이론에서 실제로: Based Rollup이 L1 정렬 기반 Rollup 솔루션을 실현할 수 있을까?

원저자 : YBB Capital Researcher Ac-Core

머리말:

이더리움은 각 노드가 사용자가 제출한 모든 거래를 저장하고 실행한다는 원칙에 따라 작동합니다. 전체 네트워크를 확장하기 위해 이더리움은 Rollup 솔루션을 채택합니다. 간단히 말해서 대부분의 거래 처리를 오프체인(L2)으로 옮겨 이더리움 메인넷(L1)의 부담을 줄이고 거래 수수료를 줄입니다. 즉, Rollup = L1의 스마트 계약 세트 + L2의 네트워크 노드, 즉 온체인 스마트 계약과 오프체인 애그리게이터입니다. 자체 결제, 합의 및 데이터 가용성은 이더리움 자체에 의존하며 거래 실행만 담당합니다. L2 네트워크 노드는 여러 부분으로 구성되어 있으며 그 중 가장 중요한 것은 정렬기이지만 현재 Rollup의 정렬기는 중앙 집중화 문제에 직면해 있습니다.

롤업 및 정렬

Rollup은 이더리움(L1)을 위한 확장 솔루션으로, 오프체인 거래를 실행하고 이를 블록으로 패키징합니다. 각 블록에 대해 Rollup은 체인 상태(데이터 가용성의 소스)를 재구성하는 데 필요한 데이터를 데이터 가용성 계층에 게시하고 오프체인 실행의 정확성 증명을 결제 계층에 게시합니다(Rollup에는 두 가지 유형이 있습니다. ZK-rollup의 경우 각 블록은 제로 지식 증명을 게시하고 Optimistic rollup의 경우 사기 증명은 분쟁이 발생할 경우에만 게시됩니다). EIP-4844 이후 데이터 게시가 블롭으로 전환되면 이 계층을 데이터 게시 계층이라고 부를 수 있습니다. Rollup의 스마트 계약은 L1에서 게시된 증명을 검증하고 각 Rollup에는 체인 간 데이터 전송과 입금 및 출금을 가능하게 하는 하나 이상의 브리지가 있습니다.

Rollup의 구현 로직에서 Sequencer는 핵심 구성 요소입니다. 주로 L2에서 트랜잭션 요청을 수신하고, 실행 순서를 결정하고, 트랜잭션을 배치로 패키징하고, 마지막으로 L1에서 Rollup 스마트 계약으로 전송하는 역할을 합니다. 트랜잭션 처리 효율성을 개선하고 비용을 절감하는 데 중요한 역할을 합니다.

시퀀서의 기능과 작동 원리는 주로 네 가지 부분으로 구성됩니다.

1. 거래 수신: 정렬기는 사용자 또는 애플리케이션으로부터 거래 요청을 수신합니다. 이러한 거래는 Ethereum 메인넷에서 직접 처리되는 것이 아니라 L2에서 먼저 처리됩니다.

2. 거래 정렬: 정렬자는 수신된 거래를 정렬하고 실행되는 순서를 결정하는 역할을 합니다. 이 프로세스는 이더리움 광부가 거래를 블록으로 패키징하기 전에 하는 작업과 유사합니다.

3. 거래 패키징: 정렬기는 정렬된 거래를 여러 거래의 요약 정보를 포함하는 일괄 처리로 패키징합니다.

4 L1에 제출: 마지막으로, 정렬기는 패키지된 거래 배치를 Ethereum 메인넷(L1)에 제출하여 결제 및 데이터 저장을 수행합니다. 이런 식으로 L1은 L2에서 상태 업데이트를 검증하고 저장할 수 있습니다.

Rollup 기술은 효과적인 확장 솔루션을 제공하지만, 분류기의 설계 및 구현에는 여전히 몇 가지 문제가 있습니다. 가장 중요한 것은 중앙 집중화 문제입니다. 대부분의 Rollup 프로젝트는 현재 중앙 집중화된 분류기에 의존하고 있으며, 이는 일반적으로 단일 엔터티 또는 몇몇 엔터티가 제어합니다. 이러한 분류기가 가져오는 직관적인 위험은 투명성 부족과 단일 지점 실패입니다.

위의 딱딱한 설명을 제쳐두고 L2 분산형 정렬 솔루션에 대한 논의는 Metis가 시장에 직접 개방한 정렬 풀 노드 스테이킹의 L2 솔루션이든, YBB Capital의 이전 기사에서 언급한 독립 프로젝트 Espresso 솔루션이든 본질적으로 정렬 수익 케이크의 분배와 향후 시장 투기 공간에 대한 기대이므로 이해관계의 정확성과 정통성이 피하기 어려운 핵심입니다.

기반 롤업의 역사적 배경 및 설계

이미지 출처: @drakefjustin

Rollup이라는 개념은 이더리움 설립자 비탈릭 부테린이 처음 제안했으며, 그의 원래 아이디어는 누구나 제한 없이 거래를 확장할 수 있도록 완전히 제약 없는 Total Anarchy 상태를 달성하는 것이었습니다. 현재 정렬기의 위와 같은 문제를 고려하여, 2023년 이더리움 연구원인 저스틴 드레이크는 이더리움 L1 자체로 정렬기를 관리하는 Rollup 기반 솔루션을 제안했으며, 그 내용은 다음과 같습니다(출처는 확장된 링크 1 참조):

정의:

"롤업의 순서가 기본 계층(L1)에 의해 결정될 때, 우리는 그것을 L1 기반 또는 L1 순서 롤업이라고 부릅니다. 구체적으로, L1 기반 롤업은 다음 L1 제안자가 L1 검색자 및 빌더와 협력하여 다음 L1 블록에 다음 롤업 블록을 허가 없이 포함할 수 있는 경우입니다."

이점:

• Liveness: 기반 롤업은 L1과 동일한 Liveness 보장을 누립니다. Escape Hatch가 있는 비기반 롤업의 Liveness는 감소합니다(Escape Hatch는 롤업 시스템에서 문제가 발생할 때 사용자가 L2에서 L1 메인 체인으로 자산을 안전하게 인출할 수 있도록 하는 롤업의 안전 메커니즘입니다. 비상 출구와 유사합니다).

약한 결제 보장: Escape Pod 거래는 결제가 보장되기 전에 시간 초과를 기다려야 합니다.

검열에 따른 MEV: 탈출 해치가 있는 롤업은 시간 초과 중 단기 시퀀서 검열로 인한 부정적인 MEV에 취약합니다.

네트워크 효과가 위험에 처해 있습니다. 정렬기 활성도 실패(예: 분산형 PoS 정렬 메커니즘에 대한 51% 공격)로 인해 발생하는 대량 종료는 Rollup의 네트워크 효과를 파괴합니다. L1과 달리 Rollup은 사회적 합의를 사용하여 정렬기 활성도 실패에서 우아하게 복구할 수 없습니다. 대량 종료는 알려진 모든 비기반 Rollup 디자인에서 다모클레스의 검입니다.

가스 패널티: 비상 해치를 통해 결제된 거래는 종종 사용자에게 가스 패널티를 부과합니다(예: 거래가 일괄 처리되지 않을 때 데이터 압축이 최적화되지 않은 경우).

• 분산화: 기반 롤업은 L1의 분산화를 계승하고 자연스럽게 L1 검색자-빌더-제안자 인프라를 재사용합니다. L1 검색자와 빌더는 롤업 MEV를 추출하기 위해 L1 블록에 롤업 블록을 포함하도록 인센티브를 받습니다. 이는 차례로 L1 블록 제안자가 L1에서 롤업 블록을 패키징하도록 인센티브를 제공합니다.

• 단순성: 기반 롤업 정렬은 가장 간단하고, 심지어 중앙 집중형 정렬보다 훨씬 더 간단합니다. 기반 롤업은 정렬기 서명의 검증이 필요하지 않고, 탈출 해치가 필요하지 않으며, 외부 PoS 합의가 필요하지 않습니다.

역사적 참고 사항: 2021년 1월, Vitalik은 L1-순서 기반 체계를 완전한 무정부 상태로 규정했는데, 이는 동시에 여러 롤업 블록을 제출하여 가스와 작업 낭비를 초래할 위험이 있었습니다. 현재의 Proposer-Builder Separation(PBS) 체계는 엄격하게 제어된 L1 순서를 허용하며, L1 블록당 최대 하나의 롤업 블록이 있고 가스 낭비가 없습니다. 롤업의 n+1 블록(또는 k >= 1인 경우 n+k)에 블록 n에 대한 SNARK 증명이 포함되어 있는 경우 ZK-롤업 증명 작업의 낭비를 피할 수 있습니다.

• 비용: 기반 롤업은 가스 비용이 전혀 없습니다. 분산형 또는 중앙 집중형 정렬기의 서명을 확인할 필요가 없습니다. 기반 롤업의 단순성은 개발 비용을 줄이고, 릴리스 시간을 단축하며, 코드 취약성의 노출을 줄입니다. 기반 롤업 정렬에는 토큰이 필요하지 않으므로 토큰 기반 정렬기의 규제 부담을 피할 수 있습니다.

• L1 경제적 정렬: Based Rollup에서 발생한 MEV는 자연스럽게 기반이 되는 L1로 흐릅니다. 이 흐름은 L1 경제적 보안을 강화하고, MEV가 파괴되는 경우 L1 네이티브 토큰의 경제적 희소성을 증가시킵니다. L1과의 이러한 긴밀한 경제적 정렬은 Based Rollup의 합법성을 구축하는 데 도움이 될 수 있습니다. 중요한 점은 MEV 수익을 희생했음에도 Based Rollup은 L2 혼잡 요금(예: EIP-1559 형태의 L2 기본 요금)에서 수익을 창출할 수 있는 옵션을 유지한다는 것입니다.

• 주권: L1에 주문을 위임했음에도 불구하고, Based Rollup은 주권을 유지합니다. Based Rollup은 거버넌스 토큰을 가질 수 있고, 기본 수수료를 수집할 수 있으며, 적절한 경우(예: Optimism이 공공재에 자금을 조달하는 경우) 이러한 기본 수수료의 수익을 사용할 수 있습니다.

결점:

• MEV 수익 없음: 기반 롤업은 MEV를 L1에 양도하여 수익을 기본 수수료로 제한합니다. 직관에 반하는 방식으로, 이는 기반 롤업의 총 수익을 증가시킬 수 있습니다. 그 이유는 롤업 환경이 승자 독식인 것처럼 보이고, 승자 롤업이 기반 롤업의 보안, 분산화, 단순성 및 일관성을 활용하여 지배력을 확보하고 궁극적으로 수익을 극대화할 수 있기 때문입니다.

• 제한된 주문: 주문을 L1에 위임하면 주문 유연성이 감소합니다. 이로 인해 특정 주문 서비스를 구현하기가 더 어렵거나 불가능해집니다.

사전 확인: 빠른 사전 확인은 중앙 주문에 문제가 되지 않으며 외부 PoS 합의로 달성할 수 있습니다. L1 주문에 따른 빠른 사전 확인은 EigenL, Inclusion Lists, Builder Bonds를 포함한 많은 유망한 연구 방향에 대한 열린 문제입니다.

선착순(FCFS): Arbitrum 스타일의 FCFS 순서를 Based Rollup에 구현할 수 있는지는 불확실합니다. EigenL은 L1 순서의 Based Rollup에 FCFS 오버레이를 제공할 수 있습니다.

이름:

"Based Rollup"이라는 이름은 기본 체인(Base L1)과의 근접성에서 유래되었습니다. 이는 Coinbase가 최근에 발표한 Base 체인과 충돌하는데, 이는 이상한 우연입니다. 사실, Coinbase는 Base 발표에서 두 가지 디자인 목표를 공유했습니다.

• 토큰 없음: "새로운 네트워크 토큰을 발행할 계획은 없습니다."

• 분산화: “우리는 […] 시간이 지남에 따라 블록체인을 점진적으로 분산화할 계획입니다.”

Base는 Based Rollup이 되어 토큰이 없는 분산화를 달성할 수 있습니다.

이미지 출처: @jchaskin 22

이론적으로, Based Rollup은 누구나 Rollup 블록으로 확장하고 정렬된 거래 상태 변경 사항을 L1에 게시하여 L2에서 MEV를 추출할 수 있으므로 모든 정렬 및 보안이 Ethereum L1에서 제공됩니다. 이를 통해 외부 지분 증명 합의와 특정 Rollup의 토큰 요구 사항을 우회할 수 있습니다. 동시에 자산을 안전하게 유지하는 데 필수적인 다른 Rollup과 비교할 때 Based Rollup의 비전에서는 비상 탈출구 기능을 제거할 수 있습니다. 이 프로세스는 Rollup의 거래가 Ethereum을 안전하게 실행하는 동안 원활하게 완료되기만 하면 됩니다.

Taiko Labs 기반 롤업

이미지 출처: Taiko 공식 홈페이지

Taiko Labs는 Ethereum의 2계층 확장 솔루션인 Taiko Labs 프로젝트인 Based Rollup을 개발하고 홍보하는 주요 팀입니다. 이 회사의 비전은 Based Rollup과 같은 혁신적인 기술을 통해 Ethereum 메인넷의 확장성 문제를 해결하는 것입니다. 이 회사의 주요 기능은 세 가지입니다.

1. 이더리움의 EVM(유형 1) ZK-EVM과 완전히 동일: 사용되는 (유형 1) zkEVM은 이더리움과 완벽하게 호환되며, 개발자는 스마트 계약 실행 실패 위험을 걱정하지 않고 이더리움과 Taiko 간에 분산 애플리케이션(dApp)을 원활하게 마이그레이션할 수 있습니다.

2. 오픈 소스: 모든 Taiko 소스 코드는 GitHub에서 공개적으로 사용할 수 있으며 누구나 볼 수 있고, 빌드하거나 수정할 수 있습니다. 이 오픈 소스 모델은 블록체인 기술의 개발이 소규모 팀의 노력에 국한되지 않고 전 세계의 커뮤니티와 개발자를 포괄하도록 보장합니다.

3. 완전한 분산화: EVM과의 높은 호환성을 보장하는 것 외에도 Taiko는 프로토콜의 완전한 분산화를 달성하는 데 전념합니다. Taiko는 분산된 제안자와 검증자를 통해 블록을 제출하고 zkP를 생성하여 시스템의 분산된 특성을 보장할 계획입니다.

Taiko는 Type 1 Ethereum과 완전히 동등한 것을 구축하기 위해 노력합니다.

ZK-EVM은 Vitalik Buterin이 The different types of ZK-EVMs(확장된 링크 2 참조)에서 언급한 대로 Ethereum과 완벽하고 타협 없는 동등성을 추구하는 것입니다. 그 목적은 Ethereum 블록을 검증하기 위해 Ethereum과 완벽하게 호환되는 것입니다(적어도 비콘 체인 합의를 제외하고 모든 거래, 스마트 계약 및 계정 로직을 포함하는 검증 가능한 실행 계층은 해시, 상태/거래 트리 및 기타 합의 로직을 대체하지 않음). 따라서 다른 유형과 비교했을 때 Type 1은 네이티브 솔루션에 가까워지기 가장 복잡하고 어려운 유형입니다.

이미지 출처: Vitalik Buterin: 다양한 유형의 ZK-EVM

기타 핵심 구조:

경쟁 롤업(BCR – 기본 경쟁 롤업)

Taiko Labs에서 개발한 혁신적인 블록체인 확장 솔루션입니다. BCR은 경쟁 메커니즘을 통해 Rollup의 효율성과 보안을 개선하여 다양한 참가자가 블록을 제출하고 증명을 생성하기 위해 자유롭게 경쟁할 수 있도록 하여 전체 네트워크의 성능과 분산화를 개선하는 것을 목표로 합니다. 전반적인 요약은 다음과 같습니다.

• 특징

공개 경쟁: 자격을 갖춘 참가자가 블록을 제출하고 증명을 생성하기 위해 경쟁할 수 있도록 합니다. 이 공개 메커니즘은 중앙 집중식 제어를 줄이고 네트워크의 분산화를 개선합니다. 경쟁자는 더 나은 서비스를 제공하여 보상과 거래 수수료를 얻습니다.

효율적인 확장: 블록 생성 및 검증의 효율성을 효과적으로 개선할 수 있습니다. 여러 경쟁자가 병렬로 작업하여 단일 지점 병목 현상을 피하고 거래 처리 속도와 네트워크 확장 기능을 개선할 수 있습니다.

보안: 다자간 경쟁 메커니즘을 통해 공격에 저항하는 시스템의 능력이 향상됩니다. 다자간 경쟁에서 생성된 블록과 증명은 시스템의 투명성과 보안을 높여 단일 엔터티가 제어하거나 공격하기 어렵게 만듭니다.

• 이점

EVM 호환성: BCR은 Ethereum Virtual Machine(EVM)과 완벽하게 호환되므로 기존 Ethereum 스마트 계약과 분산 애플리케이션(DApp)을 주요 수정 없이 쉽게 BCR로 마이그레이션할 수 있습니다.

높은 처리량: BCR은 거래를 처리하고 블록을 병렬로 생성할 수 있기 때문에 네트워크 처리량이 크게 향상되고, 더 많은 거래량을 처리할 수 있으며, 거래 비용과 지연을 줄일 수 있습니다.

분산화: 분산된 블록 생성과 증명 메커니즘을 통해 네트워크의 분산적 특성이 보장되어 중앙 집중화된 기관에 의해 통제될 위험이 줄어듭니다.

• 단점

복잡성 증가: 시스템 복잡성은 여러 경쟁자 간의 블록 생성 및 검증을 조정하기 위해 복잡한 알고리즘과 프로토콜을 필요로 합니다. 스마트 계약 복잡성은 경쟁 결과를 처리하기 위한 추가 로직이 필요할 수 있습니다.

잠재적인 문제: BCR의 경쟁 메커니즘에 따라 여러 경쟁자가 동시에 블록을 계산하고 제출하면 수수료가 상승할 수 있습니다. 사용자는 특히 네트워크가 바쁘거나 경쟁이 치열할 때 BCR을 사용하여 거래할 때 더 높은 거래 수수료를 부담해야 할 수 있습니다. 동시에 리소스가 풍부한 대규모 노드가 경쟁에서 유리하여 중앙 집중화가 발생할 수 있습니다.

BBR 기반 부스터 롤업

Booster는 BBR의 특별 참여자입니다. 거래 배치를 최적화하고, 거래 데이터를 압축하고, 여러 거래 배치를 병렬로 처리하는 역할을 합니다. 실제 역할은 실행과 저장을 분리하고, L1이 분산된 상태에서 L2 실행을 유지하고, L1과 모든 BBR의 스마트 계약 주소를 일관되게 유지하는 것입니다.

동시에 시스템 복잡성 증가, 리소스 소비, 잠재적 중앙 집중화와 같은 과제에도 직면합니다. 앞으로 BBR은 진화하는 블록체인 기술의 요구를 충족하기 위해 더욱 최적화되고 확장되어야 합니다.

이미지 출처: Taiko Labs

결론

현재 전체적인 관찰에서, Based Rollup은 Ethereum의 두 번째 계층 확장 방법에서 큰 변화로 간주될 수 있습니다. Rollup의 정렬은 첫 번째 계층 Proposer에게 직접 위임되고, Proposer와 Builder의 분리 설계는 첫 번째 계층이 Rollup에 대한 모든 정렬 역할을 수행하도록 하는 데 사용됩니다. 동시에 MEV도 확장되어 L2 검색자가 L2 빌더(또한 L1 검색자)에게 트랜잭션 번들을 보낼 수 있으며, 이러한 완전한 L2 블록은 L1 블록의 일부가 되고, 최종적으로 L1 빌더와 Ethereum 메인넷에서 처리됩니다.

베이스드 롤업이 롤업의 최종 솔루션이라고 가정할 수 있는지는 아직 검증되지 않았지만, 이 단계에서는 이더리움의 2차 레이어 확장에 있어 주요 혁신이며, 확장을 위한 보다 안전하고 분산화된 솔루션을 제공한다는 것은 부인할 수 없습니다. 동일한 사고방식을 비트코인 생태계에 도입하면, 이더리움이 강력한 확장성을 통해 구현한 네이티브 분산형 VM과 비교할 때, 구현의 어려움은 이해할 수 있으므로, 전체 산업은 여전히 진정으로 분산화된 확장 문제를 해결하기 위해 갈 길이 멉니다.

확장 링크:

【 1 】 기반 롤업 - L1 시퀀싱의 초능력 https://ethresear.ch/t/based-rollups-superpowers-from-l1-sequencing/15016/1

【2】ZK-EVM의 종류 https://vitalik.eth.limo/general/2022/08/04/zkevm.html

참고문헌:
【1】신용 게임: 다중서명과 위원회가 통제하는 롤업https : https://mp.weixin.qq.com/s?__biz =Mzk0OTYwMDM1Mg==중간=2247486544idx=1sn=7a0ee8eb1d32e6ef0bd08354986c0a1f소스=411TP11트위챗_리디렉션

【2】Taiko Research 보고서: 원활한 확장과 완벽한 호환성을 위한 Ethereum Layer 2 솔루션https ://www.panewslab.com/zh/articledetails/id09jfto.html

이 기사는 인터넷에서 출처한 것입니다: 이론에서 실제로: 기반 롤업이 L1 정렬 기반 롤업 솔루션을 실현할 수 있을까?

관련: ZetaChain, XP 에어드랍 1라운드에서 1,000만 ZETA 배포

첫 번째 ZetaChain XP 에어드랍 라운드가 곧 다가옵니다. 생태계 신청자는 7월 1일 00:00(UTC)까지 ZETA 보상 RFP를 제출할 수 있으며, 이는 또한 신청자에 대한 첫 번째 에어드랍 보상 분배의 시작을 알립니다. 90일 XP 출시 이벤트가 종료되었습니다. 첫 번째 메인넷 보상 라운드는 주로 2024년 5월 1일의 첫 번째 XP 사용자 스냅샷을 기반으로 합니다. ZetaChain 네트워크의 지속적인 성장을 지원하기 위해 이 에어드랍 이벤트는 ZetaChain 생태계 신청자에게 XP 데이터 계층을 기반으로 사용자가 받을 수 있는 ZETA 보상을 더 잘 결정할 수 있는 권한을 부여합니다. 이 접근 방식은 에어드랍 보상이 가장 핵심적인 사용자와 XP 활동에 분배되는 동시에 전체 생태계가 참여할 수 있도록 합니다. 만약 당신이…