衍生性商品市場:Rollups 的快速最終性

作者:Tariz 來源:mirror 翻譯:善歐巴,金色財經

概要

本文介紹了一種衍生性商品市場,使rollup 能夠實現快速最終性,促進rollup、提議者和建構者之間的自願參與和公平競爭。這種在衍生性商品市場中以太坊與rollup 之間的激勵一致性有助於緩解與rollup 相關的營運風險。我們獨特的設計使rollup 能夠充當預先確認提供者,從而實現快速預確認並增強其抗審查能力。這項能力確保了rollup 用戶的真正可擴展性。

動機

Rollup 透過在以太坊之外處理用戶交易,並將其壓縮形式傳輸到以太坊來運作。此機制使用戶能夠體驗到較低的交易成本和更快的交易速度。然而,rollup 中的快速交易處理是透過rollup 與其用戶之間的承諾來實現的,並且由於以太坊和rollup 之間激勵不一致而容易受到影響。

Rollup 承諾在以太坊上結算交易的執行後狀態,用戶基於此狀態承諾進行下一筆交易。這項有效狀態轉換的承諾由rollup 的加密經濟機制所保證。然而,這並不能確保rollup 的交易確實會包含在以太坊區塊中。

目前,以太坊沒有義務在其區塊中包含rollup 交易。更準確地說,以太坊提議者可能會選擇不包含rollup 交易。這種情況源自於激勵不一致,即使在以太坊區塊中包含rollup 交易有利於整個以太坊生態系統,也不一定會使特定提案者受益。

鼓勵以太坊自願合作完成rollup 交易的最終性是一項艱鉅的任務。如果以太坊參與者不合作完成rollup 的最終性,那麼rollup 就無法在較長時間內繼承以太坊的安全性。這種情況可能導致最終性的延遲和服務中斷,用戶在創建下一個交易時會產生不必要的擔憂,從而直接影響服務的可靠性。為了確保rollup 用戶能夠無憂地享受rollup 的真正可擴展性,關鍵在於對齊激勵,鼓勵以太坊參與者自願參與rollup 的最終性。

基於排序實現快速最終性

快速最終性是指rollup 能夠保證執行後的狀態將在以太坊上結算。要實現這一點,rollup 必須事先做出兩個承諾:1)確保使用者的交易能包含在以太坊中,2)驗證狀態轉換的完整性是有效的。

基於排序(Based Sequencing),如Justin 所提議,利用以太坊的提議者作為rollup 的預確認提供者,可以實現第一個承諾。這種方法在rollup 和以太坊之間對齊了激勵,使用戶可以從以太坊直接獲得關於交易包含的保證。預先確認小費和削減激勵機制確保以太坊提議者保持履行承諾的動機。實施這一點的三種潛在方法包括:

1. 提議者直接承諾:這涉及將以太坊的提議者指定為預先確認提供者,直接向rollup 使用者發出簽名預確認。優點是可以直接從以太坊獲得確定性保證,繼承以太坊的活性。缺點是由於提議者的開銷會導致延遲和以太坊的中心化。

2. 透過中繼傳遞承諾:此方法透過第三方的幫助增加使用者預先確認被包含的可能性。優點是防止rollup 和提議者因額外角色而過載。缺點是可能出現中繼的信任問題,並且根據方法不同,承諾可能不是確定性的,而是機率性的。

3. 區塊空間購買者的承諾:這種方法讓rollup 作為預先確認提供者,提前支付提議者某些區塊構建權的費用。優點是,透過擁有一個用於最終化的區塊,rollup 可以確定性地向用戶承諾,並透過其排序實現快速預先確認。缺點是rollup 需要面對確定未來區塊價格的操作風險。

每種方法都有顯著的潛力,但由於確定以太坊區塊價格的操作風險,第三個選項尚未被廣泛討論。本文提出了一種衍生性商品市場,旨在減輕rollup 的操作風險,同時促進所有交易方的積極參與。

該衍生性商品市場與基於排序中提到的委託預確認和快速預確認實作相關聯。

遠期合約(提議者與Rollup)

Rollup 可以透過購買提議者在特定插槽上的區塊構建權來提前鎖定以太坊區塊,從而實現交易的快速最終性。這個過程類似於金融市場中常見的遠期合約。為了理解rollup 因遠期合約面臨的營運風險,我們來看一個涉及提案者的32 插槽前瞻和信標鏈上的插槽拍賣的簡單場景。

遠期合約概述

在此情境下,遠期合約允許rollup 以預定價格從提議者鎖定一個插槽,為rollup 提供了區塊鏈上的保證空間。以下是交易過程的逐步分解:

  1. 在t = 0 時,rollup 知道下一輪的提議者。

  2. 在t = 1 時,rollup 參與插槽拍賣,與提議者購買特定插槽的遠期合約。

  3. 從t = 2 開始,rollup 在獲得插槽後,排序其用戶的交易,向用戶提供預先確認,並從他們的區塊中獲得收入。

  4. 在t = 3 時,rollup 請求執行遠期合約,即將其交易壓縮成以太坊區塊並提交給提案者。

  5. 在t = 4 時,提議者透過簽署接收到的區塊並將其提議到以太坊區塊鏈上來履行合約。

Rollup 的操作風險

上述場景揭露了rollup 在操作成本方面的若干風險:

  1. 過度支付成本風險:Rollup 可能無法準確預測遠期合約時以太坊區塊的價值,導致潛在的過度支付成本。如果購買的空間(例如整個區塊空間)超過最終化所需,也會導致成本過高。

  2. 收入不穩定性:Rollup 的主要收入來源是銷售rollup 區塊空間。如果在簽訂遠期合約時無法準確預測收入,當成本超過產生的收入時,會使rollup 面臨財務風險。

  3. 勞動成本增加:Rollup 現在必須從事以前未曾進行過的活動,例如預測以太坊區塊的價值、與建構者競爭以及準確預測收入。這種擴展角色增加了操作上的難題和成本。

透過理解和管理這些風險,rollup 可以更好地利用遠期合約來實現其交易的快速最終性,並確保其營運的可持續性和效率。

衍生性商品市場

為了緩解與rollup 相關的操作風險,我提出了一個包含專門參與者(稱為Builders)的衍生性商品市場。這個市場包括兩種衍生性商品:Builder 與Proposer 之間的遠期合約和Rollup 與Builder 之間的互換合約。該市場的目的是不僅在透過購買區塊空間實現快速最終性過程中減輕rollup 面臨的操作風險,還透過利用每個參與者的專業知識來提高產品的效率。

市場結構

遠期合約(Builder 與Proposer)

在t = 1 時,Builder 透過參與插槽拍賣,與Proposer 簽訂區塊建構權的遠期合約。此合約允許Builder 確保與rollup 交易所需的區塊空間,同時Proposer 確保穩定的收入來源。

互換合約(Builder 與Rollup)

在t = 2 時,Builder 與rollup 簽訂互換合約,基於Builder 必須在區塊中包含rollup 交易的義務。此合約使雙方能夠對沖在區塊建立過程中遇到的挑戰。 Rollup 利用其未來的區塊建構權確保以太坊區塊的最終化,而Builder 透過為rollup 建立區塊來獲得潛在利潤,換取一部分以太坊區塊。

合約執行

  • 在t = 3 時,Builder 使用從互換合約中獲得的rollup 構建權來建立rollup 區塊,並在t = 4 時產生收入。

  • 在t = 4 時,rollup 強制執行互換合約下的義務,要求Builder 將rollup 交易包含在透過遠期合約鎖定的以太坊區塊中。在此過程中,Builder 透過將rollup 交易放置在區塊底部並將Builder 的交易放置在頂部來優化以太坊區塊的附加收入產生。

  • 在t = 5 時,Builder 將以太坊區塊交付給Proposer,後者按照遠期合約將其提議到以太坊上,實現預定時刻的交易最終化。

參與動機

Rollup 參與區塊購買以實現快速最終化,同時對沖操作風險。透過互換合約,rollup 預先確保了必要的區塊空間,保證所有預先確認的rollup 交易都能包含在以太坊區塊中。這個過程讓rollup 避免為了確保以太坊區塊空間而花費超過收入的風險,消除了不必要的價格預測和拍賣參與的勞動需求。

Builders 對沖因插槽拍賣導致的過度支付風險。透過遠期合約確保以太坊中的頂級空間和透過互換合約確保rollup 區塊空間,Builders 擁有雙重收入來源,分散風險並提高財務穩定性。

Proposers 參與是為了獲得與rollup 快速最終化相關的獎勵。參與插槽拍賣的Builders 會考慮到rollup 區塊可能產生的收入(MEV)來調整他們的出價。這種關於rollup 最終化的激勵對齊為Proposers 提供了額外的收入機會。

一個自然的問題是:誰是預先確認提供者?我的簡短回答是“Rollup”,這個問題在“Rollup 中的構建區塊”部分進一步詳細闡述。

衍生性商品市場的額外設計

金融產品要有效變現,關鍵在於創造一個讓所有市場參與者公平競爭、積極參與的環境。為此,該產品包括三個關鍵的設計增強功能:

有條件掉期合約

互換合約通常將所有獲利機會分配給建造者,其限制可能會阻止匯總參與。為了鼓勵Rollup 參與,提出了有條件互換合約。

該合約包括一個條件,如果建造者透過rollup 區塊建造獲得的收益超過了與提案者在遠期合約中支付的固定成本,則rollup 將停止向建造者提供剩餘的區塊。 Rollup 可以自行建立剩餘的區塊,也可以透過區塊拍賣將區塊建構權分配給建構者,從而產生額外的收入。

如果匯總沒有使用所有以太坊區塊空間進行最終確定,則建構者仍然保留在以太坊區塊上產生收入的機會。這平衡了雙方的風險和回報,保留了匯總的創收潛力,同時保持了建構者的參與動機。

公平競爭的市場

Finalization是rollups繼承以太坊安全性的關鍵過程,需要定期取得以太坊區塊。這種強制購買為提議者創造了很高的定價能力,可能會導致不公平的競爭環境,從而損害市場效率和公平性。

一個有效的市場可以將匯總區塊的可變價值與建構者購買以太坊區塊的固定成本結合。這種一致性可以比喻為金融市場,其中掉期合約的「票面價值」為零,顯示約定價值與市場價值之間沒有差異。

為了降低單一建設者的定價權並允許Rollup 以合理的價格收縮,必須促進參與互換交易的多個建造者之間的競爭。這可以透過支持在不同時段擁有區塊建造權的多個建造者的參與來實現。此外,遠期合約市場應被鼓勵;應鼓勵在不同時段擁有區塊提議權的多個提議者(例如32 個)參與這些合約。

這種結構有助於維持匯總支付給建築商的合理成本,因為建築商將在與提案者的遠期合約中以更具競爭力的價格投標。提案者仍將最大化區塊的收入,而匯總需要以太坊區塊來最終確定,從而有助於公平的價格設定。

需要討論預測期以符合互換合約中的票面價值。

聯合Rollup策略:所有Rollup的衍生品

交換合約是一種用以太坊區塊的一部分交換匯總區塊的價值的協議,其前提是有義務將匯總交易包含在以太坊區塊的某個位置。建構者不太可能參與區塊價值相對較低的總和。因此,特定於應用程式的匯總可能具有較低的感知區塊價值,可能會在掉期市場中被邊緣化。

為了解決這個問題,我們引入了聯合策略。聯合匯總策略涉及將多個匯總分組為集體交易組以支持市場參與。例如,三個特定於應用程式的總和(dex、nft 和games)被分組在一起。該小組與單個構建者簽訂了交換合同,該構建者有權為所有三個匯總構建區塊。在執行交換合約時,建構者有義務將群組中匯總的所有交易包含到以太坊區塊中。

透過交叉匯總套利等策略,所包含建構器的區塊價值可能會高於單一區塊。如果所有參與的總和都是zk 匯總,那麼它們可以像Avail Nexus中那樣透過證明聚合來降低驗證成本,從而有效地確保特定於應用程式的匯總的快速最終確定功能。

這些額外的設計是否會削弱參與者的參與動機?

相反,這些設計增強了Rollups 參與的動力,增加了建構者和提案者的收入機會,並培育了可持續的市場生態系統。

Rollup中的建置區塊

本節探討了透過匯總中的交換合約獲得區塊構建權的建構者所使用的區塊建構方法。這種設計實現了對於以用戶為中心的匯總至關重要的抗審查性和快速預確認。

Rollup 中的審查阻力

Rollups 透過與在特定以太坊插槽中擁有區塊構建權的建構者簽訂交換合約,為用戶確保了快速的最終確定性。根據這些合約,與PBS 類似,建構者將最有利可圖的區塊交付給rollup,然後由rollup 執行。然而,這種結構可能會使匯總用戶面臨審查、夾心和建構者的搶先交易攻擊。

Rollup 採用Radius 的排序引擎,為使用者提供基於密碼學的預先確認,確保交易不被審查。該方法涉及用戶使用延遲加密對其交易進行加密,並將其提交到匯總的加密記憶體池。這種加密可以使交易保持機密,直到做出將其包含在匯總區塊中的承諾,從而防止故意審查。一旦決定納入,交易就會自動解密,允許匯總執行它們並提供預先確認。這項承諾中包含訂單可確保解密後,任何人都無法對交易進行重新排序,從而保護用戶免受搶先交易和三明治攻擊。

快速預確認

Rollup 可以透過指定預先配置提供者作為其排序器並將區塊空間分割為區塊頂(ToB) 和區塊底(BoB) 來實現瞬時快速預先確認。

ToB 是匯總區塊中最有價值的空間。匯總將ToB 建築權分配給透過互換協議簽訂合約的建築商。建構器根據匯總前一個區塊的狀態產生後台運行包,並將它們交付以執行和產生利潤。

BoB 被指定用於匯總內的常規用戶交易。它將用戶交易排序到BoB 中,提供預先確認。

這種結構展示了Radius 排序引擎的協同作用,保護用戶免受建構者故意有害的MEV,因為BoB 中包含的所有用戶交易都是加密的。即使單一定序儀對BoB進行定序,也可以保護使用者免受審查、三明治和搶先交易等中心化風險的影響,同時實現快速預確認。

聯合Rollup策略

我在上面介紹了Syndicated Rollup 策略,作為保持其自訂可擴展性同時有效實現快速最終確定的一種方法。本節示範了建構者如何建構選擇此策略的Rollup區塊。

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根據Syndicated Rollup 策略,Rollup A 和B 作為一個整體與建築商簽訂合同,將ToB(Top-of-Block)建築權分配給建築商。建構者建立要包含在ToB 中的交叉匯總捆綁包,並將它們提交到每個總計。匯總會驗證提交的建構者是否是根據授權協議簽訂合約的各方,並將捆綁包包含在ToB 中。在此過程中,匯總可以利用共享排序引擎來促進合約的順利執行。

在BoB排序中,rollups可以在獨立排序引擎和共享排序引擎之間進行選擇。如果匯總希望為使用者提供匯總之間的可組合性,他們會選擇共用排序引擎,其中選定的排序器充當共用預先配置提供者。如果每個rollup選擇自己的排序引擎,它們可以獨立地為使用者提供快速的預先確認。

結論

我對以Rollup 為中心的以太坊的未來充滿熱情,並且特別致力於以更以用戶為中心的方向推進Rollup。快速終結性是讓用戶在rollups上享受真實交易速度的能力,而以太坊自願參與衍生性商品市場可以有效地實現快速終結性。 Radius 的排序引擎確保參與衍生性商品市場的Rollups 確保自身的審查抵抗力和快速預先確認,即使是在與構建商的合約中。

下一步是什麼?

  1. 探索衍生性商品市場所需的技術要求。這包括用於結算合約的資訊交換所、監控追蹤和管理合約履行以及執行承諾的削減機制。

  2. 探索利用Blobspace 的總設計。使用blobspace 的Rollup 必須購買整個blob,無論所需的空間如何,這應該與我提出的市場結構無縫整合。 Tamara 最近提出的blobspace 導數也很有趣。

  3. 提出有助於以太坊去中心化的其他設計。這個市場可以透過與匯總最終性一致的激勵措施來鼓勵提議者自願參與,但這可能會由於提議者的匯集因素而導致以太坊的中心化。正如mikeneuder ( Execution Ticket ) 和barnabe ( APS-Burn )所建議的那樣,將信標提議者和執行提議者分開的設計可能是一個潛在的解決方案。

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