BOX研究频道:Based Rollup 与 Puffer UniFI

专栏: 机构研报 · · 2024年10月24日 · 24 次阅读

Based Rollup 实质是将 MEV 权限转移给 L1 生态参与者的一种 Rollup 类型,他更类似一种权利上交,强调的是金融和生态属性,实际上并不是一个新的 Rollup 方式,他可以基于 ZK Rollup 来构建这套体系。

BOX研究频道:Based Rollup 与 Puffer UniFI

基础知识

MEV:MEV 并不是单纯指区块和交易的手续费,在目前环境下,MEV 更加倾向于非基础手续费的额外收入部分。

Layer2: 具有完整的区块链所有层的链,但是会将交易数据传递到 Layer1 上,并且可以通过不同方式实现两条链通讯,并且在 ZK Rollup 中还能验证交易的正确性。

Rollup: 将 Layer2 数据打包到 Layer1 但是并不执行所有交易内容的步骤,不同 Rollup 有不同的通讯方式和交易正确性保证。

Searcher:在 MEV 下,Searcher 一般表示的是,可恨的夹子,勤劳的 Swap 套利者,机智抄底机器人

Builder:在 MEV 下,Builder 一般表示的是将不同 Searcher 进行排序和模拟执行,并且在有限的 GAS 中得到最高利益的那一种执行方案的一方。

Layer2

在聊 Based Rollup 之前,我们先要知道一个传统的 Layer2 是怎么样的。

一般的 Layer2 由以下几个层组成

  • 结算层 (Settlement Layer),Layer2 通讯到 Layer1 的层,负责处理资产的存取和状态的最终确认,确保安全性。
  • 数据可用性层 (Data Availability Layer),确保所有交易数据能够被永久访问和验证,可以选择将数据发布到以太坊主网或其他解决方案中。
  • 共识层 (Consensus Layer),负责对交易顺序达成一致。如果选择由单一定序器(Sequencer)来确定交易的打包和排序,就是没有共识,哈哈。
  • 执行层 (Execution Layer) 处理所有交易和智能合约的实际运行,负责状态的变更和业务逻辑的执行。

不过一般来说,代码中都不会分的那么细,很多都是混合起来,因此产生了很多模块化区块链,他们把每一个层的职责拆分的非常细致,方便接入不同方案。

实际上来看,目前只有结算层和数据可用层是和 以太坊 有关联的,也就是说,只有这两个层和 ETH 有直接的关系。不过,现在有些 Layer2 选择使用更便宜的方式来实现可用层,比如选择 Celestia,将数据上传到这里。结算层只负责最后的资金进出。

在这种情况下,ETH 是非常被动的,因为 OP 的乐观机制下,某种意义上来说一个 Hash 就算结算了,在 ZK 的情况下,费用也非常低。因此,越来越多的 Layer2 实际处于一种半独立的状态,他们享受着 Layer2 的红利,吃着 ETH 的生态,最后只给 ETH 提供一点点🤏的费用。

Based Rollup

看完上面的情况,Based Rollup 实际上来说是一个专门为了将资金回流 ETH 而设计的概念。在 Based Rollup 下,实际上是让出了公式层的权限,交给 Layer1 的各方一起执行,比如验证者,区块打包者,MEV 交易提交者。实际上看,就是将一部分的收益以一种合法上贡的方式给 ETH 生态提供利益。

当然,实际上的好处并不是这些,我们知道,共识层 -- 其实也就是定序器,因为 Layer2 的大部分共识层都是只有一台服务器的,所以如果这服务器因为某种原因被攻击或者被破坏,轻则链停摆,重则资金大量损失(比如阻止预言机价格变化)。所以,将共识层进行一种去中心化是非常合理且清真的设计。

但是,这并不意味着 Layer2 放弃所有的手续费收入,因为 Based Rollup 的手续费依然是交给 Layer2,只是 MEV 收入交给 Layer2 的 builder。目前 Layer2 的 MEV 都并不完善,交给 Layer1 的 Searcher 和 Builder 也是一种不错的选择。

如何实现?

我们首先要补充一个知识点,Layer2 的区块是怎么进入 Layer1 的。实际上 Layer2 的区块会经过两步从而在 Layer1 上确认。

Commit - Layer2 将交易数据,区块结果,区块信息等提交到 Layer1 上。

Finalized - 确认 Commit 的结果是正确的,如果是 ZK 就是就是验证 Proof。

在标准流程中生成 Commit 之前需要做的是,收集交易,定序器打包成区块,再等待 Commit 推上 ETH 主网。

而在 Based Rollup 中,这个过程变成了由 L1 的 Builder 创建这个 Commit 交易,并且提交到主网。这样就可以成功的把中心化的定序器变成了一个由 L1 主导的,具有竞争的打包过程。

这个过程虽然会需要消耗 L1 Builder 的一部分计算能力,但是只要 MEV 的收益足够,这点消耗根本就不是问题。

问题在于?

目前来说 Based Rollup 是很美好的,从暗面来说是让 ETH 重新掌握了 L2 的控制权,从明面来说则是把 Layer2 的安全性直接提升到了彻底由 ETH 保证的阶段 -- DA,结算,共识。这样 Layer2 只需要诚实的按照 ETH 上的数据执行就可以完成原来的工作,某种角度来说,所有的方向都很完美。唯一的问题在于,Layer2 的出块基于 Layer1 的出块速度,会导致整体 Layer2 的速度变慢。也就是说,Layer2 的出块速度会被强制和 Layer1 平齐。

解决方案

在 Based Rollup 的 ethresearch 原始文章中,作者同样提到了这个问题,他给出了一个解决方案。

pre-confirmations: Fast pre-confirmations are trivial with centralised sequencing, and achievable with an external PoS consensus. Fast pre-confirmations with L1 sequencing is an open problem with promising research avenues including EigenLayer, inclusion lists, and builder bonds.

预确认:使用中心化排序器进行快速预确认非常简单,使用外部的 PoS 共识也能实现。然而,使用 L1 排序进行快速预确认仍是一个未解决的问题,目前有一些有前景的研究方向,包括 EigenLayer、包含列表(inclusion lists)和构建者债券(builder bonds)。

目前来看,Puffer 的白皮书中使用了其中两种方案来实现(代码没看到)。

  • 首先是构建者债券(Puffer 应该是验证者),Puffer 需要购买或者铸造 VT 才能有权限成为验证者。并且,VT 是会被消耗的,也就是说这其实是一项技术活。
  • 然后是预确认机制,Puffer 让所有的 Puffer 验证者都存放了一定的担保金,这样可以保证验证者无法 0 成本地随意修改之前已经承诺好的区块。因为 Layer2 的出块时间一定小于 Layer1 的出块时间,所以在 Layer1 的内存池中一定会有很多在等待的 batch,而这些已经被预确认并且在 Layer2 上执行了,所以如果此时验证者随意的修改原来的 Commit,就会有相应的处罚机制来处罚。

补充一下预确认机制:在这个场景下,我们认为一个交易实际上决定了 Layer2 的一个区块的内容,在没有真正的在 Layer1 上执行前,这些交易都是被其他 Builder 用更高的 GAS 去决定区块内容,因为谁都可以构建区块的 Commit。又因为出块速度很快,所以一般来说会积累很多个 Commit 在内存池中,很容易混乱。预确认可以认为是由某个中心化程度高一点的系统,先确定了一定会按照这个顺序,这些内容提交,并且在 Layer2 上预先执行,如果这个系统没有完成承诺,则会进行惩罚。

Puffer 的不足

但是,因为 puffer 这种方式类似于某种乐观形式的验证者者网络,我从技术上感觉实现的并不是 100% 完美,也许在未来也有其他的更好的方案。

并且,Puffer 这种采用自己的验证者进行出块,我感觉是稍微违背了一下 Based Rollup 的初衷,因为 Based Rollup 描述的是一种可以让 Layer1 的 builder 自主的去进行打包,而不是需要单独进入一个新的质押系统才能完成,这个方案在逻辑上没有问题,但是在去中心化程度上来说并不是最出色的。不过为了解决内存池中的不可靠排序,在没有一个较好的方案下,这个方案也是合理的折中选择。

我的观点

Based Rollup 确实是一种不错的 Rollup 增强,通过简单的机制让以太坊生态重新掌握控制权,避免 Layer2 再上演自立为王的戏码,同时也能看出谁才是真正的 Layer2,谁是打着 Layer2 的名号去分裂 ETH 生态,ETH 通过 EIP4844 击碎了第三方 DA 的宏图大业,而 Based Rollup 要挑战的,是那些无情的吸血鬼。

但是目前的方案肯定是不够格的,Puffer 的 UniFi 也只是完成了 Based Rollup 的部分蓝图,在完整的,完全的由 ETH 生态接管之前,Based Rollup 依然只是一种存在于理论的幻想。也许在未来,ZK 方案越发成熟,Based Rollup 的方案也会越容易实现。

机构研报

机构研报

专业的 Web3 行业研报收集专栏,深入探讨加密货币、区块链和去中心化金融。