MT Capital去中心化排序器拆解破壞研究


總結:以上內容詳細介紹了去中心化排序器技術的發展和應用,重點關注了Metis、Astria、Espresso、Radius和SUAVE等項目。這些項目致力於優化區塊鏈網路的交易處理,提高效率,降低成本,解決MEV問題,並增強系統的去中心化和互通性。未來,去中心化排序器的發展將促進網路安全、抗審查能力、交易效率和降低成本,形成更開放和連結的去中心化生態系統。儘管面臨技術挑戰,但這些項目的不斷優化和創新將帶來區塊鏈生態系統的積極變革和永續發展。

總長DR

去中心化排序器是一種新興技術,旨在透過去中心化的方式優化區塊鏈網路的交易排序流程,以提高交易效率、降低成本,同時解決MEV問題。該技術作為該技術的發展領域塊鏈領域在追求更高性能和更強去中心化方面的進一步努力。 Metis的「自營店」模式和Espresso的「外包模組」方式展示了建構和維護去中心化排序器的兩個路徑。強調頂層內部管理和營運的安全性和穩定性,晚上則提供更主要的功能多種靈活性和開放性,促進技術通用性並降低營運負擔。去中心化排序器的發展著眼於區塊鏈技術在網路安全、抗審查能力、交易效率和成本、以及生態系統多樣性和互通性方面的潛在進步。這些技術的進一步優化和創新,如大規模處理和狀態通道,將提升L2平台的性能,形成降低用戶成本,同時促進一個更加開放和互聯的去中心化生態系統的。儘管去中心化排序器面臨技術實現、網路效能最佳化、治理模型設計等挑戰,其在建構一個更有效率、更安全、更開放的去中心化世界中的關鍵作用不容小覷。未來的發展將有可能中心化在研究高效的意見機制、可擴展的網路以及架構開發用戶介面的介面和工具上,以滿足不斷增長的市場需求和更多的用戶期望。排序器介紹

排序器顧名思義就是對區塊鏈中不清楚的交易資料進行排序,從而將其組織為小區的區塊資料提供服務。每個L1區塊鏈都有自己的排序系統,但對L2來說就而言,中心化的排序器已經成為一個迫切的嚴重問題。

對於L2 而言,排序器並不是必要的。 L2 也可以選擇使用L1 的排序器。但出於和成本速度的考慮,L2 運行自己的排序器可以給用戶帶來更加合理、便捷的用戶體驗L2運行自有的排序器可以將成百上千筆L2交易壓縮為單筆L1交易提交到L1上,從而大幅節省Gas費用。並且,用戶消耗受到以太坊交易消耗的否定享受即可到L2排序器提供了快速的軟確認體驗。因此,對於L2來說,運作自有的排序器也提升了互動體驗的必然選擇。

排序器工廠

雖然L2運行自帶的排序器可以很好地提升用戶體驗,但現在,L2排序器的中心化已經成為了不可忽視的問題。現在,以太坊L2的鎖倉量已經達到了22B,海量L2 仍然不斷支持,但幾乎所有L2 的排序器都是中心化的,L2 依靠單一排序器決定L2 上所有的交易排序。中心化的排序器面臨著批評問題,例如單一排序器理論上有不將用戶的交易納入其中、單一排序器不能從交易中提取MEV、單一排序器也面臨著抗審查的問題,並且,單一排序器可能會面臨單點故障的風險。

資料來源:https://l2beat.com/scaling/summary

在解決MEV 的複雜挑戰時,rollup 面臨著維持用戶保護與獲利之間的微妙平衡。這項挑戰涉及如何防止前置交易和三明治攻擊等MEV 行為,同時有效地利用區塊空間來實現收益儘管傳統上rollup 通過依賴操作單一成員模型並採用先進先出(先進先出)順序來保護用戶免受MEV 影響,但這種方式可能會錯失區塊空間的收益機會,並重視經濟動力在促進rollup 穩定性和成長中的重要作用。同時,確保遵循先進先出原則並保持區塊排序的透明度也帶來了額外的操作挑戰。此外,利用底層區塊空間作為收入來源,雖然有利可圖,但也激發了用戶的信任問題,他們必須信任操作員不會透過三明治攻擊等手段利用這一空間損害他們的利益,這可能會概述交易的缺陷和用戶的信任。

共享排序器為處理MEV問題提供了一個創新性的解決方案,透過在區塊鏈網路中引入更安全和公平機制的交易排序,特別是針對坊以太坊的二層解決方案如rollup,帶來顯著的效果它透過將rollup 的區塊空間劃分來保護用戶交易的頂部區塊空間並允許建構者利用MEV 的底部區塊空間,有效地平衡了網路參與者的需求與利益。使用可驗證延遲加密貨幣(PVDE)技術,共享排序器確保用戶交易對惡意者行為不可見,從而阻止了前置交易和三明治攻擊等有害MEV實踐。此外,透過允許在底部區塊空間進行有益的MEV活動,共享排序器為匯總生成收入的同時,保持了網路的缺陷和用戶的信任。這種機制不僅提高了交易的安全性和公平性,而且透過創新的收入生成方式,為區塊鏈網路的可持續發展提供了保障簡明之、共享排序器透過其對MEV的獨特處理方式,為區塊鏈生態系統帶來了正面的變革,實現了保護用戶利益與促進網路健康發展之間的平衡。

總的來說,中心化排序器的問題還是來自於單一節點組成的排序器權力與風險敞口重點,由多節點組成的去中心化排序器能夠很好地解決中心化排序器所面臨的問題。去中心化排序器能夠確保L2排序的有效性和有效性的同時也能帶來一些額外的好處。例如,以Metis為代表的去中心化排序器能夠進一步賦能代幣的同時實現收益分紅,共享排序器使得L2消耗自建排序網絡,同時還可以為多個共享排序器的L2提供更加便捷的互操作性。長遠來看,優先與L2的浪潮必將推動排序器的去中心化,去中心化排序器開拓市場龐大的市場空間。

以太坊

資料來源:https://joncharbonneau.substack.com/p/rollups-arent-real

去中心化排序器項目

梅蒂斯

Metis 的聯合創始人兼創始人Elena Sinelnikova,此前一直致力於區塊鏈行業教育與佈道,是教育性非營利組織CryptoChicks 聯合創始人,CryptoChicks 目前是世界上最大的女性區塊鏈社區,其他成員56個國家。 Kevin Liu 是Metis 的聯合創始人兼產品負責人,ZKM 的聯合創始人兼創始人,同時Kevin 也是代幣經濟、DAO、DeFi 和區塊鏈治理的積極幹預。

Metis是最提出並測試去中心化排序器的以太坊L2。

Metis將哪個排序器的節點變更為由佇列節點組成的排序器礦池,並透過隨機輪替的實作排序器的去中心化。

首先,Metis 的中心化排序器網路中會有一個Admin 的角色。 Admin 的錯誤就是管理去中心化排序器去系統,包括將符合要求的排序器節點加入定序器清單白名單,設定單一節點的質押上限、區塊獎勵的釋放速度等等。

任意,Metis 引入了節點質押機制。任意質押2w 張METIS 代幣的節點都可以成為排序器礦池的節點。排序器礦池中的節點優先看到交易礦池中的內容,被選取的排序器剩餘資源交易。

其次,Metis 引進了PoS 的節點輪換。 Metis 會每個節點的質押總量,結合哈希隨機計數的方式隨機地產生一個區塊生產者。被選取的排序器節點則可以預留區塊交易。

緊接著,被分配好的交易Batch 需要至少2/3 的排序器簽名,該Batch 才會被認為有效,從而被提交至L1 中。排序器節點簽署的金鑰由Metis 的PoS 輿情層管理,共識層會在排序器節點加入或退出網路時進行多標籤的產生、分片一級分配。

最後,為了防止排序器作惡,Metis 還會引入驗證者的角色對區塊進行隨機死亡,檢查區塊內的交易順序是否正確等。惡意做惡的節點會受到質押資金懲罰沒有的懲罰。

以太坊

來源:https://www.metis.io/decentralized-sequencer

基於流程,Metis能夠建構出一套基於PoS網路共識的中心化排序器架構。質押2w張METIS即可成為排序器節點,使得上述排序器節點更加多樣化,避免了排序器節點的單點故障、節點輪換與多簽確認使得排序器節點的選擇更加公平,同時機制也可以排序器節點做惡。驗證者的死亡避免檢查與罰沒懲罰也能夠進一步減免小節點惡意行為帶來的風險。

為了進一步激勵更多的節點參與Metis的去中心化排序器網路中,Metis也引入了額外的激勵機制。排序器節點成功出塊後,不僅能獲得原有排序器的Gas收入,還能獲得額外的獎勵METIS的代幣排放獎勵。 Metis的激勵機制有可能會產生正向的成長飛輪。 Metis網路交易活動的繁榮會帶動排序器節點收入的成長。排序器節點收入提高會提高吸引更多的使用者質押METIS,成為排序器節點,捕捉排序器收入。流通中METIS 的減少以及質押產生的對METIS 需求的增加會進一步提高METIS 的市場價格。 METIS 價格的上升又會讓質押節點的資產價值升值,質獎勵押升值,進而對節點產生更大的吸引力,吸引更多的節點質押,飛輪閉環。

Metis的PoS中心化排序器網路是L2實作中心化排序器的首次嘗試。 Metis去中心化排序器的落地帶動了其他L2推進其排序器的去中心化計劃。

濃縮咖啡系統

Espresso 的團隊背景非常豪華,共同創辦人Charles Lu 與Ben Fisch 都是史丹佛大學電腦科學博士,團隊成員也曾任職於幣安Labs、Coinbase、Google 等Web2 與Web3 頭部公司。來自紅杉資本、Coinbase Ventures、Polychain、Robot Ventures等頂級創投機構的2,300萬美元融資。

Espresso定位為L1與L2之間的中間件,將排序與執行解耦合,旨在成為去中心化的共享排序器網絡,為不同的L2提供去中心化排序器服務。類似標準概念中的DA外包,Espresso 提供的服務是交易資料排序外包服務。與DA 外包一樣,Espresso 提供的排序外包服務也與鏈、虛擬機器無關,任何類型的L2 都可以使用Espresso 的排序服務。

以太坊

來源:https://hackmd.io/@EspressoSystems/EspressoSequencer

Espresso 的核心思路是為L2 提供一套精準的排序器中介軟體。當使用者透過客戶端傳送交易資料後,交易資料會優先於該L2 的識別碼被L2 傳送到Espresso 的排序器網絡,Espresso 的節點( Espresso Hotshot 權益證明系統的節點)將對交易進行排序,完成排序後再廣播給訂閱者(L2 節點)。其次,L2 再根據已分配定序交易資料進行好的。同時,Espresso 又向L1最後,L2 需要將新的狀態發送到L1,L1 的Rollup 合約會使用來自Espresso 的區塊承諾來驗證L2 提交的狀態更新,以確保執行的正確性。

未來,Espresso 也打算透過Eigenlayer 復用以太坊現有的平衡節點參與排序,實現更高的安全性。

總的來看,Espresso 的去中心化排序器方案更加貼合了升級區塊鏈的概念,透過排序排序的形式,利用自有的PoS 網路實現去中心化的排序,構成了聊天L1 與L2之間的中心化排序器網路中間件。 Espresso 通用性的排序服務佇列也能夠成為共用排序器網絡,任何去的L2 都可以使用Espresso 的排序器服務。更進一步,共同使用Espresso 作為排序器服務商家的L2 甚至可以享受更無縫的互通性。

阿斯特拉

Astria 的CEO Josh Bowen 是該專案的最大推動者。 Josh Bowen 曾任職於The Graph 背後的公司Edge & Node 以及Celestia Labs。過往的工作履歷讓他對層級、去中心化等理念有層級的層次理解。他曾多次分享了關於共享排序器在保持區塊鏈空間速度和去中心化方面的重要意見。 Bowen 強調,大多數特定於應用程式的Rollup 可能不需要自己的排序器,培育一個更多去中心化、精細化的共享排序器網路反而有利於建立一個更中心和高效的區塊鏈系統。 Josh Bowen 和Astria 的理念也獲得了Maven 11、1kx、Delphi Ventures 和Figment Capital 等機構的支持,並總計募集了550 萬美元的種子輪融資。

與Espresso類似,Astria也旨在提供一個中心化的共享排序器網路。 Astria的共享去排序器網路是一個中間件區塊鏈,擁有自己的去中心化排序器集,接受來自多個L2的可以交易資料。同樣的,Astria也可以處理任意類型的L2的排序請求。更進一步,同樣使用Astria的L2也可以享受到Astria提供的Atom級的互通性。

Astria的排序流程如下圖所示。

用戶提交交易後,L2透過介面向Astria提交交易資料。 A stria的共用排序器會透過ComeBFT PoS投票網路對交易定序達成共識並預留成區塊。 Astria的共享排序器網路使用CometBFT作為其意見演算法。在網路投票決策階段,建議者區塊的交易,並為每個Rollup 創建Rollup 定序資料的承諾。其次,網路中的其他節點需要形成其進行驗證、投票,最終確定。交易數據排序完成後,Astria的Conductor會針對每個定序的區塊,解析不同的Rollup所需的數據,並對批次數據進行驗證,包括驗證區塊是否已最終確認、提取的Rollup數據是否完整、正確、並被正確排序等。驗證完成後,指揮官將Rollup 的定序資料轉換為事務列表,提交給Rollup 的執行引擎進行執行。追求更快的用戶體驗的L2可以透過讀取介面接受來自Astria的軟提交的定序區,為用戶提供快速的區塊確認。 L2也可以透過DA層讀取Astria讀取的硬提交的定序區塊。

Astria 的去中心化排序器網路與Espresso 的解決方案非常相似,兩者都致力於為各個L2 提供解耦的去中心化排序服務。 L2 可以透過外包排序服務進一步簡化L2 的開發流程和營運成本,享受Atom級的L2之間的可組合性。

半徑

Radius專注於開發去信任化的共享排序層,旨在解決區塊鏈領域有害的MEV提取和審查制度的挑戰。 Radius已成功從Hashed、Superscrypt、Lambdaclass (Ergodic Fund)和Crypto.com等投資機構獲得了170萬美元的種子輪融資。

Radius 也旨在建立一個信任、抗審查的排序共享器網絡,並且與Espresso 和Astria 相比,Radius 最大的特點在於其能夠透過加密貨幣記憶體礦池有效地減少有害的MEV。

Radius共享排序器網路的整體架構與主幹的排序共享器網路類似。使用者透過Dapps向排序器層提交經過加密的交易資料和證明。排序器驗證使用者提供的交易資料和證明,放置其快取排序。因此,Rollup重新從排序器網路接受定序區塊,按序執行事務,將執行後的狀態與狀態證明提交至結算層。

是的,Radius引入了加密貨幣記憶體礦池,以防止排序器導出損壞的MEV。用戶提交的交易會被加密貨幣,以加密貨幣資料的形式提交給排序器網路。排序器對進行排序時無法取得金鑰,無法解密查看每筆交易的具體內容。因此,排序器無法透過惡意排序、插入交易的方式提取MEV。

Radius將區塊空間劃分為頂部空間和底部空間。頂部空間專用於用戶交易,透過加密貨幣內存礦池的方式有效地避免損壞的MEV。底部空間則為交易者引入了基於拍賣的開放市場,交易中可以創建交叉Rollup 的良性MEV 批量交易,例如良性的套利、清算等。隨後,交易者將批量交易及出價提交給排序器,排序器則選出出價最高的批量交易,將其包含在區塊中,力爭最大限度地提高Rollup地利潤,培育良性的MEV競爭市場。

比較Espresso 與Astria,Radius 有兩個顯著優勢。一是透過引入加密貨幣礦池記憶體並將區塊空間劃分為頂部空間與底部空間,Radius 可以有效地杜絕有害的MEV 交易,培育良性的MEV 競爭市場,最大化匯總的利潤。二是加密貨幣記憶體礦池的引入使得節點排序器節點無法透過MEV作惡,因此,消耗引入額外的決策機制來排序的正確性,這能夠大大提高排序器網路的最終確認和可拓展性。

SUAVE(價值表達單一統一拍賣)

SUAVE方案由Flashbots團隊提出,Flashbots是一個致力於解決以太坊生態系統中MEV問題的數學數學先鋒團隊,由一群在電腦科學、心理學和經濟學等多個領域具有投資背景的專業人士組成。 LinkedIn 的資料顯示,該團隊目前包括28 名員工,他們的專業技能涵蓋從Python 程式設計、區塊鏈技術、機器學習到C 語言等廣泛領域。

Flashbots 的創始團隊包括Philip Daian 和Stephane Gosselin,於2022 年10 月因與團隊在審查制度方面的關閉而終止。此外,Alex Obadia,另一位聯合創始人和精密策略研究員,於2023 年6 月月因個人原因離開了Flashbots。核心成員包括Andrew Miller,他以破解英特爾SGX程式碼的研究而知名,目前擔任可信的執行環境和SUAVE的研究主管。 Miller計劃從伊利諾大學的助理教授職位中暫時休假,他在學術界的工作涉及電機和電腦工程。另一位核心成員Hasu,擔任Flashbots 的策略主管,他在區塊鏈領域受到廣泛影響,包括擔任流動性質押協議Lido 的策略顧問和Paradigm投資公司的研究合作者。哈蘇透過寫作、社群媒體和播客等方式,致力於推動產業的發展和教育。

SUAVE是一個獨特的中心化建構器和排序器,與其他共用層或排序層的設計有明顯區別。它旨在為去以太坊及其他區塊鏈提供交易排序服務,但不會直接嵌入任何鏈的協議中。用戶可以將交易發送到SUAVE 的加密貨幣記憶體礦池,而SUAVE 的網路執行者則負責鏈輸出區塊或部分區塊。這些區塊將與傳統的中心化坊以太構建者產生的區塊競爭,由以太坊發起者選擇。

SUAVE 並未取代Rollup 選擇區塊的機制,也不會改變鏈的分叉選擇規則。它著眼於為任何鏈提供最優完全優化的排序,通常擁有狀態以模擬不同交易的結果並創建最佳排序這種設計允許SUAVE 與共享排序器或其他MEV 感知的構建者協作,以提供Atom跨鏈套利等服務,確保一些交易以Atom方式執行或同時取消。

長期來看,Rollup 可能是個更好的選擇。 Rollup 透過L1 保障其安全性、抗審查性和活性,而SUAVE 作為資金重點在於交易排序的鏈,不適合普通用戶使用,其目標是限制用戶將橋接到SUAVE的需求,而是專注於為搜尋者/建構者提供一個操作平台。 SUAVE專注於為交易提供最有利的排序,而不是完全取代現有的排序。它的機制處理可以完全狀態的交易,以創造出最佳的交易排序。

關於MEV的處理,有多種機制來減少與交易排序並包含相關的潛在競爭和負外部性。例如,Arbitrum的時間提升機制和Flashbots提出的FBA-FCFS模型都試圖透過允許用戶透過費用表達他們對快速建立交易的偏好來減少延遲競爭的動機。

Arbitrum的時間提升機制

時間提升機制是一種安全措施,用於防範特定類型的攻擊,稱為「時間強盜攻擊」(Time Bandit Attack)。在此類攻擊中,攻擊者可能會嘗試重新組織已經確認的區塊,利用某些先前不為人所知的資訊(例如,事後利用某些交易的知識)來獲利。

Arbitrum透過獨特的機制來防禦攻擊,它允許任何人在發現有人嘗試進行時間強的盜攻擊時,提交一個「挑戰」機制,證明者的行為。這種基於一種經濟這種刺激,確保攻擊者的潛在利益被考慮,從而保護網路的安全和公正。

Flashbots 的FBA-FCFS 模型

FBA-FCFS(First Bid Auction – First Come, First Served)模型是Flashbots提出的交易機制排序。此模型的目的是為了解決傳統的交易選擇和排序問題,尤其是在MEV抽取環境中。

首次競價拍賣(FBA)部分意味著交易者可以透過出價(通常是支付給礦工的額外費用)來優先處理他們的交易。這類似於拍賣,出價最高者獲得優先權。先來先服務(FCFS)則表示在某些條件下,交易將按照提交的順序進行處理,確保公平性和透明度。

FBA-FCFS模型試圖平衡公平性和效率,透過允許對交易進行出價來優化網路資源的使用,同時確保不會因為支付能力不足而完全排除某些用戶。

這些機制各有優缺點,但共同目標是提高交易處理的效率和公平性。

透過與Rollup 等具有MEV 意識的建構者的合作,SUAVE 旨在為跨鏈操作提供更高的經濟安全性和效率,同時探索新的經濟模型和MEV 緩衝機制,改善區塊鏈交易排序和執行的去中心化。

總結與展望

Metis、Astria、Espresso、Radius 和SUAVE 這些專案雖然各有重點,但共同專注於提高區塊鏈的可擴展性和交易效率,同時解決MEV 問題,增強系統的去中心化和互通性。

Metis透過其Layer 2解決方案,專注於優化以太坊的交易處理能力,以降低成本並提高效率,旨在為開發者和企業提供更便利的開發平台。 Astria和Espresso則提出了去中心化的共享排序器網路概念,支援多種第2層解決方案的交易資料處理,這不僅簡化了開發和營運流程,還增強了系統之間的可組合性和互操作性。 Radius計畫透過引進加密貨幣記憶體礦池和區塊空間劃分,致力於打造一個消耗信任、抗審查的網絡,旨在減少MEV的有害影響,同時提高交易的隱私性和安全性。 SUAVE著重於透過去中心化排序器網路解決MEV對交易的公平性和失誤的影響,旨在提高交易環境公正性的承諾。

在探索去中心化排序器的發展方向時,Metis 和Espresso 提供了兩種不同的模式,分別是「自營店」模式和「外包模組」方式。這兩種模式分別反映了社區如何建構並維護去中心化排序器的不同思考和策略。

Metis採用的「自營店」模式,強調的是透過內部管理和經營其去中心化排序器網絡,以確保網路的安全性和穩定性能夠。這種方式使得Metis直接控制其網路內部的節點,透過質押和激勵機制來維持一個健康的網路環境。雖然模式能夠提高網路的安全性和可靠性,但它也要求Metis承擔更大的營運責任和資源投入,可能會在一定的程式設計限制網路的靈活性和擴展性。

相比之下,Espresso 採用的「更緊密的模組」方式,則提供了一種靈活和開放的解決方案。透過任何區塊鏈專案連接其排序服務,Espresso 促進了技術的通用性和多樣性性,同時也降低了單一專案的營運負擔。這種模式的挑戰,可能會帶來額外的信任問題,因為專案方需要依賴Espresso 以公正和安全的方式處理交易。此外,任何針對Espresso 服務的問題或攻擊都可能對廣泛的客戶專案產生影響。

Metis的「自營店」模式和Espresso的「外包模組」方式展示了去選擇中心化排序器領域內的兩大發展路徑。正交模式都有其獨特的優點和麵臨的挑戰,而主要是哪一品種取決於專案的具體需求、資源狀況以及對去中心化和安全性程度的重視。

去中心化排序器的發展前景著眼於區塊鏈技術在提升網路安全、增強抗審查能力、提升交易效率、降低成本促進以及生態系統多樣性和互通性方面的巨大潛力。排序器技術的不斷進步,我們可以預見一個更安全、更有效率的區塊鏈網絡,其中去中心化排序機制能夠有效地防禦單點故障和惡意攻擊,保護用戶資產和資料的安全。此外,去中心化排序器的最佳化和創新,如批量處理和狀態通道等,將進一步提高L2平台的交易處理能力,降低用戶交易成本,實現高吞吐量和低延遲的交易確認,從而在不犧牲安全性和去中心化的基礎上提升使用者體驗。

同時,去中心化排序器的普及操作將推動一個更加多樣化和互助的區塊鏈生態系統形成。共享排序器網絡,如Espresso和Astria等,不僅將為多個L2平台提供服務,還能夠促進不同平台間的資料和資產流動,打造一個更開放和連結的去中心化世界。此外,激勵機制和代幣經濟模型的創新將為排序器網路的參與者提供合理的激勵,同時透過代幣經濟模型實現網路治理和收益分配,吸引更多參與者,激發社區活力。

儘管去中心化排序器前景光明,但它們在技術實現、網路效能最佳化、治理模型設計等方面仍面臨挑戰。因此,未來的發展方向可能會中心化在研究更有效率的共識機制、探索可擴展的網路架構開發以及使用者介面的介面和工具上,滿足市場需求和使用者期望的成長。總之,去中心化器作為推動區塊鏈技術和應用發展的關鍵因素之一,其未來的演進將在建立一個更有效率、更安全、更開放的中心化世界中發揮著至關重要的作用。

資訊來源:0x資訊編譯自網際網路。版權歸作者Xinwei,Severin所有,未經許可,不得轉載

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