Ethereum L2 fait face à un problème de décentralisation, un ordonnanceur partagé décentralisé comme solution.

Problème de centralisation des solutions d'extension Ethereum : analyse des ordonnanceurs décentralisés

1. Points clés

  • Le tri des transactions est devenu un problème de plus en plus grave dans le domaine de la deuxième couche (L2). Le principal rôle des rollups de la deuxième couche est de fournir un environnement sécurisé pour des transactions à faible coût. Les rollups de la deuxième couche offrent aux utilisateurs une couche d'exécution, puis soumettent les données de transaction à la première couche supérieure (L1), comme Arbitrum, Optimism, zkSync, etc.

  • Le validateur est l'entité autorisée à trier ces transactions. Le validateur reçoit des transactions désordonnées des utilisateurs, les traite hors chaîne en groupes, puis génère un lot de transactions compressées et ordonnées. Ces transactions peuvent ensuite être intégrées dans un bloc et envoyées au L1 parent.

  • Les rollups n'ont en fait pas besoin d'un ordonneur ; c'est juste un choix de conception, visant à offrir aux utilisateurs des frais plus bas et une vitesse de confirmation des transactions plus rapide. Par exemple, tout comme la plupart des rollups utilisent la couche de base d'Ethereum pour obtenir la disponibilité des données, ils peuvent également utiliser la couche de base pour le tri. Cependant, la couche de base d'Ethereum peut être relativement inefficace et coûteuse. Cela signifie qu'à ce jour, chaque projet majeur de rollup L2 a trouvé qu'il est plus pratique, moins coûteux et plus convivial de faire fonctionner un ordonneur centralisé.

  • Étant donné que le tri est contrôlé par le sélecteur, il a le droit d'examiner les transactions des utilisateurs ( bien qu'un examen complet soit peu probable, car les utilisateurs peuvent soumettre des transactions directement sur L1 ). Le sélecteur peut également extraire la valeur maximale pouvant être extraite (MEV), ce qui pourrait causer des pertes économiques pour la communauté des utilisateurs. De plus, la disponibilité pourrait également poser un grand problème, à savoir que si le seul sélecteur centralisé tombe en panne, les utilisateurs ne pourront pas utiliser ce sélecteur, affectant ainsi l'ensemble du rollup.

  • La solution au problème est un ordonnanceire partagé et décentralisé. L'ordonnanceire partagé fournit essentiellement un service décentralisé pour les rollups. En plus de résoudre des problèmes tels que la censure, l'extraction de MEV et la disponibilité, l'ordonnanceire partagé introduit également des fonctionnalités inter-rollups, ouvrant ainsi de nouvelles possibilités. Espresso, Astria et Radius développent des solutions d'ordonnancement partagé innovantes, chacune ayant des fonctionnalités uniques dans leur architecture respective. Espresso tente d'utiliser EigenLayer pour guider son réseau, tandis qu'Astria maintient un lien étroit avec le réseau de disponibilité de données modulaire Celestia. Radius, quant à lui, a introduit son mempool cryptographique unique dans la discussion.

2. Introduction

Avec la popularité croissante de l'écosystème rollup L2 d'Ethereum, l'aspect souvent négligé des ordonneurs devient de plus en plus important. Les ordonneurs sont responsables du tri des transactions, et en utilisant des ordonneurs via rollup, on peut offrir une meilleure expérience utilisateur, des frais réduits et des confirmations de transactions plus rapides. Cependant, le problème est qu'à ce jour, toutes les grandes entreprises L2 d'Ethereum ont découvert qu'il était le plus pratique, convivial et moins coûteux de faire fonctionner leur propre ordonneur centralisé unique. Étant donné le pouvoir des ordonneurs en matière de révision des transactions, d'extraction de MEV et de création de points de défaillance uniques ( en matière de problèmes de disponibilité ), cela peut être considéré comme un résultat indésirable et ne correspond pas à l'esprit des cryptomonnaies.

Bien que la plupart des entreprises de cryptomonnaie aient déjà intégré la décentralisation de leurs propres classificateurs dans leur feuille de route, il n'y a pas encore de véritable consensus sur la façon d'atteindre cette décentralisation. Nous devrions également noter qu'Arbitrum et Optimism ont lancé leurs propres solutions depuis le second semestre 2021, et l'on peut dire qu'elles n'ont pas fait de progrès substantiel en matière de classificateurs décentralisés.

Dans ce rapport, nous examinerons de près le rôle des ordonnanceurs et l'état actuel de l'espace rollup d'Ethereum. Ensuite, nous explorerons en profondeur les projets qui étudient des solutions, à savoir un réseau d'ordonnancement partagé décentralisé. Nous détaillerons ce qui rend ces projets et leurs solutions uniques. Nous réfléchirons également à ce que cela pourrait signifier pour le développement futur du domaine des rollups L2 d'Ethereum.

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

Pour aller plus loin, la blockchain est un registre de données distribué, composé de données de transaction horodatées triées par blocs. Au départ, ces données de transaction étaient désordonnées et non organisées. Une fois triées, elles peuvent être organisées en blocs et exécutées pour créer un nouvel état de la blockchain. Pour des blockchains de première couche comme Ethereum, ce tri des transactions se produit au sein de la couche de base d'Ethereum elle-même.

Dans l'une des solutions de scalabilité les plus populaires d'Ethereum — la couche Layer-2(L2) rollup, le tri des transactions est devenu un problème de plus en plus grave. N'oubliez pas que le principal rôle des rollups est de fournir aux utilisateurs un espace de transaction sécurisé et peu coûteux. En termes simples, le rollup L2 fournit aux utilisateurs une couche d'exécution, puis soumet leurs données de transaction à la couche supérieure L1, à savoir Arbitrum, Optimism, zkSync, etc. Les transactions par lots soumises à L1 contiennent généralement des centaines ou des milliers de transactions L2 compressées, réduisant ainsi le coût de l'envoi de données à L1.

Dans le monde des rollups L2, un ordonneur est une entité ayant le pouvoir de trier les transactions en groupes. L'ordonneur reçoit des transactions désordonnées des utilisateurs, les traite hors chaîne en groupes, puis génère un lot de transactions compressées et ordonnées. Ces transactions peuvent ensuite être intégrées dans un bloc et envoyées au L1 parent. Les transactions en lot peuvent également être sur la couche de disponibilité des données (DA), qui est généralement Ethereum, utilisée pour la plupart des rollups actuels (. Elle offre également aux utilisateurs un engagement soft, c'est-à-dire qu'après avoir reçu les transactions des utilisateurs, l'ordonneur fournit un reçu quasi instantané en tant que "soft confirmation". La "hard confirmation" est celle reçue après que la transaction a été envoyée à la couche L1.

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) Pourquoi les Rollups doivent-ils utiliser des séquenceurs, pourquoi est-ce un problème ?

Fondamentalement, le tri a un objectif très clair : améliorer l'expérience utilisateur. Utiliser un tri pour les transactions L2 est similaire à utiliser un "voies rapides", ce qui signifie des frais plus bas et des confirmations de transactions plus rapides. En fait, le tri peut compresser des centaines voire des milliers de transactions L2 en une seule transaction L1, ce qui permet d'économiser des frais de gaz. De plus, la confirmation douce fournie par le tri signifie que les transactions rollup peuvent offrir aux utilisateurs des confirmations de blocs rapides. Cette combinaison aide à améliorer l'expérience des utilisateurs avec les rollups L2.

Il est important de se rappeler que les rollups n'ont pas besoin de séquenceurs ; c'est simplement un choix de conception fait pour une meilleure expérience utilisateur. Par exemple, tout comme la plupart des rollups utilisent Ethereum L1 pour améliorer la disponibilité des données, ils peuvent également l'utiliser pour le tri. Justin Drake de la Fondation Ethereum a récemment qualifié cela de "basé sur les rollups". Cependant, la couche de base d'Ethereum est très probablement relativement inefficace et coûteuse, surtout si l'on considère que le volume des transactions L2 est élevé. En essence, le débit des transactions des rollups sera limité par le taux de tri des données d'Ethereum L1. Les utilisateurs connaîtront également des délais de confirmation des transactions similaires à ceux des transactions sur Ethereum. Cela signifie qu'à ce jour, chaque projet majeur de rollup L2 a découvert qu'il était plus pratique, moins coûteux et plus facile à utiliser de faire fonctionner un séquenceur centralisé. Bien que les utilisateurs de L2 puissent soumettre des transactions directement à L1 pour contourner le séquenceur, ils doivent payer des frais de gaz pour les transactions sur L1, et celles-ci peuvent prendre plus de temps à être finalisées. Cela va en grande partie à l'encontre de l'objectif d'exécuter des transactions en utilisant les rollups L2.

Étant donné que le sélecteur contrôle l'ordre des transactions, théoriquement, il a le droit de ne pas inclure les transactions des utilisateurs (. Cependant, si les utilisateurs ont la capacité et sont prêts à payer les frais de gas, ils peuvent également soumettre des transactions directement à L1 ). Le sélecteur peut également extraire le MEV du groupe de transactions, ce qui peut entraîner des pertes économiques pour les utilisateurs. S'il n'y a qu'un seul sélecteur, comme c'est le cas pour toutes les transactions principales de rollup actuellement, le risque de centralisation sera plus grand. Dans ce cas, la disponibilité peut devenir un problème, c'est-à-dire que si le seul sélecteur tombe en panne, alors tout le rollup sera affecté. Une configuration à plusieurs sélecteurs peut réduire ce risque.

Grâce à ce paramétrage, le classificateur peut être considéré comme un intermédiaire semi-fiable pour l'utilisateur. Bien que le classificateur ne puisse pas empêcher l'utilisateur d'utiliser L2, il peut retarder les transactions de l'utilisateur, entraînant des frais de gaz supplémentaires pour l'utilisateur et permettant de tirer de la valeur des transactions de l'utilisateur.

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) Corrélation avec MEV

MEV est particulièrement important ici. MEV fait référence à la valeur obtenue à partir de la production de blocs, au-delà des récompenses de bloc de minage de premier ordre ( ou de staking ) et des frais de gas. Elle est extraite en manipulant les transactions à l'intérieur des blocs, c'est-à-dire en incluant, en excluant et en changeant l'ordre des transactions. Par exemple, les formes courantes d'extraction de MEV incluent le front-running et les attaques de sandwich.

Étant donné le rôle des ordonnanceurs dans le L2 rollup, ils peuvent comprendre toutes les transactions des utilisateurs hors chaîne. De plus, comme ces ordonnanceurs sont généralement gérés par le projet lui-même ou des équipes affiliées, comme la Fondation Optimiste du OP Mainnet et la Fondation Arbitrum de Arbitrum One et Nova, de nombreux utilisateurs craignent de ne pas pouvoir voir le potentiel d'extraction de MEV. Même sans ces préoccupations, à mesure que les projets gèrent leurs propres ordonnanceurs centralisés, le niveau de confiance et de décentralisation de ces protocoles aura également un impact sur les utilisateurs. La crédibilité et la décentralisation de ces protocoles seront certainement remises en question.

État du marché des classificateurs

Au moment de la rédaction de cet article, toutes les principales solutions L2 d'Ethereum dépendent de classificateurs centralisés. Avec un nombre croissant de transactions Ethereum se déplaçant vers des solutions L2, bien que l'ensemble des validateurs d'Ethereum soit lui-même décentralisé, il semble qu'un grand nombre de transactions (, c'est-à-dire celles sur L2, soient influencées par une force centralisée sous la forme d'un classificateur unique.

Sans surprise, la plupart de ces entreprises ont déjà résolu le problème de la décentralisation de leurs propres ordonnanceurs et l'ont intégré dans leur feuille de route. Bien que ce soit un signal positif, indiquant que la décentralisation fait partie de la vision L2, nous devons noter qu'Arbitrum et Optimism ont lancé leurs propres solutions depuis la fin de 2021; on peut dire qu'elles n'ont pas encore réalisé de progrès substantiels en matière d'ordonnanceurs 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. Ce n'est pas tout à fait une critique, car dans un environnement concurrentiel, se concentrer sur la décentralisation avant d'avoir un produit compétitif n'est pas dans le meilleur intérêt de quiconque, ce qui est dans une certaine mesure compréhensible. Cependant, avec la maturation des entreprises de réseau, ce point de vue est en train de changer, et les discussions se tournent rapidement vers la décentralisation des classificateurs et l'amélioration de la crédibilité.

) Autres questions

Il convient de souligner qu'il existe des discussions sur le niveau de risque associé à la dépendance à des classeurs centralisés.

Comme mentionné ci-dessus, étant donné que les ordonneurs contrôlent le tri des transactions, ils peuvent exclure les transactions des utilisateurs et extraire le MEV. Cependant, les ordonneurs ne peuvent finalement pas complètement exclure les utilisateurs des transactions rollup. Les utilisateurs peuvent contourner les ordonneurs et soumettre des transactions directement à L1 ### tant qu'ils le souhaitent et sont prêts à payer le coût supplémentaire de gas (. Bien qu'un ordonneur malveillant puisse entraîner des retards de transaction et des frais supplémentaires pour les utilisateurs, il ne peut finalement pas complètement censurer. Avant cela, aucune grande entreprise L2 ne s'est véritablement concentrée sur la décentralisation de ses ordonneurs, ce qui est probablement l'une des raisons. Néanmoins, le réarrangement des transactions par les ordonneurs pour extraire le MEV reste un problème, notamment dans des mempools privés comme OP Mainnet.

Peut-être que le plus grand problème réside dans la réactivité. Étant donné que les principaux programmes de rollup fonctionnent avec un unique ordonnanceur centralisé, si cet ordonnanceur rencontre des problèmes, l'ensemble du programme de rollup en souffrira. 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. N'oubliez pas que tout l'intérêt d'utiliser un rollup L2 réside dans l'économie des frais de transaction. Étant donné que l'une des idées fondamentales derrière les cryptomonnaies est d'éviter de dépendre d'un unique intermédiaire.

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Commentaire
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TokenBeginner'sGuidevip
· 07-26 13:00
Petit rappel : D'après les données, le degré de décentralisation est corrélé à 92 % à la sécurité off-chain, veuillez aux débutants de ne pas chasser le prix des projets L2.
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TestnetFreeloadervip
· 07-26 00:32
Eh bien, je ne m'attendais vraiment pas à ce que l2 ait aussi des vieux trucs de centralisation.
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GasFeeCrybabyvip
· 07-26 00:31
gas vraiment en train de manger les gens...
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MEVSandwichMakervip
· 07-26 00:22
L2 est toujours trop centralisé, non ? C'est n'importe quoi.
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