Ethereum Katman 2 ağının merkeziyetsiz sıralayıcı sorunları ve merkeziyetsiz çözümleri

1. Önemli Noktalar

• Sıralayıcı, Katman 2 ağındaki işlemleri sıralayıp paketlemekten sorumlu olan, kritik bir bileşendir. Şu anda yaygın Katman 2 ağları genellikle merkezi sıralayıcılar kullanmakta olup, bu durum sansür, MEV çıkarımı ve tek nokta arızası gibi riskler taşımaktadır.

• Merkeziyetsizlik paylaşım sıralayıcı ağı, bu sorunların çözümü için bir çözümdür; birden fazla Katman 2 ağına sıralama hizmeti sunarak sansüre karşı dayanıklılık, hızlı onay ve rollup'lar arası birlikte çalışabilirlik sağlar.

• Espresso, Astria ve Radius gibi projeler, her biri kendine has özelliklerle merkeziyetsizlik paylaşımlı sıralayıcı çözümleri geliştiriyor. Espresso, EigenLayer'ı kullanırken, Astria Celestia ile iş birliği yapıyor, Radius ise şifreli bellek havuzunu benimsiyor.

• Mevcut Katman 2 ağları üç seçeneği bulunmaktadır: merkezi bir sıralayıcı kullanmaya devam etmek, üçüncü taraf paylaşımlı sıralayıcıyı entegre etmek veya merkeziyetsizlik çözümlerini kendileri geliştirmek. Farklı seçeneklerin her birinin avantajları ve dezavantajları vardır.

• Sıralayıcı merkeziyetsizlik, Katman 2 ekosisteminin gelişiminde önemli bir trend olacak ve güvenlik, birlikte çalışabilirlik ve kullanıcı deneyimi ile ilişkilidir. Gelecekte daha fazla proje bu alana katılacak.

2. Giriş

Ethereum Katman 2 genişleme ağının yaygınlaşmasıyla, sıralayıcı bu kilit bileşen giderek daha fazla ilgi çekiyor. Sıralayıcı, işlem sıralamasını üstlenir, daha iyi bir kullanıcı deneyimi, daha düşük maliyetler ve daha hızlı onaylar sağlayabilir. Ancak şu anda ana akım Katman 2 ağları genellikle merkezi sıralayıcılar kullanıyor, bu da sansür, MEV çıkarımı ve tek nokta arızası gibi riskleri beraberinde getiriyor, bu da kripto para birimlerinin merkeziyetsizlik ruhuyla çelişiyor.

Çoğu Katman 2 projesi sıralayıcıyı merkeziyetsizlik açısından yol haritasına dahil etse de, uygulama yöntemlerinde bir fikir birliği yoktur. Bu rapor, sıralayıcının rolünü, mevcut durumu ve geliştirilen merkeziyetsiz paylaşılan sıralayıcı çözümlerini derinlemesine inceleyecektir. Espresso, Astria ve Radius gibi önemli projelerin teknik özelliklerini detaylı bir şekilde tanıtacak ve bunun Ethereum Katman 2 ekosisteminin geleceği üzerindeki etkisini değerlendireceğiz.

3. Sıralayıcı nedir?

Blok zinciri esasen, bloklar halinde sıralanmış zaman damgalı işlem verilerinden oluşan dağıtık bir veri defteridir. Bu işlem verileri başlangıçta düzensizdir ve sıralandıktan sonra bloklar halinde düzenlenip yürütülmesi gerekir, böylece yeni bir blok zinciri durumu oluşturulur. Ethereum gibi Katman 1 blok zincirleri için, bu işlem sıralaması temel katmanda gerçekleşir.

Katman 2 rollup ağında, işlem sıralaması önemli bir sorun haline gelmiştir. Rollup'ın ana işlevi, kullanıcılara düşük maliyetli işlemler için güvenli bir alan sağlamaktır. Kısacası, Katman 2 rollup, kullanıcılara bir yürütme katmanı sağlar ve ardından işlem verilerini üst katman olan Katman 1'e gönderir. Katman 1'e gönderilen tek bir işlem grubu genellikle yüzlerce veya binlerce sıkıştırılmış Katman 2 işlemi içerir, böylece Katman 1'e veri gönderme maliyeti düşer.

Katman 2 rollup dünyasında, sıralayıcı, işlemleri gruplamak için yetkiye sahip olan bir varlıktır. Sıralayıcı, kullanıcılardan gelen dağınık işlemleri alır, bunları zincir dışında gruplar halinde işler ve ardından sıkıştırılmış sıralı işlemlerden oluşan bir yığın oluşturur. Bu işlemler bloklara yerleştirilebilir ve Katman 1'e gönderilebilir. Sıralayıcı ayrıca kullanıcılara "yumuşak onay" olarak neredeyse anlık makbuzlar sağlar, "sert onay" ise işlemlerin Katman 1'e gönderilmesinin ardından alınır.

Neden Rolluplar sıralayıcı kullanıyor, neden bu bir sorun?

Sıralayıcının temel hedefi kullanıcı deneyimini iyileştirmektir. Sıralayıcıyı kullanarak Katman 2 işlemleri yapmak, "hızlı şerit" kullanmaya benzer; bu, daha düşük ücretler ve daha hızlı onaylar sağlar. Sıralayıcı, yüzlerce hatta binlerce Katman 2 işlemini tek bir Katman 1 işlemine sıkıştırarak gas ücretlerinden tasarruf sağlar. Ayrıca, sıralayıcının sunduğu yumuşak onay, rollup işlemlerinin kullanıcılara hızlı onaylar sunmasını sağlar.

Önemli olan, rollup'ın bir sıralayıcı kullanmak zorunda olmamasıdır; bu sadece daha iyi bir kullanıcı deneyimi sağlamak için yapılmış bir tasarım seçimidir. Örneğin, rollup sıralama için Ethereum Katman 1'i de kullanabilir, ancak bu daha düşük verimlilik ve daha yüksek maliyetle sonuçlanabilir. Bu nedenle, bugüne kadar her büyük Katman 2 projesi merkezi bir sıralayıcı çalıştırmayı seçmiştir, bunun daha uygun, daha ucuz ve daha kolay kullanılabilir olduğunu düşünmektedir.

Ancak, sıralayıcı işlemlerin sıralamasını kontrol ettiğinden, teorik olarak kullanıcı işlemlerini dahil etmeme hakkına sahiptir (, kullanıcılar doğrudan Katman 1'e işlem gönderebilse de ). Sıralayıcı ayrıca işlem grubundan MEV çıkarabilir, bu da kullanıcılara ekonomik kayıplara neden olabilir. Eğer yalnızca bir merkezi sıralayıcı varsa, tek nokta arıza riski daha büyük olacaktır.

Bu ayar sayesinde, sıralayıcı kullanıcıların yarı güvenilir bir tarafı olarak değerlendirilebilir. Sıralayıcı, kullanıcıların Katman 2'yi kullanmasını engelleyemese de, kullanıcı işlemlerini geciktirebilir, ek gas ücretiyle sonuçlanabilir ve kullanıcı işlemlerinden değer elde edebilir.

MEV'in ilişkisi

MEV( maksimum çıkarılabilir değer ) burada özellikle önemlidir. MEV, blok üretiminden elde edilen standart blok ödülleri ve gas ücretlerinin ötesindeki ek değerdir, blok içindeki işlem sırasını manipüle ederek çıkarılır. Yaygın formlar arasında önden işlem ve sandviç saldırıları gibi yöntemler bulunmaktadır.

Sıralayıcıların Katman 2 rollup içindeki rolü göz önüne alındığında, bunlar zincir dışındaki tüm kullanıcı işlemlerini anlayabilirler. Bu sıralayıcılar genellikle projelerin kendisi veya bağlı ekipler tarafından işletildiğinden, birçok kullanıcı potansiyel MEV çıkarımlarını görememekten endişe duyuyor. Bu endişeler olmasa bile, merkeziyetsiz sıralayıcıların kullanımı bu protokollerin merkeziyetsizlik derecesini etkileyecektir.

Sıralayıcı pazar durumu

Şu anda tüm ana Ethereum Katman 2 ağları merkezi sıralayıcılara bağımlıdır. Daha fazla Ethereum işlemi Katman 2'ye aktarılırken, Ethereum doğrulayıcı seti merkeziyetsiz olsa da, çok sayıda işlem merkezi sıralayıcı biçimindeki merkezi güçlerin etkisi altındaymış gibi görünüyor.

Çoğu Katman 2 projesi, sıralayıcıyı Merkeziyetsizlik olarak listelemeyi yol haritalarına dahil etmiştir. Ancak dikkat çekici olan, Arbitrum ve Optimism'in 2021 sonundan beri kendi çözümlerini sunmuş olmalarıdır, Merkeziyetsiz sıralayıcı konusunda önemli bir ilerleme kaydedemedikleri söylenebilir.

Çoğu üst düzey proje, kaynaklarını ana ürün ve işlevleri geliştirmeye yönlendiriyor gibi görünüyor, merkeziyetsizlik üzerine odaklanmak yerine. Bu, rekabetçi bir ortamda anlaşılabilir, ancak ağ olgunlaştıkça, insanların tartışmaları hızla sıralayıcı merkeziyetsizliği ve güvenilirliği artırma üzerine kayıyor.

Diğer sorunlar

Merkeziyetsizlik sıralayıcılarına olan bağımlılığın getirdiği risk dereceleri hakkında bazı tartışmalar bulunmaktadır.

Daha önce belirtildiği gibi, sıralayıcılar işlem sıralamasını kontrol ettikleri için, kullanıcı işlemlerini hariç tutabilir ve MEV'yi çıkarabilirler. Ancak sıralayıcılar nihayetinde kullanıcıları rollup işlemlerinden tamamen hariç tutamaz, kullanıcılar sıralayıcıyı atlayarak doğrudan Layer 1'e işlem gönderebilir (, daha yüksek bir gas ücreti ödemeyi göze aldıkları sürece ). Bu, bazı büyük Layer 2 projelerinin daha önce merkeziyetsiz sıralayıcılara pek dikkat etmemelerinin nedenlerinden biri olabilir. Ancak sıralayıcıların işlemleri yeniden sıralayarak MEV çıkarma durumu hala bir sorun, özellikle özel bellek havuzları için.

Belki de daha büyük sorun kullanılabilirliktedir. Eğer tek bir merkezi sıralayıcı sorun yaşarsa, tüm rollup ağı etkilenir. Kullanıcılar Layer 1'e doğrudan erişerek işlem yapabilir, ancak bu sürdürülebilir bir yöntem değildir ve çoğu işlem için uygun değildir. Kripto paranın temel ilkelerinden birinin tek bir merkezi sağlayıcıya bağımlılığı önlemek olduğu düşünüldüğünde, sıralayıcı merkeziyetsizliği kesinlikle çözülmesi gereken önemli bir sorundur.

4. Çözüm: Merkeziyetsizlik Paylaşımlı Sıralayıcı

Genel Bakış

Yukarıda belirtilen sorunları çözmek için yeni bir çözüm, merkeziyetsizlik paylaşılan sıralayıcıdır. Farklı projelerin spesifik uygulamaları farklılık gösterse de, temel fikir merkezi bir sıralayıcı yerine merkeziyetsiz bir ağı kullanmaktır. Buradaki "paylaşılan" ifadesi birçok rollup'ın aynı ağı kullanabileceğini, farklı rollup'lardan gelen işlemlerin sıralanmadan önce bir bellek havuzunda toplandığını ifade eder. Bu, MEV çıkarımını ve denetim olasılığını azaltmaya yardımcı olur. "Merkeziyetsizlik" ise, merkeziyetsiz düğümler grubundan sıralayıcı seçmek için lider döngüsü mekanizmasını kullanmayı ifade eder. Bu, denetimi önlemeye ve kullanılabilirlik garantisi sağlamaya yardımcı olur.

Bu, çeşitli Layer 1'in lider değişim mekanizması ile çalışma şekliyle çok benzer. Aslında, Merkeziyetsizlik sıralama katmanı inşa etmek, Merkeziyetsizlik Layer 1 inşa etmekle benzer; her ikisi de bir doğrulayıcı kümesi inşa etmeyi gerektirir. Farklı projeler bu gereksinimi karşılamak için farklı yöntemler benimsemiştir.

Paylaşılan sıralayıcı, MEV çıkarım sorununu hafifletmek, sansüre karşı dayanıklılık sağlamak ve rollup'ın kullanılabilirlik garantisini artırmak amacıyla tasarlanmıştır. Ayrıca dikkat edilmesi gereken iki nokta daha var:

1. Merkeziyetsizlik hizmeti: Paylaşılan sıralayıcı çözümü, herhangi bir sayıda rollup için sıralayıcı merkeziyetsizlik hizmeti sunmayı amaçlamaktadır. Tüm bu rollup'lar, bu ağı kendileri kurmak zorunda kalmadan merkeziyetsiz ağın sağladığı sansüre karşı dayanıklılık ve kullanılabilirlikten faydalanacaktır. Bunun çok pahalı ve zaman alıcı bir süreç olabileceği göz önüne alındığında, bu paylaşılan sıralayıcı ağın ana satış noktalarından biridir.

2. Katman 2 birleşebilirliği: Bu paylaşılan sıralayıcı çözümleri, birden fazla rollup'ın işlem sıralamasını işlemek üzere tasarlandığından, şu anda mümkün olmayan benzersiz bir etkileşim garantisi sunabilmektedir. Örneğin, kullanıcı Rollup 1 üzerindeki işlemin yalnızca Rollup 2 üzerindeki belirli bir işlemin de aynı blokta yer alması durumunda yürütülmesini isteyebilir. Bu koşullu işlem içeriği, atomik çapraz rollup arbitrajı gibi yeni olanakların serbest bırakılmasını sağlayabilir.

Aşağıda, birkaç ana paylaşımlı sıralayıcı projesini ve bunların stratejilerini vurgulayacağız.

Espresso

Espresso Systems, Web3'ü ana akıma taşıyan araçlar inşa etmeye kararlıdır, özellikle Katman 2 rollup ve Ethereum ekosistemine odaklanmaktadır.

Espresso sıralayıcı, merkeziyetsizlik rollup'larını sağlarken güvenli, yüksek verimlilikte ve düşük gecikmeli işlem sıralaması ve veri kullanılabilirliği sunmayı amaçlayan merkeziyetsiz bir paylaşılan sıralama ağıdır. Tasarımı, rollup'ların merkeziyetsiz sıralaması ve veri kullanılabilirliğini işlemek için rollup ile alt katman Layer 1 arasında ara ağ olarak hizmet etmektir.

Espresso sıralayıcısının çekirdeği HotShot konsensüs protokolüdür. HotShot açık ve izinsizdir, sıralayıcı ağa katılanların gücünü merkeziyetsizleştirirken yüksek işlem hacmi ve hızlı nihaiyet sağlarken güvenlik ve kullanılabilirliği de garanti eder. HotShot, hisse kanıtı güvenlik modelini benimser, Espresso ekibi tarafından önerilen ana gereksinimlerden biri, doğrulayıcı kümesi boyutunu etkilemeden güçlü bir performans sağlamaktır.

Espresso Systems, mevcut Ethereum doğrulayıcı kümesini kullanarak sıralayıcıları için Ethereum seviyesinde güvenlik sağlamayı hedefliyor. Bu düzenlemenin iki temel nedeni var:

1. Güvenlik: Merkeziyetsizlik PoS konsensüs protokolünü başlatmanın maliyeti son derece yüksektir. Ethereum ile aynı doğrulayıcıları kullanarak, sıralayıcıların ulaşması zor olan güvenlik, kullanılabilirlik ve merkeziyetsizlik seviyelerine ulaşabilir.

2. Teşvik Uyumu: Kavramsal olarak, Ethereum Katman 1 doğrulayıcılarının Ethereum Katman 2 rollup'larının çalıştırıldığı protokole katılması mantıklıdır. Sıralayıcıyı merkeziyetsiz hale getirmek ve güvenliğini sağlamak için Katman 1 doğrulayıcılarıyla iş birliği yapmak, ilgili endişeleri azaltmanın iyi bir yoludur.

Espresso, bunu EigenLayer ile ortaklık kurarak gerçekleştirmeyi hedefleyecek. EigenLayer üzerinden yeniden staking yaparak, kullanıcılar Ethereum ve Ethereum likit staking tokenlerini birden fazla protokolde stake edebilir, böylece ekonomik güvenliği Ethereum'un kendisinin ötesine genişletebilir.

Espresso, işlem maliyetlerini azaltmak için verimli Tiramisu veri kullanılabilirliği çözümünü de kullanmaktadır. Tiramisu üç katmandan oluşmaktadır: Savoiardi temel katmanı en yüksek güvenlik seviyesini sağlarken, Mascarpone ara katmanı küçük veri yönetim komitelerinin seçimleriyle verimli veri kurtarmayı garanti eder, Cocoa üst katmanı Tiramisu'ya içerik dağıtım ağı sağlar.

Espresso Systems, Polygon zkEVM, Injective, AltLayer, Caldera ve Spire gibi projelerle entegrasyonu da içeren birçok ortaklık duyurdu. Ayrıca, HotShot ve Espresso sıralayıcısının ikinci önemli kilometre taşı olan Doppio testnet'ini de yayınladılar.

Astria

Astria, bir paylaşımlı sıralayıcı ağı kurarken, bu ağ tarafından desteklenen ilk rollup olarak Astria EVM'yi geliştiriyor.

Astria'nın paylaşılan sıralayıcı ağı, birden fazla farklı rollup'ın tek bir, izinsiz, merkeziyetsiz sıralayıcı ağı paylaşmasına olanak tanır. Bu ağ sayesinde, Astria, rollup'ların sansüre dayanıklı, hızlı blok onayı ve atomik rollup'lar arası sentez yeteneğine sahip olması için kullanıma hazır bir çözüm sunar.

Astria'nın ağı kendisi bir ara katman blok zinciridir, CometBFT'yi kullanarak bir grup sıralı işlem üzerinde konsensüs sağlar. Bu ağ, birden fazla rollup'tan gelen işlemleri kabul eder, bunları bir blokta sıralar ve veri kullanılabilirlik katmanına yazar.

Rollup, bir blok oluşturulduktan hemen sonra Astria'dan sıralı blokları alabilir ve "yumuşak taahhüt" ile kullanıcılara hızlı onay sağlar. Alternatif olarak, rollup, "sert taahhüt" almak için veri kullanılabilirlik katmanından sıralı blokları alabilir.

Astria EVM, Astria tarafından geliştirilen ilk olacak.