Explorando el ordenamiento descentralizado: resolviendo el problema de centralización de Ethereum L2 Rollup

Rollup de Ethereum es centralizado: explorando la Descentralización de los ordenadores

1. Puntos clave

  • El orden de las transacciones se ha convertido en un problema cada vez más grave en el ámbito de la segunda capa ("L2"). L2 rollup proporciona a los usuarios una capa de ejecución, y luego envía los datos de las transacciones a la capa superior de primera capa ("L1"), como Arbitrum, Optimism, zkSync de Ethereum.

  • El ordenante es la entidad con la autoridad para agrupar estas transacciones. El ordenante recibe las transacciones desordenadas de los usuarios, las procesa en grupos fuera de la cadena y luego genera un lote de transacciones ordenadas y comprimidas. Estas transacciones pueden ser incluidas en un bloque y enviadas a la L1 principal.

  • Los rollups en realidad no requieren un ordenante; es solo una elección de diseño con el objetivo de ofrecer a los usuarios una mejor experiencia con costos más bajos y una velocidad de confirmación de transacciones más rápida. Por ejemplo, un rollup puede utilizar la capa base de Ethereum para realizar el ordenamiento. Sin embargo, la capa base de Ethereum puede ser relativamente ineficiente y costosa. Esto significa que, hasta ahora, cada proyecto principal de rollup L2 ha descubierto que operar un ordenante centralizado es más conveniente, más económico y más amigable para los usuarios.

  • Debido a que el ordenante controla el orden de las transacciones, tiene el derecho de revisar las transacciones de los usuarios. El ordenante también puede extraer el valor máximo extraíble ("MEV"), lo que podría causar pérdidas económicas a la comunidad de usuarios. Además, la efectividad también podría ser un gran problema, es decir, si el único ordenante centralizado falla, los usuarios no podrán utilizar ese ordenante, y todo el rollup se verá afectado.

  • La solución al problema es un ordenante compartido y descentralizado. El ordenante compartido, en esencia, proporciona servicios descentralizados para rollup. Además de abordar problemas como la censura, la extracción de MEV y la validez, el ordenante compartido también introduce funcionalidades entre rollups, abriendo diversas nuevas posibilidades. Espresso, Astria y Radius están desarrollando soluciones de ordenamiento compartido innovadoras, cada una con diversas características únicas en sus respectivas arquitecturas.

2. Introducción

Con la creciente popularidad del ecosistema de rollups L2 de Ethereum, un aspecto que a menudo se pasa por alto es el de los ordenadores. Los ordenadores son responsables de la ordenación de las transacciones y, al utilizar un ordenador a través de rollups, se puede proporcionar una mejor experiencia de usuario, tarifas más bajas y confirmaciones de transacción más rápidas. Sin embargo, el problema es que, hasta ahora, todas las principales empresas L2 de Ethereum han encontrado que operar su propio ordenador centralizado es lo más conveniente, amigable para el usuario y con un costo más bajo. Dada la influencia de los ordenadores en la revisión de transacciones, la extracción de MEV y la creación de un punto único de fallo (es decir, problemas de validez), esto puede considerarse un resultado indeseable y que no está en línea con el espíritu de las criptomonedas.

Aunque la mayoría de las empresas de criptomonedas ya han abordado el problema de la descentralización de sus propios ordenadores y lo han incluido como parte de su hoja de ruta, aún no se ha llegado a un verdadero consenso sobre cómo lograr la descentralización. También debemos señalar que Arbitrum y Optimism han lanzado sus propias soluciones desde la segunda mitad de 2021, se puede decir que no han hecho progresos sustanciales en cuanto a los ordenadores descentralizados.

En este informe, examinaremos detenidamente el papel de los ordenadores y el estado actual del espacio de rollups de Ethereum. Luego, exploramos en profundidad los proyectos que están investigando soluciones, es decir, la red de ordenación compartida descentralizada. Detallaremos lo que hace únicos a estos proyectos y sus soluciones. También reflexionamos sobre lo que esto podría significar para el desarrollo futuro del ámbito de rollups de Ethereum L2.

3. ¿Qué es un ordenado?

Aun así, el blockchain es un libro de contabilidad de datos distribuido, compuesto por datos de transacciones con marca de tiempo organizados en bloques. Inicialmente, estos datos de transacción eran desordenados y desorganizados. Después de ordenarlos, pueden organizarse en bloques y ejecutarse para crear un nuevo estado del blockchain. Para blockchains de primera capa ("L1") como Ethereum, este ordenamiento de transacciones ocurre en la propia capa base de Ethereum.

En la solución de escalabilidad más popular de Ethereum ------ la capa de rollup de Layer-2 ("L2"), el ordenamiento de transacciones se ha convertido en un problema cada vez más serio. Recuerda que la principal función de los rollups es proporcionar a los usuarios un lugar seguro y barato para realizar transacciones. En términos simples, el rollup L2 proporciona a los usuarios una capa de ejecución y luego envía sus datos de transacción a la L1 superior, es decir, Arbitrum, Optimism, zkSync, etc. Las transacciones por lotes enviadas a la L1 generalmente contienen cientos o miles de transacciones L2 comprimidas, lo que reduce el costo de enviar datos a la L1.

En el mundo de L2 rollup, el ordenante es la entidad con la autoridad para agrupar y ordenar transacciones. El ordenante recibe las transacciones desordenadas de los usuarios, las procesa en grupos fuera de la cadena, y luego genera un lote de transacciones ordenadas y comprimidas. Luego, estas transacciones pueden ser incluidas en un bloque y enviadas a la L1 padre. Las transacciones en lotes también pueden ser utilizadas en la capa de disponibilidad de datos ("DA") (que generalmente es Ethereum, utilizada por la mayoría de los rollups actuales). También proporciona a los usuarios un compromiso suave, es decir, tras recibir la transacción del usuario, el ordenante ofrece un recibo casi instantáneo como "confirmación suave". La "confirmación dura" se recibe después de que la transacción ha sido enviada a la capa L1.

Investigación de Binance sobre el ordenamiento descentralizado: la piedra angular de la seguridad de Layer2, ampliando los escenarios de uso de tokens nativos

¿Por qué los Rollups necesitan un ordenante, por qué es un problema?

En esencia, el ordenante tiene un objetivo muy claro: mejorar la experiencia del usuario. Usar un ordenante para transacciones L2 es similar a usar un "carril rápido", lo que significa tarifas más bajas y confirmaciones de transacciones más rápidas. De hecho, el ordenante puede agrupar cientos o miles de transacciones L2 en una sola transacción L1, ahorrando así tarifas de gas. Además, la confirmación suave proporcionada por el ordenante significa que las transacciones de rollup pueden ofrecer a los usuarios confirmaciones de bloques rápidas. Esta combinación ayuda a mejorar la experiencia de los usuarios al utilizar rollups L2.

Es importante recordar que los rollups no necesitan un ordenante; es solo una elección de diseño hecha para una mejor experiencia del usuario. Por ejemplo, así como la mayoría de los rollups utilizan Ethereum L1 para mejorar la disponibilidad de datos, también pueden usarlo para ordenar. Sin embargo, la capa base de Ethereum probablemente será relativamente ineficiente y costosa, especialmente considerando que el volumen de transacciones de L2 es muy alto. En esencia, el rendimiento de transacciones de los rollups estará limitado por la tasa de ordenación de datos de Ethereum L1. Los usuarios también experimentarán la misma demora en la confirmación de transacciones que al operar en Ethereum. Esto significa que, hasta ahora, cada proyecto principal de expansión L2 ha descubierto que operar un ordenante centralizado es más conveniente, más barato y más fácil para el usuario. Aunque los usuarios de L2 pueden enviar transacciones directamente a L1 para eludir el ordenante, deben pagar tarifas de gas de transacción a L1, y las transacciones pueden tardar más tiempo en completarse. Esto en gran medida contradice el propósito de utilizar rollups L2 para ejecutar transacciones.

Dado que el ordenante controla el orden de las transacciones, teóricamente tiene el derecho de no incluir las transacciones de los usuarios. El ordenante también puede extraer MEV del grupo de transacciones, lo que podría causar pérdidas económicas a la comunidad de usuarios. Si solo hay un ordenante, como es el caso de todas las principales transacciones de rollup en la actualidad, el riesgo de centralización será mayor. En este caso, la validez puede convertirse en un problema, es decir, si el único ordenante falla, todo el rollup se verá afectado. Un conjunto de múltiples ordenantes puede reducir este riesgo.

A través de esta configuración, el ordenante puede ser visto como una parte de medio confianza del usuario. Aunque el ordenante no puede impedir que el usuario utilice L2, puede retrasar las transacciones del usuario, lo que lleva a que el usuario pague tarifas de gas adicionales y obtenga valor de las transacciones del usuario.

Interpretación del Instituto de Investigación de Binance sobre el ordenamiento descentralizado: la piedra angular de la seguridad de Layer2, ampliando los escenarios de uso de tokens nativos

la correlación de MEV

MEV es especialmente importante aquí. MEV se refiere al valor obtenido de la producción de bloques, que excede la recompensa de bloque de primer nivel (o de staking) y las tarifas de gas. Se extrae manipulando las transacciones dentro del bloque, es decir, a través de la inclusión, exclusión y cambio del orden de las transacciones. Por ejemplo, las formas comunes de extraer MEV incluyen los ataques de front-running y sandwich.

Dado el papel que desempeñan los ordenadores en el L2 rollup, pueden conocer todas las transacciones de los usuarios fuera de la cadena. Además, dado que estos ordenadores suelen ser operados por el propio proyecto o por equipos afiliados, como la Fundación Optimista de OP Mainnet y la Fundación Arbitrum de Arbitrum One y Nova, muchos usuarios temen que no puedan ver la posible extracción de MEV. Incluso sin estas preocupaciones, a medida que los proyectos operan sus propios ordenadores centralizados, la falta de confianza y el grado de descentralización de estos protocolos también afectarán a los usuarios. La credibilidad y descentralización de estos protocolos sin duda serán cuestionadas.

estado actual del mercado de ordenadores

Al redactar este artículo, todas las principales versiones de Ethereum L2 dependen de un ordenamiento centralizado. A medida que más y más transacciones de Ethereum se trasladan a soluciones L2, aunque el conjunto de validadores de Ethereum en sí es Descentralización, parece que una gran cantidad de transacciones (es decir, aquellas en L2) se ven afectadas por fuerzas centralizadas en forma de un único ordenante.

Como era de esperar, la mayoría de estas empresas ya han resuelto el problema de la descentralización de sus propios ordenadores y lo han incluido como parte de su hoja de ruta. Aunque esto es una señal positiva que indica que la descentralización es parte de la visión de L2, debemos tener en cuenta que Arbitrum y Optimism han lanzado sus propias soluciones desde finales de 2021, y se puede decir que no han logrado avances sustanciales en el ámbito de los ordenadores descentralizados.

La mayoría de las principales empresas parecen destinar recursos a mejorar sus productos y funciones centrales, en lugar de enfocarse en la descentralización. Esto no es completamente una crítica, ya que en un entorno altamente competitivo, enfocarse en la descentralización antes de tener un producto competitivo no es lo mejor para ninguna empresa, lo cual es comprensible hasta cierto punto. Sin embargo, a medida que las empresas de la red maduran, esta perspectiva está cambiando, y las discusiones están girando rápidamente hacia la descentralización de los ordenadores y el aumento de la credibilidad.

Investigación de Binance sobre el ordenamiento descentralizado: la base de la seguridad de Layer2, expandiendo los escenarios de uso de tokens nativos

Otras preguntas

Vale la pena enfatizar que existe cierta discusión sobre el grado de riesgo que conlleva la dependencia de ordenadores centralizados.

Como se mencionó anteriormente, dado que los ordenadores controlan el orden de las transacciones, pueden excluir las transacciones de los usuarios o extraer MEV. Sin embargo, al final, los ordenadores tampoco pueden excluir completamente a los usuarios de las transacciones de rollup. Los usuarios pueden eludir a los ordenadores y enviar transacciones directamente a L1 (siempre que estén dispuestos a pagar el costo adicional de gas). Aunque un ordenador que actúe de manera inapropiada puede causar retrasos en las transacciones y que los usuarios asuman costos adicionales, al final no puede censurar completamente. Hasta ahora, ninguna gran empresa de L2 se ha centrado extremadamente en descentralizar sus ordenadores, lo que probablemente sea una de las razones. A pesar de esto, el reordenamiento de transacciones por parte de los ordenadores para extraer MEV sigue siendo un problema, especialmente en un mempool privado como OP Mainnet.

Quizás, el problema más grande radica en la temporalidad. Dado que los principales programas de rollup están ejecutando un único ordenante centralizado, si estos ordenantes tienen problemas, todo el programa de rollup se verá afectado negativamente. Aunque los usuarios aún pueden completar transacciones accediendo directamente a L1, este no es un método particularmente duradero, y es poco probable que funcione para la mayoría de las transacciones. Recuerda que todo el sentido de usar rollups L2 radica en ahorrar costos de transacción. Dado que una de las ideas fundamentales detrás de las criptomonedas es evitar depender de un único proveedor centralizado (como en el ámbito financiero tradicional), la centralización de los ordenantes es claramente un problema importante que necesita ser resuelto, y también es una de las claves que los ordenantes compartidos traerán al mercado de rollups L2.

4. Solución: Descentralización del orden compartido

Resumen

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MemeKingNFTvip
· 08-06 19:36
tontos终日惶惶 排序器更何况
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DefiPlaybookvip
· 08-06 14:22
El ordenante centralizado también bomba un gas
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NFTBlackHolevip
· 08-06 14:21
¿Realmente hay L2 que no necesita un organizador?
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SundayDegenvip
· 08-06 14:08
¿El clasificador ha colapsado de nuevo? ¿Cuándo terminará esto?
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MetaverseLandlordvip
· 08-06 13:53
Resulta que los rollups son todos centralizados, estoy preocupado.
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