作者:LindaBell来源:chainfeeds
2020年10月,Ethereum联创Vitalik发布了「以Rollup为中心的Ethereum路线图」。截止目前,我们已经处于一个多Rollup生态系统中。虽然EthereumRollup路线图带来了改善用户体验等显著优势,但其也引发了一系列新挑战。例如,开发者在面对多样化Rollup生态时,常常需要应对碎片化和决策困境。此外,中心化的排序器还带来了交易审查和MEV利用等问题,导致部分用户面临不公平的成本或操作体验。
为了解决中心化排序器的问题,目前的主流方案包括共享排序器和BasedRollup。共享排序器虽然能为多个Layer2提供统一排序服务,但作为第三方,存在信任和激励机制问题。BasedRollup通过依赖EthereumL1的提议者排序,提升了去中心化程度,但其交易确认时间依赖于EthereumL1的区块时间(约12秒),无法实现快速确认。预确认的历史渊源
预确认(Preconfirmations,或称「Preconfs」)可以被理解为「在正式确认前提供可信的预告」。举个简单的例子,当你打电话预约餐厅时,餐厅确认了你的预约。这其实就是一种预确认行为:你还没到餐厅,但是你已经得到了一个可信的承诺,确保在指定时间有位置吃饭,从而可以省去排队的时间去做别的事情。
其实预确认并不是一个新概念。早在Bitcoin发展初期,为了让Bitcoin更易于使用,Bitcoin社区就提出了「0conf」的概念,指的是在Bitcoin网络完全确认交易之前,该交易就可以被视为有效,从而减少交易最终确认的等待时间。2023年,UriKlarman将这一思路引入Ethereum,提出了「链式预确认(ChainedPreconfirmations)」概念。其核心思想是,未来的预确认者不仅可以预先确认当前的交易,还可以继承之前所有预确认者已经做出的预确认。随后Primev进一步探索了这一概念,提出了一种新型的竞价机制「预确认(pre-conf)」,让区块构建者联盟承诺在特定时段内包含某笔交易的最有效方式,允许用户参与预确认竞价。
(Primev 正在构建mev-commit。mev-commit是一个专门用于协调MEV交易的去中心化平台,通过实时加密承诺和高效的执行出价机制,帮助用户和提供商确保交易的可靠性和速度,适用于需要快速确认和执行的复杂交易场景,如预确认和其他高频交易策略。)
JustinDrake则进一步推动了这一概念的发展,提出了「Basedpreconfirmations」的理念。当前L2多采用中心化排序器,其最大的优势是可以为用户提供预确认,这个确认表示排序器已经承诺将用户交易包含在未来区块中。不过,该确认并非是一种最终性确认,用户仍可能会遇到交易被重新排序或取消的情况。而JustinDrake提出的「Basedpreconfirmations」机制,目标是提供即时的预确认的同时让L1完成去中心化排序(BasedRollup)。Basedpreconfirmations机制的提出与优化
BasedRollup概念最早由Vitalik在2021年发布的文章「AnIncompleteGuidetoRollups」中提出。在这篇文章中,Vitalik引入了「TotalAnarchy」的概念,描述了一种完全去中心化的环境,在这种环境中,任何人都可以随时提交交易批次(batch),没有任何限制。
2023年3月,JustinDrake发布了文章「Basedrollups—superpowersfromL1sequencing」,进一步明确了BasedRollup的概念。当Rollup的排序由L1驱动时,称其为BasedRollup或L1排序的Rollup。在这种架构下,Rollup区块的生成和排序是通过L1上的提议者进行的,L1的提议者可以与搜索者和构建者合作,将Rollup区块直接包含在L1区块中。值得注意的是,默认情况下,BasedRollup区块由L2构建者构建。因此,BasedRollup并不会增加L1验证者的负担。
通过将交易排序的责任转移到L1,BasedRollup继承了L1的安全性和活性,同时优化了L2的性能。这种机制带来了许多优势,例如可以减少L2的基础设施和运维成本。不过,也存在一些挑战,比如大部分BasedRollup的MEV收益会流向L1。但这实际上并不构成问题,因为中心化Rollup的主要收入来源于L2交易费用和MEV机会,前者是主要收入来源,后者则需要大量的基础设施和高昂的维护成本。BasedRollup保留了L2交易费用这一主要收入来源,同时将提议者的角色外包给L1构建者,从而减少了基础设施和运维成本。另一个挑战是BasedRollup无法实现交易的快速确认。由于BasedRollup的交易确认时间完全依赖于EthereumL1的区块时间(目前约为12秒),这与中心化排序器提供的快速软确认形成了鲜明对比。
为了解决BasedRollup中交易确认速度的问题,JustinDrake在2023年11月提出了「Basedpreconfirmations」,通过Slash执行的方式为BasedRollup提供预确认。在最初的设想中,JustinDrake提出了两个关键前提,一个是L1提议者必须选择加入额外的惩罚条件才能成为预确认者(重质押机制),另一个是L1提议者必须能够强制将交易包含在链上(inclusionlists)。
随后,JustinDrake对该设想进行了优化,允许Rollup使用EthereumL1进行共享排序和预确认,更简单而无需硬分叉。在新的提案中,一部分验证者自愿成为排序者,不愿进行排序的验证者则成为了「includers」,他们可以包含交易但不对其排序。而排序者可以重新排序includers的交易,甚至在其中插入更多的交易。用户可以选择两种方式来提交交易:一是将交易发送至备用内存池,支付少量费用让includers包含其交易;二是与下一个排序者沟通,支付更高的预确认费用以请求预确认。如果排序者未能在指定的slots内结算交易,includers仍然能够处理这些交易。
与最初的提案相比,优化方案直接利用EthereumL1的经济安全性,允许L1提议者自愿成为排序者,而无需额外的惩罚措施,减少了对额外的基础设施的依赖。
为了提升效率,Taiko引入了预确认机制。提议者可以在正式提交区块之前向网络中的其他参与者发布预确认信息,告知哪些交易将包含在即将生成的区块中。此外,提议者还可以定期向区块构建者发布按顺序排列的小批次预确认,而构建者可以选择将这些已经获得预确认的交易分批次发布至L1,而不是一次性发布一个大的数据块,从而降低数据发布的成本。
此外,在去中心化提议者系统中,可能会出现多个提议者同时尝试提交包含相同交易的区块的情况。如果遇到这种情况,其中只有一个区块会被L1接受,而其他区块会被回滚,而失败的提议者则会损失区块费用。为了避免这种潜在的冲突,Taiko引入了领导者选举机制。在任何给定时间内,只有一个提议者被推举为领导者,拥有最终确认区块的独占权。这样可以确保由领导者创建的区块被添加到Blockchain中,而其他提议者的区块则会被弃用,从而防止多个冲突区块的出现,并避免失败的提议者损失提交区块的费用。PufferUniFi:致力于重塑去中心化应用链生态
PufferFinance也推出了基于预确认机制的PufferUniFi解决方案。作为BasedRollup,UniFi上的交易排序外包给了EthereumL1,而PufferUniFi的预确认机制则是通过Puffer的原生重质押验证者来实现的。
此外,为了简化用户体验,及更好的协调预确认请求,研究人员还在探索引入预确认网关,以将预确认的复杂性从用户中抽象出来。通过网关,提议者可以将他们的预确认权利委托给网关。网关负责执行更复杂的任务,如与用户通信、保持完整节点的正常运行时间等。值得关注的预确认Gateway项目包括 Aestus、Titan和 UltraSound。
面对当前Rollup生态中的流动性割裂问题,BasedRollup被广泛视为一种有效的潜在解决方案。例如,CinneamhainVentures合伙人AdamCochran就曾发布推特称,BasedRollups是解决EthereumLayer2经济问题的潜在方案。而预确认则在提升BasedRollup的用户体验方面起着至关重要的作用。随着一些主要协议逐步取得积极进展,我们也将持续关注这一领域的最新进展。
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