近期 Taiko 发行代币,以太坊研究员 Justin Drake 于推特上再次重申其一年前提出的 Based Rollups 概念,并指出 Based Rollups 将会是终局,强化市场对此技术的关注,本文将介绍 Based Rollups 近来的发展。
Justin Drake:Based Rollups 将迎来终局
Justin 认为近期生态会由两大技术驱动,分别是 Based Rollups 与预确认 (Pre Confirmation, preconf),并将两大技术相关专案与基础设施整理,并特别指出 Based Rollups 将可以带来终局 (EndGame),显示 Justin 对此技术的期待。
(以太坊研究员Justin Drake成EigenLayer顾问,获百万美元Eigen代币)
现有的 Rollups 创新,大多都是出自于验证模式的突破,例如 OP Rollups 的诈欺证明或是 ZK Rollups 的零知识证明系统。这些技术确实富有进步与意义,且相对应的基础设施仍在蓬勃发展,例如 ZK 协处理器或是证明聚合层。
(ZK 协处理器介绍,如何让区块链产品借由数据提升使用体验?)
但目前关于排序器 (Sequencer) 中心化与随之而来的安全问题,似乎渐渐受到市场重视而缺乏解决方案。
Rollups 设计复杂
不过其实 Rollups 的资产安全也是不可忽视的问题,例如当该 Rollup 的排序器借由改变特定交易顺序榨取用户 MEV ,或甚至因为法规、技术问题等其他意图排除特定用户的交易,可能就会让用户蒙受损失甚至无法取回资产。
因此产业目前规范要达到 stage 2 的 Rollup,都需要建立完善的逃生机制,包含逃生舱 (Escape Hatch) 与 Force Inclusion 等配套设施,保护用户资产安全。
不过任何为了让排序交易更公平的机制,或者是保护资产安全的措施,都将会增加 Rollups 的复杂度与开发难度,且实际上一般用户根本也无力操作这些工具。
Rollups 排序器中心化
另一方面,排序器中心化问题仍迫在眉睫。
上述提到排序器可以决定交易顺序,背后庞大的 MEV 利益因素,再加上排序器去中心化技术仍未完善,因此目前一线的 Rollups 基本上排序器皆是中心化架构,也没有开源。
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Based Rollups 介绍:移除排序器
面对上述 Rollups 设计问题,Based Rollups 应运而生,尝试直接将排序器的角色移除。
既然目前害怕排序器作恶、出错、中心化、榨取 MEV,那么与其增加更多的防范措施与妥协设计,不如干脆直接丢弃排序器,想想别的办法吧。
一切可以回到 Justin 于去年三月首次于以太坊社群中提出 Based Rollups 概念。Justin 称之为 Based Rollups 或 L1-sequenced Rollups。
Based Rollups 架构
Based Rollups 丢弃排序器的设计,并将排序的工作交由 L1 的节点负责执行,具体上是 Layer1 搜寻者 (searchers) 或是任何人,可以将 Based Rollups 的交易资讯提交给 Layer1 出块者 (proposers),整个过程设计为无须许可。
过去一般的 Rollup 将交易资讯上传到 Layer1 时,其在 Layer1合约会确认该交易是否为符合资格的 Sequencer 所上传的 (通常是 Rollups 专案方自家的排序器);而 Based Rollup 则是没有限制,任何人都可以随时上船交易资讯。
Layer1 搜寻者 (可能同时是 Based Builder) 和建构者 (builder) 被 Baesd Rollups 或是第三方激励,将 Rollups 的交易资讯包含在区块内,提交给出块者。
借由将排序工作给予 Layer1 出块者,Based Rollups 的整体设计架构可以变得非常简单,且继承 Layer1 的去中心化属性,在经济模型上也与 Layer1 整合 (因为燃料费直接付给以太坊节点)。
Based Rollups 优点
Justin 指出 Based Rollups 将排序器移除具有以下优势:
首先是 Layer2 活性 (liveness) 将会与主网相同:因为排序由 L1 负责因此可以让资产拥有相同的活性保证。相对来说,过往带有逃生舱设计的 Rollups 的活跃度则较低,因为逃生通道中的交易必须等待一段逾时时间才能保证结算,且可能会遭到审查。
Based Rollups 更加去中心化,其排序继承 L1 的去中心化能力,同样使用了 Layer1 架构中的搜寻者、建构者与出块者基础设施,因此可以同样去中心化。
另外,由于去除排去器与相关的妥协设计,例如验证机制 (不需要花费大量技术能力生成零知识证明) 或是诈欺证明与逃生舱设计,将可以让整体 Rollups 的设计更加简单,增加协议安全性。
经济方面也非常有趣,因为没有自家的排序器,基于排序的开销将变为零。但同时 Rollups 还可以保有自主性,尽管将排序委托给 L1,Based Rollups 仍可以拥有治理代币、可以收取基本费用、并且可以在其认为合适的情况下使用此类基本费用的收益。
Based Rollups 缺点
不过 Based Rollups 的缺点也非常明确,来自于没有排序器的设计上:
Based Rollups 没有 MEV 收入。 Based Rollups 将 MEV 的潜在收益流向 Layer1,其收入最多只有基本费用。除非该网路在市场上获得巨大份额,否则专案的可持续性有待评估。
另外,将排序委托给 Layer1 会降低排序弹性。这使得某些定序服务的设计变得更加困难,甚至不可能。例如预确认设计可以在以太坊主网达到最终性确认之前先给用户确认交易,提升用户使用体验,这对于集中式的排序来说是很容易做到的,但可能在 Based Rollups 需要慢慢等待交易经过主网确认。
Based Rollups 专案介绍
Taiko
Taiko 是首个基于 Based Rollups 架构设计的 Layer2,宣称是第一型的 ZK-EVM,其与以太坊虚拟机等效。目前算是 Based Rollups 推动者,近期发行代币也让市场对此概念有更多关注。
Taiko 的架构其实就是上述中规中矩的 Based Rollups 原型,对于 Based Rollups 有兴趣的读者,建议可以阅读其文件将可以对此新概念有更具体的理解。
Puffer Finance
Puffer Finance 是以太坊的再质押专案 (LRT),因为其再质押的业务,拥有许多 ETH 提供给外部借用成为验证者。其协议主打任何人都可在以太坊上运行节点作为节点运行者 (Node Operators, NoOps),将成为验证者的门槛从 32 个 ETH 降低为 1 至 2 个 ETH。
不过这跟 Based Rollups 有什么关系?借由自家的运行的验证者帐户,可以直接避免验证者不将 Baesd Rollups 的交易内容排序进区块的可能性,进而可以减少相关激励奖励,使得用户在 Based Rollups 的交易费用可以更加便宜,甚至有机会整合打造预确认机制。
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推荐原因:该文章介绍 Puffer Finance 做作原理与设计,可以更加理解为何其可以拥有自己的验证者,并如何在此上建构 Based Rollups。
Based Rollups 创新推动以太坊新机会
Rollups 基本上已经成为以太坊发展的重要基础,不过目前大多 Rollups 专案在排序器的创新速度上非常缓慢,虽然也有二线的竞争者像是 Metis 率先推出去中心化的排序器架构,但影响力有限。也因此出现 Based Rollups 的概念,期待可以在排序器的问题上有重大突破。
(详解 Metis 排序器去中心化的优势与挑战)
可以看到 Based Rollups 的设计基本上是非常创新的,相较于近期出现的许许多多的 Layer2,只是在证明机制或是整合性上做小改动 (例如 Manta Pacific) 或甚至没有改动 (例如 Swell Layer2),Based Rollups 则是推翻既有的基础,直接将排序器打掉,期望可以破坏式创新打造更加符合使用需求的基础设施。
Based Rollups 这创新概念,或许未来甚至不需要零知识证明,也不需要证明聚合层,当然更用不到外部的资料可用性层 (DA)。现有的生态与专案都将可能迎来一场大变革。
也难怪以太坊社群会有许多讨论,比起期待 Layer2 专案将排序器问题解决好、甚至放弃背后的利益,不如尝试看看全新的架构。