Ordonnanceur partagé décentralisé : révolution du système écologique Ethereum L2

Les Rollups Ethereum sont centralisés : explorer les ordonnanceurs décentralisés

1. Points clés

  • Le tri des transactions est devenu un problème de plus en plus sérieux dans le domaine de la deuxième couche (L2). Les rollups L2 offrent principalement aux utilisateurs un lieu de transaction à faible coût, puis soumettent les données de transaction à Ethereum et à d'autres premières couches (L1).

  • Le sélecteur est responsable de trier les transactions en groupes. Il reçoit les transactions désordonnées des utilisateurs, les traite hors chaîne en groupes, génère des transactions compressées et ordonnées, puis les envoie à L1.

  • Le Rollup n'a en réalité pas besoin de séquenceur ; c'est simplement un choix de conception pour offrir une meilleure expérience aux utilisateurs. Cependant, actuellement, tous les principaux projets de rollup L2 ont découvert qu'il est plus pratique et moins coûteux de faire fonctionner un séquenceur centralisé.

  • Le contrôleur de tri contrôle l'ordre des transactions, ayant ainsi le pouvoir de réviser les transactions. Il peut également extraire la valeur maximale pouvant être extraite (MEV), ce qui peut entraîner des pertes économiques pour les utilisateurs. De plus, si le seul contrôleur de tri centralisé tombe en panne, l'ensemble du rollup sera affecté.

  • La solution est un ordonnanceur partagé et décentralisé. Cela permet non seulement de résoudre les problèmes de censure, d'extraction MEV et de disponibilité, mais aussi de réaliser des fonctionnalités inter-rollup. Des projets comme Espresso, Astria et Radius développent des solutions d'ordonnancement partagé innovantes.

2. Introduction

Avec la popularité croissante de l'écosystème rollup L2 d'Ethereum, le rôle souvent négligé des ordonneurs devient de plus en plus important. Les ordonneurs sont responsables du tri des transactions, offrant une meilleure expérience utilisateur, des frais réduits et une confirmation des transactions plus rapide. Cependant, actuellement, tous les principaux projets L2 d'Ethereum utilisent des ordonneurs centralisés, ce qui peut être perçu comme contraire à l'esprit des cryptomonnaies.

Bien que la plupart des entreprises aient inclus la décentralisation des ordonnanceurs dans leur feuille de route, il n'y a pas encore de véritable consensus sur la manière de l'implémenter. Il convient de noter qu'Arbitrum et Optimism n'ont pas réalisé de progrès substantiels en matière d'ordonnanceurs décentralisés depuis le second semestre 2021.

Ce rapport examinera en profondeur le rôle des ordonneurs et l'état actuel de l'espace rollup d'Ethereum, en explorant les projets qui développent des solutions, à savoir un réseau d'ordonnancement partagé décentralisé. Nous présenterons en détail ces projets et les particularités de leurs solutions, et réfléchirons à ce que cela pourrait signifier pour le développement futur du domaine des rollups L2 d'Ethereum.

3. Qu'est-ce qu'un ordonnanceur ?

La blockchain est essentiellement un registre distribué composé de données de transaction horodatées triées par blocs. Ces données de transaction sont initialement désordonnées et doivent être triées pour être organisées en blocs et exécutées, créant ainsi un nouvel état de la blockchain. Pour les blockchains L1 comme Ethereum, le tri des transactions se produit au sein de la couche de base elle-même.

Dans la solution de scalabilité L2 rollup la plus populaire d'Ethereum, le tri des transactions est devenu un problème de plus en plus grave. L2 rollup fournit une couche d'exécution aux utilisateurs, puis soumet les données de transaction à L1. Un lot de transactions soumis à L1 contient généralement des centaines ou des milliers de transactions L2 compressées, réduisant ainsi le coût d'envoi des données à L1.

Dans un rollup L2, le sélecteur est responsable de trier les transactions en groupes. Il reçoit les transactions désordonnées des utilisateurs, les traite hors chaîne en groupes, génère des transactions ordonnées compressées, qui peuvent ensuite être mises dans un bloc et envoyées à L1. Le sélecteur fournit également aux utilisateurs des reçus quasi instantanés comme "confirmation souple". La "confirmation dure" est celle reçue après que la transaction a été envoyée à L1.

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Pourquoi Rollup doit-il utiliser un ordonneur, pourquoi est-ce un problème ?

L'objectif fondamental d'un ordonneur est d'améliorer l'expérience utilisateur. Utiliser un ordonneur pour les transactions L2 est similaire à "une voie rapide", ce qui signifie des frais moins élevés et une confirmation des transactions plus rapide. L'ordonneur peut compresser des centaines, voire des milliers de transactions L2 en une seule transaction L1, permettant ainsi d'économiser des frais de gas. De plus, les confirmations douces fournies par l'ordonneur permettent une confirmation rapide des transactions rollup.

Il est important de noter que le rollup n'a pas besoin de séquenceur ; c'est juste un choix de conception fait pour une meilleure expérience utilisateur. Par exemple, le rollup peut également utiliser Ethereum L1 pour le tri. Cependant, la couche de base d'Ethereum peut être relativement inefficace et coûteuse, surtout si l'on considère le volume élevé des transactions L2. Cela signifie qu'à ce jour, chaque projet L2 majeur a découvert qu'il est plus pratique, moins cher et plus facile à utiliser pour les utilisateurs d'exécuter un séquenceur centralisé.

Étant donné que les ordonnanceurs contrôlent le tri des transactions, ils ont théoriquement le droit de ne pas inclure les transactions des utilisateurs. Les ordonnanceurs peuvent également extraire du MEV des groupes de transactions, ce qui peut entraîner des pertes économiques pour les utilisateurs. S'il n'y a qu'un seul ordonnanceur, le risque de centralisation est plus grand. Dans ce cas, si l'ordonnanceur unique échoue, l'ensemble du rollup sera affecté.

Avec cette configuration, le classificateur peut être considéré comme un acteur semi-confiant pour l'utilisateur. Bien que le classificateur ne puisse pas empêcher l'utilisateur d'utiliser L2, il peut retarder les transactions de l'utilisateur, ce qui entraîne des frais de gas supplémentaires pour l'utilisateur et permet de tirer de la valeur des transactions de l'utilisateur.

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Corrélation de MEV

MEV désigne la valeur obtenue de la production de blocs, au-delà des récompenses de blocs conventionnelles et des frais de gas. Elle est extraite par la manipulation de l'ordre des transactions dans le bloc. Les formes courantes incluent les exécutions anticipées et les attaques par sandwich.

Étant donné le rôle des ordonneurs dans le L2 rollup, ils peuvent comprendre toutes les transactions des utilisateurs hors chaîne. Comme ces ordonneurs sont généralement gérés par le projet lui-même ou par des équipes affiliées, de nombreux utilisateurs craignent de ne pas pouvoir voir les extracteurs de MEV potentiels. Même sans ces préoccupations, les ordonneurs centralisés affectent la confiance et le degré de décentralisation du protocole.

État du marché des classeurs

Actuellement, tous les principaux projets L2 d'Ethereum dépendent de classificateurs centralisés. Alors que de plus en plus de transactions Ethereum sont transférées vers L2, bien que l'ensemble des validateurs d'Ethereum soit décentralisé, un grand nombre de transactions semblent être influencées par une force centralisée sous la forme d'un classificateur unique.

Comme prévu, la plupart de ces entreprises ont déjà inclus la décentralisation des classificateurs dans leur feuille de route. Cependant, nous devons noter qu'Arbitrum et Optimism ont lancé leurs propres solutions à la fin de 2021, mais n'ont pas encore réalisé de progrès substantiels en matière de classificateurs décentralisés.

La plupart des grandes entreprises semblent consacrer des ressources à l'amélioration de leurs produits et fonctionnalités principaux, plutôt qu'à se concentrer sur la décentralisation. Cela est en quelque sorte compréhensible, car dans un environnement concurrentiel, se concentrer sur la décentralisation avant d'avoir des produits compétitifs n'est pas dans le meilleur intérêt de l'entreprise. Cependant, à mesure que les entreprises de réseau mûrissent, ce point de vue est en train de changer, et la discussion se tourne rapidement vers la décentralisation des ordonnanceurs et l'amélioration de la crédibilité.

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Autres questions

Il existe certaines discussions sur le degré de risque lié à la dépendance à des classificateurs centralisés.

Bien que les ordonnanceurs contrôlent le tri des transactions, pouvant exclure les transactions des utilisateurs et extraire le MEV, ils ne peuvent finalement pas complètement exclure les utilisateurs des transactions rollup. Les utilisateurs peuvent contourner les ordonnanceurs et soumettre directement des transactions à L1 ( s'ils sont prêts à payer le coût de gaz supplémentaire ). Bien que des ordonnanceurs malveillants puissent entraîner des retards de transactions et des frais supplémentaires pour les utilisateurs, ils ne peuvent finalement pas totalement censurer. Cela pourrait être l'une des raisons pour lesquelles certaines grandes entreprises L2 ne se concentrent pas beaucoup sur les ordonnanceurs décentralisés.

Peut-être que le plus grand problème réside dans la temporalité. Étant donné que les principaux programmes de rollup fonctionnent avec un unique ordonnanceur centralisé, si ces ordonnanceurs rencontrent des problèmes, l'ensemble du programme de rollup sera affecté négativement. Bien que les utilisateurs puissent toujours effectuer des transactions en accédant directement à L1, ce n'est pas une méthode particulièrement durable et il est peu probable qu'elle fonctionne pour la plupart des transactions.

4. Solution : Ordonnanceur partagé décentralisé

Aperçu

La nouvelle solution pour résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus est un ordonnanceur partagé décentralisé. Bien que les solutions des différents projets soient variées, le principe de base est le même. "Partagé" signifie que plusieurs rollups différents peuvent utiliser le même réseau. "Décentralisé" fait référence au concept de rotation des leaders, c'est-à-dire que ce n'est pas toujours un seul acteur qui ordonne toutes les transactions, mais qu'un leader est choisi parmi un groupe d'acteurs décentralisés. Cela aide à prévenir la censure et à fournir des garanties d'efficacité.

Le sélecteur partagé vise à atténuer le problème de l'extraction MEV, à fournir une capacité de résistance à la censure et à améliorer les garanties d'efficacité des rollups. De plus, deux points méritent également d'être notés :

  1. Décentralisation en tant que service : la solution de classificateur partagé offre des services de décentralisation de classificateur pour un nombre arbitraire de rollups. Tous ces rollups bénéficieront de la résistance à la censure et de la réactivité que peut offrir un réseau décentralisé, sans avoir besoin de construire ce réseau eux-mêmes.

  2. Combinabilité des rollups croisés : Étant donné que ces solutions de séquenceur partagé sont conçues pour gérer le tri des transactions de plusieurs rollups, elles peuvent offrir des garanties d'interopérabilité uniques qui ne sont pas actuellement disponibles. Par exemple, les utilisateurs devraient pouvoir spécifier que les transactions sur Rollup 1 ne peuvent être incluses dans un même bloc que si des transactions différentes sur Rollup 2 sont également incluses dans ce bloc.

De nombreux projets étudient des solutions de tri partagé. Nous mettrons en avant plusieurs d'entre eux et leur stratégie dans ce qui suit.

Interprétation de l'Institut de Recherche Binance sur le Décentralisation des Ordonnateurs : pierre angulaire de la sécurité Layer2, élargissant les cas d'utilisation des jetons natifs

Espresso

Espresso Systems s'engage à construire des outils qui introduisent le Web3 dans le mainstream, en mettant particulièrement l'accent sur les rollups L2 et l'écosystème Ethereum.

L'ordonnanceur Espresso est un réseau de partage d'ordonnancement décentralisé, conçu pour la décentralisation des rollups, tout en fournissant des commandes de transaction et une disponibilité des données sécurisées, à haut débit et à faible latence. Sa conception n'est pas liée à une machine virtuelle, elle peut être utilisée avec des machines virtuelles autres qu'Ethereum, ainsi qu'avec des machines virtuelles zk et optimistes.

Le cœur de l'ordonnanceur est le protocole de consensus HotShot. HotShot est basé sur le protocole de consensus HotStuff et intègre les derniers développements de plusieurs domaines différents. HotShot est ouvert et sans autorisation, décentralisant le pouvoir au sein du réseau d'ordonnanceurs tout en garantissant la sécurité et l'efficacité, tout en offrant un haut débit et des résultats rapides.

Espresso Systems tente d'atteindre une sécurité de niveau Ethereum pour son ordonnanceur en utilisant le jeu de validateurs existant d'Ethereum. Cette configuration a deux raisons clés :

  1. Sécurité : en utilisant les mêmes validateurs qu'Ethereum, le sélecteur peut atteindre un niveau de sécurité, d'efficacité et de décentralisation difficile à atteindre par lui-même.

  2. Incitation à l'unisson : conceptuellement, il est raisonnable de faire participer les validateurs Ethereum L1 à l'exécution du protocole sur lequel fonctionne le rollup Ethereum L2.

Espresso cherchera à établir cette collaboration en réinitialisant le contrat, notamment avec EigenLayer. Grâce à la revalorisation d'EigenLayer, les utilisateurs peuvent miser leur Ethereum et leurs jetons de mise liquide Ethereum dans plusieurs protocoles, étendant ainsi la sécurité économique au-delà d'Ethereum lui-même.

Espresso utilise également sa solution de disponibilité des données Tiramisu, efficace, pour résoudre les problèmes de rareté de l'espace de bloc et de frais de transaction élevés. Tiramisu a trois niveaux : Savoiardi, Mascarpone et Cocoa, qui garantissent ensemble la fourniture de données aux parties ayant besoin de données.

Espresso Systems a pris en compte la flexibilité et la modularité lors de la conception de son protocole, et les dispositifs rollup utilisant son ordonnanceur peuvent utiliser n'importe quelle autre solution de disponibilité des données s'ils ne souhaitent pas utiliser Tiramisu.

Espresso a annoncé plusieurs partenariats, y compris EigenLayer, Polygon zkEVM, Injective, AltLayer, Caldera et Spire.

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Astria

Astria est en train de construire un réseau de classificateurs partagés, et c'est l'une des principales entreprises à éliminer les classificateurs centralisés. En même temps, ils développent Astria EVM, qui sera le premier rollup soutenu par son réseau de classificateurs partagés.

Le réseau de planificateurs partagés d'Astria permet à plusieurs différents de

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Commentaire
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AirdropF5Brovip
· 07-10 07:40
Si j'avais su plus tôt qu'il y avait des problèmes avec L2, je ne me serais pas impliqué. Les airdrops sont toujours plus attractifs.
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SchrodingersPapervip
· 07-08 06:39
Ah, on ne peut pas échapper à la prise des pigeons par le MEV, il faut encore faire la queue pour se faire prendre pour des cons.
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ImpermanentTherapistvip
· 07-08 06:38
Le rendement de tri off-chain n'est-ce pas de l'Arbitrage ?
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ConsensusDissentervip
· 07-08 06:35
La centralisation peut-elle encore être appelée rollup ? C'est absurde.
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EntryPositionAnalystvip
· 07-08 06:23
Est-ce une véritable centralisation ou une fausse centralisation ?
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