من النظرية إلى التطبيق: هل يمكن لـ Based Rollup تحقيق حل Rollup المعتمد على الفرز L1؟

المؤلف الأصلي: YBB Capital Researcher Ac-Core

مقدمة:

يعمل الإيثريوم على مبدأ أن كل عقدة تخزن وتنفذ كل معاملة يرسلها المستخدم. من أجل توسيع الشبكة بالكامل، يتبنى الإيثريوم حل Rollup. ببساطة، ينقل معظم معالجة المعاملات إلى خارج السلسلة (L2)، وبالتالي يقلل العبء على شبكة الإيثريوم الرئيسية (L1) ويقلل من رسوم المعاملات. أي أن Rollup = مجموعة من العقود الذكية في L1 + عقد الشبكة في L2، أي العقود الذكية على السلسلة ومجمعات خارج السلسلة. تعتمد تسويتها وإجماعها وتوافر البيانات على الإيثريوم نفسها، وهي مسؤولة فقط عن تنفيذ المعاملات. تتكون عقد شبكة L2 من أجزاء متعددة، وأهمها المصنف، لكن حاليًا يواجه مصنفو Rollup مشكلة المركزية.

اللف والفرز

Rollup هو حل توسعي لـ Ethereum (L1) ينفذ المعاملات خارج السلسلة ويجمعها في كتل. لكل كتلة، ينشر Rollup البيانات المطلوبة لإعادة بناء حالة السلسلة (كمصدر لتوافر البيانات) إلى طبقة توافر البيانات، وينشر دليل صحة التنفيذ خارج السلسلة إلى طبقة التسوية (هناك نوعان من Rollup. في حالة ZK-rollup، تنشر كل كتلة دليلاً على عدم المعرفة؛ في حالة Optimistic rollup، يتم نشر دليل الاحتيال فقط في حالة النزاع). بعد EIP-4844، عندما يتحول نشر البيانات إلى كائنات، يمكن تسمية هذه الطبقة بطبقة نشر البيانات. يتحقق العقد الذكي لـ Rollup من الدليل المنشور على L1، وسيكون لكل Rollup جسر واحد أو أكثر لتمكين نقل البيانات بين السلاسل بالإضافة إلى الإيداعات والسحوبات.

في منطق تنفيذ Rollup، يعد Sequencer مكونًا رئيسيًا. فهو مسؤول بشكل أساسي عن تلقي طلبات المعاملات على L2، وتحديد ترتيب تنفيذها، وتجميع المعاملات في دفعات وأخيرًا نقلها إلى العقد الذكي Rollup على L1. ويلعب دورًا مهمًا في تحسين كفاءة معالجة المعاملات وخفض التكاليف.

تتضمن وظائف ومبادئ عمل جهاز التسلسل أربعة أجزاء بشكل أساسي.

1. تلقي المعاملات: يتلقى المُفرز طلبات المعاملات من المستخدمين أو التطبيقات. تتم معالجة هذه المعاملات أولاً على L2، وليس مباشرة على شبكة Ethereum الرئيسية؛

2. فرز المعاملات: يكون المُفرز مسؤولاً عن فرز المعاملات المُستلمة وتحديد الترتيب الذي يتم تنفيذ هذه المعاملات به. هذه العملية تشبه ما يفعله عمال مناجم الإيثريوم قبل تجميع المعاملات في كتل؛

3. حزم المعاملات: يقوم الفرز بحزم المعاملات المفروزة في دفعات، والتي تحتوي على معلومات موجزة عن معاملات متعددة؛

4. الإرسال إلى L1: أخيرًا، يرسل المُفرز دفعة المعاملات المعبأة إلى الشبكة الرئيسية لـ Ethereum (L1) للتسوية وتخزين البيانات. بهذه الطريقة، يمكن لـ L1 التحقق من تحديثات الحالة وتخزينها على L2.

على الرغم من أن تقنية Rollup توفر حلاً فعالاً للتوسع، إلا أنه لا تزال هناك بعض المشكلات في تصميم وتنفيذ الفرز. أولها وأهمها مشكلة المركزية. تعتمد معظم مشاريع Rollup حاليًا على الفرز المركزي، والذي يتم التحكم فيه عادةً بواسطة كيان واحد أو عدد قليل من الكيانات. تتمثل المخاطر البديهية التي تجلبها في الافتقار إلى الشفافية والفشل في نقطة واحدة.

بصرف النظر عن التفسير الصارم أعلاه، فإن المناقشة حول حل الفرز اللامركزي L2، سواء كان حل L2 لفرز عقدة تجمع الفرز الذي فتحه Metis مباشرة للسوق، أو حل Espresso المستقل للمشروع المذكور في المقالات السابقة من YBB Capital، هو في الأساس توزيع كعكة ربح الفرز وتوقع مساحة المضاربة في السوق المستقبلية، وبالتالي فإن صحة المصالح والأرثوذكسية هي المفتاح الذي يصعب تجنبه.

الخلفية التاريخية وتصميم التجميع المستند إلى البيانات

حقوق الصورة: @drakefjustin

تم اقتراح مفهوم Rollup لأول مرة من قبل مؤسس Ethereum Vitalik Buterin، الذي كانت فكرته الأصلية هي تحقيق حالة من الفوضى الشاملة غير المقيدة تمامًا للسماح لأي شخص بتوسيع المعاملات دون قيود. في ضوء المشكلات المذكورة أعلاه مع الفرز الحالي، في عام 2023، اقترح باحث Ethereum: Justin Drake حلاً يعتمد على Rollups لإدارة الفرز بواسطة Ethereum L1 نفسه، ومحتواه كما يلي (انظر الرابط الموسع 1 للمصدر):

تعريف:

"عندما يتم التحكم في ترتيب التجميعات بواسطة الطبقة الأساسية (L1)، فإننا نطلق عليها التجميعات المستندة إلى L1 أو التجميعات المرتبة على L1. وبشكل أكثر تحديدًا، التجميعات المستندة إلى L1 هي عندما يتمكن مقترح L1 التالي من التعاون مع الباحثين والمنشئين على L1 لتضمين كتلة التجميع التالية دون إذن في كتلة L1 التالية."

ميزة:

• الحيوية: تتمتع ميزة التجميع المستندة إلى النظام بنفس ضمانات الحيوية مثل L1. يرجى ملاحظة أن حيوية التجميع غير المستند إلى النظام مع فتحات الهروب ستنخفض (فتحة الهروب هي آلية أمان في التجميع تسمح للمستخدمين بسحب الأصول بأمان من L2 إلى السلسلة الرئيسية L1 عند حدوث مشكلات في نظام التجميع. وهي تشبه مخرج الطوارئ)؛

ضمانات التسوية الأضعف: يجب أن تنتظر معاملات Escape Pod مهلة زمنية قبل ضمان التسوية؛

MEV يعتمد على الرقابة: تكون عمليات التجميع التي تحتوي على فتحات هروب عرضة لـ MEV المعاكس من الرقابة قصيرة المدى على جهاز التسلسل أثناء فترات الاستراحة؛

إن تأثيرات الشبكة معرضة للخطر: إن الخروج الجماعي الناتج عن فشل حيوية الفرز (مثل هجوم 51% على آلية فرز PoS اللامركزية) سوف يدمر تأثيرات الشبكة لـ Rollup. لاحظ أنه على عكس L1، لا يمكن لـ Rollup استخدام الإجماع الاجتماعي للتعافي بسلاسة من فشل حيوية الفرز. إن الخروج الجماعي هو سيف ديموقليس في جميع تصميمات Rollup غير القائمة على أساس معروف؛

عقوبة الغاز: المعاملات التي تتم تسويتها عبر فتحة الهروب غالبًا ما تؤدي إلى فرض عقوبة غاز على مستخدميها (على سبيل المثال بسبب ضغط البيانات دون المستوى الأمثل عندما لا يتم تجميع المعاملات).

• اللامركزية: يرث التجميع المستند إلى L1 اللامركزية من L1 ويعيد استخدام البنية الأساسية للبحث-البناء-المقترح L1 بشكل طبيعي. يتم تحفيز الباحثين والبناة L1 لتضمين كتل التجميع في كتل L1 الخاصة بهم لاستخراج MEV التجميع. وهذا بدوره يحفز مقترحي كتلة L1 على حزم كتل التجميع على L1.

• البساطة: الفرز القائم على التجميع هو أبسط طريقة، بل وأبسط كثيرًا من الفرز المركزي. لا يتطلب الفرز القائم على التجميع التحقق من توقيعات الفرز، ولا يتطلب فتحات هروب، ولا يتطلب إجماعًا خارجيًا على إثبات الحصة.

ملاحظة تاريخية: في يناير 2021، وصف فيتاليك مخططات الترتيب L1 بأنها فوضى كاملة، مما يعرضها لخطر تقديم كتل تجميع متعددة في نفس الوقت، مما يؤدي إلى إهدار الغاز والعمل. يسمح مخطط الفصل بين المقترح والباني (PBS) الحالي بترتيب L1 خاضع للرقابة الصارمة، مع وجود كتلة تجميع واحدة على الأكثر لكل كتلة L1، وعدم وجود هدر للغاز. عندما تحتوي كتلة التجميع n+1 (أو n+k لـ k >= 1) على دليل SNARK للكتلة n، يمكن تجنب إهدار عمل دليل التجميع ZK.

• التكلفة: لا تتطلب عملية التجميع القائمة على أساس البيانات تكلفة غازية صفرية — فلا توجد حاجة للتحقق من التوقيعات من أجهزة فرز مركزية أو لامركزية. وتعمل بساطة عملية التجميع القائمة على أساس البيانات على تقليل تكاليف التطوير، وتقصير وقت الإصدار، وتقليل التعرض لثغرات الكود. كما لا تتطلب عملية التجميع القائمة على أساس البيانات الرموز، مما يتجنب العبء التنظيمي لأجهزة الفرز القائمة على الرموز.

• التوافق الاقتصادي L1: تتدفق MEV الناتجة عن Based Rollup بشكل طبيعي إلى L1 التي تستند إليها. يعزز هذا التدفق الأمن الاقتصادي L1، وفي حالة تدمير MEV، يزيد من الندرة الاقتصادية لرموز L1 الأصلية. قد يساعد هذا التوافق الاقتصادي الوثيق مع L1 في بناء شرعية Based Rollup. ومن المهم أنه على الرغم من التضحية بإيرادات MEV، فإن Based Rollup يحتفظ بخيار توليد الإيرادات من رسوم الازدحام L2 (مثل رسوم L2 الأساسية في شكل EIP-1559).

• السيادة: على الرغم من تفويض الأمر إلى L1، فإن Based Rollup تحتفظ بالسيادة. يمكن أن يكون لدى Based Rollup رمز حوكمة، وجمع رسوم أساسية، ويمكنه استخدام عائدات هذه الرسوم الأساسية عند الاقتضاء (مثل Optimism لتمويل السلع العامة).

عيب:

• لا توجد إيرادات من MEV: تتخلى Based Rollup عن MEV إلى L1، مما يحد من إيراداتها إلى الرسوم الأساسية. وعلى عكس المتوقع، قد يؤدي هذا إلى زيادة إجمالي إيرادات Based Rollup. والسبب هو أن مشهد التجميع يبدو وكأنه الفائز يأخذ كل شيء، وقد يستفيد التجميع الفائز من أمان Based Rollup واللامركزية والبساطة والاتساق لتحقيق الهيمنة وفي النهاية تعظيم الإيرادات.

• الطلب المقيد: يؤدي تفويض الطلب إلى L1 إلى تقليل مرونة الطلب. وهذا يجعل تنفيذ بعض خدمات الطلب أكثر صعوبة أو حتى مستحيلاً:

التأكيد المسبق: لا يشكل التأكيد المسبق السريع مشكلة في حالة الطلب المركزي ويمكن تحقيقه باستخدام إجماع PoS الخارجي. يعد التأكيد المسبق السريع باستخدام طلب L1 مشكلة مفتوحة مع العديد من الاتجاهات البحثية الواعدة، بما في ذلك EigenL وقوائم الإدراج وسندات البناء.

من يأتي أولاً يخدم أولاً (FCFS): من غير المؤكد ما إذا كان من الممكن تنفيذ ترتيب FCFS على غرار Arbitrum على Based Rollup. قد يوفر EigenL طبقة FCFS لـ Based Rollup مرتبة حسب المستوى 1.

اسم:

يأتي اسم "Based Rollup" من قربه من السلسلة الأساسية (Base L1). يتعارض هذا مع سلسلة Base التي أعلنت عنها Coinbase مؤخرًا، وهي مصادفة غريبة. في الواقع، شاركت Coinbase هدفين للتصميم في إعلانها عن Base:

• عدم وجود رمز: "ليس لدينا أي خطط لإصدار رمز شبكة جديد."

• اللامركزية: "نخطط لتطبيق اللامركزية تدريجياً على blockchain بمرور الوقت."

يمكن للقاعدة تحقيق اللامركزية الخالية من الرموز من خلال أن تصبح Based Rollup.

مصدر الصورة: @jchaskin 22

من الناحية النظرية، يسمح Based Rollup لأي شخص بالتوسع إلى كتلة Rollup ونشر تغييرات حالة المعاملة المصنفة إلى L1 لاستخراج MEV من L2، بحيث يتم توفير جميع الفرز والأمان بواسطة Ethereum L1. يمكن أن يتحايل هذا على إجماع إثبات الحصة الخارجي ومتطلبات الرمز المميز لـ Rollup معين. في الوقت نفسه، مقارنةً بـ Rollups الأخرى الضرورية للحفاظ على الأصول آمنة، يمكن إزالة وظيفة فتحة الهروب في حالة الطوارئ في رؤية Based Rollup. تتطلب العملية فقط إكمال المعاملات على Rollup بسلاسة مع الحفاظ على تشغيل Ethereum بأمان.

Taiko Labs على أساس التجميع

مصدر الصورة: الموقع الرسمي لشركة تايكو

Taiko Labs هو الفريق الرئيسي الذي يطور ويروج لـ Based Rollup، وهو مشروع Taiko Labs في حل التوسعة من الطبقة الثانية في Ethereum. تتمثل رؤيته في حل مشكلة قابلية التوسع في شبكة Ethereum الرئيسية من خلال تقنيات مبتكرة مثل Based Rollup. يتميز بثلاث ميزات رئيسية:

1. مكافئ تمامًا لـ ZK-EVM الخاص بـ Ethereum (النوع 1): يتمتع zkEVM (النوع 1) المستخدم بتوافق كامل مع Ethereum، ويمكن للمطورين ترحيل التطبيقات اللامركزية (dApps) بسلاسة بين Ethereum وTaiko دون القلق بشأن خطر فشل تنفيذ العقد الذكي؛

2. مفتوح المصدر: جميع أكواد مصدر Taiko متاحة للعامة على GitHub ويمكن لأي شخص الاطلاع عليها أو بنائها أو تعديلها. يضمن نموذج المصدر المفتوح هذا أن تطوير تقنية blockchain لا يقتصر على جهود فريق صغير، بل يغطي أيضًا المجتمعات والمطورين في جميع أنحاء العالم؛

3. اللامركزية الكاملة: بالإضافة إلى ضمان التوافق العالي مع EVM، تلتزم Taiko أيضًا بتحقيق اللامركزية الكاملة للبروتوكول. تخطط Taiko لتقديم الكتل وإنشاء zkPs من خلال مقترحين ومحققين لامركزيين لضمان الطبيعة اللامركزية للنظام.

تسعى Taiko إلى بناء نوع 1 مكافئ تمامًا لـ Ethereum

ZK-EVM، وهو السعي إلى تحقيق التكافؤ الكامل الذي لا هوادة فيه مع Ethereum كما ذكر Vitalik Buterin في الأنواع المختلفة من ZK-EVMs (انظر الرابط الموسع 2). الغرض منه هو أن يكون متوافقًا تمامًا مع Ethereum للتحقق من كتل Ethereum (على الأقل طبقة التنفيذ القابلة للتحقق، باستثناء إجماع سلسلة المنارات ولكن بما في ذلك جميع المعاملات والعقود الذكية ومنطق الحساب، ولن يحل محل التجزئات وأشجار الحالة/المعاملات ومنطق الإجماع الآخر)، لذلك مقارنة بالأنواع الأخرى، فإن النوع 1 هو الأكثر تعقيدًا وتحديًا ليكون قريبًا من الحل الأصلي.

مصدر الصورة: فيتاليك بوتيرين: أنواع مختلفة من أجهزة ZK-EVMs

الهياكل الأساسية الأخرى:

التجميع التنافسي (BCR – التجميع التنافسي الأساسي)

إنه حل مبتكر لتوسيع blockchain تم تطويره بواسطة Taiko Labs. يهدف BCR إلى تحسين كفاءة وأمان Rollup من خلال آلية تنافسية، مما يسمح للمشاركين المختلفين بالتنافس بحرية لتقديم الكتل وإنشاء الأدلة، وبالتالي تحسين أداء ولامركزية الشبكة بأكملها. الملخص العام هو كما يلي.

• سمات

المنافسة المفتوحة: تسمح لأي مشارك مؤهل بالتنافس لتقديم الكتل وإنشاء الأدلة. تعمل هذه الآلية المفتوحة على تقليل التحكم المركزي وتحسين اللامركزية في الشبكة. يفوز المتنافسون بالمكافآت ورسوم المعاملات من خلال تقديم خدمات أفضل؛

التوسع الفعّال: يمكنه تحسين كفاءة إنشاء الكتل والتحقق منها بشكل فعّال. يمكن للعديد من المنافسين العمل بالتوازي، وتجنب الاختناقات في نقطة واحدة، وتحسين سرعة معالجة المعاملات وقدرات توسيع الشبكة؛

الأمان: تتحسن قدرة الأنظمة على مقاومة الهجمات من خلال آلية المنافسة بين أطراف متعددة. تعمل الكتل والأدلة التي يتم إنشاؤها بواسطة المنافسة بين أطراف متعددة على زيادة شفافية النظام وأمانه، مما يجعل من الصعب التحكم فيه أو مهاجمته من قبل كيان واحد.

• ميزة

التوافق مع EVM: BCR متوافق تمامًا مع Ethereum Virtual Machine (EVM)، مما يسمح بنقل العقود الذكية الحالية الخاصة بـ Ethereum والتطبيقات اللامركزية (DApps) بسهولة إلى BCR دون تعديلات كبيرة؛

إنتاجية عالية: نظرًا لأن BCR يمكنه معالجة المعاملات وإنشاء الكتل بالتوازي، فقد تم تحسين إنتاجية الشبكات بشكل كبير، وهي قادرة على التعامل مع أحجام معاملات أعلى، مما يقلل من تكاليف المعاملات والتأخيرات؛

اللامركزية: من خلال آليات توليد الكتلة وإثباتها اللامركزية، يتم ضمان الطبيعة اللامركزية للشبكة، مما يقلل من خطر التحكم بها من قبل الكيانات المركزية.

• العيوب

زيادة التعقيد: يتطلب تعقيد النظام خوارزميات وبروتوكولات معقدة لتنسيق إنشاء الكتل والتحقق منها بين العديد من المنافسين. قد يتطلب تعقيد العقد الذكي منطقًا إضافيًا للتعامل مع نتائج المنافسة.

المشاكل المحتملة: في ظل آلية المنافسة في BCR، عندما يقوم العديد من المنافسين بحساب الكتل وإرسالها في نفس الوقت، فقد ترتفع الرسوم. قد يواجه المستخدمون رسوم معاملات أعلى عند استخدام BCR للمعاملات، خاصة عندما تكون الشبكة مشغولة أو المنافسة شرسة. في الوقت نفسه، قد تتمتع العقد الكبيرة ذات الموارد الوفيرة بميزة في المنافسة، مما يؤدي إلى المركزية.

تجميع المعززات المستندة إلى BBR

Booster هو مشارك خاص في BBR. وهو مسؤول عن تحسين دفعات المعاملات وضغط بيانات المعاملات ومعالجة دفعات معاملات متعددة بالتوازي. ويتلخص دوره الفعلي في فصل التنفيذ والتخزين، والحفاظ على تنفيذ L2 بينما تظل L1 لامركزية، والحفاظ على عنوان العقود الذكية على L1 وجميع BBRs متسقة.

في الوقت نفسه، تواجه أيضًا تحديات مثل زيادة تعقيد النظام واستهلاك الموارد والمركزية المحتملة. في المستقبل، لا تزال BBR بحاجة إلى مزيد من التحسين والتوسع لتلبية احتياجات تقنية blockchain المتطورة.

مصدر الصورة: Taiko Labs

خاتمة

من الملاحظة الشاملة في الوقت الحاضر، يمكن اعتبار Based Rollup بمثابة تغيير كبير في طريقة التوسع في الطبقة الثانية من Ethereum. يتم تكليف فرز Rollup مباشرة لمقترح الطبقة الأولى، ويتم استخدام تصميم الفصل بين المقترح والمنشئ للسماح للطبقة الأولى بأداء جميع أدوار الفرز لـ Rollup. في الوقت نفسه، يتم أيضًا توسيع MEV، بحيث يمكن للباحثين عن L2 إرسال حزم المعاملات إلى بناة L2، الذين هم أيضًا باحثون عن L1، ثم تصبح كتل L2 الكاملة هذه جزءًا من كتل L1، ويتم معالجتها أخيرًا بواسطة بناة L1 وشبكة Ethereum الرئيسية.

لا يزال من غير المؤكد ما إذا كان يمكن اعتبار Based Rollup الحل النهائي لـ Rollup، ولكن لا يمكن إنكار أنه ابتكار رئيسي في توسع الطبقة الثانية لـ Ethereum في هذه المرحلة، مما يوفر حلاً أكثر أمانًا ولامركزية للتوسع. إذا تم إدخال نفس التفكير في نظام Bitcoin البيئي، مقارنةً بالآلة الافتراضية الأصلية واللامركزية التي تنفذها Ethereum مع قابلية التوسع القوية، فإن صعوبة تنفيذها مفهومة، لذلك لا يزال أمام الصناعة بأكملها طريق طويل لتقطعه في حل مشكلة التوسع اللامركزي الحقيقي.

روابط التمديد:

【1】 التجميعات المستندة إلى البيانات - القوى العظمى من تسلسل L1 https://ethresear.ch/t/based-rollups-superpowers-from-l1-sequencing/15016/1

【2】الأنواع المختلفة من ZK-EVMs https://vitalik.eth.limo/general/2022/08/04/zkevm.html

المقالات المرجعية:
【1】لعبة الائتمان: عمليات التجميع التي يتم التحكم فيها من خلال التوقيعات المتعددة واللجانhttps ://mp.weixin.qq.com/s?__biz =Mzk0OTYwMDM1Mg==mid=2247486544idx=1sn=7a0ee8eb1d32e6ef0bd08354986c0a1fsource=41#wechat_redirect

【2】تقرير بحثي من Taiko: حل Ethereum Layer 2 للتوسع السلس والتوافق الكاملhttps //www.panewslab.com/zh/articledetails/id09jfto.html

تم الحصول على هذه المقالة من الإنترنت: من النظرية إلى التطبيق: هل يمكن لـ Based Rollup تحقيق حل Rollup المعتمد على الفرز L1؟

ذات صلة: ZetaChain ستوزع 10 ملايين ZETA في الجولة الأولى من XP Airdrop

ستبدأ الجولة الأولى من توزيع نقاط XP من ZetaChain قريبًا. يمكن لتطبيقات النظام البيئي تقديم طلب عرض مكافآت ZETA بحلول الساعة 00:00 (UTC) في الأول من يوليو، والذي يمثل أيضًا بداية التوزيع الأول لمكافآت الإنزال الجوي للتطبيقات. انتهى حدث إطلاق XP الذي استمر 90 يومًا. تعتمد الجولة الأولى من مكافآت الشبكة الرئيسية بشكل أساسي على أول لقطة مستخدم XP في 1 مايو 2024. من أجل دعم النمو المستمر لشبكة ZetaChain، يضع حدث الإنزال الجوي هذا القوة في أيدي تطبيقات نظام ZetaChain البيئي لتحديد مكافآت ZETA التي يمكن للمستخدمين تلقيها بشكل أفضل بناءً على طبقة بيانات XP. يضمن هذا النهج توزيع مكافآت الإنزال الجوي على معظم المستخدمين الأساسيين وأنشطة XP، مع تمكين النظام البيئي بأكمله من المشاركة. إذا كنت...