本文探讨了 Layer2 网络中中心化 Sequencer 的问题,指出其可能导致单点故障、交易审查和 MEV 垄断等风险。文章分析了去中心化 Sequencer 如何通过节点网络、共识机制和跨 rollup 验证来解决这些问题,以及实现去中心化 Sequencer 的可行性方案,例如使用分布式验证技术(DVT)或共享排序层。
为什么 Layer2 要去中心化其排序器?
排序器是 L2 网络的空中交通管制(ATC)系统;但是,如果空中交通管制没有以正确的方式履行其职责,可能会颠覆整个航空业。同样,排序器需要更有效地履行其职责;否则,使用 L2 以获得更好 UX 的信任最终会消失,并破坏需要 L2 来扩展以太坊的全部目的。
以太坊的创始人 Vitalik Buterin 正确地承认了这一担忧,他说今天存在于以太坊上的rollups和 layer-2 基本上都有辅助轮或某种后门,允许开发者进入并停止或更改协议。由于这种中心化,围绕解决区块链三难困境的 rollups 的本质,由于中心化的排序器而逐渐消失。目前的需求是去中心化 Layer2 排序器。
要理解为什么 L2 会自愿去中心化其排序器,我们需要首先了解 L2 目前关于中心化排序器的状态。在 rollups/L2 的当前状态下,每个 rollup 链都有一个单一的排序器,它直接接收来自用户的订单,以对他们的交易进行排序,并将它们放入区块中,以便以以下方式从 L1 链进行验证;
毫无疑问,从用户的角度来看,这个过程非常有效,因为用户支付更低的 gas 费用并享受更快的最终性。但是,用户必须为使用单一排序器进行 rollups 付出代价。如果有人问,什么代价是 Vitalik Buterin 一次又一次承认的中心化的代价!
因此,rollup 环境容易受到 SPOF 或单点故障的影响,如果单一排序器无法运行并离线,Layer 2 链就会停止。在 Arbitrum Rollup 链上,2023 年 12 月发生了这样的事件,当时排序器离线 78 分钟,导致网络陷入停顿。虽然 Arbitrum One 是唯一可以解决网络非活跃性的 rollup 链,但它需要将近一周的时间才能恢复正常,这仍然需要可行才能在其上托管一个完整的全球金融系统。因此,此类事件可能导致用户失去机会,并失去对去中心化技术的信任。例如,如果在这样的时间有有利的交易选择,用户将失去该机会,因为只有一个单一的排序器集管理着整个网络生态系统,该系统突然离线。从而阻止他们在不久的将来使用具有中心化排序器的 rollup 环境。
此外,单一的中心化排序器集还暴露了其他漏洞,如交易审查和通过抢先交易和回溯交易以及三明治攻击垄断 MEVs 以及缺乏跨 rollup 的可组合性,我们已经在多个 rollup 链上看到了这种情况。但是,当去中心化的排序器进入该领域时,这种情况会发生变化。
一个去中心化的排序器带来了一个节点网络,这些节点将被赋予为更大的 rollup 链排序交易的任务。由于将基于共识在大量节点网络中随机选择,为所有连接的 rollup 链排序交易,因此它极大地解决了 rollup 链的中心化问题,并以以下方式消除了以 SPOF、MEV 和 rollup 链上的交易审查形式的攻击,如下所述:
如上所示,交易由用户加密交易并通过 PVDE 函数将其放入执行的 mempool 中记录。排序器将被赋予一个密钥份额,他们将使用该密钥来解密交易,以便按照它们出现的顺序执行交易,并且 PVDE 将评估他们是否基于时间锁定哈希算法对交易进行排序。由于整个过程是以循环方式完成的,因此任何单一排序器都没有任何机会以任何方式利用自己,例如重组交易、拒绝服务或审查。
此外,共识机制的使用将理想地引发去中心化,同时在 layer2 rollup 链上提议和排序交易,因为所有排序将随后被签名并通过共识提议给网络,以便所有参与的排序器节点通过 L1 链执行到区块中进行验证。
去中心化排序器集的另一个优点是可以使用跨不同 rollup 环境的排序器验证交易。
通过这种方式,rollup 运营商也可以经济地追求去中心化排序,因为所有 rollup 排序器/验证器网络都将在积极地发挥互补作用,从 360 度角度保持整个 rollup 生态系统的功能性、成本效益和安全性。
当我们谈论 layer2 的去中心化排序器时,在一个频谱的一端,我们必须适当地承认并非所有区块链/rollup 链都是同步的。因此,如果 Layer 2 打算首先使用去中心化排序器,他们将不得不通过一些崇高的手段解决区块链同步性问题。
它可以通过 DVT 或分布式验证器技术来实现,其中每个私有验证器/排序器密钥,对于它自己的 rollup 链,都将被分解并存储在分布式验证器集群中,并且代表分布式集群的密钥将被共同用于签署交易以验证区块,或者用于所有 rollup 的共享排序层,以验证/排序其链上的交易。这种做法可以简化所有 rollup 链的 排序器之间的更好协调,以简化排序器的去中心化。
目前,一些区块链协议已经设计了这种方法,标准化了跨不同 rollup 生态系统的语言,以提供中间件支持,以便所有 rollup 环境可以动态地通信并建立去中心化排序。
- 原文链接: zeeve.io/blog/why-would-...
- 登链社区 AI 助手,为大家转译优秀英文文章,如有翻译不通的地方,还请包涵~
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