Роль секвенсера в Ethereum-роллапах: преимущества и риски централизации

Что такое секвенсер и как он работает: основа Ethereum-роллапов

В этой статье мы узнаем, что такое узел секвенсера, который является важнейшим элементом экосистемы Ethereum-роллапов.

Эта инфраструктурная сущность отвечает за ряд процессов, которые передают данные о транзакциях, проведенных на L2, в основную L1, выступая в качестве точки соединения.

Работа секвенсера и степень его децентрализации непосредственно влияют на безопасность, надежность и устойчивость к цензуре этих решений.

Давайте рассмотрим все подробнее ниже.

Сводка

• Что такое секвенсер и какова его роль в мире EVM
• Рабочий процесс секвенсеров в различных Ethereum-роллапах
• Проблема централизации секвенсера
• Централизация узлов представляет собой двойное лезвие: практический пример слой-2 Linea.

Что такое секвенсер и какова его роль в мире EVM

На фоне решений по масштабированию для Ethereum секвенсер — это сущность, которая упорядочивает, выполняет и агрегирует оффчейн транзакции перед их публикацией на блокчейне слой-1. Его основная роль заключается в улучшении масштабируемости и эффективности решений второго уровня, таких как роллапы, путем снижения газовых затрат и ускорения завершения транзакций.

Технически определяемый как узел, секвенсер обрабатывает транзакции, выполняемые на роллапах, и включает их в сжатую `партия`. Затем он отправляет эти данные в Ethereum, где они официально записываются и добавляются в основную цепь, отвечающую за безопасность.

В зависимости от архитектуры слой-2 секвенсер может быть централизованным или децентрализованным, что может влиять на критические аспекты, такие как порядок транзакций, доступность данных и устойчивость к цензуре.

В случае оптимистичного роллапа, такого как Arbitrum и Optimism, секвенсер упорядочивает транзакции и публикует их в Ethereum, предполагая, что они все действительные, если не оспорены. В то время как в zk-роллапах, таких как Starknet и ZkSync, секвенсер не только обрабатывает транзакции, но и генерирует криптографические доказательства, которые затем проверяются в Ethereum. Наконец, в роллапах типа Validium, таких как ZkFair и Rhino.fi, происходит гибридный процесс, поскольку данные частично проверяются оффчейн.

Важно подчеркнуть, что эта фигура также используется другими блокчейнами и решениями по масштабированию, но чтобы избежать путаницы, в данной статье мы сосредоточимся только на мире EVM.

Рабочий процесс секвенсеров в различных Ethereum-роллапах

Погружаясь глубже в различные задачи, выполняемые секвенсерами, мы видим, как они управляют жизненным циклом транзакции, выполняемой в рамках роллапа.

Мы можем сгруппировать их рабочий процесс на 3 основных этапа: сбор и сортировка транзакций, выполнение и публикация в Ethereum.

1. Сбор и сортировка транзакций: Пользователи отправляют транзакции к секвенсеру вместо того, чтобы напрямую отправлять их в L1, который упорядочивает их в определенном блоке в соответствии со стратегией сортировки. Обычно в роллапах мы находим стратегию «на основе аукциона», где проводится аукцион для определения порядка выполнения (те, кто платит больше сборов, имеют приоритет и упорядочиваются первыми).
2. Выполнение и расчет состояния: После определения порядка транзакций секвенсер выполняет их локально, обновляя состояние роллапа оффчейн. Это выполнение детерминировано и следует правилам, установленным смарт-контрактом роллапа в L1, обеспечивая тем самым целостность операций.
3. Производство партий и публикация в L1: На этом этапе транзакции группируются в пакеты и отправляются в L1 Ethereum. Секвенсер публикует только необходимые данные (calldata) для доступности данных (DA), гарантируя, что Ethereum всегда может восстановить состояние в блокчейне. Этот шаг гарантирует, что минимальные вычислительные усилия прилагаются для поддержания низких сборов L2.

Проблема централизации секвенсера

В настоящее время большинство секвенсеров в Ethereum централизованы, поскольку почти все роллапы имеют единственный узел, отвечающий за управление соединением между L2 и L1. Эта конфигурация необходима на этапах «Этап 0» роллапов, где компромисс между децентрализацией и масштабируемостью необходим, чтобы сделать всю инфраструктуру функциональной и эффективной на начальном этапе ее развития.

С течением времени роллапам предстоит децентрализовать свои секвенсеры, вводя новые решения для совместного использования узлов и федерации, продвигаясь к «Этапу 1» и «Этапу 2». Однако чрезмерная централизация секвенсеров, даже на ограниченный период времени, может создать серьезные структурные проблемы для сетей второго уровня.

Во-первых, доверяя контроль единственному узлу, мы вводим «единую точку отказа»: если секвенсер подвергнется атаке, техническому сбою или манипуляции, вся инфраструктура может оказаться под угрозой, что приведет к задержкам транзакций или даже к прерыванию сервиса. Кроме того, эта концентрация власти может облегчить риск цензуры транзакций, поскольку единственный оператор будет иметь возможность исключать или переупорядочивать транзакции произвольно, применяя стратегии MEV.

Другим критическим аспектом является доверие: отсутствие механизма распределенной валидации затрудняет пользователям независимую проверку корректности обработки транзакций. Все это подрывает принцип децентрализации, который лежит в основе философии Ethereum.

Централизация узлов представляет собой двойное лезвие: практический пример слой-2 Linea.

Чрезмерная централизация секвенсеров представляет собой двойное лезвие, способное буквально спасти целую экосистему от коллапса, но одновременно способно привести к сильно произвольной цензуре в сети.

То, что произошло с Layer-2 Linea в июне прошлого года, в ходе взлома и эксплуатации протокола Velocore, является ярким примером этого. В тот раз, во время кибератаки на DEX, команда Consensys (которая управляет роллапом Linea) решила остановить производство блоков, «остановив» свой секвенсер. Тем самым, с практически замороженной цепочкой, команда Velocore смогла сдержать инцидент и устранить уязвимость в коде. В то же время, Consensys отметила адрес атакующего, сделав невозможным взаимодействие с секвенсером (который, как мы помним, валидирует транзакции и отправляет их в L1).

Если бы секвенсер не остановился, могли бы возникнуть очень серьезные экономические последствия, с влиянием не только на Linea, но и на Ethereum. Хакеры могли бы вывести больше средств из уязвимых смарт-контрактов, что привело бы к обесцениванию активов, основанных на Linea. Кроме того, атакующий мог бы изменить состояние сети, усложнив обнаружение и устранение проблемы.

Это оказало бы влияние на другие DeFi-протоколы, связанные с Linea, вызывая множество пользователей нести ликвидации или необратимые убытки.

Событие взлома Velocore заставило сообщество Ethereum задуматься о деликатном балансе между безопасностью и децентрализацией. С одной стороны, быстрое вмешательство Consensys предотвратило финансовую катастрофу, защитив пользователей и протоколы от значительных потерь. С другой стороны, отключение секвенсера и цензура адреса атакующего вызвали опасения относительно чрезмерной централизации власти, удерживаемой операторами второго уровня.