运营费用的突然下降所示:(调用数据 + Blob/类型 3 交易 + ZKP 成本)。


来源:Dune (@glxyresearch_team)

同样,在 EIP-4844 之后,收入也显著下降。下图比较了 EIP-4844 前后 150 天滚动总收入的变化。Blob 的总收入计算为(Blob 基础费用 × Blob 消耗的 Gas)+(基础费用 × 调用数据消耗的 Gas)+(优先费用 × 调用数据消耗的 Gas),而通过调用数据批量提交计算的总收入为(基础费用 × 调用数据消耗的 Gas)+(优先费用 × 调用数据消耗的 Gas)。

来源:Galaxy Research

基于预确认的基于 Rollup 可能有助于平衡 L1 和 L2 之间的经济利益。

L2 的直接经济效益?

基于 Rollup 面临的一个最大挑战是如何与当前主导的集中式 Rollup 竞争,这些集中式 Rollup 缺乏明显的激励来采用基于的方法或去中心化序列。围绕这一主题的讨论复杂而充满细微差别。

许多人认为,L2s 不愿去中心化,因为这样会失去“序列费用”,而这些费用完全归单一的序列器所有。然而,在当前 L2 的背景下,“序列费用”这一说法可能并不准确,因为 L2(如 Base)所产生的收入主要来自于由于区块空间需求高导致的执行拥堵费用(类似于 EIP-1559 基础费用),而与序列本身并没有直接关联。

但进一步的数据表明情况并非如此(参见该帖子)。Base 的大部分收入来自于优先费用,而不是 EIP-1559 的基础费用,这些费用对于去中心化的序列器网络而言是难以捕获的,除非具备强大的抗审查机制。此外,通过 MEV 提取租金,集中式序列器可能会引发审查等问题,这与以太坊去中心化和无信任的理念相悖。由于 MEV 和序列器优先费用交织在一起(因为二者都会影响交易的排序),MEV 机会可能会影响序列器的交易排序,从而影响用户愿意支付的费用。

简而言之,数据和优先费用与 MEV 机会的捆绑表明 L2s 去中心化序列的强烈不利因素。L2s 从内部捕获 MEV 获益,而且,应用和钱包也会被激励保留 MEV,进一步减少流向共享序列器的 MEV。

一个潜在的平衡机制是使用执行票据(如 Spire 和 Espresso),这有效地将 MEV 与验证者奖励解耦,允许验证者将其插槽拍卖给可以是 L2 实体的执行提议者。因此,即使在基于序列的背景下,L2s 仍然可以捕获 MEV。

但也许 L2s 去中心化的最强有力论点是最大化可组合性,以便为所有 L2s 增加流量和拥堵费用。一种观点认为,L2s 不愿意利用 MEV,因为这样会降低跨链可组合性和用户的执行质量。相反,为了最大化收入,L2s 应该想要最大化拥堵(基础)费用,这意味着要在各个方面最大化可组合性和执行质量。

这将我们重新带回到使用预确认进行序列的基于 Rollup。以太坊无疑是最佳候选者,因为它是一个可靠中立、去中心化且无需许可的共享序列器,能够最大化可组合性,而无需引入新的协议外层和安全假设。此外,在以太坊 L1 上去中心化序列可能是应对集中式序列器面临的监管风险的最安全选择。

还有另一种可能性是,许多既有的 L2s 不会去基于,只要他们能保持当前活动。相反,基于的方法对于新 L2s 更具吸引力,因为在一开始就采用集中式序列器的经济效益较差。而且,如果基于或使用去中心化共享序列的做法变得更加常态化,那么对于新 L2s 来说,推出单一序列器的理念将更难以说服。

L1的直接经济效益

基于预确认的协议为以太坊节点运营商引入了一层新的经济激励。通过提供预确认作为服务(PaaS),这些参与者可以收取额外的费用(预确认小费),以保证交易在即将到来的区块中被纳入,可能还包括对该交易结果的声明。

在“Dencun”升级后,这一点尤为重要,因为区块链的引入使得 L2 交易的成本大幅降低,降低了 L1 数据可用性成本。随着以太坊的路线图越来越侧重于通过 rollup 提升可扩展性,L1 区块空间的需求可能会持续下降,进一步降低优先费用,从而影响经济安全。

赋予以太坊节点在区块中战略性定位交易的能力使得选择加入的节点运营商能够优先处理那些提供更高费用或具有战略价值的交易,例如在前跑或后跑机会中。新形成的经济活动基础层有效地创造了一条新的收入流,补充现有的交易费用和 MEV 机会。

然而,预确认也可能使某些传统 MEV 提取形式变得更加困难,因为交易排序会提前锁定。如果交易顺序被锁定(例如,使用 Primev 的 mev-commitCommit-Boost),交易者可以围绕预测的锁定顺序进行策略调整。此外,拥有保证交易结果的执行预确认有助于缓解有毒的 MEV(例如前跑、夹击攻击),mev-commit 在 L1 上也能做到这一点,未来的发展可能会将其应用于基于预确认的方案。

预确认还允许更高效的 MEV 提取,因为它们降低了构建 MEV 提取交易时的风险。通过端到端加密的预执行隐私,竞争投标者和提供者无法观察和调整基于可见投标的策略,防止他们相互竞价或压价,从而维护竞争和去中心化环境中的公平性。

隐私在这里是一个重要特征,因为当前的 PaaS 提供者要求 MEV 寻求者向他们发送交易,并信任他们的操作。但如果没有内置隐私,这些服务可能会像 Robinhood 那样,将 MEV 订单流出售给其他方(例如高频交易者),从而促进不公平的竞标行为。

尽管实时零知识证明可以保障私密交易处理,但即使在需要选择的区块生成者查看交易以验证其有效性和遵循网络规则的领导者设计中,实际实施还需要数年时间。在那之前,我们必须信任可能会对我们的交易进行不当操作的 PaaS 提供者。MEV-commit 正在构建一个替代解决方案,结合了一种基于匿名广播加密和双阶段承诺的新加密原语,该承诺要求提供者在未透露细节之前对投标进行承诺。

预确认机制可以带来更稳定和可预测的交易费用,允许用户为未来的区块锁定费用率,帮助缓解网络拥堵期间的费用波动,并更均匀地分配交易负载。

另一个可能性是,PaaS 提供者可以区分自身,并可能根据其可靠的预确认保证声誉收取更高的费用,形成一个竞争激烈的序列提供者市场。

L1间接经济效益

基于预确认的 rollup 可以通过减少碎片化和提供更快的交易确认来增强以太坊 L1 的用户体验,这将吸引活动回流至 L1,并抵消因 L2 独立运营而导致的收入下降。结合其他潜在的以太坊 L1 改进,例如更快的区块时间或单槽最终性(或“安全快速最终性”),以太坊本土的槽和时期架构可以实现亚秒级的预确认槽,这使得继续使用单序列器 rollup 的方式空间越来越小。

假设以太坊 L1 在这些方面取得了足够的改进,它可能会吸引对费用不那么敏感的用户,这些用户更重视以太坊的长期稳定性、安全性和溯源性。与此同时,L2 对于其现有的费用敏感用户生态系统仍然具有吸引力,这些用户将费用置于这些考虑之上,或者 L2 发展成侧链,采取垂直整合或模块化的方式来运营结算和数据可用性。

如果这一情况成真,“妥协方案”的空间——即拥有百个节点的快速链,同时以太坊提供额外的互操作性和安全性——将变得越来越小。如果以太坊的费用在大规模操作中维持在低于 1 美元的范围内,较大金额的交易和优先费用的价值积累将回归以太坊,而妥协方案的 L2 大部分将仅剩下长尾、低价值的小额交易。

离别前的思绪

现在我们可以看到,如果一个 Rollup 是基于的,它们就使用 L1 作为其结算和排序层。现有的 Rollup 仅使用 L1 进行结算,而排序则在 L2 中集中。通过预确认,你可以在 L1 上快速实现去中心化排序,使用任何 L2 都可以共享的机制。L2 块作为 L1 交易。在协议内实现统一排序。

然而,值得注意的是,虽然预确认似乎是提高以太坊基础排序的有前景的解决方案,但关于预确认是否引入了复杂性,进而削弱了最初使基于 Rollup 吸引力的简单性和实时安全性,仍然存在持续的争论。这是封装复杂性与系统复杂性之间权衡的问题。关键问题在于,基于 Rollup 加上预确认是否真的优于传统 Rollup 加上回退机制——这种机制使传统 Rollup 交易可以通过 Rollup 自己的排序者快速确认,但最终依赖以太坊 L1 进行最终性和安全性。回退机制确保即使 Rollup 的排序者失败,用户仍然可以通过以太坊 L1 实现延迟交易包含。

此外,Rollup 更倾向于使用单独的共享排序层,而不是基于共享排序,理由也很好。尽管协议外的共享排序引入了新的信任假设,但这些设计可以通过强制统一的排序者行为,提供更好的用户体验和承诺保障。如果制定了合适的规则,这些系统可以更有效地优化网络中的 MEV 分配,而不是允许自私的 MEV 提取。

在支持基于 Rollup 和共享排序方面,数以百计(或数千计)的个体 L2 排序者的系统复杂性是不合理的,而可以通过标准化的共享协议来封装和最小化复杂性。具体来说,对于带有预确认的基于 Rollup,结果的好处超过了成本,因为你得到了(a)社会对齐和可信中立性,(b)L2 和 L1 状态之间的原子组合性,以及(c)以太坊的活力和去中心化。

首先,完全与以太坊对齐的基于 Rollup 为开发者和用户提供了一个引人注目的提议,他们更看重可信中立性、去中心化和共同发展,而不是各自争夺个体利益。利用以太坊提议者进行共享排序的可信中立性,成为吸引跨生态系统用户和开发者回到以太坊的一个席尔定点。此外,社会对齐作为一个统一力量,将各种 L2 统一在一个共同的框架下,而不引入新的代币、品牌或共识机制。

其次,基于 Rollup 提供了有关交易包含和排序的可信承诺,无论是在 L1 还是 L2 块内。当 L1 块提议者同时充当 L2 块提议者时,类似于共享排序中实现的标准化规则,可以实现原子包含保证。

第三,以太坊强大的区块生产网络意味着,只要以太坊在生产区块,任何基于 L2 也在生产区块。而对于传统 Rollup,如果单一排序者出现故障,整个链条也会停止。

尽管有这些优势,但今天除了理论上的挑战外,还有一个严重的挑战。在合并期间引入的 PBS 旨在通过分离块提议者与构建者来促进去中心化。然而,目前资源最丰富的区块构建者(Beaver 和 Titan 当前几乎构建了总区块市场的 90%)的寡头垄断构成了风险。这种构建者集中是由 PBS 的网络效应驱动的:随着构建者市场份额的增加,他们吸引了更多的私人订单流,使得他们能够构建更具盈利性的区块,并进一步增加市场份额。如果基于 Rollup 的应用选择与 Beaver 和 Titan 私下共享他们的订单流,这种情况可能只会变得更糟,最终导致整个基于 Rollup 和以太坊生态系统依赖这两个构建者。这可能会阻碍 Rollup 接纳基于模式,并依赖这些构建者为其构建最佳利益的区块。

此外,基于 Rollup 还没有像传统 Rollup 那样实现产品市场适应性。这是创始人在决定是否在这一方向分配资源时的重要考虑。

声明:

  1. 本文转载自[Lemniscap],所有版权归原作者所有[小田部弘树]。若对本次转载有异议,请联系 Gate Learn 团队,他们会及时处理。
  2. 免责声明:本文所表达的观点和意见仅代表作者个人观点,不构成任何投资建议。
  3. Gate Learn 团队将文章翻译成其他语言。除非另有说明,否则禁止复制、分发或抄袭翻译文章。
即刻开始交易
注册并交易即可获得
$100
和价值
$5500
理财体验金奖励!