イーサリアムの Rollup は中心化された: 分散化されたオーダラーについて深く理解する

1. ポイント

• 取引の並び替えは、第二層(L2)の分野において、ますます深刻な問題となっています。L2ロールアップの主な役割は、低コストの取引に安全な場所を提供することです。L2ロールアップはユーザーに実行層を提供し、その後取引データを上位の第一層(L1)に提出します。例えば、イーサリアムのArbitrum、Optimism、zkSyncなどです。

• ソート者は、これらのトランザクションをグループに並べる権限を持つエンティティです。ソート者はユーザーからの無秩序なトランザクションを受け取り、オフチェーンでそれらをグループに処理し、その後圧縮された秩序あるトランザクションのバッチを生成します。これらのトランザクションは、その後ブロックに入れられ、親L1に送信されます。

• ロールアップは実際にはソーターを必要としません; これは単なる設計選択であり、ユーザーにより良い体験を提供するために、より低いコストとより迅速な取引確認速度を目指しています。例えば、ほとんどのロールアップがデータの可用性を確保するためにエーテルの基盤レイヤーを使用するのと同様に、基盤レイヤーを使用してソーティングを行うこともできます。しかし、イーサリアムの基盤レイヤーは相対的に非効率的で高価である可能性があります。これは、これまでのところ、すべての主要なL2ロールアッププロジェクトが、中央集権的ソーターを運営する方が便利で安価であり、ユーザーにとってより友好的であることを発見していることを意味します。

• 取引所が取引の順序を制御しているため、ユーザーの取引(を審査する権利を持っていますが、ユーザーが直接L1に取引)を提出できるため、完全な審査はほぼ不可能です。取引所は、最大抽出可能値(MEV)を抽出することもでき、これがユーザーグループに経済的損失をもたらす可能性があります。さらに、唯一の集中型取引所がダウンした場合、ユーザーはその取引所を利用できなくなり、全体のロールアップに影響を与えるため、有効性も大きな問題になる可能性があります。

• 問題の解決策は、共有された分散化ソート器です。共有ソート器は本質的にロールアップに対して分散化サービスを提供します。検閲、MEV抽出、有効性などの問題を解決するだけでなく、共有ソート器はロールアップ間の機能も導入し、さまざまな新しい可能性を開きます。Espresso、Astria、Radiusは、それぞれのアーキテクチャにおいてさまざまな独自の機能を持つ革新的な共有ソート解決策を開発しています。EspressoはEigenLayerを利用してネットワークを導くことを試みており、Astriaはモジュラーデータ可用性ネットワークCelestiaと密接に連携しています。Radiusはその独自の暗号メモリプールを議論に持ち込んでいます。

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2. 簡単な紹介

イーサリアム L2 rollup エコシステムの普及が進む中で、しばしば見落とされる側面がソーターです。ソーターは取引の順序を決定し、rollup を通じてソーターを使用することで、より良いユーザー体験、低コスト、迅速な取引確認を提供できます。しかし、問題は、これまでのところ、すべての主要なイーサリアム L2 企業が、独自の中心化ソーターを運営することが最も便利で、ユーザーフレンドリーで、コストが低いと認識していることです。ソーターが取引の審査、MEV の抽出、単一障害点 ( すなわち有効性の問題 ) において持つ権力を考慮すると、これは好ましくない結果と見なされ、暗号通貨の精神にも反する可能性があります。

ほとんどの暗号通貨会社がそれぞれのソートの分散化問題を解決し、これをロードマップの一部としているにもかかわらず、分散化をどのように実現するかについては本当の合意が得られていません。また、Arbitrum と Optimism は 2021 年下半期以来それぞれの解決策を導入していることにも注意する必要がありますが、分散化されたソートに関しては本質的な進展を遂げていないと言えるでしょう。

本報告では、ソートエンジンの役割とイーサリアムのロールアップスペースの現状を詳しく調査します。その後、分散化された共有ソートネットワークという、解決策を研究しているプロジェクトについて深く掘り下げます。これらのプロジェクトとその解決策の独自性について詳しく説明します。また、これがイーサリアムのL2ロールアップ分野の将来の発展に何を意味するかについても考察します。

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3. ソートエンジンとは何ですか?

一歩引いて考えると、ブロックチェーンは分散型データ台帳であり、ブロック順に並べられたタイムスタンプ付きの取引データで構成されています。最初は、これらの取引データは無秩序で無組織でした。整理された後、ブロックにまとめて実行することができ、ブロックチェーンの新しい状態を作成します。イーサリアムのような第一層(L1)ブロックチェーンでは、この取引の順序付けはイーサリアムの基盤自体で行われます。

イーサリアムで最も人気のあるスケーラビリティソリューション——Layer-2 (L2) rollup 層において、取引の順序付けはますます深刻な問題となっています。rollups の主な役割は、ユーザーに安全で低コストの取引場所を提供することです。簡単に言えば、L2 rollup はユーザーに実行層を提供し、その後、取引データを上位の L1、すなわちイーサリアムの Arbitrum、Optimism、zkSync などに送信します。L1 に送信される単一バッチの取引は、通常、数百または数千の圧縮された L2 取引を含んでおり、L1 へのデータ送信コストを削減します。

L2ロールアップの世界では、ソートラーはトランザクションをグループ化する権限を持つエンティティです。ソートラーはユーザーからの無秩序なトランザクションを受け取り、オフチェーンでそれらをグループ化し、圧縮された順序付けられたトランザクションのバッチを生成します。その後、これらのトランザクションはブロックに入れられ、親L1に送信されます。バッチ処理されたトランザクションは、データの可用性(DA)層(、通常はイーサリアムで、現在のほとんどのロールアップ)で使用されます。また、ユーザーに対してソフトコンファメーションを提供し、ユーザーのトランザクションを受け取った後、ソートラーは"ソフト確認"としてほぼ瞬時の領収書を提供します。一方、"ハード確認"はトランザクションがL1層に送信された後に受け取られます。

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なぜロールアップはソートラーを使用する必要があり、それが問題なのですか？

基本的に、ソーターには非常に明確な目標があります: ユーザーエクスペリエンスの改善です。ソーターを使用した L2 取引は「ファストレーン」を使用するのと似ており、これは手数料が低く、取引確認が速いことを意味します。実際、ソーターは数百から数千の L2 取引を一つの L1 取引にバッチ圧縮することができ、ガス代を節約します。さらに、ソーターが提供するソフト確認により、ロールアップ取引はユーザーに迅速なブロック確認を提供することができます。この組み合わせは、ユーザーが L2 ロールアップを利用する体験を改善するのに役立ちます。

重要なのは、rollup がソートチェイナーを必要としないことです。それは単により良いユーザーエクスペリエンスのための設計選択です。例えば、ほとんどの rollup がデータの可用性を高めるためにイーサリアム L1 を使用するのと同様に、ソートにもそれを使用できます。イーサリアム財団のジャスティン・ドレイクは最近これらを「rollup ベース」と呼びました。しかし、イーサリアムの基盤レイヤーは、おそらく相対的に非効率的で高価です。特に L2 の取引量が非常に多いことを考えると。基本的に、rollup の取引スループットはイーサリアム L1 のデータソートレートによって制限されます。ユーザーは、イーサリアム上で取引するのと同じ取引確認の遅延を経験します。これは、これまでのところ、すべての主要な L2 rollup プロジェクトが、集中化されたソートチェイナーを運営する方が便利で安価でユーザーにとって使いやすいことを発見していることを意味します。L2 ユーザーはソートチェイナーを回避するために直接 L1 に取引を提出できますが、彼らは L1 に取引のガス代を支払う必要があり、取引が最終的に完了するまでにより長い時間がかかる可能性があります。これは、L2 rollup を利用して取引を実行する目的に大きく反します。

ソートエンジンがトランザクションの順序を制御しているため、理論的にはユーザーのトランザクションを含めない権利があります(。しかし、ユーザーがガス代を支払う能力があり、支払う意欲がある場合は、L1に直接トランザクションを提出することもできます)。ソートエンジンはトランザクショングループからMEVを抽出することもでき、これがユーザーグループに経済的損失をもたらす可能性があります。現在のすべての主要なロールアップトランザクションのように、ソートエンジンが1つだけの場合、集中化のリスクが高まります。この場合、有効性が問題になる可能性があり、唯一のソートエンジンが故障すると、全体のロールアップに影響を与えることになります。複数のソートエンジン設定は、このリスクを軽減することができます。

この設定により、ソーターはユーザーの半信任者と見なすことができます。ソーターはユーザーがL2を使用するのを防ぐことはできませんが、ユーザーのトランザクションを遅延させることができ、それによりユーザーは追加のガス代を支払い、ユーザーのトランザクションから価値を得ることができます。

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MEVの相関関係

MEVはここで特に重要です。MEVは、ブロック生成から得られる価値を指し、一次採掘(やステーキング)のブロック報酬およびガス代を超えています。それは、ブロック内の取引を操作すること、つまり取引を含めたり除外したり、取引の順序を変更することによって抽出される価値です。例えば、MEVを抽出する一般的な形式には、フロントランニングやサンドイッチ攻撃が含まれます。

L2ロールアップにおけるソーティングエンジンの役割を考慮すると、彼らはチェーン外のすべてのユーザー取引を理解することができます。さらに、これらのソーティングエンジンは通常、OPメインネットのオプティミスティック財団やアービトラムワンおよびノバのアービトラム財団など、プロジェクト自体または付属チームによって運営されているため、多くのユーザーは潜在的なMEV抽出を見ることができないことを懸念しています。これらの懸念がなくても、プロジェクトが独自の中央集権的ソーティングエンジンを運営することで、これらのプロトコルの信頼性と分散化の程度もユーザーに影響を与えるでしょう。これらのプロトコルの信頼性と分散化は確実に疑問視されることになります。

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) シーケンサー市場の現状

この記事を書いている時点で、すべての主要なイーサリアム L2 バージョンは中央集権的なソーターに依存しています。ますます多くのイーサリアム取引が L2 ソリューションに移行する中、イーサリアムのバリデーターセット自体は分散化されていますが、大量の取引###、つまり L2 上の取引( は、唯一のソーターという形の中央集権的な力の影響を受けるようです。

予想通り、これらの企業のほとんどはそれぞれのソーティングシステムの分散化問題を解決し、それをロードマップの一部としている。これは分散化がL2のビジョンの一部であることを示す前向きな兆候であるが、ArbitrumとOptimismは2021年末から自らのソリューションを展開しており、分散化ソーティングシステムに関しては実質的な進展を遂げていないと言える。

ほとんどのトップ企業は、分散化に焦点を当てるのではなく、コア製品と機能の改善にリソースを投入しているようです。これは完全に批判ではありません。競争が激しい環境では、競争力のある製品を持つ前に分散化に焦点を当てることは、どの企業にとっても最善の利益にはならないため、ある程度理解できます。しかし、ネット企業の成熟に伴い、この見方は変化しており、人々の議論は急速にソーターの分散化と信頼性の向上に向かっています。

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) その他の問題

強調すべきは、集中化ソーターに依存することによるリスクの程度についていくつかの議論があることです。

上記のように、ソーターが取引の順序を制御しているため、ユーザーの取引を排除することも、MEVを抽出することもできます。しかし、ソーターは最終的にはユーザーを完全にロールアップ取引から排除することができません。ユーザー