Les Rollups d'Ethereum sont centralisés : comprendre en profondeur les ordonnanceurs décentralisés

1. Points clés

• Le tri des transactions est devenu un problème de plus en plus grave dans le domaine de la deuxième couche (L2). Le principal rôle des L2 rollups est de fournir un endroit sûr pour des transactions à faible coût. Les L2 rollups offrent aux utilisateurs une couche d'exécution, puis soumettent les données de transaction à la couche supérieure première couche (L1), comme Arbitrum, Optimism, zkSync d'Ethereum.

• Le sélecteur est une entité autorisée à regrouper ces transactions. Le sélecteur reçoit des transactions désordonnées des utilisateurs, les traite hors chaîne en groupes, puis génère un lot de transactions ordonnées et compressées. Ces transactions peuvent ensuite être incluses dans un bloc et envoyées au L1 parent.

• Les Rollups n'ont en fait pas besoin de séquenceur ; c'est juste un choix de conception, visant à offrir aux utilisateurs une meilleure expérience avec des frais réduits et une vitesse de confirmation des transactions plus rapide. Par exemple, tout comme la plupart des rollups utilisent la couche de base d'Ethereum pour obtenir la disponibilité des données, ils peuvent également utiliser la couche de base pour le tri. Cependant, la couche de base d'Ethereum peut être relativement inefficace et coûteuse. Cela signifie qu'à ce jour, chaque projet majeur de rollup L2 a découvert qu'il était plus pratique, moins coûteux et plus convivial d'exécuter un séquenceur centralisé.

• Étant donné que le sélecteur contrôle l'ordre des transactions, il a le droit d'examiner les transactions des utilisateurs ( bien qu'un examen complet soit peu probable, car les utilisateurs peuvent soumettre des transactions ) directement à L1. Le sélecteur peut également extraire la valeur maximum pouvant être extraite (MEV), ce qui peut entraîner des pertes économiques pour les utilisateurs. De plus, la validité peut également être un gros problème, c'est-à-dire que si le sélecteur centralisé unique tombe en panne, les utilisateurs ne pourront pas utiliser ce sélecteur, ce qui affectera l'ensemble du rollup.

• La solution au problème est un ordonnanceur partagé et décentralisé. L'ordonnanceur partagé fournit essentiellement des services décentralisés pour le rollup. En plus de résoudre des problèmes tels que la censure, l'extraction MEV et la validité, l'ordonnanceur partagé introduit également des fonctionnalités inter-rollup, ouvrant ainsi de nouvelles possibilités. Espresso, Astria et Radius développent des solutions d'ordonnancement partagé innovantes, chacune ayant diverses fonctionnalités uniques dans leur architecture respective. Espresso tente d'utiliser EigenLayer pour orienter son réseau, tandis qu'Astria maintient un lien étroit avec le réseau de disponibilité de données modulaire Celestia. Radius, quant à lui, a introduit son mempool cryptographique unique dans la conversation.

2. Introduction

Avec la popularité croissante de l'écosystème des rollups L2 d'Ethereum, un aspect souvent négligé est celui des ordonnanceurs. Les ordonnanceurs sont responsables du tri des transactions, et en utilisant des ordonnanceurs via des rollups, on peut offrir une meilleure expérience utilisateur, des frais plus bas et une confirmation des transactions plus rapide. Cependant, le problème est que, jusqu'à présent, toutes les principales entreprises L2 d'Ethereum ont découvert qu'il était plus pratique, convivial et moins coûteux de faire fonctionner leur propre ordonnanceur centralisé unique. Étant donné le pouvoir que les ordonnanceurs détiennent en matière de révision des transactions, d'extraction de MEV et de création de points de défaillance uniques (, c'est-à-dire des problèmes de validité ), cela peut être considéré comme un résultat indésirable et ne correspond pas à l'esprit des crypto-monnaies.

Bien que la plupart des entreprises de cryptomonnaie aient déjà résolu le problème de la décentralisation de leurs propres ordonneurs et l'aient intégré dans leur feuille de route, il n'y a pas encore de véritable consensus sur la manière d'atteindre la décentralisation. Nous devons également noter qu'Arbitrum et Optimism ont lancé leurs propres solutions depuis le second semestre 2021, et l'on peut dire qu'elles n'ont pas réalisé de progrès substantiels en matière d'ordonneurs décentralisés.

Dans ce rapport, nous examinerons attentivement le rôle des ordonneurs et l'état actuel de l'espace rollup d'Ethereum. Ensuite, nous explorerons en profondeur les projets qui recherchent des solutions, à savoir un réseau d'ordonnancement partagé décentralisé. Nous détaillerons les particularités de ces projets et de leurs solutions. Nous réfléchirons également à ce que cela pourrait signifier pour le développement futur du domaine des rollups L2 d'Ethereum.

3. Qu'est-ce qu'un ordonnanceur?

Pour aller plus loin, la blockchain est un registre de données distribué, composé de données de transaction horodatées organisées en blocs. À l'origine, ces données de transaction étaient désordonnées et non organisées. Après avoir été triées, elles peuvent être organisées en blocs et exécutées pour créer un nouvel état de la blockchain. Pour une blockchain de première couche comme Ethereum, ce tri des transactions se produit au sein de la couche de base d'Ethereum elle-même.

Dans la solution de scalabilité la plus populaire d'Ethereum — le Layer-2 (L2) rollup, le tri des transactions est devenu un problème de plus en plus sérieux. Rappelez-vous que le rôle principal des rollups est de fournir aux utilisateurs un espace de transaction sécurisé et peu coûteux. En termes simples, le L2 rollup offre aux utilisateurs une couche d'exécution, puis soumet les données de leurs transactions au niveau supérieur L1, c'est-à-dire Arbitrum, Optimism, zkSync d'Ethereum, etc. Les transactions groupées soumises à L1 contiennent généralement des centaines ou des milliers de transactions L2 compressées, ce qui réduit le coût d'envoi des données à L1.

Dans le monde des rollups L2, le triant est l'entité autorisée à trier les transactions en groupes. Le triant reçoit des transactions désordonnées des utilisateurs, les traite hors chaîne en groupes, puis génère une série de transactions compressées et ordonnées. Ensuite, ces transactions peuvent être mises dans des blocs et envoyées au L1 parent. Les transactions en lot peuvent également être disponibles sur la couche (DA), qui est généralement Ethereum, utilisée par la plupart des rollups actuels (. Elle fournit également aux utilisateurs un engagement doux, c'est-à-dire qu'après avoir reçu la transaction de l'utilisateur, le triant fournira un reçu quasi instantané comme "confirmation douce". La "confirmation dure" est celle qui est reçue après que la transaction a été envoyée à la couche L1.

![Interprétation du centre de recherche Binance sur le classificateur décentralisé : pierre angulaire de la sécurité Layer2, élargit les scénarios d'utilisation des jetons natifs])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-825829026dfe6eac7918343e0340ba6a.webp(

) Pourquoi les Rollups doivent-ils utiliser des ordonneurs, pourquoi est-ce un problème ?

Fondamentalement, le système de classement a un objectif très clair : améliorer l'expérience utilisateur. Utiliser un système de classement pour les transactions L2 est similaire à utiliser une "voie rapide", ce qui signifie des frais plus bas et des confirmations de transaction plus rapides. En fait, le système de classement peut compresser des centaines voire des milliers de transactions L2 en une seule transaction L1, permettant ainsi d'économiser des frais de gas. De plus, la confirmation douce fournie par le système de classement signifie que les transactions rollup peuvent offrir aux utilisateurs une confirmation de bloc rapide. Cette combinaison aide à améliorer l'expérience des utilisateurs avec les rollups L2.

Il est important de se rappeler que les rollups ne nécessitent pas de séquenceur ; c'est simplement un choix de conception pour une meilleure expérience utilisateur. Par exemple, tout comme la plupart des rollups utilisent Ethereum L1 pour améliorer la disponibilité des données, ils peuvent également l'utiliser pour le tri. Justin Drake de la Fondation Ethereum a récemment qualifié cela de "basé sur des rollups". Cependant, la couche de base d'Ethereum est susceptible d'être relativement inefficace et coûteuse, en particulier compte tenu du volume élevé des transactions L2. En essence, le débit des transactions des rollups sera limité par le taux de tri des données d'Ethereum L1. Les utilisateurs subiront également le même délai de confirmation des transactions que pour les transactions sur Ethereum. Cela signifie qu'à ce jour, chaque projet majeur de rollup L2 a découvert qu'il est plus pratique, moins cher et plus facile pour les utilisateurs de faire fonctionner un séquenceur centralisé. Bien que les utilisateurs de L2 puissent soumettre des transactions directement à L1 pour contourner le séquenceur, ils doivent payer des frais de gaz de transaction à L1, et les transactions peuvent prendre plus de temps à être finalisées. Cela va en grande partie à l'encontre de l'objectif d'utiliser les rollups L2 pour exécuter des transactions.

Étant donné que le séquenceur contrôle l'ordre des transactions, en théorie, il a le droit de ne pas inclure les transactions des utilisateurs (. Cependant, si un utilisateur est capable et disposé à payer les frais de gas, il peut également soumettre directement une transaction à L1 ). Le séquenceur peut également extraire des MEV du groupe de transactions, ce qui peut entraîner des pertes économiques pour la communauté d'utilisateurs. S'il n'y a qu'un seul séquenceur, comme c'est le cas actuellement pour toutes les transactions principales de rollup, le risque de décentralisation est plus élevé. Dans ce cas, l'efficacité peut devenir un problème, c'est-à-dire que si le seul séquenceur échoue, alors tout le rollup sera affecté. Une configuration à plusieurs séquenceurs peut réduire ce risque.

Avec ce paramètre, le tri peut être considéré comme un intermédiaire semi-fiable pour l'utilisateur. Bien que le tri ne puisse pas empêcher l'utilisateur d'utiliser L2, il peut retarder les transactions de l'utilisateur, entraînant des frais de gaz supplémentaires pour l'utilisateur et permettant de tirer de la valeur des transactions de l'utilisateur.

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) La corrélation de MEV

MEV est particulièrement important ici. MEV fait référence à la valeur obtenue à partir de la production de blocs, qui dépasse les récompenses de bloc de minage de première étape ( ou de staking ) et les frais de gas. Elle est extraite en manipulant les transactions à l'intérieur des blocs, c'est-à-dire en incluant, excluant et en modifiant l'ordre des transactions. Par exemple, des formes courantes d'extraction de MEV incluent les front-running et les attaques sandwich.

Étant donné le rôle que jouent les ordonnanceurs dans les L2 rollup, ils peuvent comprendre toutes les transactions des utilisateurs hors chaîne. De plus, comme ces ordonnanceurs sont généralement gérés par le projet lui-même ou par des équipes affiliées, comme la Fondation Optimiste du OP Mainnet et la Fondation Arbitrum pour Arbitrum One et Nova, de nombreux utilisateurs s'inquiètent de ne pas pouvoir voir le potentiel d'extraction de MEV. Même sans ces préoccupations, avec les projets qui gèrent leurs propres ordonnanceurs centralisés, la fiabilité et le degré de décentralisation de ces protocoles auront également un impact sur les utilisateurs. La crédibilité et la décentralisation de ces protocoles seront certainement remises en question.

![Interprétation de l'Institut de recherche Binance sur le moteur de classement décentralisé : pierre angulaire de la sécurité Layer2, élargir les scénarios d'utilisation des jetons natifs]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-11b5b59fbc7bc320470851f992910687.webp(

) État du marché des classificateurs

Au moment de la rédaction de cet article, toutes les principales versions L2 d'Ethereum dépendent d'un ordonnanceur centralisé. Avec un nombre croissant de transactions Ethereum transférées vers des solutions L2, bien que l'ensemble des validateurs d'Ethereum soit décentralisé, il semble qu'un grand nombre de transactions (, c'est-à-dire celles sur L2, soient affectées par une force centralisée sous la forme d'un ordonnanceur unique.

Comme prévu, la plupart de ces entreprises ont déjà résolu le problème de la décentralisation de leurs propres ordonnanceurs et l'ont intégré dans leur feuille de route. Bien que ce soit un signal positif indiquant que la décentralisation fait partie de la vision L2, nous devons noter qu'Arbitrum et Optimism ont lancé leurs propres solutions depuis la fin de 2021 et il est juste de dire qu'elles n'ont pas encore réalisé de progrès substantiels en matière d'ordonnanceurs décentralisés.

La plupart des grandes entreprises semblent concentrer leurs ressources sur l'amélioration de leurs produits et fonctionnalités principaux, plutôt que de se concentrer sur la décentralisation. Ce n'est pas tout à fait une critique, car dans un environnement très compétitif, se concentrer sur la décentralisation avant d'avoir des produits compétitifs n'est pas dans le meilleur intérêt de quiconque, ce qui est en quelque sorte compréhensible. Cependant, avec la maturité des entreprises de réseau, ce point de vue est en train de changer, et les discussions se tournent rapidement vers la décentralisation des classeurs et l'amélioration de la crédibilité.

![Interprétation de l'Institut de Recherche Binance sur le tri décentralisé : pierre angulaire de la sécurité Layer2, élargissant les cas d'utilisation des jetons natifs])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-f73a8eeea18c4e3171b8f088b8a0c6de.webp###

( Autres problèmes

Il convient de souligner qu'il existe certaines discussions sur le degré de risque associé à la dépendance à des classeurs centralisés.

Comme mentionné ci-dessus, puisque le sélecteur contrôle l'ordre des transactions, il peut exclure les transactions des utilisateurs et extraire le MEV. Cependant, le sélecteur ne peut finalement pas complètement exclure les utilisateurs des transactions rollup. Utilisateur