Le Rollup d'Ethereum est centralisé : explorer le tri décentralisé

Le tri des transactions sur la deuxième couche Ethereum (L2) est devenu un problème de plus en plus grave. Le principal rôle des rollups L2 est d'offrir aux utilisateurs un lieu sécurisé pour des transactions peu coûteuses. Les ordonneurs sont les entités responsables de trier ces transactions en groupes. Ils reçoivent les transactions désordonnées des utilisateurs, les traitent hors chaîne en groupes, puis génèrent un lot de transactions compressées et ordonnées. Ces transactions peuvent ensuite être intégrées dans un bloc et envoyées à la couche supérieure L1.

Les rollups n'ont en réalité pas besoin de séquenceurs ; c'est simplement un choix de conception fait pour offrir une meilleure expérience aux utilisateurs. Par exemple, un rollup peut utiliser la couche de base d'Ethereum pour obtenir la disponibilité des données, tout en l'utilisant également 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 cher et plus convivial de faire fonctionner un séquenceur centralisé.

Étant donné que le tri est contrôlé par le triant, 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 triant peut également extraire la valeur maximale pouvant être extraite (MEV), ce qui pourrait causer des pertes économiques aux utilisateurs. De plus, la validité peut également poser un grand problème - si le seul triant centralisé tombe en panne, les utilisateurs ne pourront pas utiliser ce triant, et l'ensemble du rollup sera affecté.

La solution est un ordonnanceur partagé et décentralisé. L'ordonnanceur partagé fournit essentiellement des services décentralisés pour les rollups. En plus de résoudre des problèmes tels que la censure, l'extraction de MEV et la validité, l'ordonnanceur partagé introduit également des fonctionnalités inter-rollup, ouvrant de nouvelles possibilités. Espresso, Astria et Radius développent des solutions d'ordonnancement partagé innovantes, chacune ayant des caractéristiques uniques dans leur architecture respective. Espresso tente d'utiliser EigenLayer pour guider son réseau, tandis qu'Astria reste en étroite relation avec le réseau de disponibilité de données modulaire Celestia. Radius, quant à lui, introduit son mempool cryptographique unique dans la discussion.

Avec la popularité croissante de l'écosystème rollup L2 d'Ethereum, l'aspect souvent négligé des ordonnanceurs devient de plus en plus important. Les ordonnanceurs sont responsables du tri des transactions, et en utilisant des ordonnanceurs via rollup, il est possible d'offrir une meilleure expérience utilisateur, des frais réduits et une confirmation des transactions plus rapide. Cependant, le problème est que toutes les principales entreprises L2 d'Ethereum ont constaté qu'il était le plus pratique, convivial et moins coûteux de faire fonctionner leur propre ordonnanceur centralisé unique. Étant donné le pouvoir que détiennent les ordonnanceurs en matière de révision des transactions, d'extraction de MEV et de création de points de défaillance uniques (, c'est un résultat qui pourrait être considéré comme indésirable et qui ne correspond pas à l'esprit de la cryptomonnaie.

Bien que la plupart des entreprises de cryptomonnaie aient intégré la décentralisation de leurs ordres dans leur feuille de route, il n'y a pas encore de véritable consensus sur la façon d'atteindre cette décentralisation. Nous devrions également noter qu'Arbitrum et Optimism ont lancé leurs propres solutions depuis le second semestre 2021, et on peut dire qu'ils n'ont pas encore réalisé de progrès substantiels en matière de décentralisation des ordres.

Dans la solution de scalabilité la plus populaire d'Ethereum - la couche L2 rollup, le tri des transactions est devenu un problème de plus en plus grave. N'oubliez pas que le principal rôle du rollup est de fournir aux utilisateurs un lieu de transaction sécurisé et peu coûteux. En termes simples, le L2 rollup offre aux utilisateurs une couche d'exécution, puis soumet leurs données de transaction au niveau supérieur L1, c'est-à-dire à Arbitrum, Optimism, zkSync, etc. Les transactions en lots soumises au L1 contiennent généralement des centaines ou des milliers de transactions L2 compressées, ce qui réduit le coût de l'envoi de données au L1.

![Interprétation de l'Institut de Recherche Binance sur le moteur de tri décentralisé : la pierre angulaire de la sécurité Layer2, élargissant les cas d'utilisation des tokens natifs])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-825829026dfe6eac7918343e0340ba6a.webp(

Dans le monde des rollups L2, le séquenceur est l'entité habilitée à ordonner les transactions en groupes. Le séquenceur 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 intégrées dans un bloc et envoyées au L1 parent. Les transactions groupées peuvent également être sur la couche de disponibilité des données )DA(, généralement Ethereum, utilisée pour la plupart des rollups actuels ). Cela offre également aux utilisateurs une promesse douce, c'est-à-dire qu'après avoir reçu les transactions des utilisateurs, le séquenceur fournit un reçu presque instantané comme "confirmation douce". La "confirmation dure" est celle reçue après que la transaction a été envoyée à la couche L1.

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

Il est important de se rappeler que les rollups n'ont pas besoin de séquenceurs ; c'est simplement un choix de conception fait 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 probablement relativement inefficace et coûteuse, surtout 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 feront également l'expérience des mêmes délais de confirmation de transaction que lors de transactions sur Ethereum. Cela signifie qu'à ce jour, chaque projet majeur d'extension L2 a découvert qu'il était plus pratique, moins cher et plus facile à utiliser d'exécuter un séquenceur centralisé. Bien que les utilisateurs L2 puissent soumettre directement des transactions à L1 pour contourner le séquenceur, ils doivent payer des frais de gas pour les transactions à L1, et celles-ci peuvent prendre plus de temps à être finalisées. Cela contredit largement l'objectif d'utiliser les rollups L2 pour exécuter des transactions.

Étant donné que le séquenceur contrôle l'ordre des transactions, il a théoriquement le droit de ne pas inclure les transactions des utilisateurs (. Cependant, si un utilisateur est capable et prêt à payer des frais de gas, il peut également soumettre directement une transaction à L1 ). Le séquenceur peut également extraire de l'MEV des groupes de transactions, ce qui peut entraîner des pertes économiques pour les 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 grand. 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 réglage, le triant peut être considéré comme une partie semi-confiance de l'utilisateur. Bien que le triant 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 tirant de la valeur des transactions de l'utilisateur.

L'MEV est particulièrement important ici. L'MEV fait référence à la valeur obtenue à partir de la production de blocs, qui dépasse les récompenses de bloc de minage de premier ordre ( ou de staking ) et les frais de gaz. Il s'agit de la valeur extraite par la manipulation des transactions dans le bloc, c'est-à-dire en incluant, excluant et en changeant l'ordre des transactions. Par exemple, des formes courantes d'extraction d'MEV comprennent les front-running et les attaques par sandwich.

Étant donné le rôle des séquenceurs dans le L2 rollup, ils peuvent comprendre toutes les transactions des utilisateurs hors chaîne. De plus, comme ces séquenceurs sont généralement gérés par le projet lui-même ou des équipes affiliées, comme la Optimism Foundation pour le Mainnet OP et la Arbitrum Foundation pour Arbitrum One et Nova, de nombreux utilisateurs s'inquiètent de ne pas pouvoir voir les éventuelles extractions de MEV. Même sans ces inquiétudes, avec les projets qui gèrent leurs propres séquenceurs centralisés, la fiabilité et le niveau de décentralisation de ces protocoles peuvent également avoir un impact sur les utilisateurs. La crédibilité et la décentralisation de ces protocoles seront certainement remises en question.

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 le réseau de validateurs d'Ethereum soit lui-même décentralisé, il semble qu'un grand nombre de transactions (, c'est-à-dire celles sur L2, soient influencées par une force centralisée sous la forme d'un ordonnanceur unique.

Sans surprise, la plupart de ces entreprises ont déjà résolu le problème de décentralisation de leur propre ordonnanceur et l'ont intégré dans leur feuille de route. Bien que cela soit un signal positif indiquant que la décentralisation fait partie de la vision L2, nous devrions noter qu'Arbitrum et Optimism ont lancé leurs propres solutions depuis la fin de 2021, et on peut dire qu'elles n'ont pas encore réalisé de progrès substantiels en matière d'ordonnanceur décentralisé.

La plupart des grandes entreprises semblent consacrer des ressources à l'amélioration de leurs produits et fonctionnalités principaux, plutôt qu'à se concentrer sur la décentralisation. Ce n'est pas tout à fait une critique, car dans un environnement concurrentiel, se concentrer sur la décentralisation avant d'avoir des produits compétitifs n'est pas dans le meilleur intérêt de l'entreprise, ce qui est compréhensible dans une certaine mesure. Cependant, avec la maturité des entreprises de la toile, ce point de vue évolue et les discussions se tournent rapidement vers la décentralisation des classificateurs et l'amélioration de la crédibilité.

Il est important de souligner qu'il existe certaines discussions concernant le niveau de risque associé à la dépendance à des ordonneurs centralisés.

Comme mentionné ci-dessus, les ordonneurs contrôlent l'ordre des transactions, ils peuvent exclure les transactions des utilisateurs ou extraire le MEV. Cependant, les ordonneurs ne peuvent finalement pas complètement exclure les utilisateurs des transactions rollup. Les utilisateurs peuvent contourner les ordonneurs et soumettre directement des transactions à L1 ) tant qu'ils le souhaitent et sont prêts à payer des frais de gaz supplémentaires (. Bien qu'un ordonneur agissant de manière inappropriée puisse entraîner des retards dans les transactions et des frais supplémentaires pour les utilisateurs, il ne peut finalement pas effectuer une censure complète. Avant cela, aucune grande entreprise de L2 ne s'est particulièrement concentrée sur la décentralisation de ses ordonneurs, ce qui est probablement l'une des raisons. Néanmoins, le réordonnancement des transactions par les ordonneurs pour extraire le MEV reste un problème, en particulier dans des mempools privés comme OP Mainnet.

![Interprétation du centre de recherche Binance sur les ordonnanceurs décentralisés : pierre angulaire de la sécurité Layer2, élargir les scénarios d'utilisation des tokens natifs])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-f73a8eeea18c4e3171b8f088b8a0c6de.webp(

Peut-être que le problème le plus important réside dans la temporalité. Étant donné que les principaux programmes de rollup fonctionnent avec un seul ordonneur centralisé, si ces ordonneurs rencontrent des problèmes, l'ensemble du programme de rollup sera affecté. Bien que les utilisateurs puissent toujours effectuer des transactions en accédant directement à L1, ce n'est pas une méthode particulièrement durable et il est peu probable qu'elle fonctionne pour la plupart des transactions. Gardez à l'esprit que tout l'intérêt d'utiliser un rollup L2 est d'économiser sur les coûts de transaction. Étant donné qu'un des principes fondamentaux derrière les cryptomonnaies est d'éviter de dépendre d'un seul fournisseur centralisé ) comme dans le domaine financier traditionnel (, la centralisation des ordonneurs est clairement un problème important qui doit être résolu, et c'est l'une des clés de déverrouillage que les ordonneurs partagés apporteront au marché des rollups L2.

La nouvelle solution pour résoudre les problèmes mentionnés est un ordonnanceur partagé décentralisé. Bien que les solutions varient d'un projet à l'autre, l'idée fondamentale de remplacer un ordonnanceur centralisé unique est la même. Ici, le terme "partagé" fait référence à plusieurs rollups différents pouvant utiliser le même réseau, c'est-à-dire que les transactions provenant de plusieurs rollups sont agrégées dans une pool de mémoire avant d'être ordonnées, ce qui aide à réduire la possibilité d'extraction MEV et de censure. Ici, "décentralisé" fait référence au concept de rotation des leaders, c'est-à-dire que ce n'est pas toujours un seul acteur qui ordonne toutes les transactions, mais qu'un leader est sélectionné parmi un groupe d'acteurs décentralisés. Cela aide.