Vấn đề tập trung trong giải pháp mở rộng Layer 2 Ethereum: Sự trỗi dậy của bộ sắp xếp phi tập trung

1. Điểm chính

• Sắp xếp giao dịch đã trở thành một vấn đề ngày càng nghiêm trọng trong lĩnh vực Layer 2(L2). Vai trò chính của L2 rollup là cung cấp môi trường an toàn cho các giao dịch chi phí thấp. L2 rollup cung cấp cho người dùng một lớp thực thi, sau đó gửi dữ liệu giao dịch đến lớp trên Layer 1(L1), như Arbitrum, Optimism, zkSync và các giải pháp L2 của Ethereum.

• Bộ sắp xếp là thực thể chịu trách nhiệm sắp xếp các giao dịch thành nhóm. Nó nhận các giao dịch không có trật tự từ người dùng, xử lý chúng thành nhóm bên ngoài chuỗi, sau đó tạo ra một lô giao dịch có trật tự đã được nén. Những giao dịch này sau đó có thể được đưa vào khối và gửi đến chuỗi cha L1.

• Rollup thực sự không cần trình sắp xếp; đây chỉ là một lựa chọn thiết kế, nhằm mang lại cho người dùng trải nghiệm với phí thấp hơn và xác nhận giao dịch nhanh hơn. Ví dụ, rollup cũng có thể sử dụng L1 cơ sở để thực hiện trình sắp xếp, giống như hầu hết các rollup sử dụng lớp cơ sở của Ethereum để có khả năng sử dụng dữ liệu. Tuy nhiên, lớp cơ sở của Ethereum có thể tương đối kém hiệu quả và đắt đỏ. Điều này có nghĩa là hiện tại mỗi dự án rollup L2 chính đều nhận thấy việc vận hành một trình sắp xếp tập trung là thuận tiện hơn, rẻ hơn và cũng thân thiện hơn.

• Do bộ sắp xếp kiểm soát thứ tự giao dịch, nó có quyền xem xét giao dịch của người dùng ( mặc dù việc xem xét hoàn toàn là không thể, vì người dùng có thể gửi trực tiếp giao dịch đến L1 ). Bộ sắp xếp cũng có thể trích xuất giá trị có thể trích xuất tối đa (MEV), điều này có thể gây thiệt hại kinh tế cho nhóm người dùng. Hơn nữa, khả năng sử dụng cũng có thể là một vấn đề lớn - nếu bộ sắp xếp tập trung duy nhất ngừng hoạt động, người dùng sẽ không thể sử dụng bộ sắp xếp đó, toàn bộ rollup sẽ bị ảnh hưởng.

• Giải pháp cho vấn đề là bộ sắp xếp chia sẻ, phi tập trung. Bộ sắp xếp chia sẻ về cơ bản cung cấp dịch vụ phi tập trung cho rollup. Ngoài việc giải quyết các vấn đề như kiểm duyệt, MEV extraction và khả năng sử dụng, bộ sắp xếp chia sẻ còn giới thiệu các tính năng xuyên rollup, mở ra nhiều khả năng mới. Espresso, Astria và Radius đang phát triển các giải pháp bộ sắp xếp chia sẻ đổi mới, mỗi giải pháp có những tính năng độc đáo trong kiến trúc của riêng mình. Espresso cố gắng tận dụng EigenLayer để dẫn dắt mạng của mình, trong khi Astria duy trì mối liên hệ chặt chẽ với mạng khả năng sử dụng dữ liệu mô-đun Celestia. Radius thì đã đưa mempool mã hóa độc đáo của mình vào cuộc đối thoại.

2. Giới thiệu

Với sự phổ biến của hệ sinh thái rollup L2 Ethereum, khía cạnh bộ sắp xếp thường bị bỏ qua ngày càng trở nên quan trọng. Bộ sắp xếp chịu trách nhiệm sắp xếp giao dịch, việc sử dụng bộ sắp xếp qua rollup có thể cung cấp trải nghiệm người dùng tốt hơn, chi phí thấp hơn và xác nhận giao dịch nhanh hơn. Tuy nhiên, vấn đề là, cho đến nay tất cả các dự án L2 chính của Ethereum đều nhận ra rằng việc vận hành bộ sắp xếp tập trung duy nhất của riêng mình là thuận tiện nhất, thân thiện với người dùng và có chi phí thấp hơn. Xem xét quyền lực mà bộ sắp xếp có trong việc xem xét giao dịch, khai thác MEV và tạo ra các vấn đề về khả năng sử dụng điểm lỗi duy nhất (, điều này có thể được coi là một kết quả không mong muốn và không phù hợp với tinh thần của tiền điện tử.

Mặc dù hầu hết các công ty đã đưa việc Phi tập trung của bộ sắp xếp của họ vào một phần của lộ trình, nhưng vẫn chưa đạt được sự đồng thuận thực sự về cách thức thực hiện Phi tập trung. Chúng ta cũng nên lưu ý rằng, Arbitrum và Optimism đã ra mắt các giải pháp của riêng mình từ nửa cuối năm 2021, có thể nói rằng, họ vẫn chưa đạt được tiến bộ thực chất trong việc phát triển bộ sắp xếp Phi tập trung.

Trong báo cáo này, chúng tôi sẽ nghiên cứu kỹ lưỡng vai trò của bộ sắp xếp và tình trạng hiện tại của không gian rollup của Ethereum. Sau đó, chúng tôi sẽ đi sâu vào các dự án đang nghiên cứu giải pháp, cụ thể là mạng lưới chia sẻ bộ sắp xếp Phi tập trung. Chúng tôi sẽ trình bày chi tiết về những điểm độc đáo của các dự án này và giải pháp của chúng. Chúng tôi cũng sẽ suy nghĩ về điều này có thể có nghĩa gì cho sự phát triển trong tương lai của lĩnh vực rollup L2 trên Ethereum.

3. Bộ sắp xếp là gì?

Thụt lùi một bước, blockchain là một sổ cái dữ liệu phân tán, bao gồm các dữ liệu giao dịch có dấu thời gian được sắp xếp theo khối. Ban đầu, các dữ liệu giao dịch này là không có trật tự và không có tổ chức. Sau khi được sắp xếp, chúng có thể được tổ chức thành các khối và thực hiện, để tạo ra trạng thái mới cho blockchain. Đối với các blockchain L1 như Ethereum, việc sắp xếp giao dịch này diễn ra ngay trong lớp cơ sở của Ethereum.

Trong giải pháp mở rộng phổ biến nhất của Ethereum - Layer 2 rollup, việc sắp xếp giao dịch đã trở thành một vấn đề ngày càng nghiêm trọng. Hãy nhớ rằng, chức năng chính của rollup là cung cấp cho người dùng một nơi giao dịch an toàn và rẻ. Nói một cách đơn giản, Layer 2 rollup cung cấp cho người dùng một lớp thực thi, sau đó gửi dữ liệu giao dịch của họ đến L1 cấp trên, tức là Arbitrum, Optimism, zkSync của Ethereum. Các giao dịch được gửi đến L1 theo từng lô thường chứa hàng trăm hoặc hàng nghìn giao dịch L2 nén, do đó giảm chi phí gửi dữ liệu đến L1.

Trong thế giới L2 rollup, bộ sắp xếp là thực thể có quyền sắp xếp các giao dịch thành từng nhóm. Bộ sắp xếp nhận các giao dịch không có thứ tự từ người dùng, xử lý chúng thành nhóm bên ngoài chuỗi, sau đó tạo ra một lô giao dịch có thứ tự đã nén. Sau đó, những giao dịch này có thể được đưa vào khối và gửi đến L1 cha. Các giao dịch theo lô cũng có thể nằm trong khả năng dữ liệu )DA( lớp ) thường là Ethereum, được sử dụng cho hầu hết các rollup hiện tại (. Nó cũng cung cấp cho người dùng một cam kết mềm, tức là sau khi nhận giao dịch của người dùng, bộ sắp xếp sẽ cung cấp một biên lai gần như ngay lập tức như là "xác nhận mềm". Còn "xác nhận cứng" là khi giao dịch được gửi đến lớp L1 và nhận được.

![Nghiên cứu của Binance về việc giải thích bộ định dạng phi tập trung: Layer 2 là nền tảng an ninh, mở rộng các tình huống sử dụng token gốc])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-1168f4831c0c24a1cfd758ba3e9101fc.webp(

Tại sao Rollup phải sử dụng bộ sắp xếp, tại sao đây lại là một vấn đề?

Về cơ bản, bộ sắp xếp có một mục tiêu rất rõ ràng: cải thiện trải nghiệm người dùng. Việc sử dụng bộ sắp xếp cho giao dịch L2 giống như việc sử dụng "làn đường nhanh", có nghĩa là phí thấp hơn và xác nhận giao dịch nhanh hơn. Thực tế, bộ sắp xếp có thể nén hàng trăm, hàng nghìn giao dịch L2 thành một giao dịch L1, từ đó tiết kiệm phí gas. Hơn nữa, xác nhận mềm mà bộ sắp xếp cung cấp có nghĩa là giao dịch rollup có thể cung cấp xác nhận khối nhanh chóng cho người dùng. Sự kết hợp này giúp cải thiện trải nghiệm của người dùng khi sử dụng rollup L2.

Điều quan trọng là nhớ rằng rollup không cần bộ sắp xếp; đó chỉ là một lựa chọn thiết kế nhằm cải thiện trải nghiệm người dùng. Ví dụ, giống như hầu hết các rollup sử dụng Ethereum L1 để cải thiện khả năng sử dụng dữ liệu, chúng cũng có thể sử dụng nó để sắp xếp. Justin Drake từ Quỹ Ethereum gần đây đã gọi những điều này là "dựa trên rollup". Tuy nhiên, lớp cơ sở của Ethereum có khả năng tương đối kém hiệu quả và đắt đỏ, đặc biệt là khi xem xét lưu lượng giao dịch L2 rất lớn. Về bản chất, thông lượng giao dịch của rollup sẽ bị giới hạn bởi tỷ lệ sắp xếp dữ liệu của Ethereum L1. Người dùng cũng sẽ trải nghiệm độ trễ xác nhận giao dịch tương tự như khi giao dịch trên Ethereum. Điều này có nghĩa là, cho đến nay, mỗi dự án mở rộng L2 chính đều phát hiện ra rằng việc vận hành một bộ sắp xếp tập trung thuận tiện hơn, rẻ hơn và dễ sử dụng hơn cho người dùng. Mặc dù người dùng L2 có thể trực tiếp gửi giao dịch đến L1 để vượt qua bộ sắp xếp, nhưng họ phải trả phí gas giao dịch cho L1, và giao dịch có thể mất nhiều thời gian hơn để hoàn thành cuối cùng. Điều này phần lớn đi ngược lại với mục đích của việc thực hiện giao dịch bằng L2 rollup.

Vì bộ sắp xếp kiểm soát thứ tự giao dịch, lý thuyết là nó có quyền không đưa giao dịch của người dùng vào đó ) Tuy nhiên, nếu người dùng có khả năng và sẵn sàng trả phí gas, họ cũng có thể gửi giao dịch trực tiếp đến L1 (. Bộ sắp xếp cũng có thể trích xuất MEV từ nhóm giao dịch, điều này có thể gây tổn thất kinh tế cho cộng đồng người dùng. Nếu chỉ có một bộ sắp xếp, như trường hợp hiện tại của tất cả các giao dịch rollup chính, rủi ro tập trung sẽ lớn hơn. Trong trường hợp này, khả năng sử dụng có thể trở thành một vấn đề, tức là nếu bộ sắp xếp duy nhất gặp sự cố, thì toàn bộ rollup sẽ bị ảnh hưởng. Cài đặt nhiều bộ sắp xếp có thể giảm thiểu rủi ro này.

Thông qua thiết lập này, bộ sắp xếp có thể được coi như một bên bán tín bán nghi của người dùng. Mặc dù bộ sắp xếp không thể ngăn cản người dùng sử dụng L2, nhưng nó có thể trì hoãn giao dịch của người dùng, dẫn đến việc người dùng phải trả thêm phí gas và thu được giá trị từ giao dịch của người dùng.

![Viện nghiên cứu Binance giải thích Phi tập trung bộ định vị: Layer 2 là nền tảng an ninh, mở rộng các trường hợp sử dụng token gốc])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-825829026dfe6eac7918343e0340ba6a.webp(

Sự liên quan của MEV

MEV đặc biệt quan trọng ở đây. MEV đề cập đến giá trị thu được từ việc sản xuất khối, vượt quá phần thưởng khối từ khai thác một cấp ) hoặc staking ( và phí gas. Nó được trích xuất bằng cách thao túng các giao dịch trong khối, tức là thông qua việc bao gồm, loại trừ và thay đổi thứ tự giao dịch. Ví dụ, các hình thức phổ biến để trích xuất MEV bao gồm chạy trước và tấn công sandwich.

Xét vai trò của bộ sắp xếp trong L2 rollup, chúng có thể hiểu tất cả các giao dịch của người dùng ngoài chuỗi. Hơn nữa, do những bộ sắp xếp này thường được điều hành bởi chính dự án hoặc các đội ngũ liên kết, chẳng hạn như Quỹ lạc quan của OP Mainnet và Quỹ Arbitrum của Arbitrum One và Nova, nhiều người dùng lo ngại rằng họ không thể thấy việc trích xuất MEV tiềm năng. Ngay cả khi không có những lo ngại này, khi các dự án vận hành bộ sắp xếp trung tâm của riêng mình, độ tin cậy và mức độ phi tập trung của các giao thức này cũng sẽ ảnh hưởng đến người dùng. Độ tin cậy và mức độ phi tập trung của các giao thức này chắc chắn sẽ bị đặt câu hỏi.

Tình trạng thị trường bộ định vị

Khi viết bài này, tất cả các phiên bản chính của Ethereum L2 đều phụ thuộc vào bộ sắp xếp tập trung. Khi ngày càng nhiều giao dịch Ethereum chuyển sang các giải pháp L2, mặc dù tập hợp các trình xác thực của Ethereum bản thân nó là Phi tập trung, nhưng dường như một khối lượng lớn giao dịch ), tức là những giao dịch trên L2 (, sẽ chịu ảnh hưởng của sức mạnh tập trung dưới dạng một bộ sắp xếp duy nhất.

Không ngoài dự đoán, hầu hết các công ty trong số này đã giải quyết vấn đề phi tập trung của bộ phân loại của họ và coi đó là một phần của lộ trình. Mặc dù đây là một tín hiệu tích cực, cho thấy phi tập trung là một phần của tầm nhìn L2, nhưng chúng ta nên lưu ý rằng Arbitrum và Optimism đã ra mắt giải pháp của riêng họ từ cuối năm 2021, có thể nói, họ vẫn chưa đạt được tiến bộ đáng kể trong việc phân loại phi tập trung.

Hầu hết các công ty hàng đầu dường như đang tập trung nguồn lực vào việc cải thiện sản phẩm và chức năng cốt lõi của họ, thay vì chú trọng vào việc phân quyền. Điều này không hoàn toàn là một lời chỉ trích, vì trong môi trường cạnh tranh khốc liệt, việc chú trọng vào việc đi đến phân quyền trước khi có sản phẩm cạnh tranh không phải là lợi ích tốt nhất của bất kỳ công ty nào, điều này phần nào có thể hiểu được. Tuy nhiên, khi các công ty mạng trưởng thành, quan điểm này đang thay đổi, và các cuộc thảo luận đang nhanh chóng chuyển hướng sang giải pháp mở rộng phân quyền và nâng cao độ tin cậy.

![Viện Nghiên cứu Binance giải thích Phi tập trung bộ sắp xếp: Layer 2 nền tảng an toàn, mở rộng các trường hợp sử dụng token gốc])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-765808320cc4ba3a805cf4bc7f43accb.webp(

Các vấn đề khác

Cần nhấn mạnh rằng, có một số cuộc thảo luận về mức độ rủi ro mà việc phụ thuộc vào bộ sắp xếp tập trung mang lại.

Như đã đề cập ở trên, do bộ sắp xếp kiểm soát thứ tự của các giao dịch, chúng có thể loại trừ giao dịch của người dùng, cũng như có thể khai thác MEV. Tuy nhiên, bộ sắp xếp cuối cùng cũng không thể hoàn toàn loại trừ người dùng khỏi giao dịch rollup. Người dùng có thể bỏ qua bộ sắp xếp, trực tiếp gửi giao dịch đến L1 ) miễn là họ sẵn lòng và muốn trả chi phí gas tăng thêm (. Mặc dù bộ sắp xếp hành xử không đúng có thể dẫn đến sự chậm trễ trong giao dịch và người dùng phải chịu thêm chi phí, nhưng cuối cùng nó không thể hoàn toàn kiểm duyệt. Trước đây, không có bất kỳ công ty L2 lớn nào cực kỳ chú trọng vào việc phi tập trung hóa bộ sắp xếp của họ, điều này có thể là một trong những lý do. Tuy nhiên, việc bộ sắp xếp sắp xếp lại giao dịch để khai thác MEV vẫn là một vấn đề, đặc biệt là trong các mempool riêng tư như OP Mainnet.

Có thể, vấn đề lớn hơn nằm ở tính thời gian thực. Xét rằng các chương trình rollup chính đều đang vận hành bộ sắp xếp trung tâm hóa duy nhất, nếu các bộ sắp xếp này gặp vấn đề, toàn bộ chương trình rollup sẽ bị ảnh hưởng tiêu cực. Mặc dù người dùng vẫn có thể thực hiện giao dịch bằng cách truy cập trực tiếp vào L1, nhưng đó không phải là một phương pháp đặc biệt bền vững, và ít có khả năng hoạt động cho hầu hết các giao dịch. Hãy nhớ rằng, toàn bộ ý nghĩa của việc sử dụng rollup L2 là tiết kiệm chi phí giao dịch. Xét rằng một trong những lý tưởng cơ bản đứng sau tiền điện tử là ngăn chặn sự phụ thuộc vào nhà cung cấp trung tâm hóa duy nhất ) như trong lĩnh vực tài chính truyền thống (, sự trung tâm hóa của bộ sắp xếp rõ ràng là một vấn đề cấp bách.