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什么是預(yù)確認(rèn)Preconfs技術(shù)？為什么Based Rollup需要預(yù)確認(rèn)技術(shù)？

2024-09-17 22:55:33 | 來(lái)源： | 作者：佚名
預(yù)確認(rèn)（Preconfirmations或Preconfs）可以被理解為在正式確認(rèn)前提供可信的預(yù)告,例如，當(dāng)你打電話預(yù)約餐廳時(shí)，餐廳確認(rèn)了你的預(yù)約,這其實(shí)就是一種預(yù)確認(rèn)行為：你還沒(méi)到餐廳，但是你已經(jīng)得到了一個(gè)可信的承諾，確保在指定時(shí)間吃飯，從而可以省去排隊(duì)的時(shí)間去做別的事情

什么是預(yù)確認(rèn)Preconfs技術(shù)？為什么Based Rollup需要預(yù)確認(rèn)技術(shù)？面對(duì)當(dāng)前 Rollup 生態(tài)中的流動(dòng)性割裂問(wèn)題，Based Rollup 被廣泛視為一種有效的潛在解決方案。例如，Cinneamhain Ventures 合伙人 Adam Cochran 就曾發(fā)布推特稱，Based Rollups 是解決以太坊 Layer 2 經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的潛在方案。而預(yù)確認(rèn)則在提升 Based Rollup 的用戶體驗(yàn)方面起著至關(guān)重要的作用。隨著一些主要協(xié)議逐步取得積極進(jìn)展，我們也將持續(xù)關(guān)注這一領(lǐng)域的最新進(jìn)展

為什么Based Rollup需要預(yù)確認(rèn)技術(shù)？

  • 2020 年 10 月，以太坊聯(lián)創(chuàng) Vitalik 發(fā)布了「以 Rollup 為中心的以太坊路線圖」。截止目前，我們已經(jīng)處于一個(gè)多 Rollup 生態(tài)系統(tǒng)中。雖然以太坊 Rollup 路線圖帶來(lái)了改善用戶體驗(yàn)等顯著優(yōu)勢(shì)，但其也引發(fā)了一系列新挑戰(zhàn)。例如，開(kāi)發(fā)者在面對(duì)多樣化 Rollup 生態(tài)時(shí)，常常需要應(yīng)對(duì)碎片化和決策困境。此外，中心化的排序器還帶來(lái)了交易審查和 MEV 利用等問(wèn)題，導(dǎo)致部分用戶面臨不公平的成本或操作體驗(yàn)。
  • 為了解決中心化排序器的問(wèn)題，目前的主流方案包括共享排序器和 Based Rollup。共享排序器雖然能為多個(gè)Layer2 提供統(tǒng)一排序服務(wù)，但作為第三方，存在信任和激勵(lì)機(jī)制問(wèn)題。Based Rollup 通過(guò)依賴以太坊 L1 的提議者排序，提升了去中心化程度，但其交易確認(rèn)時(shí)間依賴于以太坊 L1 的區(qū)塊時(shí)間（約 12 秒），無(wú)法實(shí)現(xiàn)快速確認(rèn)。

預(yù)確認(rèn)的歷史淵源

預(yù)確認(rèn)（Preconfirmations，或稱「Preconfs」）可以被理解為「在正式確認(rèn)前提供可信的預(yù)告」。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，當(dāng)你打電話預(yù)約餐廳時(shí)，餐廳確認(rèn)了你的預(yù)約。這其實(shí)就是一種預(yù)確認(rèn)行為：你還沒(méi)到餐廳，但是你已經(jīng)得到了一個(gè)可信的承諾，確保在指定時(shí)間有位置吃飯，從而可以省去排隊(duì)的時(shí)間去做別的事情。

其實(shí)預(yù)確認(rèn)并不是一個(gè)新概念。早在比特幣發(fā)展初期，為了讓比特幣更易于使用，比特幣社區(qū)就提出了「0conf」的概念，指的是在比特幣網(wǎng)絡(luò)完全確認(rèn)交易之前，該交易就可以被視為有效，從而減少交易最終確認(rèn)的等待時(shí)間。2023 年，Uri Klarman 將這一思路引入以太坊，提出了「鏈?zhǔn)筋A(yù)確認(rèn)（Chained Preconfirmations）」概念。其核心思想是，未來(lái)的預(yù)確認(rèn)者不僅可以預(yù)先確認(rèn)當(dāng)前的交易，還可以繼承之前所有預(yù)確認(rèn)者已經(jīng)做出的預(yù)確認(rèn)。隨后 Primev 進(jìn)一步探索了這一概念，提出了一種新型的競(jìng)價(jià)機(jī)制「預(yù)確認(rèn)（pre-conf）」，讓區(qū)塊構(gòu)建者聯(lián)盟承諾在特定時(shí)段內(nèi)包含某筆交易的最有效方式，允許用戶參與預(yù)確認(rèn)競(jìng)價(jià)。

（Primev 正在構(gòu)建 mev-commit。mev-commit 是一個(gè)專門用于協(xié)調(diào) MEV 交易的去中心化平臺(tái)，通過(guò)實(shí)時(shí)加密承諾和高效的執(zhí)行出價(jià)機(jī)制，幫助用戶和提供商確保交易的可靠性和速度，適用于需要快速確認(rèn)和執(zhí)行的復(fù)雜交易場(chǎng)景，如預(yù)確認(rèn)和其他高頻交易策略。）

Justin Drake 則進(jìn)一步推動(dòng)了這一概念的發(fā)展，提出了「Based preconfirmations」的理念。當(dāng)前 L2 多采用中心化排序器，其最大的優(yōu)勢(shì)是可以為用戶提供預(yù)確認(rèn)，這個(gè)確認(rèn)表示排序器已經(jīng)承諾將用戶交易包含在未來(lái)區(qū)塊中。不過(guò)，該確認(rèn)并非是一種最終性確認(rèn)，用戶仍可能會(huì)遇到交易被重新排序或取消的情況。而 Justin Drake 提出的「Based preconfirmations」機(jī)制，目標(biāo)是提供即時(shí)的預(yù)確認(rèn)的同時(shí)讓 L1 完成去中心化排序（Based Rollup）。

Based preconfirmations 機(jī)制的提出與優(yōu)化

Based Rollup 概念最早由 Vitalik 在 2021 年發(fā)布的文章「An Incomplete Guide to Rollups」中提出。在這篇文章中，Vitalik 引入了「Total Anarchy」的概念，描述了一種完全去中心化的環(huán)境，在這種環(huán)境中，任何人都可以隨時(shí)提交交易批次（batch），沒(méi)有任何限制。

2023 年 3 月，Justin Drake 發(fā)布了文章「Based rollups—superpowers from L1 sequencing」，進(jìn)一步明確了 Based Rollup 的概念。當(dāng) Rollup 的排序由 L1 驅(qū)動(dòng)時(shí)，稱其為 Based Rollup 或 L1 排序的 Rollup。在這種架構(gòu)下，Rollup 區(qū)塊的生成和排序是通過(guò) L1 上的提議者進(jìn)行的，L1 的提議者可以與搜索者和構(gòu)建者合作，將 Rollup 區(qū)塊直接包含在 L1 區(qū)塊中。值得注意的是，默認(rèn)情況下，Based Rollup 區(qū)塊由 L2 構(gòu)建者構(gòu)建。因此，Based Rollup 并不會(huì)增加 L1 驗(yàn)證者的負(fù)擔(dān)。

通過(guò)將交易排序的責(zé)任轉(zhuǎn)移到 L1，Based Rollup 繼承了 L1 的安全性和活性，同時(shí)優(yōu)化了 L2 的性能。這種機(jī)制帶來(lái)了許多優(yōu)勢(shì)，例如可以減少 L2 的基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)維成本。不過(guò)，也存在一些挑戰(zhàn)，比如大部分 Based Rollup 的 MEV 收益會(huì)流向 L1。但這實(shí)際上并不構(gòu)成問(wèn)題，因?yàn)橹行幕?Rollup 的主要收入來(lái)源于 L2 交易費(fèi)用和 MEV 機(jī)會(huì)，前者是主要收入來(lái)源，后者則需要大量的基礎(chǔ)設(shè)施和高昂的維護(hù)成本。Based Rollup 保留了 L2 交易費(fèi)用這一主要收入來(lái)源，同時(shí)將提議者的角色外包給 L1 構(gòu)建者，從而減少了基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)維成本。另一個(gè)挑戰(zhàn)是 Based Rollup 無(wú)法實(shí)現(xiàn)交易的快速確認(rèn)。由于 Based Rollup 的交易確認(rèn)時(shí)間完全依賴于以太坊 L1 的區(qū)塊時(shí)間（目前約為 12 秒），這與中心化排序器提供的快速軟確認(rèn)形成了鮮明對(duì)比。

為了解決 Based Rollup 中交易確認(rèn)速度的問(wèn)題，Justin Drake 在 2023 年 11 月提出了「Based preconfirmations」，通過(guò) Slash 執(zhí)行的方式為 Based Rollup 提供預(yù)確認(rèn)。在最初的設(shè)想中，Justin Drake 提出了兩個(gè)關(guān)鍵前提，一個(gè)是 L1 提議者必須選擇加入額外的懲罰條件才能成為預(yù)確認(rèn)者（重質(zhì)押機(jī)制），另一個(gè)是 L1 提議者必須能夠強(qiáng)制將交易包含在鏈上（inclusion lists ）。

隨后，Justin Drake 對(duì)該設(shè)想進(jìn)行了優(yōu)化，允許 Rollup 使用以太坊 L1 進(jìn)行共享排序和預(yù)確認(rèn)，更簡(jiǎn)單而無(wú)需硬分叉。在新的提案中，一部分驗(yàn)證者自愿成為排序者，不愿進(jìn)行排序的驗(yàn)證者則成為了「includers」，他們可以包含交易但不對(duì)其排序。而排序者可以重新排序 includers 的交易，甚至在其中插入更多的交易。用戶可以選擇兩種方式來(lái)提交交易：一是將交易發(fā)送至備用內(nèi)存池，支付少量費(fèi)用讓 includers 包含其交易；二是與下一個(gè)排序者溝通，支付更高的預(yù)確認(rèn)費(fèi)用以請(qǐng)求預(yù)確認(rèn)。如果排序者未能在指定的 slots 內(nèi)結(jié)算交易，includers 仍然能夠處理這些交易。

與最初的提案相比，優(yōu)化方案直接利用以太坊 L1 的經(jīng)濟(jì)安全性，允許 L1 提議者自愿成為排序者，而無(wú)需額外的懲罰措施，減少了對(duì)額外的基礎(chǔ)設(shè)施的依賴。

從概念到實(shí)踐：Based preconfirmations 的應(yīng)用

Taiko：開(kāi)發(fā)及推廣 Based Rollup 的先驅(qū)

自 2023 年下半年以來(lái)，Taiko 一直朝著成為 Based Rollup 的方向發(fā)展。作為 Based Rollup，Taiko 依賴于一個(gè)去中心化的提議者系統(tǒng)，這些提議者運(yùn)行特定的客戶端（taiko-geth），并與 L2 內(nèi)存池保持同步。當(dāng)提議者發(fā)現(xiàn)一批交易可以形成一個(gè)有利可圖的區(qū)塊時(shí)，提議者會(huì)將已經(jīng)打包好的區(qū)塊提交至以太坊 L1 上。

在交易處理過(guò)程中，用戶在 Taiko 上發(fā)起的交易首先會(huì)進(jìn)入 L2 內(nèi)存池。L2 搜索者在 L2 內(nèi)存池中尋找有利可圖的交易，并打包成為 L2 交易包。隨后，L1 的搜索者作為 L2 區(qū)塊提議者，將 L2 搜索者打包完成的交易排序組成 L2 區(qū)塊，然后將該區(qū)塊包含在其 L1 交易包中并整合成 L1 區(qū)塊。最終由 L1 驗(yàn)證者進(jìn)行驗(yàn)證并提交至以太坊主鏈，確保交易的最終性。

為了提升效率，Taiko 引入了預(yù)確認(rèn)機(jī)制。提議者可以在正式提交區(qū)塊之前向網(wǎng)絡(luò)中的其他參與者發(fā)布預(yù)確認(rèn)信息，告知哪些交易將包含在即將生成的區(qū)塊中。此外，提議者還可以定期向區(qū)塊構(gòu)建者發(fā)布按順序排列的小批次預(yù)確認(rèn)，而構(gòu)建者可以選擇將這些已經(jīng)獲得預(yù)確認(rèn)的交易分批次發(fā)布至 L1，而不是一次性發(fā)布一個(gè)大的數(shù)據(jù)塊，從而降低數(shù)據(jù)發(fā)布的成本。

此外，在去中心化提議者系統(tǒng)中，可能會(huì)出現(xiàn)多個(gè)提議者同時(shí)嘗試提交包含相同交易的區(qū)塊的情況。如果遇到這種情況，其中只有一個(gè)區(qū)塊會(huì)被 L1 接受，而其他區(qū)塊會(huì)被回滾，而失敗的提議者則會(huì)損失區(qū)塊費(fèi)用。為了避免這種潛在的沖突，Taiko 引入了領(lǐng)導(dǎo)者選舉機(jī)制。在任何給定時(shí)間內(nèi)，只有一個(gè)提議者被推舉為領(lǐng)導(dǎo)者，擁有最終確認(rèn)區(qū)塊的獨(dú)占權(quán)。這樣可以確保由領(lǐng)導(dǎo)者創(chuàng)建的區(qū)塊被添加到區(qū)塊鏈中，而其他提議者的區(qū)塊則會(huì)被棄用，從而防止多個(gè)沖突區(qū)塊的出現(xiàn)，并避免失敗的提議者損失提交區(qū)塊的費(fèi)用。

Puffer UniFi：致力于重塑去中心化應(yīng)用鏈生態(tài)

Puffer Finance 也推出了基于預(yù)確認(rèn)機(jī)制的 Puffer UniFi 解決方案。作為 Based Rollup，UniFi 上的交易排序外包給了以太坊 L1 ，而 Puffer UniFi 的預(yù)確認(rèn)機(jī)制則是通過(guò) Puffer 的原生重質(zhì)押驗(yàn)證者來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

具體流程上，用戶提交的交易首先由 Puffer 驗(yàn)證者處理，而這些驗(yàn)證者已經(jīng)在以太坊上注冊(cè)為「Native Restaking」節(jié)點(diǎn)。驗(yàn)證者會(huì)在約 100 毫秒內(nèi)向用戶提供預(yù)確認(rèn)承諾，讓用戶快速知道其交易已經(jīng)被接收并將包含在未來(lái)區(qū)塊內(nèi)。而為了確保驗(yàn)證者會(huì)遵守其預(yù)確認(rèn)承諾，Puffer 還在部署 UniFi AVS 機(jī)制，以對(duì)驗(yàn)證者施加額外的懲罰條件。提供預(yù)確認(rèn)后，Puffer 驗(yàn)證者驗(yàn)證者會(huì)將這些交易與其他交易一起打包，并向以太坊 L1 提交區(qū)塊。最后，Puffer UniFi 智能合約 Puffer Sequencer Contract 接受批量交易，確保交易狀態(tài)已經(jīng)被確認(rèn)并且無(wú)法回滾。

根據(jù)最新的路線圖，Puffer 的 UniFi 測(cè)試網(wǎng)將在 2024 年 9 月 啟動(dòng)，而 UniFi AVS 機(jī)制預(yù)計(jì)在 2024 年第四季度與 UniFi 主網(wǎng)一起上線。

Puffer UniFi 的愿景是為了解決目前鏈間流動(dòng)性割裂的問(wèn)題。未來(lái)，基于 Puffer UniFi 構(gòu)建的應(yīng)用將被視為獨(dú)立的應(yīng)用鏈，這些應(yīng)用鏈依賴 UniFi 提供的 L1 排序和預(yù)確認(rèn)機(jī)制，既能降低開(kāi)發(fā)成本，又能與其他基于 L1 排序的 Rollup 或應(yīng)用鏈實(shí)現(xiàn)無(wú)縫互操作。例如，用戶 Alice 想把她在 Rollup A 上的代幣用作抵押來(lái)借貸 Rollup B 上的資產(chǎn)，由于 Rollup A 和 Rollup B 都依賴于同一個(gè)以太坊 L1 驗(yàn)證者來(lái)進(jìn)行交易排序，這個(gè)驗(yàn)證者可以在同一個(gè)以太坊區(qū)塊中同時(shí)處理 Alice 在兩個(gè) Rollup 上的交易。這樣，Alice 無(wú)需通過(guò)跨鏈橋進(jìn)行復(fù)雜的資產(chǎn)轉(zhuǎn)移，即可在不同的 Rollup 之間進(jìn)行操作。

還有什么值得關(guān)注？

除了上面提到的兩個(gè)項(xiàng)目之外，還有一些預(yù)確認(rèn)相關(guān)的內(nèi)容值得關(guān)注。例如，Primev 推出了 mev-commit 平臺(tái)。Primev 可以通過(guò) mev-commit 為任何 Based Rollup 提供預(yù)確認(rèn)服務(wù)，并提出了一種結(jié)合 mev-commit 和包含列表（IL）的 blob 預(yù)確認(rèn)解決方案；Espresso 則提出了 Proposer-promised 預(yù)確認(rèn)方案，每個(gè) Rollup 可以自定義 Proposer-promised 預(yù)確認(rèn)的排序順序和罰沒(méi)條件；Spire 推出了 Preconfirmation Registry，這是一個(gè)供提議者（如大型運(yùn)營(yíng)商和獨(dú)立質(zhì)押者）以 ETH 發(fā)布抵押品的系統(tǒng)；Chainbound 則宣布了 Bolt，這是一種協(xié)議，允許以太坊提議者就其區(qū)塊內(nèi)容做出承諾。

此外，為了簡(jiǎn)化用戶體驗(yàn)，及更好的協(xié)調(diào)預(yù)確認(rèn)請(qǐng)求，研究人員還在探索引入預(yù)確認(rèn)網(wǎng)關(guān)，以將預(yù)確認(rèn)的復(fù)雜性從用戶中抽象出來(lái)。通過(guò)網(wǎng)關(guān)，提議者可以將他們的預(yù)確認(rèn)權(quán)利委托給網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)執(zhí)行更復(fù)雜的任務(wù)，如與用戶通信、保持完整節(jié)點(diǎn)的正常運(yùn)行時(shí)間等。值得關(guān)注的預(yù)確認(rèn) Gateway 項(xiàng)目包括 Aestus、Titan 和 Ultra Sound。

面對(duì)當(dāng)前 Rollup 生態(tài)中的流動(dòng)性割裂問(wèn)題，Based Rollup 被廣泛視為一種有效的潛在解決方案。例如，Cinneamhain Ventures 合伙人 Adam Cochran 就曾發(fā)布推特稱，Based Rollups 是解決以太坊 Layer 2 經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的潛在方案。而預(yù)確認(rèn)則在提升 Based Rollup 的用戶體驗(yàn)方面起著至關(guān)重要的作用。隨著一些主要協(xié)議逐步取得積極進(jìn)展，我們也將持續(xù)關(guān)注這一領(lǐng)域的最新進(jìn)展。

以上就是腳本之家小編給大家分享的什么是預(yù)確認(rèn)Preconfs技術(shù)？為什么Based Rollup需要預(yù)確認(rèn)技術(shù)的詳細(xì)介紹了，希望大家喜歡！

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