Rollup Ethereum adalah terpusat: menjelajahi desentralisasi penyortir

1. Poin Penting

• Urutan transaksi telah menjadi masalah yang semakin serius di bidang lapisan kedua (L2). L2 rollup terutama menyediakan tempat transaksi berbiaya rendah bagi pengguna, kemudian mengirimkan data transaksi ke Ethereum dan lapisan pertama lainnya (L1).

• Pengurut bertanggung jawab untuk mengurutkan transaksi menjadi kelompok. Mereka menerima transaksi tidak teratur dari pengguna, memprosesnya di luar rantai menjadi kelompok, menghasilkan transaksi terurut yang terkompresi, dan kemudian mengirimkannya ke L1.

• Rollup sebenarnya tidak memerlukan penyortir; ini hanya merupakan pilihan desain untuk memberikan pengalaman yang lebih baik bagi pengguna. Namun, saat ini semua proyek L2 rollup utama menemukan bahwa menjalankan penyortir terpusat lebih nyaman dan lebih murah.

• Pengontrol urutan mengontrol urutan transaksi, sehingga memiliki kekuasaan untuk memeriksa transaksi. Mereka juga dapat mengambil nilai maksimum yang dapat diekstrak (MEV), yang mungkin menyebabkan kerugian ekonomi bagi pengguna. Selain itu, jika satu-satunya pengontrol urutan terpusat mengalami kegagalan, seluruh rollup akan terpengaruh.

• Solusinya adalah penyortir terdesentralisasi yang berbagi. Ini tidak hanya dapat menyelesaikan masalah penyensoran, pengambilan MEV, dan ketersediaan, tetapi juga dapat mewujudkan fungsi lintas rollup. Proyek-proyek seperti Espresso, Astria, dan Radius sedang mengembangkan solusi penyortiran berbagi yang inovatif.

2. Pendahuluan

Dengan berkembangnya ekosistem rollup L2 Ethereum, peran sorter yang sering diabaikan semakin penting. Sorter bertanggung jawab atas pengurutan transaksi, dapat memberikan pengalaman pengguna yang lebih baik, biaya yang lebih rendah, dan konfirmasi transaksi yang lebih cepat. Namun, saat ini semua proyek L2 Ethereum utama menggunakan sorter terpusat, yang dapat dianggap tidak sesuai dengan semangat cryptocurrency.

Meskipun sebagian besar perusahaan telah memasukkan desentralisasi sorter dalam peta jalan mereka, belum ada konsensus nyata tentang bagaimana mencapainya. Perlu dicatat bahwa Arbitrum dan Optimism tidak membuat kemajuan substansial dalam desentralisasi sorter sejak paruh kedua tahun 2021.

Laporan ini akan menyelidiki peran sorter dan kondisi ruang rollup Ethereum, serta membahas proyek-proyek yang sedang mengembangkan solusi, yaitu jaringan sorter berbagi yang desentralisasi. Kami akan menjelaskan secara rinci keunikan proyek-proyek ini dan solusi mereka, serta memikirkan apa artinya ini untuk perkembangan masa depan di bidang rollup L2 Ethereum.

3. Apa itu sorter?

Blockchain pada dasarnya adalah buku besar terdistribusi yang terdiri dari data transaksi bertimestamp yang diurutkan dalam blok. Data transaksi ini awalnya tidak teratur, dan setelah diurutkan, dapat diorganisir menjadi blok dan dieksekusi, menciptakan status baru dari blockchain. Untuk blockchain L1 seperti Ethereum, pengurutan transaksi terjadi di lapisan dasar itu sendiri.

Dalam solusi skalabilitas paling populer di Ethereum, yaitu L2 rollup, pengurutan transaksi telah menjadi masalah yang semakin serius. L2 rollup memberikan lapisan eksekusi bagi pengguna, lalu mengirimkan data transaksi ke L1. Sekelompok transaksi yang dikirim ke L1 biasanya berisi ratusan atau ribuan transaksi L2 yang terkompresi, sehingga mengurangi biaya untuk mengirim data ke L1.

Dalam L2 rollup, sorter bertanggung jawab untuk mengurutkan transaksi menjadi kelompok. Ia menerima transaksi pengguna yang tidak terurut, memprosesnya di luar rantai menjadi kelompok, menghasilkan transaksi terurut yang terkompresi, yang kemudian dapat dimasukkan ke dalam blok dan dikirim ke L1. Sorter juga memberikan penerimaan hampir instan kepada pengguna sebagai "konfirmasi lunak". Sedangkan "konfirmasi keras" diterima setelah transaksi dikirim ke L1.

Mengapa Rollup harus menggunakan penyorter, mengapa itu menjadi masalah?

Tujuan utama dari sorter adalah untuk meningkatkan pengalaman pengguna. Menggunakan sorter untuk transaksi L2 mirip dengan "jalur cepat", yang berarti biaya lebih rendah dan konfirmasi transaksi yang lebih cepat. Sorter dapat mengompresi ratusan hingga ribuan transaksi L2 menjadi satu transaksi L1, sehingga menghemat biaya gas. Selain itu, konfirmasi lunak yang disediakan oleh sorter memungkinkan transaksi rollup untuk dikonfirmasi dengan cepat.

Penting untuk dicatat bahwa rollup tidak memerlukan penyortir; ini hanya merupakan pilihan desain untuk pengalaman pengguna yang lebih baik. Misalnya, rollup juga dapat menggunakan Ethereum L1 untuk penyortiran. Namun, lapisan dasar Ethereum mungkin relatif tidak efisien dan mahal, terutama mengingat volume transaksi L2 yang sangat besar. Ini berarti sejauh ini, setiap proyek L2 utama telah menemukan bahwa menjalankan penyortir terpusat lebih nyaman, lebih murah, dan lebih mudah digunakan oleh pengguna.

Mengingat bahwa penyortir mengendalikan urutan transaksi, secara teori mereka berhak untuk tidak memasukkan transaksi pengguna. Penyortir juga bisa mengambil MEV dari kumpulan transaksi, yang dapat menyebabkan kerugian ekonomi bagi pengguna. Jika hanya ada satu penyortir, risiko sentralisasi akan lebih besar. Dalam kasus ini, jika satu-satunya penyortir mengalami kegagalan, seluruh rollup akan terpengaruh.

Dengan pengaturan ini, sorter dapat dianggap sebagai pihak semi-percaya bagi pengguna. Meskipun sorter tidak dapat mencegah pengguna menggunakan L2, ia dapat menunda transaksi pengguna, yang menyebabkan pengguna membayar biaya gas tambahan, dan mengambil nilai dari transaksi pengguna.

relevansi MEV

MEV adalah nilai yang diperoleh dari produksi blok, melebihi hadiah blok dan biaya gas yang biasa. Nilai ini diekstraksi dengan memanipulasi urutan transaksi di dalam blok. Bentuk umum termasuk front-running dan serangan sandwich.

Mengingat peran sorter dalam L2 rollup, mereka dapat memahami semua transaksi pengguna di luar rantai. Karena sorter ini biasanya dijalankan oleh proyek itu sendiri atau tim afiliasinya, banyak pengguna khawatir tentang ketidakmampuan untuk melihat potensi ekstraksi MEV. Bahkan tanpa kekhawatiran ini, sorter terpusat juga akan mempengaruhi ketidakpercayaan dan tingkat desentralisasi protokol.

keadaan pasar sorter

Saat ini, semua proyek utama Ethereum L2 bergantung pada pengurut terpusat. Seiring semakin banyak transaksi Ethereum yang pindah ke L2, meskipun kumpulan validator Ethereum terdesentralisasi, sejumlah besar transaksi tampaknya dipengaruhi oleh kekuatan terpusat dalam bentuk pengurut tunggal.

Seperti yang diharapkan, sebagian besar perusahaan ini telah memasukkan desentralisasi sorter ke dalam peta jalan mereka. Namun, kita harus mencatat bahwa Arbitrum dan Optimism telah meluncurkan solusi mereka sendiri sejak akhir 2021, tetapi belum mencapai kemajuan substansial dalam hal desentralisasi sorter.

Kebanyakan perusahaan terkemuka tampaknya mengalokasikan sumber daya untuk meningkatkan produk dan fitur inti, daripada fokus pada desentralisasi. Ini dapat dimengerti sampai batas tertentu, karena dalam lingkungan yang sangat kompetitif, fokus pada desentralisasi sebelum memiliki produk yang kompetitif tidak sejalan dengan kepentingan terbaik perusahaan manapun. Namun, seiring dengan matangnya perusahaan jaringan, pandangan ini sedang berubah, dan diskusi dengan cepat beralih ke desentralisasi penyortir dan meningkatkan kredibilitas.

Masalah lain

Ada beberapa diskusi tentang tingkat risiko yang ditimbulkan oleh ketergantungan pada pengurut terpusat.

Meskipun sorter mengontrol urutan transaksi, dapat mengecualikan transaksi pengguna dan mengekstrak MEV, tetapi pada akhirnya mereka tidak dapat sepenuhnya mengecualikan pengguna dari transaksi rollup. Pengguna dapat melewati sorter dan langsung mengirimkan transaksi ke L1 ( selama mereka bersedia membayar biaya gas tambahan ). Meskipun sorter yang berperilaku tidak tepat dapat menyebabkan keterlambatan transaksi dan pengguna menanggung biaya tambahan, tetapi pada akhirnya tidak dapat sepenuhnya diawasi. Ini mungkin menjadi salah satu alasan mengapa beberapa perusahaan L2 besar kurang fokus pada sorter yang terdesentralisasi.

Mungkin, masalah yang lebih besar adalah tentang real-time. Mengingat bahwa program rollup utama sedang menjalankan satu penyortir terpusat, jika penyortir ini mengalami masalah, seluruh program rollup akan terpengaruh secara negatif. Meskipun pengguna masih dapat menyelesaikan transaksi dengan mengakses L1 secara langsung, ini bukanlah metode yang sangat tahan lama, dan kemungkinan besar tidak akan berfungsi untuk sebagian besar transaksi.

4. Solusi: Desentralisasi berbagi penyortir

Ringkasan

Solusi baru untuk masalah di atas adalah desentralisasi penyortir berbagi. Meskipun solusi dari berbagai proyek berbeda-beda, tetapi ide dasarnya adalah sama. "Berbagi" mengacu pada penggunaan jaringan yang sama oleh beberapa rollup yang berbeda. "Desentralisasi" mengacu pada konsep rotasi pemimpin, yaitu tidak selalu diurutkan oleh satu aktor tunggal untuk semua transaksi, tetapi pemimpin dipilih dari sekelompok aktor yang terdesentralisasi. Ini membantu mencegah sensor dan memberikan jaminan validitas.

Pengurut berbagi dirancang untuk mengatasi masalah pengambilan MEV, memberikan kemampuan anti-sensor, dan meningkatkan jaminan efektivitas rollup. Selain itu, ada dua poin yang perlu dicatat:

1. Desentralisasi sebagai layanan: solusi penyortir berbagi menyediakan layanan desentralisasi penyortir untuk jumlah rollup yang tidak terbatas. Semua rollup ini akan mendapatkan manfaat dari ketahanan terhadap sensor dan real-time yang dapat diberikan oleh jaringan desentralisasi, tanpa perlu membangun jaringan itu sendiri.

2. Komposabilitas lintas rollup: Karena solusi penyortiran bersama ini dirancang untuk menangani penyortiran transaksi dari beberapa rollup, mereka mampu memberikan jaminan interoperabilitas unik yang saat ini tidak dapat diberikan. Misalnya, pengguna harus dapat menentukan bahwa transaksi di Rollup 1 hanya dapat termasuk dalam blok tersebut jika transaksi berbeda di Rollup 2 juga termasuk dalam blok yang sama.

Banyak proyek yang sedang meneliti solusi pengurutan bersama. Kami akan menyoroti beberapa di antaranya dan strateginya di bawah ini.

Espresso

Espresso Systems berkomitmen untuk membangun alat yang membawa Web3 ke arus utama, dengan fokus khusus pada L2 rollup dan ekosistem Ethereum.

Espresso sorter adalah jaringan berbagi penyortiran yang terdesentralisasi, dirancang untuk rollup terdesentralisasi, sambil menyediakan keamanan, throughput tinggi, dan latensi rendah untuk pesanan transaksi dan ketersediaan data. Desainnya tidak terkait dengan mesin virtual, dapat digunakan untuk mesin virtual non-Ethereum, juga dapat digunakan untuk mesin virtual zk dan mesin virtual optimis.

Inti dari sorter adalah protokol konsensus HotShot. HotShot didasarkan pada protokol konsensus HotStuff, menggabungkan hasil terbaru dari berbagai bidang yang berbeda. HotShot bersifat terbuka dan tanpa izin, mendistribusikan kekuasaan dalam jaringan sorter, sambil memberikan throughput tinggi dan hasil akhir yang cepat, serta menjamin keamanan dan efisiensi.

Espresso Systems berusaha untuk mencapai keamanan tingkat Ethereum untuk penyortirnya dengan menggunakan kumpulan validator Ethereum yang ada. Ada dua alasan kunci untuk pengaturan ini:

1. Keamanan: Dengan menggunakan validator yang sama dengan Ethereum, sorter dapat mencapai tingkat keamanan, efektivitas, dan desentralisasi yang sulit dicapai oleh dirinya sendiri.

2. Insentif yang konsisten: Secara konseptual, adalah masuk akal untuk melibatkan validator Ethereum L1 dalam menjalankan protokol yang dijalankan oleh L2 rollup Ethereum.

Espresso akan mencari untuk membangun kemitraan ini dengan mereset kontrak, khususnya dengan EigenLayer. Melalui penetapan harga ulang di EigenLayer, pengguna dapat mempertaruhkan Ethereum dan token staking likuid Ethereum mereka di berbagai protokol, sehingga memperluas keamanan ekonomi di luar Ethereum itu sendiri.

Espresso juga menggunakan solusi ketersediaan data Tiramisu yang efisien untuk mengatasi masalah kelangkaan ruang blok dan tingginya biaya transaksi. Tiramisu memiliki tiga tingkat: Savoiardi, Mascarpone, dan Cocoa, yang bersama-sama memastikan penyediaan data kepada pihak-pihak yang membutuhkan data.

Espresso Systems mempertimbangkan fleksibilitas dan modularitas saat merancang protokolnya, menggunakan perangkat rollup dengan sorter mereka yang dapat menggunakan solusi ketersediaan data lainnya jika tidak ingin menggunakan Tiramisu.

Espresso telah mengumumkan beberapa kemitraan, termasuk EigenLayer, Polygon zkEVM, Injective, AltLayer, Caldera, dan Spire.

Astria

Astria sedang membangun jaringan penyortir bersama, dan juga merupakan salah satu perusahaan terdepan dalam menghapus penyortir terdesentralisasi. Sementara itu, mereka juga mengembangkan Astria EVM, yang akan menjadi rollup pertama yang didukung oleh jaringan penyortir bersama mereka.

Jaringan pengurut bersama Astria memungkinkan beberapa yang berbeda