共識機制proof of efficiency(PoE)是什麼?

有看到天上的屋嗎發表於2022-02-16

在 zk-rollups 中,去中心化的挑戰是巨大的,迄今為止很難找到一個好的解決方案。發生這種情況是因為 PoS 等協議在 L2 上存在一些問題,並且需要以高效能生成 zk 有效性證明(這對於證明者來說是非常計算密集的),以便網路可以保持其服務水平。將生成一個交易批次(batch)(L2 區塊)的權利分配給任何隨機驗證者並不能保證這一點。


捐贈證明/燃燒證明(PoD/PoB)基於去中心化拍賣模型,以獲得在特定時間範圍內生產批次的權利。在這種情況下,設定了經濟激勵措施,因此驗證者需要非常高效才能具有競爭力,這代表了一個很大的進步。


該模型的一個問題是,在特定時間內,網路由惡意的單個參與者控制,即使有辦法減輕影響,也很難避免對服務級別的零影響,尤其是在自舉階段。


另一方面,拍賣協議對於協調者/驗證者來說是非常昂貴和複雜的,同時只有最有效的才會得到獎勵。他們很難實現自動化,而且預測的複雜性很高,因為拍賣需要提前一段時間出價。


先前協議的另一個問題是選擇收斂到“贏家通吃”模型的“最佳”運營方的有效性。這不允許表現稍差的運營方參與競爭。結果是,由於這種情況產生的抗審查限制,控制網路的運營方變得非常中心化。


新要求

這個新協議旨在涵蓋此類 L2 zk-rollup 共識模型所需的關鍵屬性:


生產 L2 批次的無許可訪問


效率是網路效能的關鍵


避免任何一方的控制


防止惡意攻擊


與網路中的價值成正比的總驗證工作量


效率證明 (PoE) 模型

這個建立批次的協議由一個兩步模型組成,該模型在不同方之間拆分活動。 參與的第一方是 Sequencer,第二方是 Aggregator。


排序器(Sequencers)

在此模型中,Sequencers是從使用者那裡收集 L2 交易的各方,因此他們通過傳送包含所有選定 L2 TX 資料的 L1 TX 來選擇和預處理網路中的新 L2 批次。 任何人都可以成為Sequencers,這是一個無需許可的角色,由通往網路的閘道器組成。


有趣的是,這些提議的批次將記錄在 zk-rollup 模型的 L1 事務中(或者在 Validium 的情況下記錄在不同的資料可用性網路中)。


當基於他們擁有的激勵決定這樣做時,就會發生此批處理提案:


一種潛力是其資金池中交易的經濟價值。


或他們需要滿足使用者的服務級別(費用可能會相應變化,因為它們將由Sequencers要求)。

為了向網路提議一個新批次,Sequencers將需要支付 L1 網路的gas費以生成包含所有批次交易資料的 TX,並且該協議定義了需要存入的 $MATIC 代幣的額外費用。這樣,Sequencers就有動力提出具有有效交易的有效批次。


批處理費用將根據網路負載而變化,這將根據協議智慧合約自動呼叫的引數計算。


這些批次,以 L1 交易的格式,帶有 CALLDATA 中的資訊,將用作 L2 網路的資料可用性,並且任何新的無許可節點都將能夠同步狀態,也可以從該資訊中重建。


一旦被挖掘,這些資料可用性 L1 交易定義了將被執行的 L2 TX 和特定的順序。這會建立一個確定性的新狀態,可以由網路節點將其計算為虛擬的未來狀態。


當然,當新狀態(ZKP)的有效性證明在 L1 中生成和挖掘時,這個新狀態將被解決。這對應於協議的第二部分。


聚合器(Aggregators)

當然,zk-rollups 的主要優勢之一是有效性證明提供的XM外匯xmforeign.com交易的快速確定性。 該協議試圖提高這些證明的有效性。


Aggregators是在效率證明共識協議中以無許可方式參與的各方。


在這種機制中,建立 L2 新狀態的有效性證明的權利(當然,在 txs 中收取部分費用)只需成為第一個Aggregators即可獲得。


它的工作方式如下:L1 中的 Sequencers 提出的批次按照它們在 L1 中的出現位置進行排序,幷包含交易資料。 PoE 智慧合約將接受更新到新的有效狀態的第一個有效性證明,包括一個或多個提議的批次。


Aggregators需要定義他們的目標以觸發證明生成並根據他們自己的策略進行競賽。


例如,如果有包含少量 TX 的批次,一些Aggregators可能會發現在有更多價值之前生成證明並生成包含 N 個提議批次的狀態變化的證明並不有趣。其他Aggregators可能有不同的策略。


對於比賽遲到的Aggregators,如果傳送的證明沒有提出新狀態,智慧合約將使用 Revert 執行,並使用整個狀態資料庫的 merkle 樹雜湊進行檢查。因此,不能成為第一個是以生成證明為代價的,但大部分的 gas 費用都被收回了。


當然,只有當Aggregators正確處理了提議的批次時,證明才會存在,這意味著它們有一個順序並且所有這些都需要處理。這是一種類似於 Polygon Hermez v1.0 中實現的“Force tx”的機制,在這種情況下有助於避免審查。


這種機制避免了對單方的控制和許多潛在的攻擊,因為任何 Sequencer 都可以提出一個批次,但這是有成本的。Aggregators也可以選擇以無許可的方式參與,但如果他們不這樣做,那麼早晚會有對經濟價值感興趣的人去做。在我們的例子中,Polygon Hermez 網路將啟動一個引導Aggregators,以支援在引導階段有一個特定頻率的新有效性證明。


費用將按以下方式分配:


來自 L2 TX 的費用將由建立有效性證明的同一 aggregator 處理和分配。


所有的 TX 費用將傳送到每批對應的 Sequencer。


Sequencers 為建立批次而存入的費用將傳送到 aggregator ,該 aggregator 將該批次包含在有效性證明中。

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