Исследование CoinEx: Исследование рисков, связанных с секвенсором

Исследование CoinEx

Соответствующие знания

Если вы уже знаете что-то о том, почему существуют секвенсоры, пожалуйста, перейдите ко второй части статьи.

Давайте начнем с масштабирования уровня 1

Согласно невозможному треугольнику блокчейна, необходимо обрабатывать несколько узлов, транслировать транзакции и, в конечном счете, достигать консенсуса, что приводит к низкой производительности блокчейна, но обеспечивает его безопасность. В соответствии с этой предпосылкой масштабируемость становится основной проблемой.



Доступны два основных решения для масштабирования.

Масштабирование уровня 1

Одним из известных проектов является решение EthStorage, которое направлено на масштабирование хранилища в собственной цепочке.

Масштабирование уровня 2

Масштабирование уровня 2 сосредоточено на разделении уровня выполнения и реализации решений для обеспечения доступности данных (DA). Распространенные решения включают Rollup (такие как Op, Arb и Scroll) и DA, такие как Celestia.
Разделяя уровень исполнения Ethereum и обрабатывая все транзакции в выделенной среде, независимые модули могут использовать оптимизированные решения для дальнейшего повышения производительности. Кроме того, дизайн Ethereum Layer 2 ослабляет решение трилеммы блокчейна. Другими словами, масштабируя свою производительность, он также в наибольшей степени обеспечил безопасность, эквивалентную безопасности Ethereum.
Секвенсоры жизненно важны для безопасности уровня 2. Теперь давайте узнаем больше о секвенсорах уровня 2.

О секвенсорах уровня 2

Проще говоря, секвенсор отвечает за публикацию состояния уровня 2 участникам уровня 1. В его задачу также входит определение канонического порядка транзакций на уровне 2 и отправка записей. Его комиссионные могут быть получены, когда пользователи платят за транзакции уровня 2. Следует отметить, что секвенсоры не обязательно существуют на уровне 2, и пользователи могут отправлять данные самостоятельно.



Существует два типа секвенсоров:
● Централизованные секвенсоры (основной): одиночные и централизованные
● Децентрализованные секвенсоры (основное внимание на следующем этапе): многоузловые и распределенные

Секвенсоры имеют следующие три источника дохода:
● Плата за газ уровня 2: Аналогично плате за газ в Ethereum, все транзакции, выполняемые на уровне 2, требуют газа и рассчитываются таким же образом.
Вступай в наше сообщество в TELEGRAM канале ● Плата за данные о вызовах уровня 1/безопасность: Чтобы покрыть расходы на публикацию транзакций обратно в Ethereum, секвенсорам или отправителям пакетов на уровне 2 требуется gas для оплаты этого процесса отправки. Стоимость, разделяемая каждым пользователем, уменьшается по мере присоединения большего числа пользователей, что является основной причиной снижения платы за газ уровня 2.
● Дополнительные сборы: После обновления Ethereum EIP-4844 впервые будет представлен новый тип газа. Это обогатит будущие корректировки модели получения доходов.
Как упоминалось выше, секвенсоры не являются обязательными на уровне 2. Одной из основных причин внедрения секвенсора на уровне 2 является улучшение взаимодействия с пользователем. В частности, когда в качестве транзакционного уровня будет внедрен надежный, масштабируемый и экономичный секвенсор, пользователи смогут применять различные децентрализованные приложения (dApps) более безопасным, надежным и эффективным способом. Это способствует широкому внедрению Web3 и может свести к минимуму затраты пользователей.
Однако следует отметить, что секвенсоры, особенно централизованные (часто управляемые владельцем проекта), представляют угрозу безопасности. В следующих разделах мы сосредоточимся на анализе некоторых рисков, связанных с двумя типами секвенсоров.

Риски и проблемы, с которыми сталкиваются секвенсоры

Проблемы, связанные с централизованными секвенсорами
В настоящее время большинство решений уровня 2 полагаются на централизованные секвенсоры, риски которых могут быть связаны с внешними атаками и их собственными уязвимостями или злонамеренным поведением, обусловленным экономическими стимулами. Основные проблемы заключаются в следующем.

Единая точка отказа (SPOF)
Все физические машины подвержены сбоям. Хотя вероятность этого невелика, как только это произойдет, это сильно повлияет на огромную базу пользователей уровня 2.

Атаки
Любой хост в Интернете может пострадать от различных атак, и одноузловые секвенсоры не являются исключением. Если хакер запустит флуд-атаки или другие типы атак типа "отказ в обслуживании", одноузловой секвенсор станет недоступен. По сравнению с атакой на несколько машин в децентрализованном секвенсоре стоимость атаки на одноузловой секвенсор намного выше.

Представление
Секвенсоры как zk-типа, так и op-типа неизбежно сталкиваются с проблемами производительности.

Проблемы, связанные с ZK:
● Вычислительная сложность: Использование доказательств с нулевым разглашением (ZK) для проверки правильности и валидности транзакций требует значительных вычислительных ресурсов и времени. Это может привести к задержкам в обработке транзакций и высоким вычислительным затратам. Мы можем полагаться только на разработку аппаратного обеспечения для решения таких проблем.
● Поддающаяся проверке зависимость: накопительный пакет zk полагается на внешние объекты для проверки контракта. Внешняя проверка контракта требуется для подтверждения правильности доказательств ZK. Это связано с риском атак на контракт.

Проблемы, связанные с операционными системами:
● Задержка и неопределенность в транзакциях: При выполнении транзакций оптимистичные сводные данные поддерживают оптимистичное предположение о том, что все транзакции действительны и не приведут к возникновению споров. Однако при возникновении споров или недействительных транзакций всей системе может потребоваться откат и повторное выполнение, что приводит к определенному уровню неопределенности и задержке в обработке. Во время задержки также существует вероятность вредоносных действий.

Слабая устойчивость к цензуре
В отличие от тысяч распределенных узлов в Ethereum, централизованные секвенсоры могут не гарантировать, что транзакции пользователей в конечном итоге будут включены в основную цепочку. Секвенсоры, контролируемые различными организациями, могут выборочно исключать транзакции из-за соответствующих политик и законов.
Существует также множество других механизмов, используемых для повышения устойчивости к цензуре, таких как принудительный вывод, каналы обхода, списки включения и пороговое шифрование. Однако слабая устойчивость к цензуре остается неизбежной проблемой, а также неопределенным риском в будущем развитии.

Возможность подкупа
В то время как одноузловой секвенсор не может злонамеренно увеличивать или изменять обычные транзакции пользователей, его отсутствие прозрачности означает, что подкуп может остаться незамеченным пользователями. Результаты, записанные на уровне 2, могут отличаться от результатов, записанных одновременно на уровне 1. В течение периода одновременного окна могут происходить различные неожиданные события.

MEV
MEV означает максимальное извлекаемое значение майнеров.
Майнеры (валидаторы или секвенсоры) могут получать прибыль от своей способности произвольно включать, исключать или переупорядочивать транзакции из создаваемых ими блоков. MEV - это показатель прибыли. Майнеры должны иметь возможность определять приоритеты транзакций, чтобы защитить неавторизованные блокчейны от спама и DoS-атак. Проще говоря, упаковщики зарабатывают деньги, нарушая выполнение ожидающих транзакций. Распространенные методы (используемые владельцами секвенсоров или применяемые в сотрудничестве с третьими лицами) включают:
1. Арбитраж DEX: Цена может варьироваться от одной децентрализованной биржи (DEX) к другой. С помощью атомарных транзакций блокчейна можно покупать на DEX по более низкой цене и продавать на другой по более высокой цене, достигая безрискового арбитража.
2. Ликвидация кредита: Согласно протоколу кредитования, когда коэффициент обеспечения падает ниже заранее установленного порога, протокол обычно позволяет любому лицу ликвидировать обеспечение и немедленно погасить долг кредитору. Во время ликвидации заемщикам часто приходится выплачивать значительные ликвидационные сборы, часть которых поступает ликвидатору. Это также предоставит возможность для MEV. Владельцы секвенсоров или их сотрудники могут провести ликвидацию с меньшими затратами и продать ликвидируемые активы по более высокой цене, тем самым обеспечив прибыль. 3. Предварительная обработка: Когда лидеры обнаруживают прибыльную транзакцию, они отправляют ту же транзакцию с более высокой комиссией за транзакцию, что позволяет включить их отправленную транзакцию в блок до первоначальной транзакции. Поступая таким образом, лидер получит прибыль. Предварительная обработка не означает просто повторную отправку той же транзакции. В широком смысле это включает в себя вставку транзакции перед другой для получения прибыли.
4. Обратный ход: Для децентрализованных бирж (DEX), использующих механизм автоматического маркет-мейкера (AMM), крупномасштабные транзакции могут привести к значительному проскальзыванию. После совершения крупномасштабных транзакций рынок потеряет равновесие. На этом этапе владельцы sequencer или их сотрудники могут добавлять транзакции для покупки активов по цене ниже равновесной на рынке.
5. Сэндвич-трейдинг: Сэндвич-трейдинг представляет собой смесь как прямого, так и обратного хода. В частности, владельцы секвенсоров или их сотрудники могут совершать покупки по низкой цене перед крупномасштабной транзакцией. Когда крупномасштабная сделка повышает цену, они продают по высокой цене, чтобы получить существенную прибыль.

В контексте централизации sequencer владельцы sequencer могут легко манипулировать логикой, чтобы максимизировать свою прибыль. Первые два MEV могут обеспечить ликвидность рынку и помочь ему быстро вернуться к равновесию. Однако последние два вредоносных MEV действуют в ущерб интересам пользователей. Предварительная продажа и торговля "сэндвичами" могут привести к ухудшению качества обслуживания пользователей и более серьезным потерям. Участие конкурирующих поисковиков MEV в газовых аукционах приведет к негативным последствиям, таким как перегрузка сети и повышение платы за газ.
Подводя итог, все меры безопасности основаны на доверии к централизованным секвенсорам (как правило, тем, которыми управляют владельцы проектов), что, очевидно, противоречит духу Web3. Таким образом, индустрия активно изучает и продвигает общие секвенсоры, чтобы уменьшить зависимость от доверия (см. рисунок ниже).

Проблемы, с которыми сталкиваются общие секвенсоры

Прежде всего, давайте посмотрим, как работают общие секвенсоры. Как модульный компонент блокчейнов, общие секвенсоры отвечают за упорядочивание транзакций без их выполнения. Это разделяет исходные задачи упорядочивания, выполнения и подтверждения транзакций и формирует независимые уровни последовательности, тем самым снижая степень связи. Кроме того, узлам больше не нужно хранить полное состояние всех различных сводных пакетов, и были преодолены некоторые узкие места, связанные с одноузловыми секвенсорами.

Этот процесс кратко описан следующим образом:
● Пользователи отправляют транзакции на уровень упорядочивания.
● Уровень упорядочивания упорядочивает транзакции и создает блоки.
● Блок отправляется в агрегатор.
● Сводный пакет выполняет транзакции в порядке, указанном уровнем упорядочивания.
● Наконец, накопительный пакет отправляет транзакции на уровень расчетов или уровень доступности данных (DA) для окончательного подтверждения.

По сути, переход от централизованного секвенсора к децентрализованному совместно используемому секвенсору может быть реализован с помощью нескольких сводных пакетов, выбирающих использование одного секвенсора. Также следует рассмотреть возможность взаимодействия и совместимости между различными сводными пакетами.

При продвижении общих секвенсоров существует несколько проблем:
1. Компромисс со стороны владельца проекта
Если общий секвенсор используется несколькими цепочками уровня 2, это означает, что владелец проекта должен отказаться от значительной части дохода. Вот почему многие владельцы проектов неохотно продвигают децентрализацию секвенсоров, несмотря на их приверженность этому. Сталкиваясь с жесткой конкуренцией в экосистеме уровня 2, владельцы проектов также нуждаются в прибыли, получаемой от секвенсоров, для поддержания экосистем своих проектов.
2. Компромисс в пользовательском опыте
Согласно невозможному треугольнику блокчейна, безопасность и децентрализация улучшатся за счет масштабируемости, что приведет к таким проблемам, как задержки транзакций и более низкий TPS (количество транзакций в секунду). Это также приводит к некоторым различиям в пользовательском опыте по сравнению с централизацией.
3.Большая зависимость от ресурсов
Это больше не нерегулируемая отрасль. Разработка всех проектов зависит от интеграции и координации различных ресурсов. С внедрением децентрализованных секвенсоров необходимо интегрировать различные сводные пакеты. Без мощного опыта и способности интегрировать ресурсы интеграция других накопительных пакетов может оказаться сложной задачей. Владелец проекта должен обладать способностью решать различные проблемы, такие как распределение прибыли, унифицированные протоколы интерфейса, согласованность контента и координация между цепочками поставок.
4. Проблемы совместимости накопительных пакетов
Когда разные накопительные пакеты подключаются к общему секвенсору, все они должны адаптироваться к соответствующим протоколам. Однако разные накопительные пакеты имеют разные протоколы, что создает многочисленные технические проблемы.
Таким образом, разработка общих секвенсоров шла вяло, поскольку все заинтересованные стороны еще не достигли консенсуса по таким вопросам, как интересы и цели развития.

Вывод

Ключ к продвижению децентрализованных секвенсоров заключается в предотвращении цензуры транзакций пользователей, минимизации вредоносных MEVS и повышении активности экосистемы за счет изменения модели получения доходов при сохранении прибыльности проекта. По мере развития экосистемы ожидается ускорение продвижения общих секвенсоров. Давайте будем надеяться на более процветающую экосистему. В этой статье мы подробно обсудили некоторые риски, связанные с централизованными и децентрализованными секвенсорами. Мы также надеемся вдохновить на новые дискуссии о секвенсорах и совместно способствовать развитию отрасли.