Ethereum Layer2'nin sıralayıcılarında merkeziyetsizlik sorunu: Merkeziyetsiz sıralayıcı analizi

Ethereum Layer 2 ölçeklendirme çözümlerinin yaygınlaşmasıyla birlikte, işlem sıralaması giderek daha ciddi bir sorun haline geldi. Layer 2 rollup'ın ana işlevi, kullanıcılara düşük maliyetli işlemler için güvenli bir ortam sağlamaktır. Rollup, kullanıcılara yürütme katmanı sunar ve ardından işlem verilerini Layer 1'e, örneğin Ethereum üzerindeki Arbitrum, Optimism, zkSync gibi platformlara iletir.

Sıralayıcı, bu işlemleri gruplar halinde sıralamaktan sorumlu olan varlıklardır. Kullanıcıların dağınık işlemlerini alır, bunları zincir dışında toplar ve ardından bir grup sıkıştırılmış sıralı işlem oluşturur. Bu işlemler daha sonra bloklara yerleştirilebilir ve ana Layer 1'e gönderilebilir.

Rollup aslında sıralayıcıya ihtiyaç duymaz; bu sadece daha düşük ücretler ve daha hızlı işlem onayları sağlamak amacıyla bir tasarım tercihi. Örneğin, rollup, çoğu rollup'ın veri kullanılabilirliği elde etmek için Ethereum temel katmanını kullandığı gibi, temel katmanı sıralamak için kullanabilir. Ancak, Ethereum temel katmanı nispeten verimsiz ve pahalı olabilir. Bu, şimdiye kadar her ana Layer 2 rollup projesinin merkezi sıralayıcıyı çalıştırmanın daha uygun, daha ucuz ve kullanıcılara daha dost olduğunu keşfettiği anlamına geliyor.

Sıralayıcı, işlemlerin sıralamasını kontrol ettiği için, kullanıcı işlemi ('i gözden geçirme yeteneğine sahiptir; ancak, kullanıcıların işlemleri doğrudan Layer 1'e ) gönderebileceği için tamamen gözden geçirme olasılığı düşüktür. Sıralayıcı ayrıca, kullanıcı grubu için ekonomik kayıplara neden olabilecek maksimum çıkarılabilir değer (MEV)'i de çıkarabilir. Ayrıca, kullanılabilirlik büyük bir sorun olabilir - eğer tek merkezi sıralayıcı devre dışı kalırsa, kullanıcılar bu sıralayıcıyı kullanamaz ve tüm rollup etkilenir.

Çözüm, paylaşımlı, merkeziyetsiz bir sıralayıcıdır. Paylaşımlı sıralayıcı, temelde rollup'a merkeziyetsiz hizmetler sunar. Sansür, MEV çıkarımı ve kullanılabilirlik gibi sorunları çözmenin yanı sıra, paylaşımlı sıralayıcı, çapraz rollup işlevselliğini de tanıtarak çeşitli yeni olasılıkları açar. Espresso, Astria ve Radius, kendi mimarilerinde benzersiz özelliklere sahip yenilikçi paylaşımlı sıralama çözümleri geliştiriyor. Espresso, ağını yönlendirmek için EigenLayer'ı kullanmayı hedeflerken, Astria modüler veri kullanılabilirlik ağı Celestia ile yakın bir ilişki içindedir. Radius ise benzersiz kriptografik mempool'unu tartışmaya getirdi.

Ethereum Layer 2 rollup ekosisteminin sürekli yaygınlaşmasıyla birlikte, genellikle göz ardı edilen bir yön sıralayıcıdır. Sıralayıcı, işlem sıralamasından sorumludur ve rollup üzerinden sıralayıcı kullanarak daha iyi bir kullanıcı deneyimi, daha düşük ücretler ve daha hızlı işlem onayı sağlanabilir. Ancak sorun şu ki, bugüne kadar tüm büyük Ethereum Layer 2 şirketleri, kendi benzersiz merkeziyetsiz sıralayıcılarını çalıştırmanın en uygun, kullanıcı dostu ve maliyet açısından daha düşük olduğunu keşfetmiştir. Sıralayıcının işlem incelemesi, MEV çıkarımı ve tek nokta arıza ( kullanılabilirlik sorunları ) konusundaki gücü göz önüne alındığında, bu, istenmeyen bir sonuç olarak değerlendirilebilir ve kripto paranın ruhuna da aykırıdır.

Çoğu kripto para şirketi kendi sıralayıcılarının merkeziyetsizlik sorununu çözmüş olsalar da ve bunu bir yol haritası parçası olarak görseler de, merkeziyetsizlik sağlama konusunda gerçekten bir fikir birliği sağlanamamıştır. Ayrıca, Arbitrum ve Optimism'in 2021 yılının ikinci yarısından itibaren kendi çözümlerini sunduğunu ve merkeziyetsiz sıralayıcılar konusunda somut bir ilerleme kaydedemediklerini belirtmeliyiz.

Bir adım geri gidersek, blok zinciri, bloklar halinde sıralanmış ve zaman damgası olan işlem verilerinden oluşan dağıtık bir veri defteridir. Başlangıçta, bu işlem verileri düzensiz ve örgütsüzdü. Sıralandıktan sonra, bloklar halinde organize edilebilir ve yürütülebilir, böylece blok zincirinin yeni bir durumu oluşturulabilir. Ethereum gibi Layer 1 blok zincirleri için, bu işlem sıralaması Ethereum'un temel katmanında gerçekleşir.

Ethereum'un en popüler ölçeklenebilirlik çözümü olan Layer 2 rollup katmanında, işlem sıralaması giderek daha ciddi bir sorun haline gelmiştir. Unutmayın ki, rollup'ın temel işlevi kullanıcılara güvenli ve ucuz bir işlem yeri sağlamaktır. Kısacası, Layer 2 rollup kullanıcıya bir yürütme katmanı sunar ve ardından işlem verilerini üst katman olan Layer 1'e, yani Ethereum'un Arbitrum, Optimism, zkSync gibi çözümlerine gönderir. Layer 1'e gönderilen tek bir işlem paketi genellikle yüzlerce veya binlerce sıkıştırılmış Layer 2 işlemi içerir, böylece Layer 1'e veri göndermenin maliyeti düşer.

Layer 2 rollup dünyasında, sıralayıcı, işlemleri gruplamak için yetkiye sahip olan bir varlıktır. Sıralayıcı, kullanıcılardan gelen düzensiz işlemleri alır, bunları zincir dışında gruplar halinde işler ve ardından sıkıştırılmış sıralı işlemlerden oluşan bir yığın oluşturur. Bu işlemler daha sonra bloklara yerleştirilebilir ve ana Layer 1'e gönderilebilir. Toplu işlemler ayrıca veri kullanılabilirliği (DA) katmanı ( genellikle Eter için, mevcut en çok kullanılan rollup'lar ) üzerinde kullanılır. Ayrıca kullanıcılara, sıralayıcının kullanıcıların işlemlerini aldıktan sonra "yumuşak onay" olarak neredeyse anlık bir makbuz sağlayacağına dair yumuşak bir taahhüt sunar. "Sert onay" ise, işlem Layer 1 katmanına gönderildikten sonra alınır.

Temelde, sıralayıcının çok net bir hedefi vardır: kullanıcı deneyimini iyileştirmek. Sıralayıcıyı kullanarak Layer 2 işlemleri yapmak, "hızlı şerit" kullanmaya benzer, bu da daha düşük ücretler ve daha hızlı işlem onayları anlamına gelir. Aslında, sıralayıcı, yüzlerce hatta binlerce Layer 2 işlemini tek bir Layer 1 işlemi halinde topluca sıkıştırarak gas ücretlerinden tasarruf sağlar. Ayrıca, sıralayıcının sunduğu yumuşak onay, rollup işlemlerinin kullanıcılara hızlı blok onayı sağlamasına olanak tanır. Bu kombinasyon, kullanıcıların Layer 2 rollup'ı kullanma deneyimlerini iyileştirmeye yardımcı olur.

Önemli olan, rollup'ların sıralayıcıya ihtiyaç duymadığıdır; bu sadece daha iyi bir kullanıcı deneyimi için yapılmış bir tasarım seçimidir. Örneğin, çoğu rollup, veri kullanılabilirliğini artırmak için Ethereum Layer 1'i kullanıyorsa, aynı zamanda sıralama yapmak için de bunu kullanabilir. Ethereum Vakfı'ndan Justin Drake, bunlara "rollup temelli" dedi. Ancak, Ethereum'un temel katmanının muhtemelen görece düşük verimli ve pahalı olacağı, özellikle Layer 2 işlem hacmi çok yüksek olduğunda düşünülürse. Esasen, rollup'ın işlem hacmi Ethereum Layer 1 veri sıralama hızının sınırlamaları altında kalacaktır. Kullanıcılar ayrıca Ethereum üzerinde işlem yaparken aynı işlem onay gecikmelerini yaşayacaktır. Bu, bugüne kadar her büyük Layer 2 genişleme projesinin, merkezi bir sıralayıcı işletmenin daha uygun, daha ucuz ve kullanıcı dostu olduğunu keşfettiği anlamına geliyor. Layer 2 kullanıcıları sıralayıcıyı atlatmak için doğrudan Layer 1'e işlem gönderebilirken, Layer 1'e işlem gas ücreti ödemeleri gerekmekte ve işlemler nihayet tamamlanması için daha uzun zaman alabilir. Bu, büyük ölçüde Layer 2 rollup ile işlem gerçekleştirme amacına ters düşmektedir.

Sıralayıcı, işlemlerin sıralamasını kontrol ettiğinden, teorik olarak kullanıcı işlemlerini dahil etmeme hakkına sahiptir (. Ancak, kullanıcılar gaz ücretini ödemeye istekli ve yetenekli olduklarında, doğrudan Layer 1'e işlem de gönderebilirler ). Sıralayıcı ayrıca işlem grubundan MEV çekebilir, bu da kullanıcı grubuna ekonomik kayıplara neden olabilir. Şu anda tüm ana rollup işlemlerinin durumunda olduğu gibi yalnızca bir sıralayıcı varsa, merkeziyetçilik riski daha da artar. Bu durumda, kullanılabilirlik bir sorun haline gelebilir; eğer tek sıralayıcı arızalanırsa, tüm rollup etkilenir. Çoklu sıralayıcı ayarları bu riski azaltabilir.

Bu ayar sayesinde, sıralayıcı kullanıcıların yarı güvenilir bir tarafı olarak görülebilir. Sıralayıcı kullanıcıların Layer 2'yi kullanmasını engelleyemez, ancak kullanıcıların işlemlerini geciktirebilir, bu da kullanıcıların ek gas ücreti ödemesine neden olur ve kullanıcıların işlemlerinden değer elde eder.

MEV burada özellikle önemlidir. MEV, blok üretiminden elde edilen değeri ifade eder, birinci seviye madencilik ( veya staking ) blok ödülleri ve gas ücretlerini aşar. Bu, blok içindeki işlemleri manipüle ederek, yani işlemleri dahil etme, hariç tutma ve işlem sırasını değiştirme yoluyla elde edilen bir değerdir. Örneğin, MEV elde etmenin yaygın biçimleri arasında ön koşul çalıştırma ve sandviç saldırıları yer alır.

Sıralayıcıların Layer 2 rollup içindeki rolü göz önüne alındığında, dışarıdaki tüm kullanıcı işlemlerini anlayabilirler. Ayrıca, bu sıralayıcılar genellikle projelerin kendisi veya yan ekipleri tarafından işletildiğinden, örneğin OP Mainnet'in Optimistic Vakfı ve Arbitrum One ve Nova'nın Arbitrum Vakfı gibi, birçok kullanıcı potansiyel MEV çıkarımını göremeyeceklerinden endişe ediyor. Bu endişeler olmasa bile, projelerin kendi merkezi sıralayıcılarını işletmesiyle, bu protokollerin güvenilmezliği ve merkeziyetsizlik derecesi kullanıcıları etkileyebilir. Bu protokollerin güvenilirliği ve merkeziyetsizliği kesinlikle sorgulanacaktır.

Bu yazının yazıldığı sırada, tüm ana Ethereum Layer 2 sürümleri merkezi bir sıralayıcıya bağımlıdır. Ethereum işlemlerinin giderek daha fazla Layer 2 çözümlerine kaydırılmasıyla birlikte, Ethereum'un doğrulayıcı seti kendisi merkeziyetsiz olmasına rağmen, görünüşe göre çok sayıda işlem (, yani Layer 2'deki işlemler ), tek bir sıralayıcı biçimindeki merkezi güçlerden etkilenmektedir.

Beklenildiği gibi, bu şirketlerin çoğu kendi sıralayıcılarının merkeziyetsizlik problemini çözmüş ve bunu yol haritalarının bir parçası olarak almıştır. Bu, merkeziyetsizliğin Layer 2 vizyonunun bir parçası olduğuna dair olumlu bir işaret olsa da, Arbitrum ve Optimism'in 2021'in sonlarından beri kendi çözümlerini sunmuş olduklarını ve merkeziyetsiz sıralayıcılar konusunda önemli bir ilerleme kaydetmediklerini belirtmek gerekir.

Çoğu önde gelen şirket, kaynaklarını çekirdek ürünlerini ve işlevlerini geliştirmeye yönlendiriyor gibi görünüyor, merkeziyetsizlik üzerine odaklanmak yerine. Bu tam anlamıyla bir eleştiri değil, çünkü rekabetin yoğun olduğu bir ortamda, rekabetçi ürünlere sahip olmadan merkeziyetsizliğe odaklanmak hiçbir şirketin en iyi çıkarlarına uygun değildir, bu da bir anlamda anlaşılabilir. Ancak, ağ şirketlerinin olgunlaşmasıyla birlikte, bu bakış açısı değişiyor ve tartışmalar hızla sıralayıcı merkeziyetsizliği ve güvenilirliği artırmaya doğru kayıyor.

Merkeziyetsiz sıralayıcılara olan bağımlılığın getirdiği risk derecesi hakkında bazı tartışmaların olduğu vurgulanmalıdır.

Yukarıda belirtildiği gibi, sıralayıcılar işlemlerin sıralamasını kontrol ettiğinden, kullanıcı işlemlerini hariç tutabilir veya MEV'yi çıkarabilirler. Ancak, sıralayıcılar nihayetinde kullanıcıları rollup işlemlerinin dışına tamamen çıkartamazlar. Kullanıcılar, sıralayıcıyı atlayarak doğrudan Layer 1'e işlem gönderme ( hakkına sahiptir, yeter ki bunu istemiş ve artan gas maliyetini ödemeye istekli olsunlar ). Kötü niyetli sıralayıcılar işlemlerde gecikmelere yol açabilir ve kullanıcıların ek maliyetler üstlenmesine neden olabilir, ancak nihayetinde tamamen denetleme yapamazlar. Daha önce, büyük hiçbir Layer 2 şirketi sıralayıcılarını merkeziyetsiz hale getirmeye son derece odaklanmamıştı, bu muhtemelen nedenlerden biri. Yine de, sıralayıcıların işlemleri yeniden sıralayarak MEV'yi çıkarması, özellikle OP Mainnet gibi özel mempool'larda bir sorun olmaya devam etmektedir.

Belki de daha büyük sorun gerçek zamanlılıkta yatıyor. Ana rollup programlarının tek bir merkezi sıralayıcıyı çalıştırdığı göz önüne alındığında, bu sıralayıcılar sorun yaşarsa, tüm rollup programları olumsuz etkilenir. Kullanıcılar hala Layer 1'e doğrudan erişerek işlem yapabilir, ancak bu özellikle kalıcı bir yöntem değildir ve çoğu işlem için etkili olması pek olası değildir. Layer 2 rollup kullanmanın tüm anlamı işlem maliyetlerinden tasarruf etmektir. Kripto paraların arkasındaki temel fikirlerden biri, geleneksel finans alanında olduğu gibi, tek bir merkezi sağlayıcıya bağımlılığı önlemektir (, bu nedenle sıralayıcıların merkezi olması açıkça çözülmesi gereken önemli bir sorundur ve paylaşılmış sıralayıcılar Layer 2 rollup pazarına getireceği anahtar açılımlardan biri olacaktır.

Yukarıda belirtilen sorunları çözmenin yeni yolu merkeziyetsiz paylaşımlı sıralayıcıdır. Farklı projelerin çözümleri farklılık gösterse de, tek bir merkezi sıralayıcının yerini alacak temel fikir aynıdır. Buradaki "paylaşımlı" ifadesi, farklı rollup'ların aynı ağı kullanabileceği anlamına gelir; yani, birden fazla rollup'tan gelen işlemler sıralanmadan önce bir bellek havuzunda bir araya getirilir ), bu da MEV çıkarımının ve gözetime tabi olma olasılığını azaltmaya yardımcı olur (. Buradaki "merkeziyetsiz" ifadesi, liderin döngüsel olarak değişmesi kavramını ifade eder; yani, tüm işlemleri her zaman tek bir aktör sıralamaz, bunun yerine merkeziyetsiz bir aktör grubundan bir lider seçilir. Bu, gözetime karşı koruma sağlamaya ve geçerlilik garantisi sunmaya yardımcı olur.

Bu, çeşitli Layer 1'in lider değiştirme mekanizmasıyla çalışma şekline çok benzer. Aslında, merkeziyetsiz sıralama katmanını inşa etmek, merkeziyetsiz Layer 1 inşa etmekle benzerdir, yani bir doğrulayıcı seti inşa etmeyi gerektirir. Doğru