Interpretasi pentingnya desentralisasi Rollup dari berbagai sudut

Penulis Asli: Shivanshu Madan

Kompilasi asli: Luffy, Foresight News

Banyak diskusi di Twitter Crypto akhir-akhir ini berkisar pada desentralisasi L2. Apakah Rollup yang kita bangun cukup terdesentralisasi? Apakah mereka sudah berada di jalan menuju desentralisasi? Apakah itu penting?

Saya akan mengeksplorasi tema-tema ini di artikel ini. Sebelum saya menggali lebih dalam, jika Anda belum mengetahui bagaimana Rollups benar-benar bekerja, saya sarankan Anda membaca artikel ini dengan cepat: Rollups for Dummies.

Ide Rollup sebenarnya cukup sederhana: ia ingin peserta off-chain melakukan transaksi yang kemudian dapat dengan mudah diverifikasi secara on-chain. Dengan Rollup, "kepercayaan" lapisan dasar diperluas ke aktivitas di luar blockchainnya. Sebagai gantinya, Rollup membayar sedikit biaya (sewa) untuk menggunakan kepercayaan ini.

Jadi, apakah kita memerlukan Rollup terdesentralisasi?

Jawaban intuitifnya adalah: pasti perlu! Ini adalah semangat blockchain.

Namun, saya juga percaya bahwa jawaban atas pertanyaan ini bukanlah ya atau tidak. Sebaliknya, itu mencakup banyak aspek, yang harus dianalisis secara individual. Berikut ini, saya akan mengeksplorasi masalah ini dari tiga perspektif: filsafat, teknologi, dan ekonomi.

Perspektif filosofis

Mari kita mulai dengan mengangkat percakapan: mengapa kita peduli dengan desentralisasi?

Karena kami menginginkan masa depan tanpa izin yang mempromosikan inovasi terbuka. Kami ingin pengguna dapat membangun hal-hal baru tanpa batasan apa pun dan tanpa perlu mempercayai satu entitas pun.

Dalam sejarah singkat blockchain, kami memiliki banyak pengembang anonim yang membuat hal-hal menakjubkan. Faktanya, Bitcoin sendiri dibuat oleh entitas anonim, dan mungkin akan segera menjadi mata uang pembayaran global yang digunakan oleh sebagian besar dunia. Itulah kekuatan inovasi tanpa izin!

Blockchain memungkinkan kami untuk bekerja dengan orang-orang yang tidak memiliki kesamaan dan kami tahu tidak ada cara bagi mereka untuk merusak kepercayaan itu.

——Preston Evans

Fondasi terdesentralisasi dari jaringan tanpa kepercayaan seperti Bitcoin dan Ethereum memungkinkan kita membangun masa depan seperti itu. Jelas, rantai apa pun yang memiliki hubungan kepercayaan dengan blockchain ini, seperti Rollup, juga harus didesentralisasi!

Nyatanya, ini menimbulkan pertanyaan yang menarik dan penting:

Jika Rollup tidak terdesentralisasi, apakah itu berarti Ethereum tidak terdesentralisasi?

Cara yang sedikit optimis untuk melihat ini adalah bahwa di dunia tanpa izin, Rollup harus diizinkan untuk membangun apa pun yang mereka inginkan, termasuk (namun tidak terbatas pada) rantai yang diizinkan, dan pengguna Rollup tersebut masih dapat memanfaatkan keamanan lapisan yang mendasarinya. . Selama lapisan dasar terdesentralisasi dan Rollup "diimplementasikan sepenuhnya" (kita akan berbicara lebih banyak tentang "implementasi penuh" di bagian teknis), bahkan rantai yang diizinkan harus aman untuk digunakan.

Tetapi kenyataannya adalah kebanyakan Rollup saat ini belum mencapai tahap implementasi penuh, dan mereka tidak memberikan tingkat keamanan dan kepercayaan yang dibutuhkan pengguna.

Jadi, apa implementasi Rollup yang benar? Mari kita lihat:

Perspektif Teknis

Untuk benar-benar memahami masalah desentralisasi dan keamanan Rollup, kita perlu melihatnya dari prinsip pertama. Hanya sedikit orang yang dapat menjelaskan prinsip pertama blockchain lebih baik daripada Sreeram Kannan.

Blockchain adalah buku besar terdistribusi, dan node yang berbeda dalam jaringan mengikuti aturan protokol yang telah ditentukan untuk mendapatkan konsensus tentang keadaan buku besar. Bergantung pada bagaimana node ini melihat jaringan, mereka dapat memiliki aturan yang berbeda untuk mengonfirmasi status yang benar dari jaringan ledger mereka sendiri.

Terutama di Rollup, node penuh dan klien ringan memiliki aturan konfirmasi yang berbeda. Dalam Rollup kontrak pintar tradisional (SCR), kontrak pintar (jembatan verifikasi) memiliki aturan konfirmasi sendiri. Jika tidak ada efek samping, aturan konfirmasi ini akhirnya bertepatan dalam apa yang disebut "daerah konsistensi". Seperti namanya, di zona konsensus, semua peserta memiliki pandangan yang sama tentang jaringan (dan riwayat yang sama di buku besar).

Jika semua aturan konfirmasi aman, tidak ada hal buruk yang akan terjadi. Seperti yang dibagikan Sreeram di postingan di atas, 5 properti terutama menentukan keamanan aturan konfirmasi ini.

• Pertumbuhan buku besar - Rantai rollup harus terus tumbuh (keaktifan)
• Tahan sensor - semua pengguna harus dapat memasukkan transaksi apa pun ke dalam lapisan dasar
• Tahan restrukturisasi - transaksi tidak dapat ditarik setelah selesai
• Ketersediaan Data - data transaksi harus dipublikasikan di suatu tempat
• Validitas - transaksi dan transisi negara harus valid

2 properti pertama menentukan kondisi "hidup" dari sistem, sedangkan 3 properti terakhir menentukan kondisi "aman".

Mari kita periksa masalah ini dari perspektif peserta Rollup yang berbeda dan lihat mana yang dapat dikurangi tanpa desentralisasi.

Aktor yang berbeda bergantung pada mekanisme yang berbeda untuk keselamatan dan keaktifan

simpul penuh:

Jika Anda menjalankan node penuh, Anda memiliki akses ke data yang dipublikasikan dan dapat memverifikasinya secara langsung. Anda kemudian dapat menggunakan data tersebut untuk melakukan transaksi sendiri dan menentukan validitas transaksi dan status akhir Rollup setelah transaksi tersebut.

Oleh karena itu, kondisi keamanan yang tersisa adalah resistensi aktivitas dan rekombinasi. Untuk resistensi reorganisasi, full node bergantung pada validator dari rantai dasar dan protokol konsensus yang digunakannya, sedangkan untuk liveness, full node bergantung pada implementasi Sequencer dan Rollup.

Klien ringan:

Sebagian besar pengguna berinteraksi dengan blockchain menggunakan klien ringan untuk mengambil data blockchain. Ada beberapa jenis node cahaya:

• Validator status - memverifikasi validitas transisi status
• Verifikasi Ketersediaan Data - Verifikasi ketersediaan data
• Validator konsensus - memverifikasi bukti konsensus dari lapisan dasar
• Validator Penuh - Memvalidasi semua hal di atas

Jika Anda menjalankan klien lampu validator penuh, Anda dapat memverifikasi apakah data tersedia melalui pengambilan sampel ketersediaan data, memverifikasi validitas transisi negara melalui bukti validitas atau bukti penipuan, dan memverifikasi apakah negara mengikuti konsensus lapisan dasar (di Ethereum di atas , dapat dilakukan dengan mengikuti panitia sinkronisasi).

Kemudian kondisi keamanan yang tersisa adalah liveness, dan klien ringan bergantung pada implementasi sequencer dan Rollup.

Kontrak pintar bawaan (jembatan verifikasi):

Dalam SCR tradisional, "aturan konfirmasi" dari smart contract adalah untuk menegakkan semua 5 properti keamanan:

• Pertumbuhan buku besar melalui protokol penggantian sequencer
• Tolak penyensoran dengan menegakkan inklusi
• Dibangun di atas keadaan sebelumnya untuk anti-rekombinasi
• Sadari ketersediaan data dengan mengirimkan DA di lapisan dasar *Validitas diverifikasi oleh bukti validitas/penipuan

Node penuh SCR mengandalkan kontrak pintar untuk menerapkan properti liveness. Mereka mendapatkan resistensi reorganisasi dari lapisan dasar.

Light node mengandalkan smart contract untuk meningkatkan sifat keaktifan dan menyerap DA dan resistensi reorganisasi dari lapisan dasar. Mereka dapat memverifikasi bukti validitas sendiri atau melalui kontrak pintar.

Konsensus SCR adalah mengikuti rantai kanonik yang ditentukan oleh kontrak pintar.

Bagaimana dengan Sovereign Rollup?

Rollup Berdaulat tidak memiliki kontrak pintar (jembatan validasi) untuk menegakkan kondisi validitas atau liveness. Sebaliknya, mereka akan terbukti "berguling ke bawah" ke node Rollup hilir. Node-node ini masih mengandalkan ketersediaan data dan resistensi reorganisasi dari lapisan dasar.

Seperti di SCR, di Sovereign Rollup node memerlukan beberapa mekanisme untuk menjalankan properti liveness. Untuk menentukan rantai kanonis, mereka memilih mekanisme independen seperti menyiarkan bukti p2p.

Apa hubungannya semua ini dengan desentralisasi?

Apakah itu Rollup smart contract atau Rollup berdaulat, properti liveness berasal dari implementasi Rollup yang benar. Seperti yang telah kita lihat di atas, penerapan Rollup yang benar harus menyertakan dua komponen penting:

• Mekanisme inklusi wajib;
• Protokol pengganti sequencer.

Mekanisme inklusi wajib membantu meningkatkan resistensi sensor. Mekanisme ini memungkinkan pengguna untuk "memaksa menyertakan" transaksi mereka langsung di lapisan dasar. Setiap pengguna di Rollup kemudian dapat menarik paksa dana mereka kembali ke lapisan dasar. Oleh karena itu, meskipun hanya ada satu node collator terpusat, ia tidak dapat menyensor pengguna selama ada mekanisme penyertaan wajib yang matang.

Tapi apakah itu cukup?

Bahkan jika pengguna bebas untuk keluar, ini dapat berarti bahwa L2 tidak memiliki banyak insentif untuk terus beroperasi jika sebagian besar pengguna kembali ke L1. Selain itu, mekanisme penyertaan wajib biasanya memiliki waktu tunggu yang lama dan bisa sangat mahal untuk diterapkan bagi pengguna rata-rata. Resistensi sensor yang disediakan oleh mekanisme ini tidak sepenuhnya praktis (atau real-time), kita dapat menyebutnya "sensor yang lemah".

Kemudian kami memiliki atribut aktivitas terakhir - pertumbuhan buku besar.

Jika pemesan terpusat melakukan sesuatu yang jahat, ia dapat menghentikan pertumbuhan rantai Rollup hanya dengan menghentikan produksi blok. Jika ini terjadi, tidak ada yang dapat dilakukan pengguna untuk membuat Rollup "hidup" lagi.

Untuk mengatasi masalah ini, kita membutuhkan protokol pengganti penyortir.

Ide dari Sequencer Replacement Protocol adalah bahwa jika Sequencer berperilaku jahat, Rollup dapat memulai Sequencer baru melalui tata kelola. Salah satu cara untuk mencapai ini adalah dengan mengganti node pemesan terpusat dengan protokol pemesan terdesentralisasi. Jika pemesan terdesentralisasi dan tidak memonopoli bangunan blok Rollup, maka hampir tidak mungkin untuk memblokir rantai Rollup.

Jadi, sementara dana pengguna selalu aman di Rollups melalui mekanisme penyertaan wajib, membangun protokol penggantian pemesan yang kuat membantu menjaga Rollups tetap hidup dan memberikan ketahanan sensor yang praktis dan real-time.

ini semua?

tidak sepenuhnya. Dari sudut pandang teknis, ada satu aspek lagi yang perlu dipertimbangkan:

Bagaimana jika smart contract itu sendiri dapat ditingkatkan oleh komite pusat Rollup? Katakanlah Rollup saat ini diterapkan dengan benar, tetapi besok panitia setuju bahwa kita tidak lagi memerlukan kontrak pintar, melainkan menyiarkan bukti status Rollup ke jaringan p2p.

Jika, sebagai pengguna Rollup, Anda tidak setuju dengan pemutakhiran tersebut, Anda harus dapat keluar dari Rollup sebelum pemutakhiran diterapkan (walaupun ini bukan pengalaman pengguna yang baik dan mungkin tidak baik untuk bisnis). Hal ini dapat dicapai melalui "pembaruan tata kelola yang tertunda", seperti "periode pemberitahuan", setelah itu pemutakhiran akan diterapkan. Pengguna yang tidak menyetujui pembaruan dapat menarik diri dalam periode pemberitahuan.

Ekstrem dari desentralisasi adalah memiliki kontrak pintar yang sepenuhnya tidak dapat diubah. Kontrak ini tidak diatur oleh dompet multi-tanda tangan atau komite lain, dan setelah diterapkan kontrak tersebut tidak akan pernah dapat ditingkatkan.

Tentu saja, ini memiliki masalah tersendiri. Jika ada bug dalam kode, atau beberapa kejadian besar memerlukan pembaruan smart contract, satu-satunya pilihan untuk Rollup adalah melakukan fork ke smart contract baru, sementara dana pengguna tertahan di kontrak lama.

Sayangnya, keadaan Rollup saat ini jauh dari implementasi penuh yang telah kita bahas di atas. Kebanyakan Rollup masih dalam tahap "eksplorasi", mencoba menerapkannya dengan benar.

Menurut L2 BEAT, Fuel v1 dan DeGate adalah dua Rollup yang telah matang untuk mencapai semua aktivitas dan kondisi keselamatan.

Perspektif Ekonomi

Terakhir, mari kita lihat ekonomi Rollup dari perspektif pengguna dan operator Rollup:

• Pengalaman pengguna: pengguna harus mendapatkan harga murah dan tidak perlu menunggu terlalu lama untuk transaksi;
• Keuntungan Rollup: Sequencer dan pemegang token harus menguntungkan.

Pengalaman pengguna dioptimalkan ketika pengguna menerima layanan transaksi cepat dan murah.

Kecepatan penyelesaian transaksi bergantung pada kecepatan penyelesaian lapisan dasar. Transaksi dapat dianggap final setiap kali data pada L1 diselesaikan. Namun, pengguna yang menjalankan full node juga dapat mencapai finalitas instan hanya dengan mengeksekusi transaksi dan menentukan status akhir.

Tetapi tidak praktis bagi semua orang untuk menjalankan node penuh. Oleh karena itu, penyortir terpusat berguna karena dapat memberikan "konfirmasi halus" kepada pengguna bahwa transaksi mereka disertakan dalam blok dan akan diselesaikan. Ini cukup untuk sebagian besar kasus penggunaan. Namun, itu bergantung pada institusi terpusat yang dapat mengambil tindakan yang merugikan.

Sementara beberapa solusi protokol alternatif pemesan mengabaikan properti ini (karena merugikan pengguna), solusi lain, seperti skema konsensus PoS eksternal Espresso, dapat memberikan jaminan pra-konfirmasi serupa tanpa risiko pemesan terpusat.

Bagaimana dengan biaya pengguna?

Biaya eksplisit transaksi Rollup biasanya:

Biaya Gas L2 = Biaya Gas L1 + Biaya Pengurutan. Penyortir terpusat yang rasional selalu ingin memaksimalkan keuntungan mereka, bahkan jika itu berarti membebankan biaya yang lebih tinggi kepada pengguna. Namun, perlu dicatat bahwa ini juga tidak dapat diselesaikan dengan mekanisme penyortir yang terdesentralisasi. Bahkan node PoS dalam pemesan terdesentralisasi ingin memaksimalkan keuntungan mereka sendiri.

Faktanya, hal ini menimbulkan masalah ketidakcocokan, di mana Rollup mungkin tidak ingin menyerahkan keuntungan kepada sequencer eksternal.

Keuntungan Rollup: Selain biaya sequencer, Rollup juga bisa mendapatkan keuntungan dengan mengekstraksi MEV dari transaksi pengguna. MEV ini seringkali sulit untuk diatribusikan karena sulit untuk mengetahui apakah pemesan menyertakan beberapa transaksi front-running-nya sendiri dalam paket transaksi.

Jika Rollup diganti dengan konsensus PoS eksternal, mereka akan menyerahkan MEV ini ke operator eksternal.

Perlu dicatat bahwa kedua masalah Rollup yang menyerahkan pendapatan ke mekanisme eksternal ini dapat diselesaikan melalui "perjanjian transaksi" antara Rollup dan mekanisme eksternal.

Namun, seperti yang dijelaskan dalam pembicaraan Jon Charbonneau selama KTT Modular dan posting berikutnya, ide yang lebih baik mungkin membuat urutan delegasi tata kelola Rollup ke sekumpulan node yang divalidasi. Node-node ini dapat dipilih secara strategis untuk tersebar secara geografis, dan tata kelola dapat dengan mudah mengusir aktor-aktor jahat.

Ini bisa menjadi solusi yang membunuh dua burung dengan satu batu, karena memungkinkan Rollup mempertahankan keuntungan di rumah, sekaligus mengurangi kerugian dari penyortir terpusat.

Namun sebaliknya, dalam kasus rotasi sequencer terbatas, sequencer dapat memiliki perilaku picik, yang dapat menyebabkan harga monopoli/pencongkelan harga, yang selanjutnya merugikan kepentingan pengguna Rollup yang dikorbankan.

Either way, agar Rollup menjadi hemat biaya bagi pengguna, beberapa protokol pengganti penyortir diperlukan.

Kesimpulannya

Terlepas dari jalur yang diambil Rollup, sangat penting bahwa itu harus bertujuan untuk implementasi lengkap dengan protokol pengganti sequencer yang matang, inklusi wajib, dan mekanisme pembaruan tata kelola lag. Jika ada mekanisme untuk penyertaan wajib dan pembaruan lagging, dana pengguna akan aman apakah penyortirnya terpusat atau tidak.

Namun, protokol pengganti sequencer yang kuat dapat meningkatkan jaminan keaktifan dan berpotensi meningkatkan ekonomi bagi pengguna Rollup.