Masalah Sentralisasi Layer2 Ethereum: Eksplorasi Penyortir Desentralisasi

1. Poin Penting

• Tujuan utama Layer2 rollup adalah untuk memberikan lingkungan transaksi yang aman dan murah bagi pengguna. Rollup mengumpulkan transaksi pengguna dan mengirimkannya ke Ethereum Layer1.

• Pengurut bertanggung jawab untuk mengurutkan dan mengemas transaksi pengguna. Saat ini, proyek rollup utama menggunakan pengurut terpusat, yang memiliki risiko seperti sensor, perolehan MEV, dan titik kegagalan tunggal.

• Jaringan penyortir berbagi desentralisasi adalah salah satu solusi, yang dapat menyediakan layanan penyortiran desentralisasi untuk beberapa rollup.

• Espresso, Astria, Radius dan proyek lainnya sedang mengembangkan solusi urutan berbagi inovatif, masing-masing memiliki keunikan.

• Desentralisasi penyortir sangat penting untuk keamanan dan interoperabilitas ekosistem rollup, dan merupakan arah penting untuk perkembangan di masa depan.

2. Pendahuluan

Seiring dengan semakin populernya ekosistem rollup Layer2 Ethereum, peran sorter semakin mendapat perhatian. Sorter bertanggung jawab atas pengurutan transaksi, dengan menggunakan sorter, rollup dapat memberikan pengalaman pengguna yang lebih baik, biaya yang lebih rendah, dan konfirmasi transaksi yang lebih cepat.

Namun, saat ini, proyek Layer2 Ethereum yang utama semua menggunakan pengurut terpusat, yang dapat memicu masalah seperti sensor, pengambilan MEV, dan titik kegagalan tunggal, yang bertentangan dengan semangat desentralisasi cryptocurrency.

Meskipun sebagian besar proyek rollup telah mencantumkan desentralisasi pemeringkat dalam peta jalan mereka, belum ada konsensus tentang bagaimana mencapainya. Perlu dicatat bahwa Arbitrum dan Optimism telah meluncurkan solusi terkait sejak paruh kedua tahun 2021, tetapi belum ada kemajuan substantif dalam desentralisasi pemeringkat.

Laporan ini akan membahas secara rinci peran sorter dan kondisi saat ini di bidang rollup Ethereum, menganalisis secara mendalam proyek-proyek yang sedang mengembangkan solusi, dan mempertimbangkan dampak yang mungkin ditimbulkan terhadap perkembangan masa depan ekosistem rollup Layer2 Ethereum.

3. Pengenalan Pengurut

Blockchain pada dasarnya adalah buku besar terdistribusi yang terdiri dari data transaksi yang diberi cap waktu dan diurutkan dalam blok. Awalnya, data transaksi ini tidak teratur, setelah diurutkan, barulah dapat disusun menjadi blok dan dieksekusi, menghasilkan status baru dari blockchain. Untuk blockchain Layer1 seperti Ethereum, pengurutan transaksi ini terjadi di lapisan dasar itu sendiri.

Dalam solusi penskalaan paling populer di Ethereum - Layer2 rollup, urutan transaksi telah menjadi masalah yang semakin penting. Fungsi utama rollup adalah untuk memberikan lingkungan transaksi yang aman dan biaya rendah bagi pengguna. Secara sederhana, Layer2 rollup menyediakan lapisan eksekusi untuk pengguna, kemudian mengumpulkan data transaksi dan mengirimkannya ke lapisan atas Layer1, seperti Arbitrum, Optimism, zkSync, dan lain-lain. Sekelompok transaksi yang dikirim ke Layer1 biasanya berisi ratusan atau ribuan transaksi Layer2 yang terkompresi, sehingga mengurangi biaya pengiriman data ke Layer1.

Dalam dunia Layer2 rollup, sorter adalah entitas yang bertanggung jawab untuk mengurutkan transaksi menjadi kelompok. Sorter menerima transaksi tak teratur dari pengguna, memprosesnya menjadi kelompok di luar rantai, dan kemudian menghasilkan sekumpulan transaksi terurut yang terkompresi. Transaksi ini kemudian dapat dimasukkan ke dalam blok dan dikirim ke Layer1 induk. Transaksi dalam kelompok juga dapat tersedia di lapisan ketersediaan data ( yang biasanya adalah Ethereum, digunakan untuk sebagian besar rollup saat ini ). Sorter juga memberikan komitmen lunak kepada pengguna, yaitu setelah menerima transaksi pengguna, akan menyediakan tanda terima yang hampir instan sebagai "konfirmasi lunak". Sedangkan "konfirmasi keras" diterima setelah transaksi dikirim ke lapisan Layer1.

Mengapa Rollup harus menggunakan penyortir, mengapa itu menjadi masalah?

Tujuan utama dari sorter adalah untuk meningkatkan pengalaman pengguna. Menggunakan sorter untuk transaksi Layer2 mirip dengan menggunakan "jalur cepat", yang berarti biaya yang lebih rendah dan konfirmasi transaksi yang lebih cepat. Sebenarnya, sorter dapat mengompresi ratusan hingga ribuan transaksi Layer2 menjadi satu transaksi Layer1, sehingga menghemat biaya gas. Selain itu, konfirmasi lunak yang diberikan oleh sorter berarti transaksi rollup dapat memberikan konfirmasi blok yang cepat kepada pengguna. Kombinasi ini membantu meningkatkan pengalaman pengguna dalam menggunakan rollup Layer2.

Perlu dicatat bahwa rollup tidak selalu memerlukan penyortir; ini hanya merupakan pilihan desain untuk memberikan pengalaman pengguna yang lebih baik. Misalnya, seperti sebagian besar rollup yang menggunakan Ethereum Layer1 untuk meningkatkan ketersediaan data, mereka juga dapat menggunakan Ethereum untuk penyortiran. Namun, efisiensi lapisan dasar Ethereum relatif rendah dan mahal, terutama mengingat volume transaksi Layer2 yang sangat besar. Secara mendasar, throughput transaksi rollup akan dibatasi oleh tingkat penyortiran data Ethereum Layer1. Pengguna juga akan mengalami keterlambatan konfirmasi transaksi yang sama seperti saat bertransaksi di Ethereum. Ini berarti, sejauh ini, setiap proyek rollup Layer2 utama telah menemukan bahwa menjalankan penyortir terpusat lebih nyaman, lebih murah, dan lebih mudah digunakan oleh pengguna. Meskipun pengguna Layer2 dapat langsung mengajukan transaksi ke Layer1 untuk melewati penyortir, mereka harus membayar biaya gas transaksi ke Layer1, dan transaksi mungkin memerlukan waktu lebih lama untuk akhirnya diselesaikan. Ini pada dasarnya bertentangan dengan tujuan menggunakan rollup Layer2 untuk mengeksekusi transaksi.

Karena penyortir mengontrol urutan transaksi, secara teori ia berhak untuk tidak memasukkan transaksi pengguna di dalamnya ( Namun, jika pengguna memiliki kemampuan dan bersedia membayar biaya gas, mereka juga dapat langsung mengajukan transaksi ke Layer1 ). Penyortir juga dapat mengekstrak MEV dari kumpulan transaksi, yang dapat menyebabkan kerugian ekonomi bagi kelompok pengguna. Jika hanya ada satu penyortir, seperti dalam semua rollup mainstream saat ini, risiko desentralisasi akan lebih besar. Dalam kasus ini, jika penyortir tunggal mengalami kesalahan, maka seluruh rollup akan terpengaruh. Pengaturan multi-penyortir dapat mengurangi risiko ini.

Dengan pengaturan ini, penyortir dapat dianggap sebagai pihak setengah tepercaya bagi pengguna. Meskipun penyortir tidak dapat mencegah pengguna menggunakan Layer2, ia dapat menunda transaksi pengguna, yang mengakibatkan pengguna membayar biaya gas tambahan, dan mengambil nilai dari transaksi pengguna.

relevansi MEV

MEV sangat penting di sini. MEV merujuk pada nilai yang diperoleh dari produksi blok, yang melebihi hadiah blok dari penambangan tahap satu ( atau staking ) dan biaya gas. Nilai ini diekstraksi dengan memanipulasi transaksi dalam blok, yaitu dengan memasukkan, mengecualikan, dan mengubah urutan transaksi. Misalnya, bentuk umum ekstraksi MEV termasuk perdagangan mendahului dan serangan sandwich.

Mengingat peran penyortir dalam Layer2 rollup, mereka dapat memahami semua transaksi pengguna di luar rantai. Selain itu, karena penyortir ini biasanya dijalankan oleh proyek itu sendiri atau tim afiliasi, seperti Yayasan Optimis untuk OP Mainnet dan Yayasan Arbitrum untuk Arbitrum One dan Nova, banyak pengguna khawatir bahwa mereka tidak dapat melihat potensi pengambilan MEV. Bahkan tanpa kekhawatiran ini, seiring proyek menjalankan penyortir terpusat mereka sendiri, kredibilitas dan tingkat desentralisasi protokol ini juga akan dipertanyakan.

Status pasar sorter

Saat ini, semua rollup Layer2 Ethereum utama bergantung pada pengurut terpusat. Dengan semakin banyaknya transaksi Ethereum yang berpindah ke solusi Layer2, meskipun kumpulan validator Ethereum itu sendiri terdesentralisasi, tampaknya sejumlah besar transaksi ( yaitu transaksi yang ada di Layer2 ) akan dipengaruhi oleh kekuatan terpusat dalam bentuk pengurut tunggal.

Seperti yang diharapkan, sebagian besar perusahaan ini telah memasukkan desentralisasi pemeringkat mereka ke dalam peta jalan masing-masing. Meskipun ini adalah sinyal positif yang menunjukkan bahwa desentralisasi adalah bagian dari visi Layer2, kita harus memperhatikan bahwa Arbitrum dan Optimism telah meluncurkan solusi mereka sendiri sejak akhir 2021, dan bisa dikatakan bahwa mereka belum mencapai kemajuan yang signifikan dalam pemeringkat desentralisasi.

Sebagian besar perusahaan terkemuka tampaknya mengalihkan sumber daya untuk meningkatkan produk dan fitur inti mereka, alih-alih fokus pada Desentralisasi. Ini tidak sepenuhnya merupakan kritik, karena dalam lingkungan yang sangat kompetitif, fokus pada Desentralisasi sebelum memiliki produk yang kompetitif tidak sejalan dengan kepentingan terbaik perusahaan mana pun, yang dapat dipahami sampai batas tertentu. Namun, seiring dengan matangnya perusahaan-perusahaan jaringan, pandangan ini sedang berubah, dan diskusi orang-orang dengan cepat beralih ke desentralisasi pengurut dan peningkatan kredibilitas.

Masalah Lain

Perlu ditekankan bahwa ada beberapa diskusi mengenai tingkat risiko yang ditimbulkan oleh ketergantungan pada pengurut terpusat.

Seperti yang disebutkan di atas, karena penyortir mengontrol urutan transaksi, mereka dapat mengecualikan transaksi pengguna, serta mengekstrak MEV. Namun, pada akhirnya, penyortir juga tidak dapat sepenuhnya mengecualikan pengguna dari transaksi rollup. Pengguna dapat menghindari penyortir dan langsung mengajukan transaksi ke Layer1 ( selama mereka mau dan bersedia membayar biaya gas yang meningkat ). Meskipun penyortir yang berperilaku tidak baik dapat menyebabkan keterlambatan transaksi dan pengguna menanggung biaya tambahan, pada akhirnya mereka tidak dapat sepenuhnya disensor. Sebelumnya, tidak ada perusahaan Layer2 besar yang sangat fokus pada desentralisasi penyortir mereka, dan kemungkinan itulah salah satu alasannya. Meskipun demikian, penyortir yang menyusun ulang transaksi untuk mengekstrak MEV tetap menjadi masalah, terutama di mempool pribadi seperti OP Mainnet.

Mungkin, masalah yang lebih besar ada pada real-time. Mengingat program rollup utama berjalan pada satu penyortir terpusat, jika penyortir ini mengalami masalah, seluruh program rollup akan terkena dampak negatif. Meskipun pengguna masih dapat menyelesaikan transaksi dengan mengakses Layer1 secara langsung, ini bukan metode yang sangat tahan lama, dan kurang mungkin berfungsi untuk sebagian besar transaksi. Harap diingat, seluruh makna menggunakan rollup Layer2 adalah untuk menghemat biaya transaksi. Mengingat salah satu ide dasar di balik cryptocurrency adalah untuk mencegah ketergantungan pada penyedia terpusat yang unik ( seperti di bidang keuangan tradisional ), sentralisasi penyortir jelas merupakan masalah penting yang perlu diatasi, dan juga merupakan salah satu kunci pembukaan yang akan dibawa penyortir bersama untuk pasar rollup Layer2.

4. Solusi: Desentralisasi Penyortir Berbagi

Ringkasan

Solusi baru untuk mengatasi masalah di atas adalah pemeringkat berbagi desentralisasi. Meskipun solusi dari berbagai proyek berbeda-beda, tetapi ide dasar untuk menggantikan pemeringkat terpusat yang unik adalah sama. Di sini, "berbagi" mengacu pada fakta bahwa beberapa rollup yang berbeda dapat menggunakan jaringan yang sama, yaitu transaksi dari beberapa rollup akan digabungkan dalam satu mempool sebelum diperingkat ( yang membantu mengurangi kemungkinan ekstraksi MEV dan pemeriksaan ). Di sini, "desentralisasi" merujuk pada konsep rotasi pemimpin, yaitu tidak selalu diurutkan oleh satu aktor tunggal untuk semua transaksi, tetapi memilih seorang pemimpin dari sekelompok aktor desentralisasi. Ini membantu mencegah pemeriksaan dan memberikan jaminan validitas.

Ini sangat mirip dengan cara berbagai Layer1 yang menggunakan mekanisme rotasi pemimpin beroperasi. Faktanya, membangun lapisan urutan desentralisasi mirip dengan membangun Layer1 desentralisasi, yaitu perlu membangun kumpulan validator. Seperti yang akan kita lihat di bagian ini, proyek yang berbeda mengambil pendekatan yang berbeda untuk memenuhi persyaratan ini.

Sorter berbagi dirancang untuk mengurangi masalah ekstraksi MEV, menyediakan kemampuan anti-sensor, dan meningkatkan jaminan efektivitas rollup, yaitu menyelesaikan masalah yang dihadapi oleh sorter terpusat ( seperti yang dijelaskan di atas ). Selain itu, ada dua poin yang perlu diperhatikan:

• Desentralisasi sebagai layanan: Solusi penyaring bersama dirancang untuk menyediakan layanan desentralisasi penyaring untuk sejumlah rollup. Kemudian, semua rollup ini akan mendapat manfaat dari ketahanan terhadap sensor dan real-time yang dapat disediakan oleh jaringan desentralisasi, tanpa perlu membangun jaringan tersebut sendiri. Mengingat ini bisa menjadi proses yang sangat mahal dan memakan waktu, ini adalah salah satu poin penjualan utama dari jaringan penyaring bersama. Harap diingat, saat ini belum ada perusahaan yang mendesentralisasi penyaring mereka, dan sebagian besar dari mereka memiliki cukup dana untuk melakukannya, yang berarti ini bukanlah sebuah selesai.