ทำความเข้าใจกับการกระจายอำนาจในบทความเดียว

ชื่อเดิม: "Decentralized Rollups"

เนื่องจากการใช้ Rollups เพิ่มขึ้นและโฮสต์แอปพลิเคชันของระบบนิเวศ ต้นทุนการย้ายข้อมูลสำหรับผู้ใช้จะเพิ่มขึ้น และผู้สั่งซื้อจากส่วนกลางจะได้รับอิทธิพลผูกขาดเหนือราคา ผู้ควบคุมของผู้สั่งซื้อแบบรวมศูนย์มีความชอบธรรมในการเพิ่มมูลค่าสูงสุด (MEV) จากผู้ใช้ทั้งทางตรง (เช่น ผ่านค่าธรรมเนียม) และโดยอ้อม (เช่น ผ่านการทำธุรกรรมส่วนหน้า การโจมตีแบบแซนด์วิช ฯลฯ) - เอสเพรสโซ

ดังที่ทีม Espresso กล่าวถึง Rollups แบบรวมศูนย์จะเผชิญกับปัญหาการกำหนดราคาผูกขาดและ MEV ในที่สุด นอกจากนี้ Rollups แบบรวมศูนย์จะทำลายความสามารถในการจัดองค์ประกอบโดยเนื้อแท้ ซึ่งนำไปสู่การแยกส่วน Rollups **

อย่างไรก็ตาม ชุดรวมอัปเดตปัจจุบันเกือบทั้งหมดยังคงเป็นแบบรวมศูนย์ เนื่องจากการสร้างชุดรวมอัปเดตแบบกระจายอำนาจ ไม่ได้รับอนุญาต และปรับขนาดได้นั้นเป็นสิ่งที่ท้าทายอย่างยิ่ง อีกเหตุผลหนึ่งคือการเปิดตัว Rollups แบบรวมศูนย์ก่อนสามารถช่วยบ่มเพาะระบบนิเวศและคว้าส่วนแบ่งการตลาดได้

และเมื่อเราพูดถึงการกระจายอำนาจแบบกระจายศูนย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง zkRollups จะมีการกระจายอำนาจอยู่สองระดับ ประการแรกคือการกระจายอำนาจของผู้พิสูจน์ และประการที่สองคือการกระจายอำนาจของผู้สั่ง เพื่อให้เกิดการกระจายอำนาจอย่างสมบูรณ์ จำเป็นต้องแก้ปัญหาการประสานงานระหว่างผู้สั่งการและผู้พิสูจน์ด้วย

ภายใต้แนวโน้มของการทำให้เป็นโมดูล ขณะนี้มีผู้เข้าร่วมสามประเภทหลักในการรวมศูนย์แบบกระจายอำนาจ ประเภทแรกมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้เกิดการกระจายอำนาจอย่างสมบูรณ์และเสนอโซลูชันที่สมบูรณ์ ประเภทที่สองคือโปรโตคอลที่ออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาเครือข่ายผู้พิสูจน์ สุดท้ายนี้ มีโซลูชันมากมายที่ทำงานเพื่อกระจายอำนาจให้กับตัวเรียงลำดับ

โรลอัพกระจายอำนาจ

ใน zkRollups นั้น Polygon และ Starknet ได้คิดวิธีแก้ปัญหาเพื่อกระจายอำนาจ Rollups ของพวกเขา

รูปหลายเหลี่ยม

ก่อนการเปิดตัว POE (หลักฐานแสดงประสิทธิภาพ) Polygon zkEVM ได้นำ POD (หลักฐานการบริจาค) มาใช้ ซึ่งช่วยให้ผู้คัดแยกประมูลโอกาสในการสร้างชุดธุรกรรมถัดไป อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้สร้างปัญหาที่ผู้ไม่ประสงค์ดีรายเดียวสามารถควบคุมเครือข่ายทั้งหมดได้โดยการเสนอราคาสูงสุด

หลังจากนำ POE มาใช้ ผู้สั่งซื้อและผู้พิสูจน์จะเข้าร่วมในเครือข่ายที่ไม่มีการอนุญาตอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดภายใต้เงื่อนไขฮาร์ดแวร์ของตนเอง ทุกคนสามารถเข้าร่วม Polygon zkEVM ได้ตราบเท่าที่สมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจ

ใน Polygon zkEVM ตัวเรียงลำดับต้องการ RAM 16GB และ CPU 4 คอร์ ในขณะที่ตัวพิสูจน์ต้องการ RAM 1TB และ CPU 128 คอร์ นอกจากนี้ยังมีบทบาทที่เรียกว่า ผู้รวบรวม ซึ่งมีหน้าที่รวบรวมข้อมูล L1 ส่งไปยังผู้พิสูจน์ รับหลักฐาน และส่งไปยัง L1 เราสามารถถือว่าผู้รวบรวมและผู้พิสูจน์เป็นเรื่องเดียวกันได้ เนื่องจากความสัมพันธ์ระหว่างผู้รวบรวมและผู้พิสูจน์นั้นง่ายมาก และผู้รวบรวมจะจ่ายเงินให้กับผู้พิสูจน์เพื่อจัดทำหลักฐาน

สถาปัตยกรรมนี้เรียบง่ายมาก: ผู้สั่งซื้อทุกคนสามารถจัดแพคเกจธุรกรรมตามสถานะก่อนหน้าบน L1 โดยไม่ได้รับอนุญาต และอัปเดตสถานะที่เกี่ยวข้อง ในขณะเดียวกัน ผู้รวบรวมข้อมูลสามารถส่งหลักฐานเพื่อตรวจสอบสถานะที่อัปเดตได้

ใน POE ประสิทธิภาพไม่ได้หมายถึงประสิทธิภาพของเครือข่ายของผู้เข้าร่วมที่แข่งขันกันเองเท่านั้น แต่ยังรวมถึงประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของซีเควนเซอร์และพิสูจน์ตัวเองด้วย ใน L2 ผู้สั่งซื้อและผู้พิสูจน์จะแชร์ค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรม และผู้สั่งซื้อจะจ่ายค่าธรรมเนียมแบทช์ให้กับผู้รวบรวมเพื่อสร้างการพิสูจน์ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าผู้เข้าร่วมมีแรงจูงใจทางเศรษฐกิจที่จะมีส่วนร่วมในประสิทธิภาพของเครือข่าย ซึ่งส่งผลให้ระบบนิเวศมีความแข็งแกร่งและยั่งยืนมากขึ้น

คัดแยก

• รายได้: ค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรม L2
• ค่าใช้จ่าย: ค่าธรรมเนียมแบตช์ (คำนวณเป็น $MATIC) + ค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรม L1 (วิธีการเรียกลำดับแบทช์)

** ผู้รวบรวม (Prover) **

• รายได้: batchFee (คำนวณเป็น $MATIC)
• ค่าใช้จ่าย: ค่าพิสูจน์ + ค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรม L1 (วิธีโทร VerifyBatchesTrustedAggregator)

ผู้ประสานงาน: batchFee

• พารามิเตอร์เริ่มต้น

• ค่าธรรมเนียมแบทช์ = 1 $MATIC
• veryBatchTimeTarget = 30 นาที นี่คือเวลาเป้าหมายสำหรับชุดการตรวจสอบความถูกต้อง โปรโตคอลจะอัปเดตตัวแปร batchFee เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้
• ตัวคูณBatchFee = 1,002. นี่คือตัวคูณค่าธรรมเนียมแบบกลุ่ม ตั้งแต่ 1,000 ถึง 1,024 โดยมีทศนิยม 3 ตำแหน่ง

• ตัวควบคุม

• diffBatches : จำนวนแบตช์รวม > 30 นาที ลบด้วยจำนวนแบตช์ <= 30 นาที ค่าสูงสุดคือ 12

• ขั้นตอนการประสานงาน

• เพิ่มรางวัลการรวมเพื่อจูงใจผู้รวบรวมเมื่อ diffBatches > 0

• เมื่อ diffBatches < 0 ให้ลดรางวัลการรวมเพื่อระงับผู้รวบรวมและทำให้กระบวนการรวมช้าลง

สตาร์คเน็ต

Starknet ยังมีเป้าหมายที่จะสร้าง Rollup ที่ไม่มีการยืนยันอย่างรวดเร็วและปรับขนาดได้ ในขณะที่ยังไม่ถึงข้อกำหนดขั้นสุดท้ายสำหรับโซลูชันแบบกระจายอำนาจ พวกเขาเผยแพร่ร่างบางส่วนในฟอรัมเมื่อไม่กี่เดือนที่ผ่านมา

เมื่อเปรียบเทียบกับกลไกง่ายๆ ของ Polygon zkEVM แล้ว รูปแบบของ Starknet นั้นซับซ้อนกว่าเนื่องจากมี L2 ฉันทามติและโปรโตคอล Proof-of-a-chained chained ในเครือข่ายการพิสูจน์

คัดแยก

แทนที่จะเพียงแค่เพิ่มเลเยอร์ฉันทามติภายในเลเยอร์ผู้สั่งซื้อ Starknet ขอเสนอโปรโตคอลฉันทามติบัญชีแยกประเภท ในโปรโตคอลนี้ L2 ให้การตอบสนองที่รวดเร็วในฐานะโปรโตคอลสด ในขณะที่จุดตรวจสอบ L1 ให้การยืนยันขั้นสุดท้ายว่าเป็นโปรโตคอลที่ปลอดภัย

สำหรับโปรโตคอลที่ใช้งานจริงของ L2 สามารถใช้กลไกที่เป็นเอกฉันท์ต่างๆ ได้ เช่น ระบบ PoS ที่ทนต่อซีบิล เช่น Tendermint หรือ DAG ในทางกลับกัน โปรโตคอลที่ปลอดภัยของ L1 เกี่ยวข้องกับสัญญาหลายฉบับซึ่งจัดการการจัดการสเตค การตรวจสอบหลักฐาน และการอัปเดตสถานะตามลำดับ

เวิร์กโฟลว์ทั่วไปของข้อตกลงที่สอดคล้องกันของบัญชีแยกประเภทคู่มีดังนี้:

1. ขั้นแรก ใช้เอาต์พุตของบัญชีแยกประเภทสด L2 เป็นอินพุตของบัญชีแยกประเภทที่ปลอดภัย L1 เพื่อสร้างบัญชีแยกประเภทสดที่ได้รับการตรวจสอบ

2. จากนั้น ให้นำบัญชีแยกประเภทสดที่ได้รับการตรวจสอบเป็นอินพุตและป้อนอีกครั้งในโปรโตคอลฉันทามติบริสุทธิ์ของ L2 เพื่อให้แน่ใจว่าบัญชีแยกประเภทสดที่ได้รับการตรวจสอบจะเป็นคำนำหน้าของบัญชีแยกประเภทสดเสมอ

3. ทำซ้ำขั้นตอนข้างต้น

เมื่อสร้างโปรโตคอลฉันทามติบัญชีแยกประเภท จะมีการแลกเปลี่ยนระหว่างต้นทุนและเวลาแฝง โซลูชันในอุดมคติมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ได้ทั้งต้นทุนที่ต่ำและการอนุมัติขั้นสุดท้ายที่รวดเร็ว

เพื่อลดต้นทุนก๊าซใน L2 Starknet แบ่งจุดตรวจสอบเป็น "ระดับนาที" และ "ระดับชั่วโมง" สำหรับจุดตรวจสอบ "ระดับนาที" เฉพาะสถานะเท่านั้นที่ผูกมัดกับห่วงโซ่ ในขณะที่ข้อมูลที่เหลือ (การพิสูจน์ความถูกต้อง ความพร้อมใช้งานของข้อมูล ฯลฯ) จะถูกส่งผ่านเครือข่าย StarkNet L2 ข้อมูลเหล่านี้จัดเก็บและตรวจสอบโดยโหนดเต็มของ StarkNet ในทางกลับกัน จุดตรวจ "รายชั่วโมง" จะได้รับการตรวจสอบโดยสาธารณะที่ L1 จุดตรวจทั้งสองประเภทให้การยืนยันขั้นสุดท้ายเหมือนกัน สำหรับจุดตรวจสอบ "ระดับนาที" การพิสูจน์ความถูกต้องจะได้รับการตรวจสอบโดยโหนดเต็มของ StarkNet และสามารถออกโดยโหนดใดๆ บน L1 เพื่อให้จุดสิ้นสุด L1 เป็นจุดตรวจสอบ "ระดับนาที" ดังนั้นผู้พิสูจน์จำเป็นต้องสร้างหลักฐานเล็กๆ น้อยๆ เพื่อเผยแพร่ให้กว้างขวางในเครือข่าย L2

เพื่อลดความล่าช้าเพิ่มเติม Starknet เสนอโปรโตคอลการเลือกผู้นำเพื่อกำหนดผู้นำล่วงหน้า ตรรกะพื้นฐานมีดังนี้: ผู้นำของยุคปัจจุบัน i ถูกกำหนดล่วงหน้าตามจำนวน L1 ที่เดิมพันและการสุ่มบางอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ใน epoch i-2 วิธีการเลือกผู้นำ_จะจัดเรียงตัวเรียงลำดับตามพจนานุกรมตามจำนวนคำสัญญาใน epoch i-3 จากนั้นส่งธุรกรรมเพื่ออัปเดต nonce และเลือกจุดโดยการสุ่ม ตัวเรียงลำดับที่สอดคล้องกับตำแหน่งที่จุดตกจะเป็นผู้นำของยุค i

ผู้รับรอง

ภายใต้โมดูล POE มีการแข่งขันที่เปิดกว้างระหว่างผู้เข้าร่วม ซึ่งอาจนำไปสู่สถานการณ์ผู้ชนะได้ทั้งหมด Starknet พยายามที่จะบรรลุกลไกการแข่งขันโดยไม่มีความเสี่ยงจากการรวมศูนย์ ต่อไปนี้คือตัวเลือกบางประการ:

• การหมุนเวียน: สามารถแก้ปัญหาการรวมศูนย์ได้บางส่วน แต่อาจไม่จูงใจให้หาคนที่ดีที่สุดมาพิสูจน์ผลงาน
• ตามฐานเดิมพัน: ตัวเรียงลำดับกำหนดความน่าจะเป็นที่จะได้รับเลือกเป็นผู้พิสูจน์ตามจำนวนเงินเดิมพัน
• รูปแบบ Commit-Reveal: ผู้กระทำรายแรกจำเป็นต้องจำนำโทเค็นเพื่อรับโอกาสในการผูกขาดในระยะสั้น จากนั้นจึงสร้างหลักฐานภายในกรอบเวลานี้ เพื่อหลีกเลี่ยงการโจมตี DDoS หากแบบแรกไม่สามารถสร้างหลักฐานได้ทันเวลา โทเค็นหลักประกันที่ต้องการโดยแบบหลังจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ แม้ว่าภายใต้กลไกนี้ เครือข่ายอาจสูญเสียเครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพดีที่สุด แต่สามารถฝึกฝนผู้พิสูจน์ได้มากขึ้น

นอกเหนือจากการแข่งขันระหว่างผู้พิสูจน์แล้ว อุปสรรคในการเข้าร่วมควรลดลงเพื่อให้ผู้พิสูจน์สามารถมีส่วนร่วมในเครือข่ายได้มากขึ้น Starknet เสนอโปรโตคอลที่ซับซ้อนโดยใช้การพิสูจน์ซ้ำที่เรียกว่าการพิสูจน์โปรโตคอลแบบเชื่อมโยง

ในโปรโตคอล Proof-of-chain บล็อกเชนนั้นถูกแบ่งออกเป็นหลายส่วน วิธีนี้ไม่เพียงแต่การพิสูจน์ซ้ำเท่านั้น แต่การสร้างการพิสูจน์ยังสามารถเกิดขึ้นพร้อมกันได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น ในการตั้งค่า 3 สาขา บล็อกสีดำ 12 บล็อกจะถูกแบ่งออกเป็น 3 แถว โดยแต่ละแถวจะแทนสาขา เราอาจคิดว่าแต่ละสาขาเป็นเครือข่ายย่อยที่แต่ละบล็อกควรยืนยันถึงบล็อกก่อนหน้า จากมุมมองของห่วงโซ่ทั้งหมด slot n จำเป็นต้องพิสูจน์ slot n-3 ช่วงเวลา 3 ช่วงตึกช่วยให้ผู้สั่งซื้อมีเวลาเพียงพอในการคำนวณและซื้อหลักฐานล่วงหน้า สิ่งนี้ค่อนข้างคล้ายกับการชาร์ดดิ้ง ซึ่งผู้โจมตีต้องการเพียงควบคุมสาขาเดียวเพื่อควบคุมเครือข่ายของผู้พิสูจน์ทั้งหมด

เพื่อสานสาขาเหล่านี้เข้าด้วยกัน Starknet ขอเสนอเทคโนโลยีการสานที่สามารถผสานหลาย ๆ โหนดเข้าด้วยกันเพื่อร่วมกันตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมและรับรองความสอดคล้องและความน่าเชื่อถือของบันทึกธุรกรรม

ทางออกหนึ่งคือการกำหนดให้แต่ละช่องต้องรวมกับหลายสาขาพร้อมกัน วิธีแก้ไขอีกวิธีหนึ่งคือลองสลับแต่ละสาขาเพื่อรวมเข้ากับสาขาอื่นๆ ซึ่งจะช่วยลดภาระงานในการพิสูจน์ แน่นอนว่านี่เป็นปัญหาแบบเปิด และอาจมีวิธีแก้ปัญหาที่ดีกว่านี้ในอนาคต

ประสานงาน

เพื่อให้แน่ใจว่าผู้พิสูจน์สามารถมีพื้นที่กำไรเพียงพอ Starknet เสนอวิธีการอ้างอิงถึงโครงการ EIP1559: กำหนดค่าธรรมเนียมฐานเป็นขีดจำกัดล่างของราคาทรัพยากรของผู้พิสูจน์ ดำเนินการค้นหาราคาอย่างจริงจัง และผู้เรียงลำดับสามารถใช้คำแนะนำ เพื่อจูงใจผู้พิสูจน์ ด้วยวิธีนี้ ผู้พิสูจน์จะได้รับเงินเกินเสมอ และเฉพาะกรณีที่ร้ายแรงเท่านั้นที่จะส่งผลต่อกระบวนการพิสูจน์ มิฉะนั้น หากผู้พิสูจน์ได้รับเงินใกล้เคียงกับราคาตลาด ความผันผวนเล็กน้อยอาจทำให้ผู้พิสูจน์ต้องหยุดทำงาน

การกระจายอำนาจของผู้รับรอง

จากมุมมองของ Rollups ผู้พิสูจน์จะบรรลุการกระจายอำนาจได้ง่ายกว่าตัวเรียงลำดับ นอกจากนี้ เครื่องพิสูจน์ปัจจุบันยังเป็นปัญหาคอขวดด้านประสิทธิภาพและจำเป็นต้องรักษาให้ทันกับความเร็วในการแบทช์ของเครื่องคัดแยก เมื่อการกระจายอำนาจของตัวเรียงลำดับยังไม่ได้รับการแก้ไข ตัวพิสูจน์การกระจายอำนาจยังสามารถให้บริการสำหรับตัวเรียงลำดับส่วนกลาง

ในความเป็นจริง ไม่เพียงแต่ Rollups เท่านั้น zkBridge และ zkOracle ยังต้องการเครือข่ายพิสูจน์ พวกเขาทั้งหมดต้องการเครือข่ายผู้พิสูจน์ที่แข็งแกร่ง

ในระยะยาว เครือข่ายพิสูจน์ที่สามารถรองรับพลังการประมวลผลที่แตกต่างกันนั้นมีความยั่งยืนมากกว่า มิฉะนั้น เครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดจะผูกขาดตลาด

** ตลาดหลักฐาน **

โปรโตคอลบางอย่างไม่ได้ประสานความสัมพันธ์ระหว่างซีเควนเซอร์และผู้พิสูจน์ แต่สรุปการประสานงานโดยตรงในตลาดการพิสูจน์ ในตลาดนี้ บทพิสูจน์คือสินค้า ผู้พิสูจน์คือผู้ผลิตบทพิสูจน์ และโปรโตคอลคือผู้บริโภคบทพิสูจน์ ดุลยภาพของตลาดจะมีประสิทธิภาพมากที่สุดภายใต้อิทธิพลของ "มือที่มองไม่เห็น"

ของฉัน

Mina ได้สร้างตลาดกลางที่เรียกว่า Snarketplace ซึ่งมีการแลกเปลี่ยนหลักฐานของ Snark หน่วยที่เล็กที่สุดในที่นี้คือ Snark proof ของธุรกรรมเดียว Mina ใช้การพิสูจน์ซ้ำของแผนผังสถานะที่เรียกว่า Scan State

Scan State เป็นฟอเรสต์ของไบนารีทรีที่ธุรกรรมแต่ละรายการเป็นโหนด หลักฐานเดียวถูกสร้างขึ้นที่ด้านบนสุดของแผนภูมิที่สามารถพิสูจน์ธุรกรรมทั้งหมดในแผนภูมิได้ ผู้พิสูจน์มีสองงาน: อย่างแรกคือการสร้างการพิสูจน์ และอย่างที่สองคือการรวมการพิสูจน์

หลังจากที่ผู้พิสูจน์เสร็จสิ้นงานและส่งการเสนอราคา ผู้ผลิตบล็อกของโปรโตคอล Mina จะเลือกผู้เสนอราคาที่มีราคาต่ำสุด นี่เป็นราคาดุลยภาพเช่นกัน เนื่องจากผู้ประมูลจะเสนอราคาสูงกว่าต้นทุนการพิสูจน์ และผู้ผลิตบล็อกจะไม่ซื้อการพิสูจน์ที่ไม่คุ้มค่าเงิน

=ไม่มี; พื้นฐาน

ตลาดพิสูจน์ของ Mina ได้รับการออกแบบสำหรับโปรโตคอลของตัวเอง ในขณะที่ =ไม่มี; Foundation เสนอตลาดพิสูจน์ทั่วไปเพื่อรองรับตลาดทั้งหมด

บริการตลาดประกอบด้วยสามองค์ประกอบ: DROP DATABASE, zkLLVM และ Proof Market

• DROP DATABASE: เป็นโปรโตคอลระบบจัดการฐานข้อมูล ซึ่งถือได้ว่าเป็นชั้น DA
• Proof Market: เป็นแอปพลิเคชันที่ทำงานบน DROP DATABASE ซึ่งคล้ายกับที่บางคนเรียกว่า "การแลกเปลี่ยนแบบกระจายอำนาจ" แบบ zk-proof
• zkLLVM: เป็นคอมไพเลอร์ที่แปลงภาษาโปรแกรมระดับสูงเป็นอินพุตสำหรับโปรโตคอลการคำนวณที่พิสูจน์ได้

การพิสูจน์แต่ละอย่างประกอบด้วยอินพุตและวงจรที่แตกต่างกัน ดังนั้นการพิสูจน์แต่ละอย่างจึงไม่ซ้ำกัน วงจรกำหนดประเภทของการพิสูจน์ ซึ่งคล้ายกับการกำหนด "คู่ธุรกรรม" ในเงื่อนไขทางการเงิน นอกจากนี้ ระบบพิสูจน์ที่แตกต่างกันยังแนะนำวงจรมากขึ้น

เวิร์กโฟลว์มีดังนี้: ด้านอุปสงค์ของการพิสูจน์สามารถเขียนโค้ดในภาษาโปรแกรมระดับสูง จากนั้นป้อนไปยัง =nil;zkLLVM ผ่าน toolchain สร้างวงจรเดียวที่จะกลายเป็นคู่ซื้อขายเฉพาะในตลาด

สำหรับด้านอุปสงค์ที่พิสูจน์แล้ว พวกเขาสามารถทำการแลกเปลี่ยนระหว่างต้นทุนและเวลาได้ ผู้พิสูจน์จะพิจารณาพลังการคำนวณและรายได้ของพวกเขาด้วย ดังนั้นในตลาดจะมีพลังการประมวลผลที่แตกต่างกัน พลังการประมวลผลสูงจะสร้างการพิสูจน์ได้เร็วกว่า แต่มีค่าใช้จ่ายสูงกว่า ในขณะที่พลังการประมวลผลต่ำจะสร้างการพิสูจน์ได้ช้ากว่า แต่ถูกกว่า

สัญญาสองขั้นตอน

เมื่อเร็ว ๆ นี้ Opside ได้เสนอแผนการผูกมัดสองขั้นตอนเพื่อกระจายอำนาจเครือข่ายผู้พิสูจน์ โครงการแบ่งการส่งหลักฐานออกเป็นสองขั้นตอนเพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์ที่ผู้พิสูจน์ที่เร็วที่สุดจะเป็นผู้ชนะเสมอ

• ขั้นตอนที่ 1: ส่งแฮชของการพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ของบล็อก T-th

• ตั้งแต่บล็อก T+11 ผู้พิสูจน์ใหม่ไม่ได้รับอนุญาตให้ส่งแฮชอีกต่อไป

• ขั้นตอนที่ 2: ส่งหลักฐานที่ไม่มีความรู้

• หลังจากการบล็อก T+11 ผู้พิสูจน์ทุกคนสามารถส่งหลักฐานที่ไม่มีความรู้ได้ หากหลักฐานที่ไม่มีความรู้อย่างน้อยหนึ่งรายการผ่านการตรวจสอบ จะใช้เพื่อตรวจสอบแฮชที่ส่งมาทั้งหมด และผู้พิสูจน์ที่ผ่านการตรวจสอบจะได้รับรางวัล PoW ที่เกี่ยวข้องตามสัดส่วนของจำนวนเงินจำนอง
• หากไม่มีการตรวจสอบความรู้ที่เป็นศูนย์ก่อนการบล็อก T+20 ผู้พิสูจน์ทุกคนที่ส่งแฮชจะถูกลงโทษ จากนั้นเปิดตัวเรียงลำดับใหม่ คุณสามารถส่งแฮชใหม่ กลับไปที่ขั้นตอนที่ 1

วิธีนี้สามารถรองรับพลังการประมวลผลที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม หลักประกันที่จำเป็นยังคงแนะนำระดับของการรวมศูนย์

** ตัวเรียงลำดับการกระจายอำนาจ **

การกระจายอำนาจของผู้สั่งซื้อมีความซับซ้อนมากกว่าผู้ตรวจสอบความถูกต้อง นี่เป็นเพราะตัวเรียงลำดับมีอำนาจในการบรรจุและจัดการธุรกรรม และประเด็นต่างๆ เช่น MEV และการกระจายรายได้จำเป็นต้องได้รับการพิจารณา

เนื่องจาก Ethereum จะจัดลำดับความสำคัญของความมีชีวิตชีวามากกว่าการตอบสนอง โซลูชั่น L2 ควรเสริมการแลกเปลี่ยนนี้ด้วยการจัดลำดับความสำคัญของการตอบสนองมากกว่าความมีชีวิตชีวา อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบกับตัวคัดแยกแบบรวมศูนย์ ตัวคัดแยกแบบกระจายอำนาจมักจะเสียสละในแง่ของการตอบสนอง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องดำเนินการปรับให้เหมาะสมต่างๆ เพื่อแก้ปัญหาภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกนี้

ขณะนี้มีข้อเสนอตัวเรียงลำดับแบบกระจายอำนาจที่แตกต่างกันสามแบบ วิธีแก้ไขข้อแรกเกิดขึ้นได้จากการปรับกลไกฉันทามติให้เหมาะสม รูปแบบที่สองเกี่ยวข้องกับเครือข่ายของซีเควนเซอร์ที่ใช้ร่วมกัน รูปแบบที่สามขึ้นอยู่กับตัวตรวจสอบ L1

ฉันทามติ

โปรโตคอลฉันทามติมีหน้าที่หลักในการสั่งซื้อธุรกรรมและตรวจสอบความพร้อมใช้งาน ไม่ใช่การดำเนินการ อย่างไรก็ตาม การเพิ่มชั้นฉันทามติอีกชั้นหนึ่งโดยตรง ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่ง่าย

เพื่อปรับปรุงการตอบสนอง แนวทางทั่วไปคือการพึ่งพาตัวตรวจสอบความถูกต้องชุดเล็ก ตัวอย่างเช่น Algorand และ Polkadot ใช้คณะกรรมการขนาดเล็กสุ่มตัวอย่างเพื่อทำธุรกรรมเป็นชุด โหนดทั้งหมดใช้บีคอนแบบสุ่มและฟังก์ชันสุ่มที่ตรวจสอบได้ (VRF) โดยมีความน่าจะเป็นที่จะรวมอยู่ในคณะกรรมการในช่วงเวลาที่กำหนดตามสัดส่วนของจำนวนเงินเดิมพัน

เพื่อลดทราฟฟิกเครือข่าย สามารถใช้คณะกรรมการ Data Availability (DA) ที่มีขนาดเล็กลงได้ หรือใช้ VID (การกระจายข้อมูลที่ตรวจสอบได้) VID กระจายรหัสการลบข้อมูลไปยังโหนดทั้งหมดที่เข้าร่วมในฉันทามติ เพื่อให้ชุดย่อยของโหนดใด ๆ ที่มีอัตราการจำนำสูงเพียงพอสามารถร่วมมือกันเพื่อกู้คืนข้อมูลได้ ข้อเสียของแนวทางนี้คือการลดความซับซ้อนในการออกอากาศ แต่เพิ่มความซับซ้อนของการกู้คืนข้อมูล

อนุญาโตตุลาการได้เลือกหน่วยงานที่มีชื่อเสียงเพื่อสร้างชุดเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้อง เช่น ConsenSys, Ethereum Foundation, L2BEAT, Mycelium, Offchain Labs, P2P, Quicknode, IFF's Distributed Ledger Research Center (DLRC) และ Unit 410 เพื่อเข้าร่วมคณะกรรมการคัดแยก การแลกเปลี่ยนในแนวทางนี้คือการชดเชยการขาดปริมาณโดยการปรับปรุงคุณภาพของการกระจายอำนาจ

เครือข่ายซีเควนเซอร์ที่ใช้ร่วมกัน

ตัวคัดแยกมีบทบาทสำคัญในบล็อกเชนแบบโมดูลาร์ โดยเฉพาะใน Rollups โดยทั่วไป Rollup แต่ละรายการจะสร้างเครือข่ายตัวเรียงลำดับของตนเอง อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ไม่เพียงแต่สร้างปัญหาความซ้ำซ้อนเท่านั้น แต่ยังขัดขวางความสามารถในการจัดองค์ประกอบด้วย เพื่อแก้ปัญหานี้ โปรโตคอลบางตัวเสนอให้สร้างเครือข่ายตัวเรียงลำดับค่าสะสมที่ใช้ร่วมกัน แนวทางนี้ช่วยลดความซับซ้อนของการบรรลุความเป็นปรมาณู ความสามารถในการจัดองค์ประกอบ และความสามารถในการทำงานร่วมกัน ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ผู้ใช้และนักพัฒนาต้องการอย่างมากในบล็อกเชนแบบเปิดที่ไม่มีการอนุญาต นอกจากนี้ ยังขจัดความต้องการไคลเอ็นต์แบบไลท์แยกต่างหากสำหรับเครือข่ายผู้สั่งซื้ออีกด้วย

แอสเทรีย

Astria กำลังพัฒนามิดเดิลแวร์บล็อกเชนสำหรับระบบนิเวศ Rollup ของ Celestia ซึ่งรวมถึงกลุ่มผู้สั่งซื้อแบบกระจาย ผู้สั่งซื้อชุดนี้มีหน้าที่รับผิดชอบในการรับธุรกรรมจากค่าสะสมหลายรายการและเขียนไปยังชั้นฐานโดยไม่ต้องดำเนินการ

บทบาทของ Astria มุ่งเน้นไปที่การสั่งซื้อธุรกรรมเป็นหลัก และดำเนินการโดยไม่ขึ้นกับเลเยอร์ฐานและค่าสะสม ข้อมูลธุรกรรมถูกจัดเก็บไว้ในชั้นพื้นฐาน (เช่น Celestia) ในขณะที่โหนดเต็มค่าสะสมจะรักษาสถานะและดำเนินการดำเนินการ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่า Astria จะแยกออกจากค่าสะสม

สำหรับขั้นสุดท้าย Astria ให้คำมั่นสัญญาสองระดับ:

• "ข้อผูกมัดแบบนุ่มนวล": เปิดใช้งาน Rollup เพื่อให้การยืนยันการบล็อกอย่างรวดเร็วแก่ผู้ใช้ปลายทาง
• “ความมุ่งมั่นที่แน่วแน่”: ความเร็วเท่ากับชั้นฐาน ทำให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยและความสมบูรณ์ที่สูงขึ้น

เอสเพรสโซ

เอสเปรสโซมีส่วนสำคัญในด้านเทคโนโลยีที่ไม่มีความรู้ การพัฒนาล่าสุดของพวกเขาคือโซลูชันที่ครอบคลุมสำหรับตัวเรียงลำดับแบบกระจายอำนาจ ซึ่งสามารถนำไปใช้กับ Optimistic Rollups และ zkRollups ได้

เครือข่ายผู้สั่งซื้อแบบกระจายอำนาจประกอบด้วย:

• HotShot Consensus: จัดลำดับความสำคัญของทรูพุตสูงและการสิ้นสุดที่รวดเร็วเหนือความพร้อมใช้งานแบบไดนามิก
• Espresso DA: การรวมโซลูชัน DA ของคณะกรรมการและ VID โดยที่โหนดแบนด์วิธสูงป้อนข้อมูลไปยังโหนดอื่นทั้งหมด ความพร้อมใช้งานของแต่ละบล็อกยังได้รับการสนับสนุนโดยคณะกรรมการสุ่มเลือกขนาดเล็ก VID ให้การสำรองข้อมูลที่เชื่อถือได้แต่ช้ากว่า รับประกันความพร้อมใช้งานตราบเท่าที่เปอร์เซ็นต์น้ำหนักเดิมพันที่สูงพอของโหนดทั้งหมดไม่ถูกบุกรุก
• Rollup REST API: Ethereum เข้ากันได้กับ JSON-RPC
• สัญญาซีเควนเซอร์: ตรวจสอบฉันทามติของ HotShot (นั่นคือ ทำหน้าที่เป็นลูกค้ารายย่อย) และบันทึกจุดตรวจสอบ (นั่นคือ ทำข้อตกลงการเข้ารหัสในการทำธุรกรรม) และจัดการตารางจำนำของ HotShot
• เครือข่าย P2P: โปรโตคอล Gossip

เมื่อเทียบกับ Astria แล้ว Espresso ให้ DA ดังนั้นขั้นตอนการทำงานจะแตกต่างกันเล็กน้อยดังนี้

1. ผู้ใช้สร้างและส่งธุรกรรมไปที่ Rollup

2. ธุรกรรมถูกเผยแพร่ผ่านเครือข่ายผู้สั่งซื้อและเก็บไว้ใน mempool

3. กำหนดผู้นำผ่านกลไกการจำนำ HotShot เสนอบล็อก และเผยแพร่กลับไปยังผู้ดำเนินการและผู้พิสูจน์ของ Rollup

4. ผู้นำส่งการทำธุรกรรมไปยังคณะกรรมการความพร้อมใช้งานของข้อมูลและรับใบรับรอง DA เป็นข้อเสนอแนะ

5. ผู้นำยังส่งข้อผูกพันไปยังบล็อกไปยังสัญญา Layer 1 Sorter พร้อมกับใบรับรองที่สัญญาใช้เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของบล็อก

Espresso แนะนำโปรโตคอล Gossip สำหรับการพิสูจน์เพื่อมอบประสบการณ์การใช้งานที่ยืดหยุ่นยิ่งขึ้น มีสามตัวเลือกสำหรับการทำธุรกรรมขั้นสุดท้าย:

• รวดเร็ว: ผู้ใช้สามารถไว้วางใจเซิร์ฟเวอร์ Rollup ที่ดำเนินการธุรกรรมและสร้างหลักฐาน หรือพวกเขาสามารถใช้ประโยชน์จากความหน่วงต่ำของ HotShot เพื่อดำเนินการธุรกรรม
• ปานกลาง: ผู้ใช้สามารถรอสักครู่เพื่อสร้างหลักฐาน จากนั้นตรวจสอบ
• ช้า: ผู้ใช้สามารถรอการอัปเดตสถานะที่ผ่านการตรวจสอบ L1 เพื่อรับสถานะที่อัปเดตโดยไม่ต้องใช้สมมติฐานหรือการคำนวณที่เชื่อถือได้

นอกเหนือจากการเพิ่มประสิทธิภาพข้างต้นแล้ว Espresso ยังวางแผนที่จะให้ตัวตรวจสอบ Ethereum ทั้งหมดตั้งค่าตัวเองให้เข้าร่วมในการรันโปรโตคอล Espresso orderer การใช้ตัวตรวจสอบความถูกต้องชุดเดียวกันจะให้ความปลอดภัยที่คล้ายคลึงกัน และค่าที่ใช้ร่วมกันกับตัวตรวจสอบความถูกต้อง L1 จะมีความปลอดภัยมากขึ้น นอกจากนี้ Espresso ยังสามารถใช้ประโยชน์จากโซลูชันการวางเดิมพันใหม่ ETH ที่จัดทำโดย EigenLayer

รัศมี

Radius กำลังสร้างเลเยอร์การสั่งซื้อที่ใช้ร่วมกันที่ไม่น่าเชื่อถือโดยอิงตามการพิสูจน์ที่ไม่มีความรู้ โดยมุ่งเน้นไปที่การแก้ปัญหา MEV ใน L2 เนื่องจากรายได้ของ L2 มาจากพื้นที่บล็อกเป็นหลัก การแลกเปลี่ยนที่ต้องพิจารณาคือความสมดุลระหว่างรายได้ MEV และ L2 เป้าหมายของ Radius คือการกำจัด MEV ซึ่งเป็นอันตรายต่อผู้ใช้ และเสนอบริการแบบสองชั้น

เลเยอร์บนสุดกำหนดเป้าหมายการทำธุรกรรมของผู้ใช้เป็นประจำและให้การป้องกันการเข้ารหัสจาก MEV ที่ไม่ต้องการผ่านการใช้ตัวต่อไทม์ล็อก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันใช้เทคโนโลยี Practical Verifiable Delayed Encryption (PVDE) ซึ่งจะสร้างหลักฐานที่ไม่มีความรู้สำหรับปริศนาล็อคเวลาที่ใช้ RSA ใน 5 วินาที วิธีนี้เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ใช้งานได้จริงในการปกป้องผู้ใช้จาก MEV ที่เป็นอันตราย กล่าวโดยสรุปคือ ไม่สามารถทราบเนื้อหาของธุรกรรมได้จนกว่าซีเควนเซอร์จะกำหนดลำดับของธุรกรรม

เลเยอร์พื้นฐานได้รับการออกแบบมาสำหรับผู้สร้างบล็อคและช่วยให้พวกเขามีส่วนร่วมในกิจกรรมที่สร้างรายได้ในขณะที่ลดผลกระทบด้านลบของ MEV

ตามโรลอัพ

Based Rollup เป็นแนวคิดที่เพิ่งเสนอโดย Justin Drake ซึ่งผู้เสนอบล็อก L1 ร่วมมือกับผู้ค้นหาและผู้สร้าง L1 เพื่อรวมบล็อกการยกเลิกในบล็อก L1 ถัดไปโดยไม่ได้รับอนุญาต สามารถดูได้ว่าเป็นเครือข่ายของซีเควนเซอร์ที่ใช้ร่วมกันบน L1 ข้อดีและข้อเสียของ Based Rollup นั้นชัดเจน

ในด้านบวก การสั่งสมตามฐานใช้ประโยชน์จากความมีชีวิตชีวาและการกระจายอำนาจที่ได้รับจาก L1 และการนำไปปฏิบัตินั้นง่ายและมีประสิทธิภาพ ตามค่าสะสมยังสอดคล้องทางเศรษฐกิจกับ L1 อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าตามค่าสะสมจะประนีประนอมกับอำนาจอธิปไตยของตน แม้ว่า MEV จะถูกส่งต่อไปยัง L1 แต่ Based Rollup ยังสามารถเป็นเจ้าของโทเค็นการกำกับดูแลและเรียกเก็บค่าธรรมเนียมพื้นฐานได้ ตามสมมติฐานนี้ Based Rollup สามารถใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบเหล่านี้ บรรลุความโดดเด่น และเพิ่มผลตอบแทนสูงสุดในท้ายที่สุด

สรุปแล้ว

เมื่อพิจารณาข้อเสนอที่เสนอแล้ว จะเห็นได้ว่าการกระจายอำนาจของ Rollup ยังมีหนทางอีกยาวไกล ข้อเสนอเหล่านี้บางส่วนยังอยู่ในขั้นตอนการร่างและต้องมีการหารือเพิ่มเติม ในขณะที่ข้อเสนออื่นๆ ได้เสร็จสิ้นเพียงข้อกำหนดเบื้องต้นเท่านั้น สถานการณ์ทั้งหมดนี้จำเป็นต้องดำเนินการและทดสอบอย่างเข้มงวด

แม้ว่า Rollups บางรายการอาจไม่ได้เสนอโซลูชันแบบกระจายอำนาจที่สอดคล้องกันอย่างชัดเจน แต่ก็มักจะรวมกลไก Escape เพื่อจัดการกับจุดล้มเหลวเพียงจุดเดียวเนื่องจากผู้สั่งซื้อจากส่วนกลาง ตัวอย่างเช่น zkSync มีวิธี FullExit ที่ช่วยให้ผู้ใช้สามารถถอนเงินได้โดยตรงจาก L1 เมื่อระบบเข้าสู่โหมด exodus และไม่สามารถประมวลผลบล็อกใหม่ได้ ผู้ใช้สามารถเริ่มดำเนินการถอนได้

เพื่อให้เกิดการต่อต้านการเซ็นเซอร์ Rollups เหล่านี้มักจะอนุญาตให้ผู้ใช้ส่งธุรกรรมโดยตรงบน L1 ตัวอย่างเช่น zkSync ใช้คิวลำดับความสำคัญสำหรับธุรกรรมดังกล่าวที่ส่งบน L1 ในทำนองเดียวกัน Polygon zkEVM ได้รวมวิธีการบังคับแบบกลุ่มไว้ในสัญญา L1 เมื่อไม่มีการรวมเกิดขึ้นภายในหนึ่งสัปดาห์ ผู้ใช้สามารถเรียกใช้เมธอดนี้บน L1 และระบุอาร์เรย์ไบต์ของธุรกรรมและ bathFee ให้กับผู้พิสูจน์

สิ่งที่แน่นอนคือในอนาคตอันใกล้ การกระจายอำนาจของ Rollup จะเป็นโซลูชันแบบรวม ซึ่งอาจรวมถึงโซลูชันที่สำคัญที่กล่าวถึงข้างต้นหรือรูปแบบนวัตกรรมอื่นๆ