Dieser Artikel stellt Puffer Finance's Based Rollups-Lösung vor, die die Ethereum-Mainnet-Validatoren nutzt, um einen dezentralen Sequenzer zu erreichen, die Transaktionskosten zu senken, die Sicherheit zu erhöhen und einen Vorbestätigungsmechanismus einzuführen, um die Benutzererfahrung zu verbessern.

In letzter Zeit das Liquiditäts-Re-Staking-Protokoll @puffer_finance, aktiv auf @eigenlayer, startete eine Lösung namens Based Rollups. Diese Lösung versucht, Ethereum-Mainnet-Validatoren einzuführen, um eine sicherere und effizientere dezentrale Lösung für Rollups zu bieten, die sich insbesondere auf die Dezentralisierung des Sequenzers konzentriert.

Als klassisch #LSTProtokoll, Puffer Finance hat seine einzigartigen Eigenschaften genutzt (Unterstützung sowohl des Ethereum-Mainnet #PoSund Eigenlayer#restaking) diese neue technologische Lösung zu entwickeln und ihre Erzählung auf sinnvolle Weise zu erweitern.

Die Dezentralisierung des Sequenzers ist ein wichtiges Anliegen innerhalb der Gemeinschaft, da er möglicherweise das schwächste Glied in Rollups-Systemen ist und sich direkt auf das Nutzererlebnis auswirkt. Based Rollups strebt danach, die Sequenzierung zu dezentralisieren, indem sie sie an Layer 1 auslagert, was nicht nur das Risiko einer übermäßig zentralisierten Sequenzierung in aktuellen Rollups reduziert, sondern auch die Transaktionskosten erheblich senkt und die Systemaktivität steigert.

Entwickler können basierend auf der Based Rollups-Architektur problemlos ihre eigenen Rollups-Ketten bereitstellen und verwalten und die Sicherheits- und Dezentralisierungsmerkmale von Ethereum genießen.

Aktuelle Rollups-Herausforderungen

Derzeit, #ZK und #OPRollups verlassen sich auf zentrale Sequenzer, um die Reihenfolge der Transaktionen zu bestimmen. Diese Zentralisierung birgt Risiken, einschließlich Sequenzer-Ausfälle, reduziertes Benutzervertrauen und damit verbundene#MEVProbleme.

Um diese Risiken zu mindern, haben viele Rollups sogenannte „Escape Hatches“ eingeführt, Mechanismen, die es Benutzern ermöglichen, Rollups im Falle eines Ausfalls des Sequencers zu verlassen. Diese Mechanismen erhöhen jedoch die Latenzzeit und Gasgebühren und können für MEV-Extraktion durch bösartige Sequenzierung ausgenutzt werden.

Der dringende Bedarf an Rollups mit dezentralen Sequenzern ist unbestreitbar.

Einführung von basierten Rollups

Rollups, bei denen die Transaktionsreihenfolge von L1 bestimmt wird, werden als sogenannte Based Rollups bezeichnet. Dieses Konzept wurde im März 2023 vom Forscher der Ethereum-Stiftung, Justin Drake, vorgeschlagen.

Basierende Rollups erreichen eine dezentrale Sequenzierung durch die Verwendung des L1-Proposers, um die Reihenfolge der Transaktionen zu bestimmen. Diese Methode erbt nicht nur die Aktivität und Dezentralisierung von L1, sondern beseitigt auch die Notwendigkeit von Fluchtklappen und verbessert damit die Sicherheit und Effizienz von Rollups.

Wie funktionieren Rollups auf Basis von Gate

In Based Rollups kann der L1-Proposer mit L1-Suchern und L1-Buildern zusammenarbeiten, um Rollups-Blöcke ohne Genehmigung in den nächsten L1-Block aufzunehmen. Dies bedeutet, dass die Reihenfolge der enthaltenen L2-Blöcke und die endgültige Transaktionssequenzierung durch den L1-Proposer bestimmt werden. Allerdings konstruiert der L1-Proposer im Allgemeinen keine L2-Blöcke selbst. Stattdessen wird jeder Based Rollups-Block von L2-Buildern erstellt, was sicherstellt, dass keine zusätzliche Arbeitsbelastung auf den L1-Proposer gelegt wird.

Im @taikoxyzBei Rollups führen die Rollups-VM und die Rollups-Ausführungsagenten Transaktionen außerhalb der Kette als Ausführungsebene aus, während die Transaktionsreihenfolge ab der Konsensschicht von der Konsensschicht von Ethereum bestimmt wird. Die Transaktionsdaten werden ebenfalls auf Ethereum veröffentlicht, und der Transaktionszustand kann letztendlich auf Ethereum verifiziert werden.

Vorteile von Based Rollups

1. Vererbt L1-Zensurresistenz und verbessert Transaktionsaktivität: Da Based Rollups von Ethereum L1-Anbietern und Validierungs-Knoten betrieben werden, erben sie die Zensurresistenz von Ethereum und beseitigen die Notwendigkeit von Fluchtmöglichkeiten. Dies gewährleistet eine hohe Transaktionsaktivität und vermeidet Verzögerungen und Fairness-Probleme, die mit Fluchtmöglichkeiten verbunden sind.
2. Reduziert Transaktionskosten: Transaktionen, die auf Escape-Hatches basieren, verursachen in der Regel zusätzliche Gasgebühren, was die Aktivität von traditionellen Rollups reduziert. Transaktionen basierend auf Rollups erfordern jedoch keine zusätzlichen Gasgebühren und müssen auch nicht die Signaturen zentralisierter Sequenzer überprüfen. Ohne die Notwendigkeit von Escape-Hatches oder externem PoS-Konsens werden die Gesamtkosten weiter reduziert.
3. Erbt L1-Dezentralisierung für ein einfacheres und sichereres System: Basierende Rollups führen die Transaktionsebene off-chain aus, während die Konsensebene für die Transaktionssequenzierung, die Datenverfügbarkeit und die Verifizierung alle auf L1 erfolgen. Dies nutzt die Sucher-Builder-Vorschlag-Architektur von L1 und macht das basierende Rollups-System äußerst einfach, ohne dass eine Überprüfung der Sequenzersignatur, Fluchtklappen oder externe PoS-Konsens erforderlich ist. L1-Sucher und Block-Builder werden dazu angeregt, Rollups-Blöcke in ihre L1-Bundles und L1-Blöcke zur Extraktion von Rollups-MEV einzuschließen, wodurch die Sicherheit von L1 weiter gestärkt wird. Basierende Rollups haben standardmäßig fast keine negativen Auswirkungen auf L1-Staker; der einzige Effekt ist eine erhöhte Einnahme, da der größte Teil des MEV an L1 fließt.
4. Flexible Token Governance: Obwohl die Sequenzierung an L1 deleGiert ist, können Based Rollups immer noch Governance-Token haben, um grundlegende Gebühren zu erheben. Natürlich können sie auch ohne Token betrieben werden, da ihre Richtigkeit und Fairness durch Ethereum garantiert sind.

Herausforderungen, denen Rollups gegenüberstehen

Reduzierte MEV-Einnahmen

MEV ist eine bedeutende Einnahmequelle für traditionelle Rollups, aber der größte Teil des MEV in Based Rollups fließt zu L1-Vorschlagenden. Dies opfert die MEV-Einnahmen für Based Rollups, obwohl sie immer noch die Möglichkeit behalten, Einkommen aus L2-Stauungsgebühren (wie z.B. EIP-1559-Stil L2-Basisgebühren) zu verdienen.
Allerdings können Basierende Rollups, die ihren eigenen MEV erfassen möchten, einige Bestechungsmechanismen verwenden, wie zum Beispiel die Einbeziehung eines Auktionsmechanismus, wie einer niederländischen Auktion, in den L1-Vertrag, der Chargen-Einreicher zwingt, etwas ETH an den Vertrag zu zahlen.

Eingeschränkte Sequenzierungsfähigkeit und fehlende Vorbestätigungen

Obwohl Based Rollups viele Vorteile bieten, stehen sie auch vor Herausforderungen, insbesondere im Zusammenhang mit Soft-Bestätigungen. Soft-Bestätigungen beziehen sich auf die Fähigkeit eines Benutzers, zuverlässig zu wissen, dass ihre Transaktion erfolgreich die Layer 1 (L1) von Ethereum erreichen wird.
Aktuelle Rollups bieten Vorbestätigungen, die es den Benutzern ermöglichen zu wissen, dass ihre Transaktionen auf jeden Fall an L1 übermittelt werden.
Jedoch reduziert die Delegation der Sequenzierung an L1 in Based Rollups die Sequenzierungsflexibilität, was es unmöglich macht, Vorbestätigungen bereitzustellen oder eine Sequenzierung nach dem Prinzip Wer zuerst kommt, mahlt zuerst (FCFS) wie bei Arbitrum zu implementieren.
Um das Problem der Vorbestätigungen zu lösen, schlug Justin Drake im Sommer 2023 die Verwendung von erneutem Einsatz vor. In diesem Design verpflichten sich einige L1-Proposer (über erneuten Einsatz), Based Rollups-Blöcke in den L1-Blöcken in der Zukunft zu integrieren. Da L1-Proposer mindestens 32 Blöcke im Voraus kennen, ist es möglich, festzulegen, wer der Proposer für jeden Block sein wird.

Puffer Finanzverbesserungen zu Based Rollups

Puffer Finance zielt darauf ab, Vorabbestätigungen mit Based Rollups über seine UniFi-Architektur zu integrieren, um schnelle (100 ms) Bestätigungszeiten zu bieten und gleichzeitig alle Vorteile von Based Rollups beizubehalten.

Vorbestätigungsmechanismus gewährleistet die Übermittlung von Transaktionen an L1

Vorbestätigungen stellen sicher, dass dezentralisierte Sequenzer Transaktionen effektiv an L1 übermitteln. Ethereum-Validatoren stellen sich in der Warteschlange auf, um Blöcke vorzuschlagen. Wenn ein Vorbestätigungsvalidierer seine Verpflichtungen nicht erfüllt, drohen Strafen wie das Slashing, um eine höhere Zuverlässigkeit sicherzustellen. Dieser Mechanismus gibt den Benutzern ein größeres Vertrauen, dass ihre Transaktionen tatsächlich in den L1-Zustand von Ethereum aufgenommen werden.

100ms Schnelle Bestätigung

Für Anwendungen wie #GameFi, Soft-Bestätigungen sind entscheidend für eine schnelle Reaktionszeit (z. B. etwa 100 Millisekunden). Aufgrund der dezentralen Natur der Sequenzer von Based Rollups folgen diese Validatoren jedoch einer Blockgenerierungszeit von 12 Sekunden, was zu einer Mindestbestätigungszeit von 12 Sekunden führt und die Geschwindigkeit der Soft-Bestätigungen beeinträchtigt.

Puffers UniFi integriert Vorbestätigungen (Preconfs) mit Based Rollups, wodurch Based Rollups eine Benutzererfahrung bieten können, die mit der zentralisierten Sequenzer vergleichbar ist, mit einer Bestätigungszeit von 100 Millisekunden, während die Systemaktivität gewährleistet wird. Diese Integration ermöglicht es Based Rollups, alle seine ursprünglichen Vorteile zu behalten und letztendlich das Problem der Liquiditätsfragmentierung auf Ethereum zu lösen und ein einheitlicheres und effizienteres Rollup-Ökosystem zu fördern.

UniFi-Architektur

Die UniFi-Architektur ermöglicht eine schnelle Skalierung von einem einzigen zentralisierten Sequenzer zu Zehntausenden von dezentralen Sequenzern unter Verwendung der Validatorknoten von Puffer. UniFi strebt eine nahtlose Integration von Vorbestätigungen in seinen Based Rollup an.

Benutzer geben Rollup-Transaktionen ein, die dann von Puffer-Validatoren verarbeitet werden. Diese Validatoren geben Vorbestätigungen ab und stellen sicher, dass Benutzer wissen, dass ihre Transaktionen in den Ethereum-L1-Zustand aufgenommen werden.

Puffer-Validatoren setzen zusätzlich auf Slashing-Bedingungen, um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, Rollup-Transaktionen von Benutzern zu empfangen und Vorbestätigungen auszugeben. Diese Validatoren bereiten sich darauf vor, Rollup-Transaktionen in L1-Blöcke aufzunehmen.

Der Pre-Confirmation Slashing Mechanismus (Preconf Slasher AVS) legt zusätzliche Slashing-Bedingungen für Validatoren fest, um sie davon abzuhalten, Pre-Confirmation-Verpflichtungen zu brechen und zu verhindern, dass Validatoren bestimmte Rollup-Transaktionen nicht an L1 übermitteln.

Puffer-Validatoren schlagen Blöcke für Ethereum L1 vor, die die vorbestätigte Rollup-Reihenfolge enthalten.

Der Puffer-Sequenzer-Vertrag akzeptiert Rollup-Transaktionen.

Der PufETH-Vault sammelt Stau- und Streitgebühren, die durch Rollup-Transaktionen generiert werden, und erhöht dadurch den Ertrag für PufETH-Inhaber und bietet natürliche Renditen für UniFi-Benutzer.

uniETH, das das Marktrisiko reduzieren kann

unifETH ist das universelle Gas-Token im UniFi-Ökosystem. Es generiert Belohnungen durch pufETH und wird von einer dezentralisierten autonomen Organisation (DAO) verwaltet, um Marktrisiken zu vermeiden, wie z.B. Kreditliquidation aufgrund von Ethereum-Preisschwankungen, und der Puffer-Mechanismus zur Verhinderung von Abzügen kann diese Risiken vermeiden.

Szenario für gasfreie Transaktionen

In Web2 waren Benutzer daran gewöhnt, kostenlose Internetdienste zu nutzen, die durch Werbung subventioniert wurden. In Web3 kann die Anforderung, dass Benutzer für Dienste bezahlen müssen, die Nutzung möglicherweise abschrecken.

Benutzer von Puffer’s Based Rollup können Einnahmen erzielen, indem sie Vermögenswerte in der Rollup-eigenen Brücke sperren und natürliche Renditen erzielen. Dies ermöglicht es Puffer, einige Anwendungsszenarien wie gebührenfreie Transaktionen zu unterstützen, was einen wichtigen Einfluss sowohl auf Web2 als auch auf Web3 hat.

Puffer's basierte dApp-Kette

Wenn die Transaktionsgebühren in einer Rollups-Chain für eine dApp zu hoch werden, können Entwickler in Erwägung ziehen, die Rollups-Chain zu verlassen, um ihre eigene dedizierte Chain zu erstellen, die es ihnen ermöglicht, direkt Einnahmen aus den Transaktionsgebühren der Benutzer zu erzielen. Puffer bietet mit der Based dApp Chain eine Lösung für Entwickler.

Die Einführung einer Puffer-basierten dApp-Chain ist so einfach wie die Bereitstellung eines Smart Contracts, während die Sicherheits- und Dezentralisierungsfunktionen von Ethereum übernommen werden. Entwickler können die Transaktionsgebühren aus der Rollups-Chain der dApp erfassen, ohne einen zentralen Sequenzer betreiben zu müssen, und können Cross-Chain-Transaktionen und -Interaktionen ermöglichen.

Transaktionen auf der Puffer's Based dApp Chain können innerhalb von 100 Millisekunden schnell bestätigt werden, und Puffer's Vorbestätigungen stellen sicher, dass Transaktionen an L1 übermittelt werden.

Schlussfolgerung

Durch die Zusammenarbeit mit der Ethereum-Stiftung bietet Puffer Finance eine sicherere und effizientere Lösung für Rollups. Diese dezentrale Sequenzierungsmethode reduziert nicht nur die Risiken der aktuellen zentralen Sequenzer, sondern senkt auch erheblich die Transaktionskosten und erhöht die Systemaktivität.

Mit der Integration von Vorbestätigungen und Bestätigungszeiten von 100 Millisekunden werden Based Rollups zu einer idealen Wahl für verschiedene Anwendungen, einschließlich GameFi, um sowohl ein nahtloses Benutzererlebnis als auch Transaktionsendgültigkeit zu gewährleisten. Darüber hinaus können Entwickler mit der Based dApp Chain von Puffer Finance ihre eigene Rollups-Kette einfach bereitstellen und verwalten, ohne sich um den Betrieb eines zentralisierten Sequenzers kümmern zu müssen, und gleichzeitig die Sicherheits- und Dezentralisierungsfunktionen von Ethereum nutzen.

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