去中心化排序器作为一种新兴技术,旨在通过去中心化的方式优化区块链网络的交易排序过程,以提高交易效率、降低成本,同时解决MEV问题。这一技术的发展标志着区块链领域在追求更高性能和更强去中心化方面的进一步努力。
Metis的“自营店”模式和Espresso的“外包模块”方式展示了构建和维护去中心化排序器的两种主要路径。前者强调内部管理和运营的安全性和稳定性,后者则提供更多的灵活性和开放性,促进技术通用性和降低运营负担。
去中心化排序器的发展预示着区块链技术在网络安全、抗审查能力、交易效率和成本,以及生态系统多样性和互操作性方面的潜在进步。这些技术的进一步优化和创新,如批量处理和状态通道,将提升L2平台的性能,降低用户成本,同时促进一个更开放和互联的去中心化生态系统的形成。
尽管去中心化排序器面临技术实现、网络性能优化、治理模型设计等挑战,其在构建一个更高效、更安全、更开放的去中心化世界中的关键作用不容小觑。未来的发展将可能集中在研究更高效的共识机制、可扩展网络架构以及开发用户友好的接口和工具上,以满足不断增长的市场需求和用户期望。
排序器顾名思义即是对区块链中原本无序的交易数据进行排序,从而将其组织为有序的区块数据以供执行。每一个L1区块链都有自己的排序系统,但对于L2而言,中心化的排序器已经成为了日益严重的问题。
对于L2而言,排序器并不是必要的。L2也可以选择使用L1的排序器。但出于成本和速度的考虑,L2运行自己的排序器可以给用户带来更加低廉、便捷的用户体验。L2运行自有的排序器可以将成百上千笔L2交易压缩为单笔L1交易提交到L1上,从而大幅节省Gas费用。并且,用户无需受到以太坊交易吞吐量的制约即可享受到L2排序器提供的快速软确认体验。因此,对于L2来说,运行自有的排序器也是提升用户交互体验的必然选择。
虽然L2运行自有的排序器可以很好地提升用户体验,但现如今,L2排序器的中心化已经成为了不可忽视的问题。现如今,以太坊L2的锁仓量已经达到了22B,海量的L2也在不断涌现,但几乎所有L2的排序器都是中心化的,L2依靠单一排序器决定L2上所有的交易排序。中心化的排序器面临着诸多问题,例如单一排序器理论上有权不将用户的交易纳入其中、单一排序器可以不被限制地从交易中提取MEV、单一排序器也面临着抗审查的问题,并且,单一排序器也会面临单点故障的风险。
解决MEV的复杂挑战时,rollup面临着维持用户保护与盈利之间微妙的平衡。这一挑战涉及到如何防止前置交易和三明治攻击等有害MEV行为,同时有效地利用区块空间来实现收益。尽管传统上rollup通过依赖单一操作员模型并采用先进先出(FIFO)顺序来防护用户免遭MEV影响,这种方式可能错失区块空间的收益机会,并忽视经济动力在促进rollup稳定性和增长中的重要作用。同时,确保遵循FIFO原则并保持区块排序的透明性也带来了额外的操作挑战。此外,利用底层区块空间作为收入来源,虽然有益可图,但也引发了用户的信任问题,他们必须信任操作员不会通过三明治攻击等手段利用这一空间损害他们的利益,这可能会侵蚀交易的完整性和用户的信任。
共享排序器为处理MEV问题提供了一个创新性解决方案,通过在区块链网络中引入一种更加安全和公平的交易排序机制,特别是针对以太坊的二层解决方案如rollup,带来显著好处。它通过将rollup的区块空间划分为保护用户交易的顶部区块空间和允许构建者利用MEV的底部区块空间,有效地平衡了网络参与者的需求与利益。使用实用可验证延迟加密(PVDE)技术,共享排序器确保用户交易对恶意行为者不可见,从而防止了前置交易和三明治攻击等有害MEV实践。此外,通过允许在底部区块空间进行有益的MEV活动,共享排序器为rollup生成收入的同时,保持了网络的完整性和用户的信任。这种机制不仅提高了交易的安全性和公平性,而且通过创新的收入生成方式,为区块链网络的可持续发展提供了支持。简而言之,共享排序器通过其对MEV的独特处理方式,为区块链生态系统带来了正面的变革,实现了保护用户利益与促进网络健康发展之间的平衡。
总的来说,中心化排序器的问题还是来自于单一节点组成的排序器权力与风险敞口太大,由多节点组成的去中心化排序器能够很好地解决中心化排序器所面临的问题。去中心化排序器能够保证L2排序的稳健和有效性的同时还能带来一些额外的好处。例如,以Metis为代表的去中心化排序器能够进一步赋能代币的同时实现收益分红,共享排序器使得L2无需自建排序网络,同时还可以为多个共享排序器的L2提供更加便捷的互操作性。长期来看,模块化与L2的浪潮必将推动排序器的去中心化,去中心化排序器市场仍有巨大的市场空间。
Metis的联合创始人兼首席执行官Elena Sinelnikova,之前一直致力于区块链行业教育与布道,是教育性非营利组织CryptoChicks联合创始人,CryptoChicks目前是世界上最大的女性区块链社区,成员遍布56个国家。Kevin Liu是Metis的联合创始人兼产品负责人,ZKM的联合创始人兼首席执行官,同时Kevin也是代币经济、DAO、DeFi和区块链治理的活跃研究者。
Metis是率先提出并测试去中心化排序器的以太坊L2。Metis将原本单一的排序器节点更改为了由众多节点组成的排序器池,并通过随机轮换的机制实现排序器的去中心化。
首先,Metis的去中心化排序器网络中会有一个Admin的角色。Admin的指责就是管理去中心化排序器系统,包括将符合要求的排序器节点添加至Sequencer List白名单,设置单个节点的质押上限、区块奖励的释放速度等等。
随后,Metis引入了节点质押机制。任意质押2w枚METIS代币的节点都可以成为排序器池的节点之一。排序器池中的节点有权看到交易池中的内容,被选中的排序器节点有权打包交易。
其次,Metis引入了PoS的节点轮换机制。Metis会每个节点的质押金额,结合哈希数值随机掉落的方式随机地选取区块生产者。被选中的排序器节点则可以打包区块交易。
紧接着,被打包好的交易Batch需要至少2/3的排序器签名,该Batch才会被认为有效,从而被提交至L1中。排序器节点签名的密钥由Metis的PoS共识层管理,共识层会在排序器节点加入或退出网络时进行多签密钥的生成、分片一级分发。
最后,为了防止排序器作恶,Metis还会引入验证者的角色对区块进行随机抽样,检查区块内的交易次序是否正确等等。恶意做恶的节点会受到质押资金罚没的惩罚。
基于上述流程,Metis得以构建出一套基于PoS网络共识的去中心化排序器架构。质押2w枚METIS即可成为排序器节点,使得排序器节点更加多样,避免了排序器节点的单点故障、单点操控和恶意的MEV提取。节点轮换机制与多签确认使得排序器节点的选择更加公平,同时也可以一定程度上避免排序器节点做恶。验证者的抽样检查与罚没惩罚也能够进一步减小节点恶意行为带来的风险。
为了进一步激励更多的节点参与到Metis的去中心化排序器网络,Metis还引入了额外的激励机制。排序器节点成功出块后,不仅能获得原有排序器的Gas收入,还能获得额外的METIS代币排放奖励。Metis的激励机制有可能会产生正向的增长飞轮。Metis网络交易活动的繁荣会带动排序器节点收入的提高。排序器节点收入提高会吸引更多的用户质押METIS,成为排序器节点,捕获排序器收入。流通中METIS的减少以及质押产生的对METIS需求的增加会进一步抬高METIS的市场价格。