理論から実践へ: Based Rollup は L1 ソート駆動の Rollup ソリューションを実装できますか?

著者: YBB Capital Researcher Ac-Core

前書き:

イーサリアムの動作原理は、ネットワーク全体を拡張するために、各ノードがユーザーによって送信されたすべてのトランザクションを保存および実行することです。イーサリアムはロールアップソリューションを採用しています。簡単に言えば、トランザクション処理の大部分をオフチェーン (L2) に移動することで、イーサリアムのメイン ネットワーク (L1) の負担を軽減し、トランザクション手数料を削減します。つまり、ロールアップ = L1 のスマート コントラクトのセット + ネットワーク ノードL2、つまり、独自の決済、コンセンサス、データの可用性をイーサリアム自体に依存するオンチェーンのスマート コントラクトとオフチェーンのアグリゲーターは、トランザクションの実行のみを担当します。 L2 ネットワーク ノードは複数の部分で構成されており、その中で最も重要なものはシーケンサーですが、現在、Rollup のシーケンサーは集中化の問題に直面しています。

Rollup と Sequencer

Rollup は、オフチェーンでトランザクションを実行し、トランザクションをブロックにパッケージ化するイーサリアム (L1) のスケーリング ソリューションです。ブロックごとに、ロールアップはチェーン状態を再構築するために必要なデータを (データ可用性のソースとして) データ可用性レイヤーに公開し、オフチェーン実行の正しさの証拠を決済レイヤーに公開します (2 つのタイプがあります)。ロールアップ (ZK ロールアップの場合、ゼロ知識証明はブロックごとに発行されます。オプティミスティック ロールアップの場合、不正証明は、EIP-4844 以降、データ発行が BLOB に切り替わったときにのみ発行されます)。 , このレイヤーは「データ公開レイヤー」と呼ばれる場合があります。このうちRollupのスマートコントラクトは発行された証明をL1で検証し、各Rollupには入出金だけでなくチェーン間のデータ伝送を実現するためのブリッジが1つ以上搭載されます。

Rollup の実装ロジックでは、シーケンサーは主に L2 でトランザクション リクエストを受信し、その実行順序を決定し、L1 に最終的に送信するためにトランザクションをバッチ (Batch) にパッケージ化する役割を果たします。インターネット上のロールアップ スマート コントラクトは、トランザクション処理の効率を向上させ、コストを削減する上で重要な役割を果たします。

選別機の機能と動作原理は主に4つの部分で構成されています。

1. トランザクションを受信する: シーケンサーはユーザーまたはアプリケーションからトランザクション要求を受信します。これらのトランザクションは、イーサリアム メインネットで直接処理されるのではなく、最初に L2 で処理されます。このプロセスは、イーサリアムマイナーがトランザクションをブロックにパッケージ化する前に行うことと似ています。

4 L1 に送信: 最後に、シーケンサーはパッケージ化されたトランザクション バッチをイーサリアム メインネット (L1) に送信し、そこで決済とデータ保存が実行されます。このようにして、L1 は状態の更新を L2 で検証して保存できます。

Rollup テクノロジーは効果的なスケーリング ソリューションを提供しますが、ソーターの設計と実装にはまだいくつかの問題があります。1 つ目は、現在、集中型ソーターに依存していることです。これは通常、集中型ソーターによってもたらされるリスクです。単一のエンティティまたは少数のエンティティを制御すると、透明性が欠如し、単一障害点になります。

上記の厳密な説明はさておき、YBB Capital の以前の記事で述べた L2 分散ソーター ソリューションに関する議論は、Metis が直接市場に公開するソーティング プール ノード ステーキングの L2 ソリューションであるかどうかです。独立したプロジェクトであるエスプレッソ計画はゼロからスタートしましたが、その本質は「利益ケーキ」の分配と将来の市場投機のスペース期待を整理することであり、利益の正確さと正当性は回避するのが難しい鍵です。 Based Rollup の歴史的背景と設計 誰でも無制限に取引を拡大できる「トータル・アナーキー」状態。現在のソーターに関する上記の問題と合わせて、2023 年に

イーサリアム研究者:

ジャスティン・ドレイクは、ソーターがイーサリアム L1 自体によって管理される

解決策

を提案しました

ベースのロールアップその内容は次のとおりです(出典については拡張リンク1を参照してください)

:

定義:

「ロールアップの順序がベースレイヤー (L1) によって駆動される場合、それを L1 ベースまたは L1 順序ロールアップと呼びます。具体的には、L1 ベースのロールアップは、次の L1 プロポーザーを指します。 L1 サーチャーおよびビルダーと連携して、次のロールアップ ブロックを許可なく次の L1 ブロックに含めます。エスケープ ハッチを使用した非ベース ロールアップのアクティビティは減少することに注意してください (エスケープ ハッチは、ロールアップ システムに問題がある場合に、ユーザーがアセットを L2 から L1 マスターに安全に抽出できるようにするロールアップの安全メカニズムです。チェーン)。緊急脱出に似ています);

弱い決済保証

• : 決済が保証されるまで、エスケープポッドトランザクションはタイムアウト期間待機する必要があります

  : エスケープを伴うロールアップ。ポッドは、タイムアウト中の短期間のシーケンサー検閲による MEV の悪影響に対して脆弱です。

ネットワークへの影響が危険にさらされています

: シーケンサーの活性化の失敗によって引き起こされる大量のロールアウト (例: 集中型 PoS 注文メカニズムに対する 51% 攻撃) により、ロールアップのネットワーク効果。 L1 とは異なり、Rollup は社会的合意を利用してシーケンサーの活性障害から正常に回復できないことに注意してください。既知の非ベース ロールアップ デザインでは、大量終了はダモクレスの剣です

ガス ペナルティ

: エスケープ ポッドを介して決済されたトランザクションは、ユーザーにガス ペナルティを課すことがよくあります (例: バッチ パッキングを行わない最適でないデータ圧縮が原因)。 ）。

分散化: ベースのロールアップは、L1 の分散化を継承し、L1 の検索者、構築者、提案者のインフラストラクチャを自然に再利用します。 L1 シーカーとビルダーは、ロールアップの MEV を抽出するために、L1 ブロックにロールアップ ブロックを含めるように奨励されます。これにより、L1 ブロックの提案者がロールアップ ブロックを L1 にパッケージ化するようになります。

シンプルさ: ベースのロールアップ並べ替えは最も単純で、集中並べ替えよりもはるかに簡単です。ベースロールアップでは、注文者の署名検証、エスケープハッチ、外部の PoS コンセンサスは必要ありません。

歴史的メモ: 2021 年 1 月、Vitalik は L1 ソートに基づくソリューションを「完全なアナーキー」と呼びました。これには複数のロールアップ ブロックを同時に送信するリスクがあり、結果としてガスとワークロードが減少します。無駄。現在のブロック提案者と構築者の分離 (PBS) スキームは、L1 ブロックごとに最大 1 つのロールアップ ブロックを使用して、L1 の順序を厳密に制御でき、ガスの無駄がありません。これにより、ロールアップのブロック n+1 (または k >= 1 の場合は n+k) にブロック n の SNARK 証明が含まれる場合に、ZK ロールアップの証明作業が無駄になることがなくなります。

• コスト: ベースのロールアップにはガスオーバーヘッドがありません。分散型または集中型の注文者からの署名を検証する必要さえありません。 Based Rollup のシンプルさにより、開発コストが削減され、リリース時間が短縮され、コードの脆弱性が露出する領域が減少します。ベースのロールアップ ソートもトークンを使用せず、トークンベースのソーターによる規制の負担を回避します。

• L1 経済的調整との一貫性: Based Rollup から生成された MEV は、ベースとなる L1 に自然に流れます。このフローにより、L1 の経済的セキュリティが強化され、MEV が破壊された場合には、L1 のネイティブ トークンの経済的希少性が高まります。 L1 とのこの強力な経済的統合は、Based Rollup の正当性を構築するのに役立つ可能性があります。重要なのは、MEV の収益を犠牲にするにもかかわらず、Based Rollup は L2 輻輳料金 (EIP-1559 形式の L2 基本料金など) から収益を生み出すオプションを保持していることです。

• 主権: 注文を L1 に委任しているにもかかわらず、Based Rollup は主権を保持します。 Based Rollup はガバナンス トークンを持ち、基本料金を請求することができ、これらの基本料金からの収益は適切な場合に使用できます (例: Optimism は公共財に資金を提供します)。

短所:

• MEV収入がない:Based RollupはMEVをL1に渡し、その収入を基本料金に制限します。直観に反して、これにより、Based Rollup の総収益が増加する可能性があります。その理由は、ロールアップの状況が勝者総取りであるように見え、勝利したロールアップがベースド ロールアップのセキュリティ、分散化、シンプルさ、一貫性を活用して優位性を達成し、最終的に収益を最大化する可能性が高いためです。

• 制約付き並べ替え: 並べ替えを L1 に委任すると、並べ替えの柔軟性が低下します。これにより、特定の注文サービスの実装がより困難になり、おそらく不可能になります:

• 事前確認: 高速な事前確認は集中注文では問題なく、外部 PoS コンセンサスを通じて実現できます。 L1 ソートを使用した高速事前検証は、EigenL、Inclusion List、Builder Bonds など、多くの有望な研究方向性を伴う未解決の問題です。

• 先着順 (FCFS): Arbitrum スタイルの FCFS ソートを Based Rollup に実装できるかどうかは不明です。 EigenL は、L1 ソートベース ロールアップ用の FCFS のオーバーレイを提供する場合があります。

ネーミング:

"Based Rollup" 名前は、ベースチェーン (Base L1) との親和性に由来しています。これは、Coinbase が最近発表した Base チェーンと矛盾しますが、これは素晴らしい偶然です。実際、Coinbase は Base の発表で 2 つの設計目標を共有しました:

• トークンレス性: 「 新しいネットワーク トークンを発行する計画はありません。」

• 分散化: 「 私たちは [.. .] 時間をかけて徐々にブロックチェーンを分散化する計画です。」

Base は、Based Rollup になることでトークンレスの分散化を実現できます。

出典: @jchaskin22

理論を要約すると、Based Rollupにより、誰でもRollupブロックに展開して、ソートされたトランザクションステータスを配置できます。にL1 は L2 から MEV を抽出し、すべての順序付けとセキュリティをイーサリアム L1 によって提供できるようにします。これにより、外部のプルーフ・オブ・ステークのコンセンサスと特定のロールアップ・トークンの要件を回避できると同時に、資産を安全に保つために不可欠な他のロールアップの「緊急避難小屋」機能と比較して、ベースド・ロールアップのビジョンでは削除することができます。 、そのプロセスに必要なのは、イーサリアムの安全な動作を維持しながら、ロールアップのトランザクションが正常に完了することだけです。

Taiko Labs on Based Rollup

出典: Taiko 公式ウェブサイト

Taiko Labs は、Based Rollup と Rollup を開発および推進するメインチームです。 Taiko Labs のプロジェクトEthereum レイヤー 2 スケーリング ソリューション。そのビジョンは、Based Rollup などの革新的なテクノロジーを通じて、イーサリアムのメイン ネットワークのスケーラビリティの問題を解決することです。これには 3 つの主な機能があります:

1. イーサリアムの EVM (タイプ 1) ZK-EVM と完全に同等: 使用される (タイプ 1) zkEVM はイーサリアムと完全な互換性があり、開発者はイーサリアム間で分散型アプリケーション (dApp) をシームレスに移行できます。

2. オープンソース: Taiko のすべてのソース コードは GitHub 上で誰でも閲覧、構築、変更できます。このオープンソース モデルにより、ブロックチェーン テクノロジーの開発は小規模なチームの取り組みに限定されず、世界中のコミュニティや開発者も確実に対象となります。

3.完全な分散化: EVM との高い互換性を確保することに加えて、Taiko はプロトコルの完全な分散化の達成にも取り組んでいます。 Taiko は、分散型のプロポーザーとバリデーターを使用してブロックを送信し、zkP を生成して、システムの分散型の性質を確保する予定です。

Taiko は、イーサリアムと完全に同等 (完全にイーサリアム同等)

であるタイプ 1 ZK-EVM の構築に取り組んでいます。これは、Vitalik Buterin の「さまざまなタイプの ZK-EVM」です (拡張リンク 2 を参照)。 , で述べた追求は完全かつ妥協なくイーサリアムと同等です。その目的は、イーサリアムブロック（少なくとも検証可能な実行層、ビーコンチェーンコンセンサスを除くが、すべてのトランザクション、スマートコントラクト、アカウントロジックを含み、ハッシュ、状態/トランザクションツリー、その他のコンセンサスを置き換えるものではありません）を検証するためにイーサリアムと完全に互換性があることです。ロジック)、そのため、他のタイプと比較して、タイプ 1 は最も複雑で、ネイティブ ソリューションに近づけるのが困難なタイプです。

画像出典: Vitalik Buterin: 「ZK-EVM のさまざまなタイプ」

その他のコア構造:

競合ロールアップ (BCR - 基本競合ロールアップ)

はい、革新的ですTaiko Labs が開発したブロックチェーン スケーリング ソリューション。 BCR は、競争メカニズムを通じてロールアップの効率とセキュリティを向上させ、さまざまな参加者が自由にブロックを送信して証明を生成できるようにすることで、ネットワーク全体のパフォーマンスと分散化を向上させることを目的としています。

• 特徴

オープン競争: このオープンなメカニズムにより、資格のある参加者がブロックを提出して証明を生成することを競うことができ、集中管理が軽減され、ネットワーク度の分散化が向上します。競合他社は、より優れたサービスを提供することで報酬と取引手数料を獲得します。

効率的な拡張: は、ブロックの生成と検証の効率を効果的に向上させることができます。複数の競合他社が並行して動作し、単一点のボトルネックを回避し、トランザクション処理速度とネットワーク拡張機能を向上させることができます。

セキュリティ: 複数の関係者が関与する競争メカニズムを通じて、システムの反攻撃能力が向上します。複数の当事者間での競争によって生成されたブロックと証明書により、システムの透明性とセキュリティが向上し、単一のエンティティによる制御や攻撃が困難になります。

• 利点

EVM 互換性: BCR は Ethereum 仮想マシン (EVM) と完全に互換性があり、既存の Ethereum スマート コントラクトと分散型アプリケーション (DApps) を BCR で実行するように簡単に移行できます。大きな変更なし;

高スループット: BCR はトランザクションを処理し、ブロックを並行して生成できるため、ネットワークのスループットが大幅に向上し、より多くのトランザクション量を処理し、トランザクションコストと遅延を削減できます。 分散化: 分散化されたブロック生成および認証メカニズムを通じて、ネットワークの分散化された性質が確保され、集中化されたエンティティによって制御されるリスクが軽減されます。

短所

• 複雑さの増加:

  システムの複雑さにより、複数の競合他社間でブロックの生成と検証を調整するための複雑なアルゴリズムとプロトコルが必要になる スマートコントラクトが複雑になる 競争結果を処理するために追加のロジックが必要になる場合があります。 ;

潜在的な問題: BCR の競争メカニズムでは、複数の競合他社が同時にブロックを計算して送信すると、手数料の増加が発生する可能性があり、ユーザーはトランザクションに BCR を使用しているため、特に高いトランザクション手数料が発生する可能性があります。ネットワークが混雑している場合、または競争が激しい場合。同時に、豊富なリソースを持つ大規模なノードが競争で有利になる可能性があり、結果として集中化が生じます。

ブースターベースのロールアップ (BBRベースのブースターロールアップ)

ブースターは、トランザクションバッチの最適化を担当するBBRの特別な参加者であり、トランザクションデータを圧縮して処理する実際の機能です。複数のトランザクション バッチを並行して実行すると、実行とストレージが分離され、L1 が分散されたまま L2 の実行が維持され、L1 とすべての BBR 上のスマート コントラクトのアドレスが一貫した状態に保たれます。

同時に、システムの複雑さの増加、リソースの消費、集中化の可能性などの課題にも直面しています。将来的にも、ブロックチェーン技術の継続的な発展のニーズを満たすために、BBR はさらに最適化および拡張される必要があります。

出典: Taiko Labs

結論:

現在の全体的な観察から、Based Rollupはイーサリアムの第2層拡張方法における大きな変更とみなすことができ、ロールアップのソートは直接委任されます プロポーザーの 1 つのレイヤーでは、プロポーザーとビルダーの分離設計を使用して、1 つのレイヤーがロールアップのすべてのシーケンサーの役割を実行できるようにします。また、L2 サーチャーが同じく L1 サーチャーである L2 ビルダーにトランザクション バンドルを送信できるように MEV を拡張することもでき、これらの完全な L2 ブロックは L1 ブロックの一部となり、最終的には L1 ビルダーとイーサリアム メインネット処理によって使用されます。

Based Rollup が Rollup の最終ソリューションであるとみなせるかどうかはまだ検証されていませんが、現段階ではこれがイーサリアムの第 2 層拡張における主要な革新であり、より多くのセキュリティと分散化を提供することは否定できません。拡張。同じ考えをビットコインのエコシステムに持ち込んだ場合、イーサリアムの強力なスケーラビリティと比較して、ネイティブで分散型の VM を実装するのは当然のことながら困難であるため、現在、業界全体が真の分散型拡張の問題を解決しているところです。まだまだ先は長い。 ： 拡張リンク: 展 [1]

Based Rollups — Superpowers from L1 Sequencing

Https: //Ethresear.ch/t/based-rollpowers-from -l1-sequencing/15016/1

【2】

】さまざまな種類の ZK-EVM https://vitalik.eth.limo/general/2022/08/04/zkevm.html

参考記事：
【1】The game of Credit: Rollups Controlled by multi-signing and Committeeshttps://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzk0OTYwMDM1Mg==&mid=2247486544&idx = 1 & SN = 7A0EE8EB1D32E6EF0BD08354986C0A1F & ソース = 41#WeChat_redirect

[2] TAIKO Research: シームレスな拡張のための Etherewer 2 ソリューション https://www.pane.com /zh /articledetails/id09jfto .html

以上が理論から実践へ: Based Rollup は L1 ソート駆動の Rollup ソリューションを実装できますか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。