Lời nói đầu

Ethereum hoạt động dựa trên nguyên tắc mỗi nút lưu trữ và thực thi mọi giao dịch được gửi bởi người dùng. Để mở rộng toàn bộ mạng lưới, Ethereum đã áp dụng giải pháp Rollup. Đơn giản nói, nó chuyển hầu hết việc xử lý giao dịch ra khỏi chuỗi (L2), từ đó giảm tải trên mạng chính của Ethereum (L1) và giảm phí giao dịch. Rollup = một tập hợp các hợp đồng thông minh trên L1 + một mạng lưới các nút trên L2, bao gồm cả các hợp đồng thông minh trên chuỗi và các bộ tổng hợp ngoại chuỗi. Nó phụ thuộc vào Ethereum cho việc thanh toán, đồng thuận và sẵn có dữ liệu, trong khi chỉ chịu trách nhiệm thực thi giao dịch. Các nút mạng L2 bao gồm nhiều phần, phần quan trọng nhất trong đó là trình tự. Tuy nhiên, hiện tại, trình tự của Rollups đối mặt với vấn đề tập trung.

Rollup và Sequencer

Rollup là một giải pháp tăng cường cho Ethereum (L1) thực hiện các giao dịch ngoài chuỗi và đóng gói chúng vào các khối. Đối với mỗi khối, Rollup công bố dữ liệu cần thiết để tái tạo trạng thái chuỗi (như một nguồn dữ liệu sẵn có) cho lớp dữ liệu sẵn có và công bố bằng chứng về tính chính xác của việc thực hiện ngoài chuỗi cho lớp giải quyết. Rollup có hai loại: trong trường hợp của ZK-rollup, một chứng minh không biết được công bố với mỗi khối, trong khi trong trường hợp của Optimistic rollup, một chứng minh gian lận chỉ được công bố khi có tranh chấp xảy ra. Sau EIP-4844, khi việc xuất bản dữ liệu chuyển sang blobs, lớp này có thể được gọi là “lớp xuất bản dữ liệu.” Hợp đồng thông minh Rollup trên L1 xác minh các chứng minh đã được công bố. Mỗi Rollup có một hoặc nhiều cầu nối để cho phép chuyển dữ liệu giữa chuỗi cũng như tiền gửi và rút tiền.

Trong logic thực hiện của Rollup, sequencer là một thành phần quan trọng chịu trách nhiệm nhận yêu cầu giao dịch trên L2, xác định thứ tự thực hiện của chúng và đóng gói các giao dịch thành các lô cuối cùng được gửi đến hợp đồng thông minh Rollup trên L1. Điều này đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất xử lý giao dịch và giảm chi phí.

Các chức năng và nguyên tắc hoạt động của bộ sắp xếp có thể tóm tắt thành bốn phần chính:

1. Nhận giao dịch: Sequencer nhận yêu cầu giao dịch từ người dùng hoặc ứng dụng. Những giao dịch này được xử lý trên L2 trước tiên, thay vì trực tiếp trên mạng chính Ethereum.
2. Giao dịch đặt hàng: Bộ sắp xếp viên chức trách vụ trí cho việc sắp xếp các giao dịch nhận được, xác định chuỗi thực thi của chúng. Quy trình này tương tự như những gì các thợ đào Ethereum làm trước khi đóng gói các giao dịch vào các khối.
3. Gói Giao Dịch: Trình tự viên gói gọn các giao dịch đã được đặt hàng vào các lô chứa thông tin tóm tắt của nhiều giao dịch.
4. Nộp đến L1: Cuối cùng, bộ xử lý gửi các lô giao dịch được đóng gói đến mạng chính Ethereum (L1) để thanh toán và lưu trữ dữ liệu. Điều này cho phép L1 xác minh và lưu trữ các cập nhật trạng thái từ L2.

Mặc dù công nghệ Rollup cung cấp một giải pháp mở rộng hiệu quả, nhưng vẫn còn một số vấn đề trong thiết kế và triển khai các bộ sequencers, vấn đề nổi bật nhất trong số đó là vấn đề tập trung quá mức. Hầu hết các dự án Rollup hiện tại hiện vẫn phụ thuộc vào các sequencers tập trung, thường do một thực thể duy nhất hoặc một vài thực thể điều khiển, điều này đặt ra rủi ro rõ ràng về thiếu minh bạch và điểm hỏng duy nhất.

Bỏ qua những giải thích cứng nhắc ở trên, các cuộc thảo luận về các giải pháp trình tự phi tập trung cho L2, như đã đề cập trong các bài viết trước của YBB Capital, cho dù đó là giải pháp L2 của Metis, trực tiếp mở ra việc đặt cọc các nút nhóm trình tự ra thị trường hay dự án độc lập Espresso, bản chất của chúng là phân phối "chiếc bánh lợi nhuận" của trình tự và kỳ vọng cường điệu của thị trường trong tương lai. Do đó, sự quan tâm và tính đúng đắn chính thống là những điểm mấu chốt không thể tránh khỏi.

Lịch sử và Thiết kế của Based Rollup

Nguồn Ảnh: @drakefjustin

Khái niệm Rollup lần đầu tiên được đề xuất bởi người sáng lập Ethereum Vitalik Buterin, người ban đầu hình dung đạt được trạng thái "Total Anarchy" hoàn toàn không bị hạn chế để cho phép mở rộng giao dịch không giới hạn. Với các vấn đề hiện tại với trình tự giải trình, vào năm 2023, nhà nghiên cứu Ethereum Justin Drake đã đề xuất một giải pháp có tên là Based Rollups, trong đó các trình tự được quản lý bởi chính Ethereum L1. Chi tiết như sau (nguồn: xem link mở rộng 1):

Định nghĩa:

“Khi việc xếp hạng của Rollup được điều khiển bởi lớp cơ sở (L1), chúng tôi gọi đó là việc xếp hạng Rollup dựa trên L1 hoặc do L1 điều khiển. Cụ thể, Rollup dựa trên L1 có nghĩa là người đề xuất L1 tiếp theo có thể làm việc mà không cần sự cho phép của người tìm kiếm và xây dựng L1 để bao gồm khối Rollup tiếp theo trong khối L1 tiếp theo.”

Ưu điểm:

Liveness: Based Rollup tận hưởng các cam kết về liveness giống như L1. Lưu ý rằng các Rollup không phải Based với cửa thoát hiểm có liveness giảm (các cửa thoát hiểm là một cơ chế bảo mật trong Rollups cho phép người dùng rút an toàn tài sản từ L2 trở lại chuỗi chính L1 trong trường hợp có vấn đề hệ thống Rollup. Điều này tương tự như một lối thoát khẩn cấp).

Bảo đảm thanh toán yếu: Các giao dịch thông qua cửa thoát cần phải chờ một khoảng thời gian trước khi thanh toán được đảm bảo.

MEV từ Kiểm duyệt: Rollups với cửa thoát hiểm dễ bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng MEV bất lợi từ việc kiểm duyệt sequencer ngắn hạn trong thời gian chờ đợi.

Rủi ro tác động mạng lưới: Việc rời đi hàng loạt do sự cố về sự sống còn của trình tự (ví dụ, cuộc tấn công 51% vào cơ chế xếp hạng PoS phi tập trung) sẽ làm gián đoạn tác động mạng lưới của Rollup. Lưu ý rằng, khác với L1, Rollup không thể phục hồi một cách tinh tế từ sự cố về sự sống còn của trình tự bằng cách sự nhất trí xã hội. Trong tất cả các thiết kế Rollup không dựa trên Base mà chúng ta biết, việc rời đi hàng loạt là thanh kiếm Damocles.

Phạt Gas: Các giao dịch được giải quyết thông qua cửa thoát thường phải chịu một khoản phạt gas cho người dùng (ví dụ, do nén dữ liệu không tối ưu từ các giao dịch không được đóng gói theo lô).

Phân cấp: Dựa trên Rollup dựa vào sự phân cấp của L1, tự nhiên tái sử dụng cơ sở hạ tầng tìm kiếm-xây dựng-đề xuất của L1. Các nhà tìm kiếm và xây dựng của L1 được khuyến khích để bao gồm các khối Rollup trong các khối L1 của họ để khai thác MEV của Rollup. Điều này từ đó khuyến khích các người đề xuất khối L1 đóng gói các khối Rollup trên L1.

Simplicity: Dựa trên Rollup sequencing là phương pháp đơn giản nhất, thậm chí còn đơn giản hơn cả việc sắp xếp tập trung. Dựa trên Rollup không yêu cầu xác minh chữ ký của người sắp xếp, lối thoát, hoặc sự đồng thuận PoS bên ngoài.

Lưu ý Lịch sử: Vào tháng 1 năm 2021, Vitalik đã đề cập đến việc sắp xếp dựa trên L1 như "Total Anarchy," có nguy cơ nhiều khối Rollup được gửi đồng thời, dẫn đến lãng phí gas và công việc. Kế hoạch Tách Biệt Người Đề Nghị - Người Xây Dựng (PBS) hiện tại có thể kiểm soát chặt chẽ việc sắp xếp L1, cho phép tối đa một khối Rollup mỗi khối L1, và không lãng phí gas. Khi khối n+1 của Rollup (hoặc với k >= 1, n+k) bao gồm chứng minh SNARK của khối n, lãng phí của các chứng minh ZK-rollup có thể được tránh.

Chi phí: Quá trình gas của Based Rollup là không — nó thậm chí không yêu cầu xác minh chữ ký từ các sequencers phi tập trung hay tập trung. Sự đơn giản của Based Rollup giảm thiểu chi phí phát triển, rút ngắn thời gian phát hành và giảm thiểu sự phơi bày của các lỗ hổng mã nguồn. Sequencing của Based Rollup cũng không cần token, tránh gánh nặng quy định liên quan đến sequencers dựa trên token.

Sự Căn Cứ Kinh Tế L1: MEV phát sinh từ Based Rollup tự nhiên chảy đến L1 cơ sở của nó. Luồng này tăng cường an ninh kinh tế của L1 và, trong trường hợp đốt MEV, tăng sự khan hiếm kinh tế của các mã thông báo bản địa của L1. Sự căn cứ kinh tế chặt chẽ này với L1 có thể giúp xây dựng sự hợp pháp của Based Rollup. Quan trọng, mặc dù hy sinh doanh thu MEV, Based Rollup vẫn giữ quyền lựa chọn kiếm thu nhập từ các mức phí tắc nghẽn L2 (ví dụ, dưới dạng các mức phí cơ sở EIP-1559).

Chủ quyền: Mặc dù ủy quyền cho việc xếp hạng tới L1, Based Rollup vẫn giữ chủ quyền. Based Rollup có thể có một token quản trị, thu phí cơ bản, và sử dụng doanh thu từ các khoản phí cơ bản này một cách thích hợp (ví dụ, Optimism quỹ cho hàng hóa công cộng).

Nhược điểm:

Không có Doanh thu MEV: Based Rollup nhường MEV cho L1, giới hạn doanh thu của nó chỉ trong phí cơ bản. Theo cách không hợp lý, điều này có thể tăng doanh thu tổng thể của Based Rollup. Lý do là cảnh quan Rollup dường như là người chiến thắng mang hết, nơi mà Rollup thành công có thể tận dụng tính bảo mật, phân cấp, tính đơn giản và tính nhất quán của Based Rollup để đạt sự thống trị và cuối cùng làm tối đa hoá doanh thu.

Xếp lịch bị ràng buộc: Ủy quyền xếp lịch cho L1 giảm tính linh hoạt trong việc xếp lịch. Điều này khiến cho một số dịch vụ xếp lịch trở nên khó khăn hơn, hoặc thậm chí là không thể thực hiện được:

Pre-Confirmation: Xác nhận trước: Xác nhận trước nhanh chóng không phải là vấn đề đối với việc xếp hàng tập trung và có thể đạt được thông qua sự đồng thuận PoS bên ngoài. Việc sử dụng xếp hàng L1 cho việc xác nhận trước nhanh chóng là một câu hỏi mở, với nhiều hướng nghiên cứu hứa hẹn, bao gồm EigenL, Danh sách Bao gồm và Trái phiếu Builder.

Đến sớm được phục vụ trước (FCFS): Không chắc chắn liệu việc sắp xếp FCFS kiểu Arbitrum có thể được triển khai trên Based Rollup hay không. EigenL có thể cung cấp một lớp phủ FCFS cho Based Rollup được xếp hàng trên L1.

Đặt tên:

Tên “Based Rollup” được đặt theo sự gần gũi với chuỗi cơ sở (Base L1). Điều này trùng khớp ngẫu nhiên với thông báo gần đây của Coinbase về chuỗi Cơ sở. Thú vị thay, Coinbase đã chia sẻ hai mục tiêu thiết kế trong thông báo về Cơ sở của họ:

Không có token: “Chúng tôi không có kế hoạch phát hành một token mạng mới.” Phi tập trung: “Chúng tôi dự định dần dần phi tập trung blockchain theo thời gian.”

Base có thể đạt được sự phi tập trung không cần token bằng cách trở thành Based Rollup.

Nguồn Ảnh: @jchaskin22

Tóm lại, Based Rollup cho phép bất kỳ ai mở rộng các khối Rollup, xuất bản các thay đổi trạng thái giao dịch được sắp xếp theo trình tự thành L1 để trích xuất MEV từ L2, với tất cả trình tự và bảo mật được cung cấp bởi Ethereum L1. Cách tiếp cận này tránh sự cần thiết của sự đồng thuận PoS bên ngoài và các mã thông báo Rollup cụ thể. So với các Rollup khác yêu cầu chức năng "cửa thoát hiểm khẩn cấp" thiết yếu để bảo vệ tài sản, tầm nhìn của Based Rollup loại bỏ nhu cầu này, đảm bảo hoàn thành giao dịch suôn sẻ trên Rollup miễn là Ethereum tiếp tục chạy an toàn.

Dựa trên Rollup và Taiko Labs

Nguồn Ảnh: Trang Web Chính Thức của Taiko

Taiko Labs là nhóm chính phát triển và quảng bá Based Rollup, một giải pháp tăng cường Ethereum Layer 2. Tầm nhìn của họ là giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng của Ethereum mainnet thông qua các công nghệ đổi mới như Based Rollup. Taiko Labs có ba tính năng chính:

1. Fully Ethereum-Equivalent (Type 1) ZK-EVM: Sử dụng một zkEVM Loại 1 cung cấp sự tương thích đầy đủ với Ethereum, nhà phát triển có thể dễ dàng di chuyển các ứng dụng phi tập trung (dApps) giữa Ethereum và Taiko mà không cần lo lắng về việc thất bại trong việc thực thi hợp đồng thông minh.
2. Mã nguồn mở: Toàn bộ mã nguồn của Taiko đều có sẵn trên GitHub, cho phép bất kỳ ai xem xét, xây dựng hoặc sửa đổi nó. Phương pháp mã nguồn mở này đảm bảo rằng việc phát triển công nghệ blockchain không bị giới hạn trong một nhóm nhỏ mà bao gồm sự đóng góp từ cộng đồng toàn cầu của các nhà phát triển.
3. Hoàn toàn Phi Tập Trung: Ngoài việc đảm bảo tính tương thích cao với EVM, Taiko cam kết đạt được sự phi tập trung hoàn toàn. Taiko dự định gửi các khối và tạo ra zkPs thông qua người đề xuất và người xác minh phi tập trung, đảm bảo tính phi tập trung của giao thức.

Taiko nhằm xây dựng một loại ZK-EVM tương đương hoàn toàn với Ethereum loại 1, như đã đề cập bởi Vitalik Buterin trong “Các loại ZK-EVMs khác nhau” (xem Liên kết Mở rộng 2). Việc theo đuổi sự tương đương đầy đủ và không vi compromi với Ethereum nhằm mục tiêu hoàn toàn tương thích để xác minh các khối Ethereum (ít nhất là lớp thực thi, loại trừ sự thống nhất của chuỗi đèn báo nhưng bao gồm tất cả các giao dịch, hợp đồng thông minh và logic tài khoản mà không thay thế băm, cây trạng thái/giao dịch và logic thống nhất khác). Do đó, so với các loại khác, loại 1 là giải pháp phức tạp và thách thức nhất để tiếp cận giải pháp bản địa.

Nguồn ảnh: Vitalik Buterin: "Các loại ZK-EVM khác nhau"

Cấu trúc lõi khác:

Base Competitive Rollup (BCR)

Base Competitive Rollup là một giải pháp mở rộng blockchain đổi mới được phát triển bởi Taiko Labs. BCR nhắm vào việc cải thiện hiệu suất và bảo mật Rollup thông qua cơ chế cạnh tranh, cho phép các bên tham gia khác nhau cạnh tranh tự do trong việc nộp các khối và tạo ra các bằng chứng, từ đó nâng cao hiệu suất và phân quyền tổng thể của mạng.

Đặc điểm nổi bật:

1. Cuộc thi Mở: Cho phép bất kỳ người tham gia đủ điều kiện nào cũng có thể tham gia gửi các khối và tạo ra bằng chứng. Cơ chế mở này giảm sự kiểm soát tập trung và nâng cao mức độ phi tập trung của mạng. Các đối thủ được khuyến khích cung cấp các dịch vụ tốt hơn để kiếm phần thưởng và phí giao dịch.
2. Mở rộng hiệu quả: Hiệu quả cải thiện khả năng tạo và xác minh khối. Nhiều đối thủ có thể hoạt động song song, tránh điểm hỏng đơn lẻ và tăng tốc độ xử lý giao dịch và khả năng mở rộng mạng lưới.
3. Bảo mật: Thông qua cơ chế cạnh tranh đa bên, khả năng chống lại tấn công của hệ thống được cải thiện. Các khối và bằng chứng được tạo ra bởi nhiều bên tăng cường tính minh bạch và bảo mật của hệ thống, làm cho việc kiểm soát hoặc tấn công của một thực thể duy nhất trở nên khó khăn.

Ưu điểm:

1. Tích hợp EVM: BCR hoàn toàn tương thích với Máy Ảo Ethereum (EVM), cho phép các hợp đồng thông minh và ứng dụng phi tập trung hiện có trên Ethereum dễ dàng chuyển đến BCR mà không cần thay đổi đáng kể.
2. Khả năng Xử lý Cao: Khi BCR có thể xử lý giao dịch và tạo khối song song, năng lực xử lý của mạng được tăng đáng kể, có khả năng xử lý khối lượng giao dịch cao hơn trong khi giảm chi phí và độ trễ giao dịch.
3. Phân quyền: Cơ chế phát sinh khối phi tập trung và chứng minh đảm bảo sự phân quyền của mạng, giảm thiểu nguy cơ bị kiểm soát bởi các thực thể tập trung.

Nhược điểm:

1. Độ phức tạp tăng cao: Độ phức tạp của hệ thống đòi hỏi các thuật toán và giao thức tinh vi để phối hợp quá trình tạo khối và xác minh giữa nhiều đối thủ. Hợp đồng thông minh có thể cần logic bổ sung để xử lý kết quả cạnh tranh.
2. Vấn đề tiềm năng: Trong cơ chế cạnh tranh của BCR, việc nhiều đối thủ tính toán và gửi các khối đồng thời có thể dẫn đến việc tăng phí. Người dùng có thể phải đối mặt với chi phí giao dịch cao hơn, đặc biệt là trong những thời kỳ bận rộn hoặc cạnh tranh cao. Ngoài ra, các nút lớn giàu tài nguyên có thể chiếm ưu thế trong cuộc cạnh tranh, dẫn đến tâm trung hóa.

BBR (Based Booster Rollup)

Trong BBR, một Booster là một người tham gia đặc biệt chịu trách nhiệm tối ưu hóa các lô giao dịch, nén dữ liệu giao dịch và xử lý nhiều lô giao dịch song song. Chức năng chính của nó là phân tách thực thi và lưu trữ, đảm bảo rằng trong khi L2 xử lý thực thi, L1 vẫn phân tán, và địa chỉ hợp đồng thông minh duy trì nhất quán trên L1 và tất cả các BBR.

Tuy nhiên, BBR đối mặt với những thách thức như sự phức tạp tăng lên của hệ thống, tiêu thụ tài nguyên và nguy cơ tập trung tiềm năng. Những phát triển trong tương lai sẽ đòi hỏi việc tối ưu hóa và mở rộng hơn để đáp ứng các yêu cầu tiến triển của công nghệ blockchain.

Nguồn Ảnh: Taiko Labs

Kết luận

Hiện tại, Based Rollup đại diện cho một sự thay đổi đáng kể trong các phương pháp mở rộng Layer 2 của Ethereum. Nó ủy quyền việc xếp hạng Rollup trực tiếp cho các người đề xuất Layer 1, sử dụng thiết kế tách biệt giữa người đề xuất và người xây dựng. Điều này cho phép Layer 1 thực hiện tất cả các vai trò xếp hạng cho Rollup. Đồng thời, nó mở rộng MEV, cho phép các người tìm kiếm L2 gói gọn các giao dịch và gửi chúng đến các người xây dựng L2, cũng là người tìm kiếm L1. Những khối L2 hoàn chỉnh này sau đó trở thành một phần của các khối L1, cuối cùng được xử lý bởi các người xây dựng L1 và mạng chính Ethereum.

Mặc dù vẫn cần phải xem xét xem Based Rollup có thể được coi là giải pháp cuối cùng cho Rollups hay không, nhưng không thể phủ nhận rằng nó đại diện cho một đổi mới lớn trong việc mở rộng Layer 2 của Ethereum, cung cấp một giải pháp an toàn và phi tập trung hơn. Nếu chúng ta áp dụng cùng tư duy đó vào hệ sinh thái Bitcoin, việc đạt được một VM nguyên bản và phi tập trung với tính mở rộng của Ethereum sẽ không khó khăn. Toàn bộ ngành công nghiệp vẫn còn một quãng đường dài để giải quyết vấn đề về việc mở rộng thật sự phi tập trung.

Tuyên bố từ chối trách nhiệm：

1. Bài viết này được sao chép từ [GateYBB Capital]. All copyrights belong to the original author [Ac-Core]. Nếu có bất kỳ phản đối nào về việc tái in này, vui lòng liên hệ Gate Họcđội và họ sẽ xử lý nhanh chóng.
2. Tuyên bố Miễn trừ Trách nhiệm: Các quan điểm và ý kiến được thể hiện trong bài viết này chỉ thuộc về tác giả và không hình thành bất kỳ lời khuyên đầu tư nào.
3. Các bản dịch của bài viết sang các ngôn ngữ khác được thực hiện bởi nhóm Gate Learn. Trừ khi được đề cập, việc sao chép, phân phối hoặc đạo văn những bài viết đã dịch là không được phép.