什么是預確認Preconfs技術？為什么Based Rollup需要預確認技術？
什么是預確認Preconfs技術？為什么Based Rollup需要預確認技術？面對當前 Rollup 生態(tài)中的流動性割裂問題，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)濟問題的潛在方案。而預確認則在提升 Based Rollup 的用戶體驗方面起著至關重要的作用。隨著一些主要協(xié)議逐步取得積極進展，我們也將持續(xù)關注這一領域的最新進展
為什么Based Rollup需要預確認技術？
- 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)處于一個多 Rollup 生態(tài)系統(tǒng)中。雖然以太坊 Rollup 路線圖帶來了改善用戶體驗等顯著優(yōu)勢，但其也引發(fā)了一系列新挑戰(zhàn)。例如，開發(fā)者在面對多樣化 Rollup 生態(tài)時，常常需要應對碎片化和決策困境。此外，中心化的排序器還帶來了交易審查和 MEV 利用等問題，導致部分用戶面臨不公平的成本或操作體驗。
- 為了解決中心化排序器的問題，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Layer2 提供統(tǒng)一排序服務，但作為第三方，存在信任和激勵機制問題。Based Rollup 通過依賴以太坊 L1 的提議者排序，提升了去中心化程度，但其交易確認時間依賴于以太坊 L1 的區(qū)塊時間（約 12 秒），無法實現(xiàn)快速確認。
預確認的歷史淵源
預確認（Preconfirmations，或稱「Preconfs」）可以被理解為「在正式確認前提供可信的預告」。舉個簡單的例子，當你打電話預約餐廳時，餐廳確認了你的預約。這其實就是一種預確認行為：你還沒到餐廳，但是你已經(jīng)得到了一個可信的承諾，確保在指定時間有位置吃飯，從而可以省去排隊的時間去做別的事情。
其實預確認并不是一個新概念。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)絡完全確認交易之前，該交易就可以被視為有效，從而減少交易最終確認的等待時間。2023 年，Uri Klarman 將這一思路引入以太坊，提出了「鏈式預確認（Chained Preconfirmations）」概念。其核心思想是，未來的預確認者不僅可以預先確認當前的交易，還可以繼承之前所有預確認者已經(jīng)做出的預確認。隨后 Primev 進一步探索了這一概念，提出了一種新型的競價機制「預確認（pre-conf）」，讓區(qū)塊構建者聯(lián)盟承諾在特定時段內(nèi)包含某筆交易的最有效方式，允許用戶參與預確認競價。
（Primev 正在構建 mev-commit。mev-commit 是一個專門用于協(xié)調(diào) MEV 交易的去中心化平臺，通過實時加密承諾和高效的執(zhí)行出價機制，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和執(zhí)行的復雜交易場景，如預確認和其他高頻交易策略。）
Justin Drake 則進一步推動了這一概念的發(fā)展，提出了「Based preconfirmations」的理念。當前 L2 多采用中心化排序器，其最大的優(yōu)勢是可以為用戶提供預確認，這個確認表示排序器已經(jīng)承諾將用戶交易包含在未來區(qū)塊中。不過，該確認并非是一種最終性確認，用戶仍可能會遇到交易被重新排序或取消的情況。而 Justin Drake 提出的「Based preconfirmations」機制，目標是提供即時的預確認的同時讓 L1 完成去中心化排序（Based Rollup）。
Based preconfirmations 機制的提出與優(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，任何人都可以隨時提交交易批次（batch），沒有任何限制。
2023 年 3 月，Justin Drake 發(fā)布了文章「Based rollups—superpowers from L1 sequencing」，進一步明確了 Based Rollup 的概念。當 Rollup 的排序由 L1 驅(qū)動時，稱其為 Based Rollup 或 L1 排序的 Rollup。在這種架構下，Rollup 區(qū)塊的生成和排序是通過 L1 上的提議者進行的，L1 的提議者可以與搜索者和構建者合作，將 Rollup 區(qū)塊直接包含在 L1 區(qū)塊中。值得注意的是，默認情況下，Based Rollup 區(qū)塊由 L2 構建者構建。因此，Based Rollup 并不會增加 L1 驗證者的負擔。
通過將交易排序的責任轉移到 L1，Based Rollup 繼承了 L1 的安全性和活性，同時優(yōu)化了 L2 的性能。這種機制帶來了許多優(yōu)勢，例如可以減少 L2 的基礎設施和運維成本。不過，也存在一些挑戰(zhàn)，比如大部分 Based Rollup 的 MEV 收益會流向 L1。但這實際上并不構成問題，因為中心化 Rollup 的主要收入來源于 L2 交易費用和 MEV 機會，前者是主要收入來源，后者則需要大量的基礎設施和高昂的維護成本。Based Rollup 保留了 L2 交易費用這一主要收入來源，同時將提議者的角色外包給 L1 構建者，從而減少了基礎設施和運維成本。另一個挑戰(zhàn)是 Based Rollup 無法實現(xiàn)交易的快速確認。由于 Based Rollup 的交易確認時間完全依賴于以太坊 L1 的區(qū)塊時間（目前約為 12 秒），這與中心化排序器提供的快速軟確認形成了鮮明對比。
為了解決 Based Rollup 中交易確認速度的問題，Justin Drake 在 2023 年 11 月提出了「Based preconfirmations」，通過 Slash 執(zhí)行的方式為 Based Rollup 提供預確認。在最初的設想中，Justin Drake 提出了兩個關鍵前提，一個是 L1 提議者必須選擇加入額外的懲罰條件才能成為預確認者（重質(zhì)押機制），另一個是 L1 提議者必須能夠強制將交易包含在鏈上（inclusion lists ）。
隨后，Justin Drake 對該設想進行了優(yōu)化，允許 Rollup 使用以太坊 L1 進行共享排序和預確認，更簡單而無需硬分叉。在新的提案中，一部分驗證者自愿成為排序者，不愿進行排序的驗證者則成為了「includers」，他們可以包含交易但不對其排序。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提交交易：一是將交易發(fā)送至備用內(nèi)存池，支付少量費用讓 includers 包含其交易；二是與下一個排序者溝通，支付更高的預確認費用以請求預確認。如果排序者未能在指定的 slots 內(nèi)結算交易，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)濟安全性，允許 L1 提議者自愿成為排序者，而無需額外的懲罰措施，減少了對額外的基礎設施的依賴。
從概念到實踐：Based preconfirmations 的應用
Taiko：開發(fā)及推廣 Based Rollup 的先驅(qū)
自 2023 年下半年以來，Taiko 一直朝著成為 Based Rollup 的方向發(fā)展。作為 Based Rollup，Taiko 依賴于一個去中心化的提議者系統(tǒng)，這些提議者運行特定的客戶端（taiko-geth），并與 L2 內(nèi)存池保持同步。當提議者發(fā)現(xiàn)一批交易可以形成一個有利可圖的區(qū)塊時，提議者會將已經(jīng)打包好的區(qū)塊提交至以太坊 L1 上。
在交易處理過程中，用戶在 Taiko 上發(fā)起的交易首先會進入 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 驗證者進行驗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 引入了預確認機制。提議者可以在正式提交區(qū)塊之前向網(wǎng)絡中的其他參與者發(fā)布預確認信息，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)塊構建者發(fā)布按順序排列的小批次預確認，而構建者可以選擇將這些已經(jīng)獲得預確認的交易分批次發(fā)布至 L1，而不是一次性發(fā)布一個大的數(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，可能會出現(xiàn)多個提議者同時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，其中只有一個區(qū)塊會被 L1 接受，而其他區(qū)塊會被回滾，而失敗的提議者則會損失區(qū)塊費用。為了避免這種潛在的沖突，Taiko 引入了領導者選舉機制。在任何給定時間內(nèi)，只有一個提議者被推舉為領導者，擁有最終確認區(qū)塊的獨占權。這樣可以確保由領導者創(chuàng)建的區(qū)塊被添加到區(qū)塊鏈中，而其他提議者的區(qū)塊則會被棄用，從而防止多個沖突區(qū)塊的出現(xiàn)，并避免失敗的提議者損失提交區(qū)塊的費用。
Puffer UniFi：致力于重塑去中心化應用鏈生態(tài)
Puffer Finance 也推出了基于預確認機制的 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 的預確認機制則是通過 Puffer 的原生重質(zhì)押驗證者來實現(xiàn)的。
具體流程上，用戶提交的交易首先由 Puffer 驗證者處理，而這些驗證者已經(jīng)在以太坊上注冊為「Native Restaking」節(jié)點。驗證者會在約 100 毫秒內(nèi)向用戶提供預確認承諾，讓用戶快速知道其交易已經(jīng)被接收并將包含在未來區(qū)塊內(nèi)。而為了確保驗證者會遵守其預確認承諾，Puffer 還在部署 UniFi AVS 機制，以對驗證者施加額外的懲罰條件。提供預確認后，Puffer 驗證者驗證者會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)被確認并且無法回滾。
根據(jù)最新的路線圖，Puffer 的 UniFi 測試網(wǎng)將在 2024 年 9 月 啟動，而 UniFi AVS 機制預計在 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性割裂的問題。未來，基于 Puffer UniFi 構建的應用將被視為獨立的應用鏈，這些應用鏈依賴 UniFi 提供的 L1 排序和預確認機制，既能降低開發(fā)成本，又能與其他基于 L1 排序的 Rollup 或應用鏈實現(xiàn)無縫互操作。例如，用戶 Alice 想把她在 Rollup A 上的代幣用作抵押來借貸 Rollup B 上的資產(chǎn)，由于 Rollup A 和 Rollup B 都依賴于同一個以太坊 L1 驗證者來進行交易排序，這個驗證者可以在同一個以太坊區(qū)塊中同時處理 Alice 在兩個 Rollup 上的交易。這樣，Alice 無需通過跨鏈橋進行復雜的資產(chǎn)轉移，即可在不同的 Rollup 之間進行操作。
還有什么值得關注？
除了上面提到的兩個項目之外，還有一些預確認相關的內(nèi)容值得關注。例如，Primev 推出了 mev-commit 平臺。Primev 可以通過 mev-commit 為任何 Based Rollup 提供預確認服務，并提出了一種結合 mev-commit 和包含列表（IL）的 blob 預確認解決方案；Espresso 則提出了 Proposer-promised 預確認方案，每個 Rollup 可以自定義 Proposer-promised 預確認的排序順序和罰沒條件；Spire 推出了 Preconfirmation Registry，這是一個供提議者（如大型運營商和獨立質(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，為了簡化用戶體驗，及更好的協(xié)調(diào)預確認請求，研究人員還在探索引入預確認網(wǎng)關，以將預確認的復雜性從用戶中抽象出來。通過網(wǎng)關，提議者可以將他們的預確認權利委托給網(wǎng)關。網(wǎng)關負責執(zhí)行更復雜的任務，如與用戶通信、保持完整節(jié)點的正常運行時間等。值得關注的預確認 Gateway 項目包括 Aestus、Titan 和 Ultra Sound。
面對當前 Rollup 生態(tài)中的流動性割裂問題，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)濟問題的潛在方案。而預確認則在提升 Based Rollup 的用戶體驗方面起著至關重要的作用。隨著一些主要協(xié)議逐步取得積極進展，我們也將持續(xù)關注這一領域的最新進展。
以上就是腳本之家小編給大家分享的什么是預確認Preconfs技術？為什么Based Rollup需要預確認技術的詳細介紹了，希望大家喜歡！
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