イーサリアムのRollupは中央集権的:分散化されたオーダラーの探求

イーサリアム第二層(L2)の取引順序は、ますます深刻な問題となっています。L2 rollupの主な役割は、ユーザーに低コスト取引の安全な場所を提供することです。ソーターは、これらの取引をグループに並べる責任を持つ実体です。彼らはユーザーの無秩序な取引を受け取り、オフチェーンでそれをグループに処理し、次に圧縮された順序付けられた取引のバッチを生成します。これらの取引は、その後ブロックに入れられ、上層L1に送信されます。

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ロールアップは実際にはソートラーを必要としません; これはユーザーにより良い体験を提供するためのデザイン選択です。例えば、ロールアップはイーサリアムの基盤層を使用してデータの可用性を得るのと同様に、それを使用してソートを行うことができます。しかし、イーサリアムの基盤層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、中央集権的なソートラーを運営する方が便利で安価で、よりフレンドリーであることを発見したことを意味します。

ソート者は取引の順序を制御しているため、ユーザーの取引(を審査する権限を持っていますが、ユーザーが直接L1に取引)を送信できるため、完全な審査はあまり現実的ではありません。ソート者はまた、最大抽出可能価値(MEV)を抽出することができ、これがユーザーに経済的損失をもたらす可能性があります。さらに、有効性も大きな問題になる可能性があります - 唯一の中央集権的ソート者がダウンした場合、ユーザーはそのソート者を利用できず、全体のロールアップに影響を及ぼします。

解決策は共有された、分散化されたソーターです。共有ソーターは本質的にrollup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、共有ソーターはcross-rollup機能を導入し、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で独自の機能を持つ革新的な共有ソーティングソリューションを開発しています。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の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mempoolを議論に持ち込んでいます。

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イーサリアムL2ロールアップエコシステムの普及に伴い、しばしば見落とされがちな要素であるソーターの重要性が高まっています。ソーターは取引の並び替えを担当し、ロールアップ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、より低い手数料、より早い取引確認を提供できます。しかし、問題は現在すべての主要なイーサリアムL2企業が、自らの唯一の集中型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かつ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(および有効性の問題)に関して持つ権限を考慮すると、これは望ましくない結果と見なされる可能性があり、暗号通貨の精神にも反します。

ほとんどの暗号通貨会社がそれぞれのソートチェッカーの分散化をロードマップの一部として位置付けているにもかかわらず、分散化を実現する方法については真の合意には達していません。また、ArbitrumとOptimismは2021年下半期以来それぞれのソリューションを導入していることにも注意すべきであり、分散化ソートチェッカーに関して実質的な進展はまだ得られていないと言えるでしょう。

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 - L2ロールアップ層において、取引の順序付けがますます深刻な問題となっています。ロールアップの主な役割は、ユーザーに安全で安価な取引所を提供することです。簡単に言えば、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L1、つまりイーサリアムのアービトラム、オプティミズム、zkSyncなどに提出します。L1に提出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取引を含み、L1にデータを送信するコストを削減します。

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L2ロールアップの世界では、ソーティングエンティティは取引をグループ化する権限を持っています。ソーターはユーザーからの無秩序な取引を受け取り、オフチェーンでそれをグループ化し、圧縮された秩序ある取引のバッチを生成します。これらの取引はブロックに入れられ、親L1に送信されます。バッチの取引は、データの可用性(DA)レイヤー(、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ミットメントを提供します。つまり、ユーザーの取引を受け取った後、ソーターは「ソフト確認」としてほぼ即時のレシートを提供します。一方、「ハード確認」は、取引がL1レイヤーに送信された後に受け取ります。

根本的に言うと、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を改善することです。ソーターを使用してL2取引を行うことは、「高速レーン」を利用するのと似ており、これは手数料が低く、取引確認が迅速であることを意味します。実際、ソーターは数百から数千のL2取引を一つのL1取引にバッチ処理することができ、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ロールアップを使用する際の体験を改善するのに役立ちます。

重要なのは、rollupはソートラーを必要としないということです。それはより良いユーザー体験のためのデザイン選択です。例えば、ほとんどのrollupがデータの可用性を向上させるためにイーサリアムL1を使用するように、それらはソートにも使用できます。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層はおそらく比較的非効率的で高価であり、特にL2の取引量が大きいことを考慮するとそうです。本質的に、rollupの取引スループットはイーサリアムL1のデータソート率に制限されます。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拡張プロジェクトが、中央集権的なソートラ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たことを意味します。L2ユーザーはソートラーを迂回するために直接L1に取引を提出できますが、彼らはL1に取引ガス代を支払わなければならず、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を使用して取引を実行する目的を大いに損ないます。

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取引の順序を制御するシーケンサーは、理論的にユーザーの取引を含めない権利を持っています(。しかし、ユーザーがガス代を支払う能力と意欲があれば、L1に直接取引を提出することもできます)。シーケンサーはまた、取引グループからMEVを抽出することができ、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取引のように、シーケンサーが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かもしれません。つまり、唯一のシーケンサーが故障した場合、全体のロールアップが影響を受けることになります。複数のシーケンサー設定は、このリスクを軽減することができます。

この設定により、ソートはユーザーの半信任者として見なすことができます。ソートはユーザーがL2を使用するのを防ぐことはできませんが、ユーザーの取引を遅延させ、追加のガス代を支払うことになり、ユーザーの取引から価値を得ることができます。

MEVはここで特に重要です。MEVとは、ブロック生成から得られる価値を指し、一階マイニング(やステーキング)のブロック報酬およびガス代を超えるものです。それは、ブロック内の取引を操作すること、すなわち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。たとえば、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。

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L2ロールアップにおけるオーダラーの役割を考えると、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。また、これらのオーダラーは通常、プロジェクト自体または関連チームによって運営されているため、たとえばOPメインネットのオプティミズム財団やArbitrum OneおよびNovaのArbitrum財団など、多くのユーザーは潜在的なMEVの抽出を見えないことを心配しています。これらの懸念がなかったとしても、プロジェクトが独自の中央集権的オーダラーを運営するにつれて、これらのプロトコルの信頼性と分散化の程度は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るでしょう。

この記事を書いている時点では、すべての主要なイーサリアムL2バージョンは、中央集権的なオーダーラ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につれて、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るものの、L2上の取引)、つまり大量の取引(は、唯一のオーダーラ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、これらの会社のほとんどはそれぞれのソート装置の分散化問題を解決しており、それをロードマップの一部としています。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すが、ArbitrumとOptimismは2021年末から独自のソリューションを提供しており、分散化ソート装置に関しては実質的な進展を遂げていないと言えます。

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。これは必ずしも批判ではなく、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反するため、ある程度理解できます。しかし、ネットワーク企業が成熟するにつれて、この見方は変化しており、人々の議論は急速にソート機能の分散化と信頼性の向上に移行しています。

依存する中央集権型ソート装置がもたらすリスクの程度については、いくつかの議論が存在することを強調する必要があります。

上記のように、ソルティングエンジンは取引の順序を制御しているため、ユーザーの取引を排除したり、MEVを抽出したりすることができます。しかし、ソルティングエンジンは最終的にユーザーをrollup取引から完全に排除することはできません。ユーザーはソルティングエンジンを回避し、直接L1に取引)を提出することができ、彼らが望むならば、追加のガスコスト(を支払う意志があれば可能です。不正行為を行うソルティングエンジンは取引の遅延やユーザーに追加費用を負担させる可能性がありますが、最終的には完全に検閲することはできません。それ以前には、どの大手L2企業もソルティングエンジンの分散化に非常に注力していなかったことが、おそらくその理由の一つです。それにもかかわらず、ソルティングエンジンがMEVを抽出するために取引を再整理することは、特にOP Mainnetのようなプライベートmempoolでは問題となっています。

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おそらく、より大きな問題はリアルタイム性にあります。主要なロールアッププログラムが唯一の中央集権的なオーダリングサービスを運営しているため、これらのオーダリングサービスに問題が発生すると、全体のロールアッププログラムが悪影響を受けます。ユーザーは依然としてL1に直接アクセスして取引を行うことができますが、これは特に持続的な方法ではなく、ほとんどの取引に対して機能する可能性は低いです。L2ロールアップを使用する全体的な意味は、取引コストを節約することにあることを忘れないでください。暗号通貨の背後にある基本的な理念の1つは、伝統的な金融分野と同様に唯一の中央集権的なプロバイダーに依存することを防ぐことです)、オーダリングサービスの中央集権化は明らかに解決が急務の重要な問題であり、共有オーダリングサービスがL2ロールアップ市場にもたらす重要な解放の1つでもあります。

上記の問題を解決する新しい提案は分散化共有ソーターです。異なるプロジェクトの解決策はそれぞれ異なりますが、唯一の集中型ソーターを置き換える基本的な理念は同じです。ここでの「共有」は、複数の異なるロールアップが同じネットワークを使用できることを指し、つまり、複数のロールアップからの取引がソートされる前に1つのメモリプールに集約されること(は、MEVの抽出と検閲の可能性を減少させるのに役立ちます)。ここでの「分散化」は、リーダーのローテーションの概念を指し、すべての取引を常に単一の行為者がソートするのではなく、分散化された行為者のグループからリーダーを選出することを意味します。これにより、助けとなります。