Pendahuluan

Ethereum beroperasi berdasarkan prinsip bahwa setiap node menyimpan dan menjalankan setiap transaksi yang diajukan oleh pengguna. Untuk memperluas jaringan secara keseluruhan, Ethereum telah mengadopsi solusi Rollup. Secara sederhana, solusi ini memindahkan sebagian besar pemrosesan transaksi ke luar rantai (L2), sehingga mengurangi beban pada mainnet Ethereum (L1) dan menurunkan biaya transaksi. Rollup = seperangkat kontrak pintar di L1 + jaringan node di L2, yang mencakup kontrak pintar on-chain dan aggregator off-chain. Ini bergantung pada Ethereum untuk penyelesaian, konsensus, dan ketersediaan data, sementara hanya bertanggung jawab atas pelaksanaan transaksi. Node jaringan L2 terdiri dari beberapa bagian, yang paling kritis adalah sequencer. Namun, saat ini, sequencer dari Rollups menghadapi isu sentralisasi.

Rollup dan Sequencer

Rollup adalah solusi penskalaan untuk Ethereum (L1) yang menjalankan transaksi di luar rantai (off-chain) dan mengemasnya ke dalam blok. Untuk setiap blok, Rollup mempublikasikan data yang diperlukan untuk merekonstruksi status rantai (sebagai sumber ketersediaan data) ke lapisan ketersediaan data dan mempublikasikan bukti kebenaran pelaksanaan di luar rantai ke lapisan penyelesaian. Rollup hadir dalam dua jenis: dalam kasus ZK-rollup, bukti pengetahuan nol dipublikasikan bersama setiap blok, sementara dalam kasus Optimistic rollup, bukti penipuan hanya dipublikasikan ketika terjadi perselisihan. Setelah EIP-4844, ketika publikasi data beralih ke blob, lapisan ini mungkin disebut sebagai "lapisan publikasi data." Kontrak pintar Rollup di L1 memverifikasi bukti yang dipublikasikan. Setiap Rollup memiliki satu atau lebih jembatan untuk memungkinkan transfer data antar rantai serta deposit dan penarikan.

Dalam logika implementasi Rollup, penyusun urutan adalah komponen kunci yang bertanggung jawab untuk menerima permintaan transaksi di L2, menentukan urutan eksekusi mereka, dan mengemas transaksi ke dalam paket yang akhirnya dikirim ke kontrak pintar Rollup di L1. Ini memainkan peran penting dalam meningkatkan efisiensi pemrosesan transaksi dan mengurangi biaya.

Fungsi dan prinsip kerja sequencer dapat dirangkum menjadi empat bagian utama:

1. Menerima Transaksi: Sequencer menerima permintaan transaksi dari pengguna atau aplikasi. Transaksi ini diproses terlebih dahulu di L2, daripada langsung di Ethereum mainnet.
2. Memesan Transaksi: Sequencer bertanggung jawab atas pengurutan transaksi yang diterima, menentukan urutan eksekusi mereka. Proses ini mirip dengan apa yang dilakukan penambang Ethereum sebelum memasukkan transaksi ke dalam blok.
3. Transaksi Pengemasan: Sequencer mengemas transaksi yang dipesan ke dalam batch yang berisi informasi yang disusun dari beberapa transaksi.
4. Mengirimkan ke L1: Akhirnya, pengurut mengirimkan kumpulan transaksi yang dikemas ke Ethereum mainnet (L1) untuk penyelesaian dan penyimpanan data. Hal ini memungkinkan L1 untuk memverifikasi dan menyimpan pembaruan status dari L2.

Meskipun teknologi Rollup menyediakan solusi penskalaan yang efektif, masih ada beberapa isu dalam desain dan implementasi sequencer, yang terpenting di antaranya adalah masalah sentralisasi. Sebagian besar proyek Rollup saat ini bergantung pada sequencer terpusat, biasanya dikendalikan oleh satu entitas atau beberapa entitas, yang menghadirkan risiko yang jelas yaitu kurangnya transparansi dan titik-titik kegagalan tunggal.

Mengesampingkan penjelasan yang kaku di atas, diskusi tentang solusi pengurut terdesentralisasi untuk L2, seperti yang disebutkan dalam artikel-artikel sebelumnya dari YBB Capital, baik itu solusi L2 dari Metis, yang langsung membuka penjualan dari node-nodenya ke pasar, atau proyek independen Espresso, intinya adalah distribusi 'kue keuntungan' dari pengurutan dan harapan pasar masa depan. Oleh karena itu, minat dan kebenaran ortodoksi adalah poin kunci yang tak terhindarkan.

Latar Belakang Historis dan Desain Berbasis Rollup

Sumber Gambar: @drakefjustin

Konsep Rollup pertama kali diusulkan oleh pendiri Ethereum, Vitalik Buterin, yang awalnya membayangkan mencapai keadaan “Total Anarki” yang benar-benar tak terbatas untuk memungkinkan ekspansi transaksi tanpa batas. Mengingat masalah saat ini dengan sequencer, pada tahun 2023, Peneliti Ethereum Justin Drake mengusulkan solusi yang disebut Based Rollups, di mana sequencer dikelola oleh Ethereum L1 itu sendiri. Detailnya adalah sebagai berikut (sumber: lihat tautan ekstensi 1):

Definisi:

“Ketika urutan Rollup didorong oleh lapisan dasar (L1), kami menyebutnya sebagai urutan Rollup berbasis L1 atau didorong oleh L1. Secara khusus, Rollup berbasis L1 berarti bahwa proposer L1 berikutnya dapat bekerja tanpa izin dengan pencari dan pembangun L1 untuk menyertakan blok Rollup berikutnya dalam blok L1 berikutnya.”

Kelebihan:

Kehidupan: Berdasarkan Rollup berbasis menikmati jaminan kehidupan yang sama dengan L1. Perhatikan bahwa Rollup non-Berbasis dengan pintu darurat memiliki kehidupan yang berkurang (pintu darurat adalah mekanisme keamanan dalam Rollup yang memungkinkan pengguna untuk dengan aman menarik aset dari L2 kembali ke rantai utama L1 dalam kasus isu sistem Rollup. Ini mirip dengan pintu darurat).

Jaminan Penyelesaian yang Lebih Lemah: Transaksi melalui pintu darurat harus menunggu periode waktu tertentu sebelum penyelesaian dijamin.

MEV dari Sensorship: Rollups dengan pintu darurat rentan terhadap efek MEV yang merugikan dari penyensor singkat selama periode time-out.

Efek Jaringan Berisiko: Keluar massal yang dipicu oleh kegagalan kelangsungan hidup pengurut (misalnya, serangan 51% terhadap mekanisme pengurutan PoS terdesentralisasi) akan mengganggu efek jaringan Rollup. Perlu diketahui bahwa, berbeda dengan L1, Rollup tidak dapat pulih dengan sopan dari kegagalan kelangsungan hidup pengurut menggunakan konsensus sosial. Dalam semua desain Rollup non-Based yang diketahui, keluar massal adalah pedang Damocles.

Denda Gas: Transaksi yang diselesaikan melalui pintu darurat biasanya menimbulkan denda gas bagi pengguna (misalnya, karena kompresi data yang tidak optimal dari transaksi non-batch-packed).

Desentralisasi: Rollup Berbasis Mewarisi Desentralisasi L1, secara alami menggunakan kembali infrastruktur pencari-pembangun-pengusul L1. Pencari dan pembangun L1 diberi insentif untuk menyertakan blok Rollup dalam blok L1 mereka untuk mengekstrak MEV Rollup. Hal ini pada gilirannya memberi insentif kepada pengusul blok L1 untuk menyusun blok Rollup di L1.

Kesederhanaan: Urutan Berbasis Rollup adalah yang paling sederhana, bahkan lebih sederhana daripada urutan terpusat. Berbasis Rollup tidak memerlukan verifikasi tanda tangan pengurutan, pintu darurat, atau konsensus PoS eksternal.

Catatan Sejarah: Pada Januari 2021, Vitalik merujuk pada urutan berbasis L1 sebagai "Total Anarki," yang memiliki risiko beberapa blok Rollup diserahkan secara bersamaan, menyebabkan pemborosan gas dan beban kerja. Skema Proposer-Builder Separation (PBS) saat ini dapat mengendalikan urutan L1 secara ketat, memungkinkan paling banyak satu blok Rollup per blok L1, dan tanpa pemborosan gas. Ketika blok n+1 Rollup (atau untuk k >= 1, n+k) termasuk bukti SNARK dari blok n, pemborosan bukti ZK-rollup dapat dihindari.

Biaya: Overhead gas Rollup Berbasis adalah nol - bahkan tidak memerlukan verifikasi tanda tangan dari sequencer terdesentralisasi atau terpusat. Kesederhanaan Rollup Berbasis mengurangi biaya pengembangan, mempersingkat waktu rilis, dan meminimalkan paparan kerentanan kode. Penyusunan Rollup Berbasis juga bebas token, menghindari beban regulasi yang terkait dengan sequencer berbasis token.

L1 Penyesuaian Ekonomi: MEV yang berasal dari Based Rollup secara alami mengalir ke dasar L1-nya. Aliran ini memperkuat keamanan ekonomi L1 dan, dalam kasus pembakaran MEV, meningkatkan kelangkaan ekonomi dari token asli L1. Penyesuaian ekonomi yang erat dengan L1 ini dapat membantu membangun legitimasi Based Rollup. Yang penting, meskipun mengorbankan pendapatan MEV, Based Rollup tetap memiliki opsi untuk menghasilkan pendapatan dari biaya kemacetan L2 (misalnya, dalam bentuk biaya dasar EIP-1559).

Kedaulatan: Meskipun mendelegasikan urutan ke L1, Based Rollup tetap mempertahankan kedaulatan. Based Rollup dapat memiliki token pengaturan, menagih biaya dasar, dan menggunakan pendapatan dari biaya dasar tersebut sesuai kebutuhan (misalnya, Optimism mendanai barang-barang publik).

Kekurangan:

Tidak Ada Pendapatan MEV: Rollup Berbasis menyerahkan MEV ke L1, membatasi pendapatannya pada biaya dasar. Melawan intuisi, ini mungkin meningkatkan pendapatan keseluruhan Rollup Berbasis. Alasannya adalah bahwa lanskap Rollup tampaknya adalah siapa cepat dia dapat, di mana Rollup yang berhasil dapat memanfaatkan keamanan, desentralisasi, kesederhanaan, dan konsistensi Rollup Berbasis untuk mencapai dominasi dan pada akhirnya memaksimalkan pendapatan.

Pemetaan Terbatas: Delegasi pemetaan ke L1 mengurangi fleksibilitas pemetaan. Hal ini membuat layanan pemetaan tertentu menjadi lebih sulit, atau bahkan tidak mungkin dilakukan:

Prapesan: Prapesan cepat bukanlah masalah untuk urutan terpusat dan dapat dicapai melalui konsensus PoS eksternal. Menggunakan urutan L1 untuk prapesan cepat adalah pertanyaan terbuka, dengan banyak arah penelitian yang menjanjikan, termasuk EigenL, Daftar Inklusi, dan Obligasi Builder.

First-Come, First-Served (FCFS): Tidak pasti apakah urutan FCFS gaya Arbitrum dapat diimplementasikan pada Based Rollup. EigenL mungkin menyediakan lapisan FCFS untuk Based Rollup yang terurut L1.

Pemberian nama:

Nama “Based Rollup” berasal dari kedekatannya dengan rantai dasar (Base L1). Ini secara kebetulan bertentangan dengan pengumuman terbaru Coinbase tentang rantai Dasar. Menariknya, Coinbase berbagi dua tujuan desain dalam pengumuman Dasar mereka:

Tokenlessness: “Kami tidak memiliki rencana untuk menerbitkan token jaringan baru.” Desentralisasi: “Kami berencana untuk secara progresif mendesentralisasikan blockchain dari waktu ke waktu.”

Base dapat mencapai desentralisasi tanpa token dengan menjadi Based Rollup.

Sumber Gambar: @jchaskin22

Singkatnya, Based Rollup memungkinkan siapa saja untuk menskalakan blok Rollup, menerbitkan perubahan status transaksi berurutan ke L1 untuk mengekstrak MEV dari L2, dengan semua urutan dan keamanan yang disediakan oleh Ethereum L1. Pendekatan ini menghindari kebutuhan akan konsensus PoS eksternal dan token Rollup tertentu. Dibandingkan dengan Rollup lain yang memerlukan fungsi "emergency escape hatch" yang penting untuk melindungi aset, visi Based Rollup menghilangkan kebutuhan ini, memastikan penyelesaian transaksi yang lancar pada Rollup selama Ethereum terus berjalan dengan aman.

Berbasis Rollup dan Taiko Labs

Sumber Gambar: Situs Web Resmi Taiko

Taiko Labs adalah tim utama yang mengembangkan dan mempromosikan Based Rollup, solusi penskalaan Layer 2 Ethereum. Visi mereka adalah untuk mengatasi masalah skalabilitas dari Ethereum mainnet melalui teknologi inovatif seperti Based Rollup. Taiko Labs memiliki tiga fitur utama:

1. Sepenuhnya Ethereum-Equivalent (Tipe 1) ZK-EVM: Dengan menggunakan zkEVM Tipe 1 yang menawarkan kompatibilitas Ethereum penuh, pengembang dapat bermigrasi aplikasi terdesentralisasi (dApps) antara Ethereum dan Taiko tanpa khawatir tentang kegagalan eksekusi kontrak pintar.
2. Sumber Terbuka: Semua kode sumber Taiko tersedia di GitHub, memungkinkan siapa pun untuk melihat, membangun, atau memodifikasinya. Pendekatan sumber terbuka ini memastikan bahwa pengembangan teknologi blockchain tidak terbatas pada tim kecil tetapi mencakup kontribusi dari komunitas pengembang global.
3. Sepenuhnya Terdesentralisasi: Selain memastikan kompatibilitas tinggi dengan EVM, Taiko berkomitmen untuk mencapai desentralisasi penuh. Taiko berencana untuk mengajukan blok dan menghasilkan zkPs melalui proposer dan validator yang terdesentralisasi, memastikan sifat desentralisasi protokol tersebut.

Taiko bertujuan untuk membangun ZK-EVM Tipe 1 yang sepenuhnya setara dengan Ethereum, seperti yang disebutkan oleh Vitalik Buterin dalam “The different types of ZK-EVMs” (lihat Tautan Ekstensi 2). Pengejaran ini terhadap kesetaraan penuh dan tanpa kompromi dengan Ethereum bertujuan untuk kompatibilitas lengkap untuk memverifikasi blok Ethereum (setidaknya lapisan eksekusi, tanpa termasuk konsensus rantai beacon tetapi termasuk semua transaksi, kontrak pintar, dan logika akun tanpa mengganti hash, pohon status/transaksi, dan logika konsensus lainnya). Oleh karena itu, dibandingkan dengan jenis lainnya, Tipe 1 adalah solusi yang paling kompleks dan menantang untuk mendekati solusi asli.

Sumber Gambar: Vitalik Buterin: “Berbagai jenis ZK-EVM”

Struktur Inti Lainnya:

Base Competitive Rollup (BCR)

Base Competitive Rollup adalah solusi skala blockchain inovatif yang dikembangkan oleh Taiko Labs. BCR bertujuan untuk meningkatkan efisiensi dan keamanan Rollup melalui mekanisme kompetitif, memungkinkan berbagai peserta untuk bersaing secara bebas dalam mengirimkan blok dan menghasilkan bukti, sehingga meningkatkan kinerja dan desentralisasi jaringan secara keseluruhan.

Fitur:

1. Kompetisi Terbuka: Memungkinkan peserta yang memenuhi syarat untuk bersaing dalam mengirimkan blok dan menghasilkan bukti. Mekanisme terbuka ini mengurangi kontrol terpusat dan meningkatkan desentralisasi jaringan. Peserta kompetisi didorong untuk memberikan layanan yang lebih baik untuk mendapatkan imbalan dan biaya transaksi.
2. Pengukuran Efisien: Meningkatkan efisiensi pembangkitan dan verifikasi blok secara efektif. Beberapa pesaing dapat bekerja secara paralel, menghindari titik-titik kegagalan tunggal dan meningkatkan kecepatan pemrosesan transaksi serta skalabilitas jaringan.
3. Keamanan: Melalui mekanisme kompetitif multi-pihak, ketahanan serangan sistem ditingkatkan. Blok dan bukti yang dihasilkan oleh berbagai pihak meningkatkan transparansi dan keamanan sistem, sehingga sulit bagi entitas tunggal untuk mengontrol atau menyerang.

Keuntungan:

1. Kompatibilitas EVM: BCR sepenuhnya kompatibel dengan Mesin Virtual Ethereum (EVM), memungkinkan kontrak pintar Ethereum yang ada dan dApps untuk bermigrasi dengan mudah ke BCR tanpa modifikasi signifikan.
2. Throughput Tinggi: Karena BCR dapat memproses transaksi dan menghasilkan blok secara paralel, throughput jaringan secara signifikan meningkat, mampu menangani volume transaksi yang lebih tinggi sambil mengurangi biaya transaksi dan laten.
3. Desentralisasi: Generasi blok yang terdesentralisasi dan mekanisme bukti memastikan desentralisasi jaringan, mengurangi risiko kontrol oleh entitas terpusat.

Kekurangan:

1. Kompleksitas yang Meningkat: Kompleksitas sistem memerlukan algoritma dan protokol canggih untuk mengkoordinasikan generasi blok dan verifikasi di antara beberapa pesaing. Kontrak pintar mungkin memerlukan logika tambahan untuk menangani hasil yang kompetitif.
2. Masalah Potensial: Dalam mekanisme kompetitif BCR, beberapa pesaing yang menghitung dan mengirimkan blok secara bersamaan mungkin menyebabkan biaya yang meningkat. Pengguna mungkin menghadapi biaya transaksi yang lebih tinggi, terutama selama periode sibuk atau sangat kompetitif. Selain itu, node besar yang kaya sumber daya mungkin mendominasi kompetisi, menyebabkan sentralisasi.

BBR (Based Booster Rollup)

Dalam BBR, Sebuah Penguat adalah peserta khusus yang bertanggung jawab untuk mengoptimalkan paket transaksi, mengompres data transaksi, dan memproses beberapa paket transaksi secara paralel. Fungsinya utama adalah memisahkan eksekusi dan penyimpanan, memastikan bahwa sementara L2 menangani eksekusi, L1 tetap terdesentralisasi, dan alamat kontrak pintar tetap konsisten di seluruh L1 dan semua BBR.

Namun, BBR menghadapi tantangan seperti kompleksitas sistem yang meningkat, konsumsi sumber daya, dan potensi sentralisasi. Pengembangan di masa depan akan memerlukan optimisasi dan ekspansi lebih lanjut untuk memenuhi tuntutan yang terus berkembang dari teknologi blockchain.

Sumber Gambar: Taiko Labs

Kesimpulan

Saat ini, Based Rollup mewakili perubahan signifikan dalam metode penskalaan Layer 2 Ethereum. Itu mendelegasikan urutan Rollup secara langsung ke proposer Layer 1, memanfaatkan desain pemisahan proposer-builder. Ini memungkinkan Layer 1 untuk melakukan semua peran urutan untuk Rollup. Secara bersamaan, itu memperluas MEV, memungkinkan pencari L2 untuk menggabungkan transaksi dan mengirimkannya ke pembangun L2, yang juga merupakan pencari L1. Blok L2 lengkap ini kemudian menjadi bagian dari blok L1, akhirnya diproses oleh pembangun L1 dan mainnet Ethereum.

Meskipun masih perlu dilihat apakah Based Rollup dapat dianggap sebagai solusi utama untuk Rollups, tidak dapat disangkal bahwa ini mewakili inovasi besar dalam skala Layer 2 Ethereum, menyediakan solusi yang lebih aman dan terdesentralisasi. Jika kita menerapkan pemikiran yang sama ke dalam ekosistem Bitcoin, mencapai VM native dan terdesentralisasi dengan keluwesan Ethereum tentu akan menantang. Seluruh industri masih memiliki perjalanan panjang dalam menyelesaikan masalah skala yang benar-benar terdesentralisasi.

Disclaimer:

1. Artikel ini diambil dari [Gate.io]YBB Capital]. Semua hak cipta milik penulis asli [Ac-Core]. Jika ada keberatan terhadap cetakan ulang ini, silakan hubungi Gate Belajartim, dan mereka akan menanganinya dengan segera.
2. Penolakan Tanggung Jawab: Pandangan dan opini yang terdapat dalam artikel ini semata-mata milik penulis dan tidak merupakan saran investasi apa pun.
3. Terjemahan artikel ke dalam bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang.