O Rollup do Ethereum é centralizado: explorando a Descentralização do ordenamento

1. Pontos principais

• A ordenação das transações tornou-se um problema cada vez mais sério no campo do Layer 2. O principal papel do L2 rollup é fornecer um local seguro para transações baratas, oferecendo uma camada de execução para os usuários e, em seguida, enviando os dados das transações para o L1 superior.

• O ordenados é uma entidade que agrupa transações em ordem. Ele recebe as transações desordenadas dos usuários, processa-as fora da cadeia em grupos, gera lotes de transações ordenadas e comprimidas, e depois os envia para a L1 pai.

• Os rollups na verdade não precisam de um ordenadores, isso é apenas uma escolha de design para proporcionar uma melhor experiência ao usuário. Eles também podem usar a camada base para ordenar, mas a eficiência da camada base Ethereum é baixa e cara. Atualmente, cada projeto principal de rollup L2 descobriu que operar um ordenadores centralizado é mais conveniente, barato e amigável para o usuário.

• Devido ao ordenamento, o controlador da ordem das transações tem o direito de rever as transações dos usuários (, embora uma revisão completa seja pouco provável ). O ordenamento também pode extrair o valor máximo extraível (MEV), o que pode causar perdas financeiras aos usuários. A validade também é um problema, pois se o único ordenante centralizado falhar, todo o rollup será afetado.

• A solução é um ordenado compartilhado e descentralizado. O ordenado compartilhado fornece serviços descentralizados para rollups. Além de resolver problemas de censura, extração de MEV e validade, também introduz funcionalidades inter-rollup, abrindo novas possibilidades. Espresso, Astria e Radius estão desenvolvendo soluções inovadoras de ordenação compartilhada, cada uma com funcionalidades únicas em suas respectivas arquiteturas.

2. Introdução

Com a popularização do ecossistema de rollup L2 do Ethereum, o aspecto do ordenamento, frequentemente negligenciado, torna-se cada vez mais importante. O ordenante é responsável pela ordenação das transações, podendo oferecer uma melhor experiência ao usuário, tarifas mais baixas e confirmações mais rápidas. Mas o problema é que atualmente todas as principais empresas L2 do Ethereum descobriram que operar seu próprio ordenante centralizado é o mais conveniente, amigável para o usuário e de baixo custo. Considerando o poder do ordenante na revisão de transações, na extração de MEV e em pontos únicos de falha, isso pode ser visto como um resultado indesejável e que não está em conformidade com o espírito das criptomoedas.

Embora a maioria das empresas inclua a descentralização de ordenadores como parte do seu roteiro, ainda não há um verdadeiro consenso sobre como implementá-la. É importante notar que a Arbitrum e a Optimism lançaram soluções desde a segunda metade de 2021, mas houve pouco progresso na descentralização de ordenadores.

Este relatório irá aprofundar o papel dos ordenadores e o estado atual do espaço rollup do Ethereum, explorando os projetos que estão a investigar soluções, nomeadamente uma rede de ordenação compartilhada descentralizada. Vamos detalhar as singularidades destes projetos e das suas soluções, e refletir sobre o que isso significa para o futuro desenvolvimento do setor de rollup L2 do Ethereum.

3. O que é um ordenador?

A blockchain é um livro-razão distribuído composto por dados de transações com carimbo de data/hora, ordenados em blocos. Inicialmente, esses dados de transações eram desordenados e desorganizados. Após a ordenação, podem ser organizados em blocos e executados, criando um novo estado da blockchain. Para blockchains L1 como Ethereum, a ordenação das transações ocorre na camada base do Ethereum.

Na camada L2 rollup, a solução de escalabilidade mais popular do Ethereum, a ordenação de transações tornou-se um problema cada vez mais sério. O L2 rollup oferece uma camada de execução para os usuários e, em seguida, submete os dados das transações à camada superior L1. Os lotes de transações submetidos ao L1 geralmente contêm centenas ou milhares de transações L2 comprimidas, reduzindo assim o custo de envio de dados para o L1.

No mundo dos L2 rollup, o ordenado é a entidade que agrupa as transações. Ele recebe as transações desordenadas dos usuários, processa-as em grupos fora da cadeia e gera lotes de transações comprimidas e ordenadas. Essas transações podem ser colocadas em blocos e enviadas para o pai L1. Transações em lote também podem ser usadas na disponibilidade de dados (DA) camada ( geralmente no Ethereum ). O ordenado também fornece aos usuários recibos de "confirmação suave" quase instantâneos. A "confirmação rígida" é recebida após a transação ser enviada para a camada L1.

Por que os Rollups precisam usar um ordenadores, por que isso é um problema?

O objetivo fundamental do ordenado é melhorar a experiência do usuário. Usar o ordenado para transações L2 é semelhante a usar uma "faixa rápida", o que significa taxas mais baixas e confirmações de transação mais rápidas. O ordenado pode agrupar centenas ou milhares de transações L2 em uma única transação L1, economizando assim taxas de gas. Além disso, a confirmação suave fornecida pelo ordenado permite que as transações rollup ofereçam confirmações de bloco rápidas para os usuários. Esta combinação ajuda a melhorar a experiência do usuário ao utilizar rollups L2.

É importante lembrar que o rollup não requer um ordenadora; é apenas uma escolha de design feita para uma melhor experiência do usuário. Por exemplo, o rollup também pode usar Ethereum L1 para ordenação. No entanto, a camada base do Ethereum provavelmente será relativamente ineficiente e cara, especialmente considerando o grande volume de transações L2. A taxa de throughput de transações do rollup será limitada pela taxa de ordenação de dados do Ethereum L1. Os usuários também experimentarão o mesmo atraso de confirmação que ocorre ao negociar no Ethereum. Isso significa que, até agora, cada projeto L2 principal descobriu que operar um ordenadora centralizada é mais conveniente, barato e amigável ao usuário. Embora os usuários L2 possam enviar transações diretamente para L1 para contornar o ordenadora, eles devem pagar taxas de gas para L1 e as transações podem levar mais tempo para serem concluídas. Isso, em grande parte, contradiz a intenção de usar o L2 rollup para executar transações.

Dado que o ordenadores controlam a ordem das transações, teoricamente têm o direito de não incluir as transações dos utilizadores (. No entanto, os utilizadores podem submeter transações diretamente ao L1 ). Os ordenadores também podem extrair MEV do grupo de transações, o que pode causar perdas económicas para o grupo de utilizadores. Se houver apenas um ordenador, o risco de centralização é ainda maior. Nesse caso, a validade pode tornar-se um problema, se o único ordenador falhar, todo o rollup será afetado. Uma configuração de múltiplos ordenadores pode reduzir esse risco.

Com esta configuração, o ordenadores pode ser visto como uma parte semi-confiável para o usuário. Embora o ordenadores não possa impedir o usuário de usar L2, ele pode atrasar as transações do usuário, resultando em custos adicionais de gas para o usuário, e obter valor das transações do usuário.

Relevância do MEV

MEV refere-se ao valor obtido da produção de blocos, que excede as recompensas de bloco de mineração de primeira ordem ( ou de staking ) e as taxas de gas. Este valor é extraído manipulando as transações dentro do bloco, isto é, incluindo, excluindo e alterando a ordem das transações. As formas comuns incluem front-running e ataques de sanduíche.

Dada a função dos ordenadores no L2 rollup, eles podem compreender todas as transações de usuários fora da cadeia. Além disso, como esses ordenadores são geralmente operados pelo próprio projeto ou por equipes afiliadas, muitos usuários estão preocupados em não conseguir ver a extração potencial de MEV. Mesmo sem essas preocupações, à medida que os projetos operam seus próprios ordenadores centralizados, a confiabilidade e o grau de descentralização desses protocolos também serão questionados.

Estado atual do mercado de classificadores

Atualmente, todas as principais versões L2 do Ethereum dependem de ordenadores centralizados. À medida que cada vez mais transações do Ethereum são transferidas para soluções L2, embora o conjunto de validadores do Ethereum em si seja descentralizado, um grande número de transações (, ou seja, aquelas nas L2, será afetado por forças centralizadas na forma de um único ordenador.

Como era de se esperar, a maioria dessas empresas já incorporou a descentralização dos seus ordenadores como parte do seu roteiro. Embora isso seja um sinal positivo, indicando que a descentralização faz parte da visão L2, devemos notar que a Arbitrum e a Optimism lançaram soluções desde o final de 2021 e, pode-se dizer, que ainda não fizeram progressos substanciais em relação à descentralização dos ordenadores.

A maioria das principais empresas parece estar a alocar recursos na melhoria dos produtos e funcionalidades principais, em vez de se concentrar na descentralização. Isso não é exatamente uma crítica, pois em um ambiente altamente competitivo, focar na descentralização antes de ter produtos competitivos não é do melhor interesse de nenhuma empresa, o que é compreensível até certo ponto. No entanto, à medida que as empresas de rede amadurecem, essa perspectiva está a mudar, e a discussão está rapidamente a deslocar-se para a descentralização dos ordenadores e a melhoria da credibilidade.

) Outras questões

Vale a pena destacar que existe alguma discussão sobre o nível de risco associado à dependência de classificados centralizados.

Como mencionado acima, devido ao fato de que os ordenadores controlam a ordem das transações, eles podem excluir as transações dos usuários e também extrair MEV. No entanto, os ordenadores, em última instância, também não conseguem excluir completamente os usuários das transações de rollup. Os usuários podem contornar os ordenadores e enviar transações diretamente para o L1, ###, desde que estejam dispostos a pagar o custo adicional de gas, (. Embora ordenadores agindo de maneira inadequada possam causar atrasos nas transações e custos adicionais para os usuários, eles não conseguem realizar uma auditoria completa. Até agora, nenhuma grande empresa de L2 tem se concentrado intensamente em descentralizar seus ordenadores, e essa pode ser uma das razões. Apesar disso, a reordenação de transações pelos ordenadores para extrair MEV continua sendo um problema, especialmente em mempools privados como o OP Mainnet.

Talvez, a questão maior resida na eficácia. Dado que os principais programas de rollup operam com um único ordenado centralizado, se esses ordenadores falharem, todo o programa de rollup será afetado negativamente. Embora os usuários ainda possam realizar transações acessando diretamente o L1, essa não é uma abordagem particularmente durável e é improvável que funcione para a maioria das transações. Lembre-se de que o propósito de usar rollups L2 é economizar nos custos de transação. Dado que um dos princípios fundamentais por trás das criptomoedas é evitar a dependência de um único fornecedor centralizado ), como ocorre no setor financeiro tradicional (, a centralização dos ordenadores é claramente um problema importante que precisa ser resolvido, e também uma das chaves que os ordenadores compartilhados trarão para o mercado de rollups L2.

![Instituto de Pesquisa Binance interpreta o ordenado descentralizado: a base de segurança do Layer2, expandindo cenários de uso para tokens nativos])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-825829026dfe6eac7918343e0340ba6a.webp(

4. Solução: Descentralização do compartilhamento de ordenadores

) Visão geral

A nova solução para os problemas mencionados é um ordenado compartilhado descentralizado. Embora as soluções de diferentes projetos variem, a ideia básica de substituir um único ordenado centralizado é a mesma. Aqui, "compartilhado" refere-se ao fato de que vários rollups diferentes podem usar a mesma rede, e as transações provenientes de múltiplos rollups são agregadas em uma pool de memória antes de serem ordenadas, o que ajuda a reduzir a possibilidade de extração de MEV e censura. "Descentralização" refere-se ao conceito de rotação de líderes, ou seja, não é sempre um único ator que ordena todas as transações, mas sim um líder escolhido a partir de um grupo de atores descentralizados. Isso ajuda a prevenir a censura e fornece garantias de validade.

Isto é muito semelhante à forma como diferentes L1 funcionam com mecanismos de rotação de líderes. Na verdade, construir uma camada de ordenação descentralizada é semelhante a construir um L1 descentralizado, ou seja, é necessário construir um conjunto de validadores. Diferentes projetos adotaram abordagens diferentes para atender a este requisito.

Os ordenadores partilhados visam mitigar o problema da extração de MEV, oferecendo resistência à censura e aumentando a garantia de eficácia dos rollups, ou seja, resolvendo os problemas enfrentados pelos ordenadores centralizados. Além disso, há dois pontos que merecem destaque:

• Descentralização como serviço: a solução de ordenadores compartilhados visa fornecer serviços de ordenação descentralizados para qualquer número de rollups. Assim, todos esses rollups se beneficiarão da resistência à censura e eficiência que uma rede descentralizada pode oferecer, sem a necessidade de construir essa rede por conta própria. Dado que isso pode ser um processo extremamente caro e demorado, esse é um dos principais pontos de venda da rede de ordenadores compartilhados. Vale lembrar que atualmente nenhuma empresa descentralizou seus ordenadores, e a maioria delas tem fundos suficientes para fazê-lo, o que significa que essa não é uma questão trivial. Se empresas como Astria ou Espresso conseguirem fornecer serviços de ordenação descentralizados prontos para uso, as empresas de rollup poderão continuar focadas em diferenciação e otimização de desempenho, servindo assim melhor diferentes usuários.

• Combinabilidade entre rollups: Como essas soluções de ordenação compartilhada foram projetadas para lidar com a ordenação de transações de múltiplos rollups, elas podem fornecer garantias de interoperabilidade únicas que atualmente não estão disponíveis. Por exemplo, os usuários devem ser capazes de especificar que a transação em Rollup 1 só pode ser incluída naquele bloco se diferentes transações em Rollup 2 também estiverem incluídas no mesmo bloco.