Poin Penting:

• Rollup adalah teknologi yang memindahkan tugas pengurutan transaksi dari rantai utama Ethereum (Layer 1) ke Layer 2, di mana transaksi dijalankan. Transaksi-transaksi ini kemudian diselesaikan dan divalidasi di Layer 1, mewarisi kekuatan inti Ethereum dalam keamanan dan desentralisasi sambil secara signifikan meningkatkan kinerja di Layer 2.
• Taiko, sebuah zkEVM Tipe-1, memperkenalkan dua kerangka inovatif—Based Contestable Rollup (BCR) dan Based Booster Rollup (BBR)—yang secara signifikan memperluas manfaat teknis Based Rollup. BCR meningkatkan keamanan jaringan melalui sistem multi-proof dan mekanisme penyelesaian sengketa, sedangkan BBR meningkatkan skalabilitas dengan menggunakan sharding untuk eksekusi transaksi dan penyimpanan data.
• Puffer UniFi, protokol staking ulang yang dibangun di Eigenlayer, mencapai urutan transaksi berbasis Layer 1, pra-konfirmasi, dan operasi Rollup lintas rantai, menyederhanakan pengembangan rantai khusus. Inovasi-inovasi ini mengatasi beberapa batasan tradisional Rollup Berbasis, memastikan nilai dikembalikan ke lapisan dasar Ethereum.
• Meskipun Based Rollup masih dalam tahap awal dan menghadapi tantangan teknis serta persaingan dari metode pengurutan lainnya, kekuatannya dalam keamanan, desentralisasi, dan kesederhanaan menjadikannya sebagai arah yang menjanjikan untuk pengembangan teknologi Rollup di masa depan. Ia memiliki potensi untuk membuka jalan bagi pendekatan Rollup yang lebih terdesentralisasi dan inovatif dalam desain.

Sebagai solusi teknis yang mengintegrasikan fungsionalitas urutan transaksi dari L2 ke L1, Based Rollup dengan cepat diadopsi oleh protokol seperti Taiko dan Puffer Finance sejak diusulkan oleh peneliti Ethereum Foundation Justin Drake pada Maret 2023 dan terus berkembang. Artikel ini memberikan wawasan mendalam ke dalam mekaniknya, keunggulan unik, dan tantangan saat ini sambil menjelajahi potensinya untuk membentuk masa depan teknologi blockchain.

Latar Belakang dan Mekanika Teknologi Based Rollup

Latar Belakang: Layer 2, Rollup, dan Sequencers

Komunitas blockchain telah belajar dari pengalaman bahwa mengatasi masalah skalabilitas Ethereum tanpa mengorbankan keamanan dan desentralisasi sulit dilakukan. Para pengembang sepakat bahwa memindahkan eksekusi transaksi ke Lapisan 2 (L2) akan meringankan permintaan throughput transaksi yang tinggi pada rantai utama (Lapisan 1). Teknologi Rollup menjadi inti dari solusi ini.

Secara sederhana, Rollup terdiri dari seperangkat kontrak pintar di Layer 1 dan node jaringan di Layer 2. Layer 2 menangani eksekusi transaksi, sedangkan Layer 1 bertanggung jawab untuk penyelesaian, konsensus, dan verifikasi data, memastikan keamanan transaksi. Pendekatan ini secara signifikan mengurangi beban pada rantai utama Ethereum dengan memindahkan banyak transaksi ke Layer 2, menurunkan biaya transaksi, dan membuka jalan bagi adopsi blockchain yang lebih luas.

Rollup umumnya terbagi menjadi dua kategori: ZK Rollup dan Optimistic Rollup.

ZK Rollup memverifikasi transaksi off-chain menggunakan bukti nol pengetahuan, menawarkan tingkat keamanan dan privasi yang tinggi tetapi membutuhkan penyebaran yang kompleks dan sumber daya perangkat keras yang signifikan. Sebaliknya, Optimistic Rollup mengambil pendekatan yang lebih optimis, hanya memerlukan bukti penipuan ketika perselisihan muncul. Ini membuat Optimistic Rollup lebih hemat biaya dan efisien dalam verifikasi tetapi memperpanjang waktu penyelesaian sengketa dan penarikan.

Dalam sistem Rollup, sequencer adalah komponen penting dari node jaringan Layer 2, bertanggung jawab untuk menerima permintaan transaksi, menentukan urutan eksekusi mereka, menggabungkan mereka, dan meneruskannya ke kontrak pintar Layer 1. Sequencer memainkan peran penting dalam meningkatkan efisiensi pemrosesan transaksi dan pengalaman pengguna.

Misalnya, di Arbitrum, yang menggunakan Optimistic Rollup, transaksi diurutkan oleh sequencer berdasarkan First Come First Serve (FCFS). Setelah sequencer mengkonfirmasi pesanan, ia menulis transaksi ke dalam blok pada Layer 1 (mainnet Ethereum) dan memberikan "pra-konfirmasi" langsung pada Layer 2, memungkinkan pengguna untuk mengetahui transaksi mereka selesai pada Layer 2 sebelum diselesaikan pada Layer 1.

Namun, jika pengurutan gagal atau crash sebelum menyelesaikan proses ini, transaksi pengguna tetap berada di Layer 2 dan tidak selesai di Layer 1. Skenario ini mengungkapkan risiko potensial seperti keterlambatan transaksi dan waktu henti, yang memang terjadi.

Desain sequencer terpusat ini melemahkan kontrol Ethereum atas Layer 2 pada tingkat penyelesaian, yang berpotensi menyebabkan masalah seperti sensorship, kesalahan, ekstraksi MEV, front-running, fragmentasi lalu lintas, dan bahkan penutupan paksa (seperti yang terjadi di Linea dan Blase karena pencurian aset), yang dapat mengancam stabilitas dan keamanan seluruh sistem Rollup.

Secara ringkas, sentralisasi pengurutan telah menjadi masalah yang signifikan di dalam industri karena kekuasaan yang terlalu besar yang diberikan kepada mereka.

Terobosan Teknis Based Rollup

Konsep penggunaan rantai utama Ethereum untuk penanganan sequensing dapat ditelusuri kembali ke pendiri Ethereum, Vitalik Buterin, pada awal tahun 2021. Ia membayangkan solusi blockchain yang sangat fleksibel dan scalable, yang ia sebut sebagai "Total Anarchy" Rollup, di mana siapa pun dapat meningkatkan transaksi tanpa batasan.

Vitalik, bersama dengan Justin Drake, yang kemudian mengusulkan Based Rollup, mencetuskan pencapaian tujuan ini melalui konsep inovatif Proposer-Builder Separation (PBS). Dalam kerangka ini, peran proposer blok secara mendasar berubah; daripada memaksimalkan pendapatan blok secara independen, proposer bergantung pada mekanisme pasar di mana beberapa peserta mengajukan Bundle (atau blok Rollup dalam kasus Layer 2) kepada proposer. Kemudian proposer memilih Bundle dengan biaya tertinggi untuk diajukan. Proses ini mirip dengan mekanisme Mempool pada level blok, yang membatasi otonomi proposer dan mencegah pencarian transaksi optimal yang tidak terkendali di seluruh jaringan. Sebaliknya, proposer menyaring blok yang telah ditetapkan sebelumnya dari sumber daya yang tersedia.

Mekanisme ini terinspirasi oleh strategi manajemen lalu lintas perkotaan, di mana area operasi taksi dibatasi untuk memastikan penyedia layanan (pengusul) bersaing dalam jangkauan tertentu (pasar). Hal ini mengurangi ketidakefisienan yang disebabkan oleh persaingan yang tidak teratur, seperti mengabaikan perjalanan jarak jauh bernilai rendah, dan membantu mentransfer keputusan pembangunan blok dari Layer 2 ke rantai utama, menyebabkan proses produksi blok yang lebih terpusat dan teratur.

Saat ini, sebagian besar solusi Rollup masih merupakan “training wheels”, artinya mereka belum mencapai minimisasi kepercayaan atau kepercayaan yang lengkap. Untuk mengatasi masalah efisiensi dan masalah kepercayaan dalam pengurutan, verifikasi, dan eksekusi dalam solusi Rollup yang ada, banyak yang mengusulkan alternatif.

Rollkit sovereign Rollups, misalnya, memperkenalkan 'aturan pilihan fork murni,' yang menekankan penanganan masalah harga sumber daya atau vektor serangan penolakan layanan (DOS) di lapisan eksekusi. Misalnya, jika sebuah paket mengandung lingkaran tak terbatas (seperti while(true)) dan mengkonsumsi jumlah gas maksimum, Rollkit sovereign Rollups akan mengadopsi langkah-langkah seperti membakar gas untuk menanganinya.

Opside bahkan mengusulkan solusi Native awal, menyarankan perbaikan untuk PoS Ethereum, memungkinkan IDE staking menjadi validator. Validator ini akan bertindak sebagai sekuen dan pembuktian pada Lapisan 3, dengan sekuen mengusulkan blok dan pembuktian menghasilkan bukti zk untuk memvalidasinya. Prover pertama yang mengirimkan bukti valid akan menerima hadiah blok.

Peneliti Ethereum Foundation, Justin Drake, dikreditkan dengan proposal resmi untuk menjadikan rantai utama L1 menangani urutan. Dalam pos blog dari Maret 2023 (meskipun konsep tersebut mungkin telah diperkenalkan sebelumnya), dia pertama kali sepenuhnya merumuskan prototipe Based Rollup.

"Sebuah rollup dikatakan berbasis, atau L1-berurutan, ketika urutannya didorong oleh basis L1. Lebih konkret, rollup yang berbasis adalah rollup di mana proposer L1 berikutnya dapat, bekerja sama dengan pencari dan pembangun L1, secara izin mencakup blok rollup berikutnya sebagai bagian dari blok L1 berikutnya."

Ide ini bertujuan untuk mengatasi keterbatasan Rollups yang ada dengan mengoutsourcing hak pengurutan ke validator Ethereum L1. Karena hubungannya yang erat dengan Layer 1, Justin menamainya Rollups Berbasis atau Rollups Berurutan L1.

Desain ini memungkinkan proposer L1 untuk bekerja sama dengan pencari dan pembangun L2 tanpa perlu izin, dengan langsung menyertakan blok Rollup di blok L1. Dengan demikian, Based Rollup memusatkan hak pengurutan dan meminimalkan kepercayaan, karena semua operasi pengurutan dilakukan oleh validator Ethereum L1, yang telah menjalani proses screening dan verifikasi kepercayaan yang ketat.

Ketika Justin Drake memperkenalkan konsep Based Rollup, ia juga mengusulkan ide inovatif: menggunakan kembali validator Ethereum untuk memvalidasi transaksi Rollup. Ide tersebut adalah bahwa dengan meningkatnya jumlah Rollups (termasuk Rollups yang bersifat umum dan khusus aplikasi), diperlukan solusi universal untuk memvalidasi transaksi ini. Dengan memanfaatkan kolam validator Ethereum yang sudah ada, Based Rollup dapat secara signifikan mengurangi biaya validasi dan meningkatkan efisiensi validasi.

Sebagai solusi Based Rollup baru-baru ini telah diadopsi oleh protokol seperti Taiko dan Puffer Finance, Vitalik, Justin, dan yang lainnya telah lebih jauh menguraikan potensi teknologi ini, menarik perhatian pasar.

Tentu saja, dibandingkan dengan solusi scaling lainnya, Based Rollup masih berada dalam tahap eksplorasi awal. Pada bagian berikutnya, kami akan membahas detail teknis dan skenario aplikasinya.

Analisis Teknologi Berbasis Rollup

Teknologi Berbasis Rollup berfokus pada menerbitkan perubahan status transaksi setelah pengurutan ke Layer 1 (L1), memungkinkan ekstraksi MEV (Nilai Ekstraksi Maksimal) dari Layer 2 (L2). Pendekatan ini memanfaatkan Ethereum L1 untuk menangani semua kebutuhan pengurutan dan keamanan.

Prinsip-prinsip Teknis

Based Rollups menyederhanakan proses urutan tipikal dengan memindahkan tugas tersebut ke node pada L1 (seperti Ethereum mainnet). Node-node ini, termasuk pemburu atau peserta L1, dapat mengirimkan data transaksi Based Rollups kepada produsen blok L1 tanpa izin. Pemburu dan pembangun (mungkin mendapatkan insentif dari Based Rollup atau pihak ketiga) bertanggung jawab untuk mengintegrasikan data transaksi Rollup ke dalam blok dan mengirimkannya.

Dengan mendelegasikan tanggung jawab pengurutan pada produsen blok L1, desain Based Rollup menjadi lebih efisien, memungkinkan L2 fokus sepenuhnya pada efisiensi eksekusi. Ini juga memungkinkan Based Rollup mewarisi sifat desentralisasi L1 sambil terintegrasi erat dengan model ekonomi L1, di mana biaya transaksi dibayarkan langsung ke node L1 (seperti validator Ethereum).

Pada dasarnya, konsensus, publikasi data, dan lapisan penyelesaian Based Rollup semuanya didasarkan pada Ethereum, sementara hanya lapisan eksekusi yang dibangun di jaringan Rollup, khususnya mengelola eksekusi transaksi dan pembaruan status.

Proses Operasional

Operasi Based Rollup melibatkan L2 searchers mengumpulkan transaksi ke dalam bundel dan mengirimkannya ke L2 block proposers, yang kemudian membangun blok L2. Akhirnya, L1 searchers menyertakan blok L2 ini dalam blok L1, menyelesaikan proses pengurutan dan pencatatan.

• Pencari L2 mengumpulkan transaksi: Pencari L2 mengompilasi transaksi L2 ke dalam bundel dan mengirimkannya ke para penyarankan blok L2.
• Konstruksi blok L2: Penyusun blok L2 menggunakan bundel-bundel ini untuk membangun blok L2.
• L1 mencakup blok L2: Pencari L1 kemudian menggabungkan blok L2 (atau bundel mereka) ke dalam blok L1, menyelesaikan proses pengurutan dan pencatatan.

Keuntungan dan Tantangan Berbasis Rollup

Keuntungan Based Rollup

Keuntungan utama dari Based Rollup adalah kemampuannya untuk memindahkan tanggung jawab pengurutan transaksi ke L1, sehingga mewarisi desentralisasi penuh dan kelangsungan hidup Ethereum sambil signifikan meningkatkan kinerja L2. Pendekatan ini menyederhanakan teknologi, mengurangi latensi, dan menurunkan biaya operasional tanpa langkah-langkah keamanan tambahan.

Secara ekonomi, para penambang L1 mendapat manfaat dari berpartisipasi dalam penentuan urutan transaksi L2, yang meningkatkan kesehatan jaringan secara keseluruhan dan keamanan ekonomi.

Keunggulan khusus meliputi:

1. Kehidupan: Berdasarkan Rollup dapat menghindari gangguan jaringan atau masalah sensorship yang umum terjadi dalam Rollup tradisional karena kegagalan sequencer. Hal ini memastikan transaksi yang cepat dan efisien tanpa memerlukan mekanisme cadangan.
2. Desentralisasi: Dengan memanfaatkan infrastruktur pencari L1, pembangun, dan produsen blok yang ada, Based Rollup menjaga tingkat desentralisasi yang tinggi, sesuai dengan prinsip-prinsip terbuka dan transparan dari Web3.
3. Kesederhanaan: Berdasarkan Rollup mewarisi keamanan dan desentralisasi Ethereum L1 dengan menggunakan ulang tumpukan validator dan infrastruktur Proposer-Builder Separation (PBS) yang mendasarinya, menghilangkan kebutuhan akan sistem sequencer propietari L2 atau mekanisme konsensus eksternal, sehingga mengurangi kompleksitas dan risiko keamanan.
4. Efektivitas Biaya: Dengan L1 menangani penentuan urutan transaksi, pemrosesan dan konfirmasi transaksi L2 menjadi lebih efisien, tanpa perlu infrastruktur yang kompleks dan konsumsi energi yang tinggi untuk menangani dan memverifikasi transaksi L2 seperti yang terjadi pada Optimistic Rollup dan ZK Rollup, terutama pada lingkungan dengan volume transaksi yang tinggi.
5. Insentif Ekonomi yang Sejalan: MEV mengalir ke L1, memperkuat keamanan ekonomi dan memperkuat nilai Ethereum sebagai lapisan penyelesaian. Sementara itu, L2 masih dapat menghasilkan pendapatan dari biaya kemacetan, menjaga tingkat otonomi ekonomi.
6. Kedaulatan: Meskipun pengurutan bergantung pada L1, Based Rollup tetap mengendalikan token pemerintahan, pengumpulan biaya, dan penggunaan otonom pendapatan, memastikan perannya yang independen dalam ekosistem. L1 juga memastikan bahwa nilai mengalir kembali untuk memperkuat kedaulatan lapisan dasarnya, mengurangi risiko fragmentasi dan ketidakefisienan yang disebabkan oleh operasi L2 yang independen.

Tantangan Berbasis Rollup

Mekanisme Bawaan dan Batasan Teknis

Meskipun Based Rollup menawarkan manfaat yang signifikan, namun juga memiliki keterbatasan teknis dan operasional yang mencolok yang dapat menghambat adopsi yang lebih luas:

1. Kendala Pendapatan dan Kerugian MEV: Karena sekuensing bergantung pada L1, sebagian besar pendapatan MEV diarahkan ke validator L1, yang membatasi aliran pendapatan Based Rollup. Hal ini dapat menimbulkan kekhawatiran tentang keberlanjutan dan profitabilitas proyek, itulah mengapa banyak proyek L2 dan RaaS ragu untuk mengejar model ini karena kemungkinan kerugian keuangan.
2. Fleksibilitas Penurunan Penyusunan: Mendesentralisasikan penyusunan ke L1 mengurangi fleksibilitas dalam penyusunan transaksi, memengaruhi strategi seperti First Come First Serve (FCFS). Menambahkan solusi teknis untuk mengatasi masalah ini meningkatkan kompleksitas protokol. Selain itu, penyusunan L1 mungkin memprioritaskan keuntungan penambang atas kepentingan terbaik pengguna Based Rollup.
3. Konfirmasi Transaksi yang Ditunda: Secara teoritis, konfirmasi transaksi Based Rollup terikat pada waktu blok L1 (saat ini 12 detik di Ethereum), yang mungkin tidak memenuhi harapan pengguna untuk segera. Meskipun mekanisme re-staking dapat menawarkan pra-konfirmasi, solusi-solusi ini masih belum matang dan belum banyak diadopsi. Sebagai contoh, implementasi Arbitrum asli dan testnet publik pertama (Ropsten L2) menggunakan desain urutan Rollup asli ini, namun pengurutan terpusat L2 kemudian menggantikannya untuk memenuhi tuntutan transaksi yang lebih cepat. Kembali ke metode asli mungkin dianggap sebagai langkah mundur.
4. Potensi Masalah Desentralisasi: Meskipun Based Rollup mengambil manfaat dari desentralisasi L1, mekanisme lelang hak blok yang dirancang untuk menangkap MEV dapat meningkatkan hambatan masuk untuk partisipasi L1 dan menambah kompleksitas.
5. Tantangan Penugasan Peran: Banyak diskusi telah mengabaikan tantangan praktis dalam mengalokasikan ulang peran setelah Based Rollup menggantikan desain sekuensial asli. Sementara MEV mengalir ke L1 memberikan insentif ekonomi bagi validator, mengintegrasikan validasi Rollup ke dalam protokol Ethereum, menetapkan distribusi keuntungan MEV yang adil, dan mengelola masalah kepadatan atau konsensus dari beberapa pencari yang mengirimkan transaksi secara bersamaan masih belum terpecahkan. Proyek seperti Taiko telah maju dalam mengatasi tantangan ini, yang akan dibahas lebih lanjut.

Tekanan Persaingan Eksternal

Based Rollup juga menghadapi tekanan kompetitif dari solusi pengurutan yang dioptimalkan lainnya. Selain pendekatan Based Rollup untuk membuang pengurut L2, ada banyak alternatif inovatif dan ramah pengguna:

Pertama, modifikasi minor terhadap mekanisme bukti atau metode verifikasi, seperti algoritma konsensus PoE Polygon, mendekentralisasi urutan pada lapisan jaringan Rollup.

Kedua, arsitektur sequencer terdesentralisasi independen, seperti Metis, menggunakan kumpulan sequencer yang terdiri dari beberapa node, menggunakan rotasi acak, staking, konsensus PoS untuk mengelola kunci multi-tanda tangan, dan pengambilan sampel validator untuk mencapai sekuensing terdesentralisasi. Sebaliknya, Espresso menawarkan middleware sequencer modular, menyediakan layanan pengurutan bersama untuk L2. SUAVE Flashbots memperkenalkan rantai yang kompatibel dengan EVM yang didedikasikan untuk pengurutan transaksi melalui "penawaran" blok.

Contoh lainnya adalah SQUAD, dikembangkan oleh Eigenlayer dan AltLayer. SQUAD dirancang sebagai jaringan terbuka untuk operator Layanan yang Divalidasi Secara Aktif EigenLayer apa pun, memerlukan mekanisme penempatan LST minimal atau penempatan yang didelegasikan untuk mendaftarkan permintaan pengurutan dari Rollups dan mencocokkannya dengan penyusun urutan.

Sebagai catatan sampingan, ada beberapa perdebatan di pasar yang menyarankan adanya persaingan antara AVS dan Based Rollup, tetapi pada kenyataannya, keduanya tidak bersaing langsung. Based Rollup lebih fokus pada metode proposal blok, sementara AVS menawarkan keamanan berbasis PoS atau konsensus lainnya untuk DApps yang tidak dapat langsung diimplementasikan di Ethereum. Tidak ada konflik teknis antara keduanya, dan perkembangan terbaru seperti restaking Eigenlayer yang digabungkan dengan sequencer terdesentralisasi Espresso dapat mempromosikan adopsi Based Rollup dengan memberdayakan validator L1 untuk berpartisipasi dalam operasi sekuensing. Pada akhirnya, keputusan untuk menggunakan validator L1 sebagai sequencer tergantung pada proyek seperti Espresso, bukan Eigenlayer.

Secara kesimpulan, memindahkan peran urutan transaksi dari L2 ke L1 tidak menyelesaikan semua tantangan dan mungkin memperkenalkan yang baru. Sementara solusi seperti protokol re-staking Eigenlayer dan bukti zero-knowledge (ZKPs) dapat menangani beberapa keterbatasan inherent Based Rollup, solusi yang sepenuhnya dikembangkan belum muncul. Sebaliknya, sequencer bersama yang sedang dikembangkan oleh proyek-proyek seperti Eigenlayer semakin populer karena fleksibilitas dan kemudahan implementasinya, menimbulkan persaingan yang signifikan bagi Based Rollup. Hal ini menunjukkan bahwa Based Rollup mungkin perlu beradaptasi dengan mengintegrasikan teknologi lain untuk lebih cocok dengan skenario aplikasinya.

Kasus Penggunaan Berbasis Rollup

Konsep Based Rollup telah ada selama lebih dari setahun, mewakili pendekatan yang diperbarui terhadap sebuah ide lama. Akibatnya, teori dan detail implementasi masih terus disempurnakan, dan hanya sedikit proyek yang saat ini sedang membangun Based Rollup. Di bawah ini, kami akan berbagi tiga contoh praktis tentang bagaimana teknologi ini digunakan.

Taiko: Layer 2 Pertama yang Mendalam Menjelajahi dan Mengimplementasikan Rollup Berbasis

Taiko adalah Layer 2 (L2) yang memanfaatkan teknologi ZK Rollup dan telah mengembangkan zkEVM Tipe-1. zkEVM ini menyediakan opcode dan fungsionalitas yang sama seperti Ethereum, sehingga memastikan kompatibilitas yang tinggi dengan ekosistem Ethereum yang ada.

Setelah memperkenalkan konsep Based Rollup, Taiko menempatkan dirinya sebagai Based Rollup, mengutamakan kesetaraan Ethereum daripada kecepatan/biaya pembuatan bukti ZK. Dengan beberapa inovasi teknis, Taiko menggambarkan dirinya sebagai Rollup yang sangat dapat dikonfigurasi, sepenuhnya open-source, dan tidak memerlukan izin yang sejajar dengan Ethereum.

Arsitektur Teknis

Dalam posting blog dari 2022, Taiko menguraikan tiga komponen utamanya: ZK-EVM (untuk pembuatan bukti), Node L2 Rollup Taiko (untuk mengelola rantai Rollup), dan Protokol Taiko (yang menghubungkan dua komponen ini untuk memverifikasi protokol Rollup).

1.ZK-EVM: Cermin Ethereum

Fungsi: ZK-EVM adalah mesin komputasi inti dari Taiko, bertanggung jawab untuk menghasilkan bukti untuk memastikan keakuratan komputasi EVM (Ethereum Virtual Machine) pada Rollup. Ini mengimplementasikan ZK-EVM yang mendukung semua opcode Ethereum dan memverifikasi semua komputasi pada rantai Rollup melalui bukti keabsahan.

Fitur: ZK-EVM menjaga kesetaraan sempurna dengan EVM Ethereum, memungkinkan pengembang untuk bermigrasi dan mendeploy kontrak pintar Ethereum dan dApps yang sudah ada tanpa perubahan kode. Ini berarti bahwa semua alat-alat Ethereum dan Solidity dapat bekerja dengan lancar dengan Taiko, memastikan kontinuitas dan efisiensi dalam proses pengembangan.

2. Node Rollup Taiko L2: Eksekusi Efisien, Verifikasi Aman

Fungsi: Node Rollup Taiko L2 mengelola rantai Rollup, mengambil data transaksi dari Ethereum dan menjalankan transaksi ini di L2. Ini didasarkan pada versi forked dari Geth Ethereum, menggunakan algoritma hash yang sama, skema tanda tangan, dan struktur data seperti Ethereum untuk memastikan kompatibilitas dan interoperabilitas.

Fitur: Node-node ini mengelola status rantai Rollup dan memastikan determinisme dan finalitas transaksi. Melalui generasi bukti paralel dan mekanisme verifikasi terdesentralisasi, Node Rollup L2 Taiko menyediakan pemrosesan transaksi yang efisien dan aman.

3. Protokol Taiko: Integrasi Tanpa Sambungan

Fungsi: Protokol Taiko menghubungkan ZK-EVM dan Node Rollup L2 Taiko, menentukan dan menegakkan aturan Rollup dan kualifikasi peserta, memastikan keamanan, desentralisasi, dan sifat tanpa izin jaringan.

Fitur: Protokol ini terdiri dari kontrak pintar yang diterapkan di Ethereum, yang berfungsi sebagai mekanisme ketersediaan data dan verifikator untuk bukti ZK-SNARK. Kontrak pintar di Taiko L2 menangani fungsi protokol kunci. Protokol Taiko memastikan bahwa semua blok yang diusulkan adalah deterministik dan dapat dibuktikan secara paralel, meningkatkan kecepatan dan efisiensi pemrosesan transaksi.

Secara ringkas, Taiko mencapai kesetaraan, kompatibilitas, dan skalabilitas dengan Ethereum melalui operasi terkoordinasi dari tiga komponen utama ini. Ini memungkinkan migrasi dan implementasi yang mulus dari kontrak pintar dan dApps Ethereum yang ada dan menyediakan layanan pemrosesan transaksi yang efisien dan aman.

Inovasi Kunci

Inovasi signifikan Taiko meliputi kerangka BCR (Based Contestable Rollup) dan kerangka BBR (Based Booster Rollup), yang keduanya sangat meningkatkan keunggulan teknis Based Rollup. Inovasi-inovasi ini akan dibahas secara detail di bawah ini.

BCR (Based Contestable Rollup): Agregasi yang Dapat Dipertentangkan

BCR dibangun dengan sistem multi-proof, menggabungkan resolusi sengketa (mirip dengan sistem bukti penipuan) ke dalam proses verifikasi transaksi. Beberapa lapisan kompetisi memastikan generasi dan verifikasi terdesentralisasi, meningkatkan keamanan jaringan.

Alur Kerja
Dalam sistem ini, siapa pun dapat menjadi pengusul, mengusulkan rencana konstruksi blok dan memberikan bukti pengetahuan nol untuk memastikan akurasi transaksi dan perlindungan privasi. Jika validator mempertanyakan hasil transisi keadaan blok tertentu, mereka dapat memulai bukti tantangan tingkat tinggi, berusaha memperbaiki keadaan blok L2 dan membuat keputusan antara jalur yang benar dan yang salah.

Banyak penelitian telah mengabaikan bagaimana BCR mengatasi persaingan jahat atau tergesa-gesa dalam proses ini. Pada kenyataannya, BCR memperkenalkan jendela pembuktian dan pendinginan sendiri, dengan bukti tingkat lebih tinggi memiliki validitas yang jauh lebih tinggi dan margin perselisihan daripada bukti tingkat lebih rendah. Kenaikan biaya yang tajam ini efektif mencegah tantangan sembrono atau jahat.

Secara sederhana, siapa pun dapat menjadi pengusul, dan mengirimkan blok dan bukti nol pengetahuan, dan validator dapat menantang hasilnya dengan mengirimkan bukti tantangan. Tantangan verifikasi terus-menerus secara signifikan meningkatkan keamanan jaringan, memastikan keadilan dan kepercayaan setiap blok.

Fitur
Taiko menekankan fleksibilitas dan keamanan dalam desainnya sambil seimbang dengan biaya ekonomi.

• Sistem multi-proof

Sistem multi-proof Taiko memungkinkan setiap tingkat menggunakan sistem buktinya sendiri. Dengan menggabungkan beberapa sub-pembuktian untuk menciptakan pembuktian komposit yang lebih dapat diandalkan, biaya meningkat, namun keamanan secara signifikan ditingkatkan. Sistem ini dapat melapis secara vertikal dan mengintegrasikan secara horizontal beberapa sub-verifier.

• Ketersediaan Prover

Taiko mengimplementasikan alokasi level dinamis, secara acak menetapkan level minimum yang diperlukan untuk setiap blok baru, dengan probabilitas blok diberi level yang lebih tinggi berbanding terbalik dengan levelnya. Saat menghadapi serangan padat modal, node komunitas dapat secara kolektif menolak bukti yang tidak valid melalui margin sengketa, menjaga stabilitas sistem.

• Penyesuaian konfigurasi dinamis

Desain Taiko sangat dapat beradaptasi, memungkinkan sistem untuk secara dinamis menyesuaikan persyaratan bukti blok berdasarkan perubahan biaya bukti tingkat tinggi. Fleksibilitas ini memungkinkan sistem untuk secara bertahap beralih dari bukti OP ke bukti ZK, mengoptimalkan keamanan dan insentif ekonomi.

• Trade-off antara biaya dan keamanan

Meskipun ZK-Rollup aman, biayanya dapat menantang rantai dengan volume transaksi tinggi. Rollup sengketa Taiko berfungsi sebagai jembatan, memungkinkan rantai aplikasi untuk memulai dengan konfigurasi yang hemat biaya dan secara bertahap meningkatkan keamanan, terintegrasi dengan lancar dengan arsitektur yang ada.

• Guardian provers

Prover Guardian bertindak sebagai jaring pengaman untuk prover tingkat tinggi selama tahap awal sistem, menangani kesalahan dalam sistem bukti. Seiring sistem semakin matang, perannya menurun, memberikan lapisan keamanan kritis di tahap awal tanpa mengganggu urutan transaksi.

BBR (Based Booster Rollup): Skala dengan Peningkatan

BBR menandai langkah maju yang signifikan setelah pengenalan BCR. Ini adalah metode scaling L1 asli yang siap pakai yang memungkinkan sharding eksekusi transaksi dan penyimpanan. Bayangkan seperti menambah daya CPU/SSD ekstra ke laptop pengembang - setelah dApp diterapkan, ia dapat dengan cepat dan otomatis meluas ke semua L2 yang diperlukan.

Bagaimana Cara Kerjanya

Berikut adalah rincian detail implementasi kunci:

• Prekompilasi L1CALL dan L1DELEGATECALL:
• L1CALL memungkinkan L2 untuk membaca dan menulis langsung ke status L1.
• L1DELEGATECALL memungkinkan kontrak pintar L1 berjalan di L2 sambil menggunakan status L2 untuk semua operasi penyimpanan.
• ZK-EVM Coprocessor:
• Dengan menggunakan Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine (ZK-EVM) sebagai coprocessor, beban kerja kontrak pintar L1 dapat dialihkan ke L2, sementara semua status tetap berada di L1.
• Hanya bukti ZK perlu verifikasi pada L1, dengan pembaruan status akhir diterapkan di sana.

Fitur Utama

• Desentralisasi dan Keselarasan Ethereum:

BBR mewarisi desentralisasi dan kesederhanaan L1, menghindari risiko memperkenalkan sequencer terpusat atau semi-terpusat.

Skalabilitas Otomatis: Terapkan dApp di L1 hanya sekali, dan secara otomatis akan ditingkatkan di semua L2 tanpa pengaturan tambahan.

• Eksekusi Transaksi yang Efisien dan Pemecahan Penyimpanan:

BBR meningkatkan skalabilitas rantai dengan struktur dua lapis yang membagi eksekusi transaksi dan penyimpanan.

• ZK-EVM Coprocessor:

BBR bertindak sebagai koprosesor ZK-EVM, memindahkan beban kerja kontrak pintar L1 ke L2 sambil mempertahankan semua status pada L1.

• Mengurangi Fragmentasi:

Dengan memungkinkan transaksi lintas-rollup atomik di semua L2, BBR mengatasi masalah fragmentasi saat ini yang dihadapi oleh Rollups.

Batasan

Dokumentasi resmi juga secara terbuka mengakui keterbatasan kerangka kerja BBR, yang disarikan sebagai berikut:

1. Batasan Penyelenggaraan Kontrak: Dengan BBR, kontrak hanya dapat dideploy pada L1. L2 dapat mewarisi kontrak pintar L1 tetapi tidak dapat mendeploy kontrak baru secara independen, yang membatasi kemampuan L2 untuk skalabilitas sendiri.
2. Bottleneck Perluasan Data Bersama: BBR sangat bergantung pada data bersama L1, membatasi perluasan ketersediaan data. Semua proses harus kembali ke L1, yang dapat memengaruhi skalabilitas secara keseluruhan.
3. Tantangan dengan Paralelisasi: Tidak setiap dApp dapat dengan mudah beradaptasi dengan model paralel BBR, membatasi cara beberapa kontrak pintar skalabilitas di L2.
4. Persyaratan Sinkronisasi Node yang Ketat: BBR membutuhkan sinkronisasi yang ketat antara node L1 dan L2, membutuhkan komunikasi dengan latensi rendah, yang meningkatkan persyaratan perangkat keras dan kompleksitas operasional.
5. Kompleksitas Inisialisasi: Inisialisasi kontrak L2 membutuhkan penanganan khusus untuk memastikan konsistensi data, meningkatkan biaya pengembangan dan risiko keamanan potensial.
6. Tantangan Biaya dan Ketersediaan Data: Meskipun biaya pemrosesan L2 cukup praktis, permintaan data on-chain meningkat; selain itu, transaksi L2 memerlukan manajemen nonce akun tambahan, meningkatkan kompleksitas sistem.
7. Trade-off Penyimpanan dan Komputasi: Dalam model BBR, komputasi dapat dioptimalkan hingga L2, tetapi pembaruan status masih memerlukan keterlibatan L1, sehingga operasi yang intensif penyimpanan menjadi mahal.

Puffer UniFi: Rollup Berbasis Inovatif yang Digerakkan oleh Restaking

Puffer Finance adalah protokol derivatif staking likuid (LSD) yang dibangun di atas protokol restaking Eigenlayer Ethereum. Saat ini, ia menempati peringkat ketiga di sektor ini dengan TVL lebih dari $1.7 miliar. Pada akhir Juni, Puffer Finance mengumumkan kemitraan dengan Ethereum Foundation untuk bersama-sama mengembangkan Based Rollup, dan pada awal Juli, mereka meluncurkan produk yang sesuai, Puffer UniFi, dalam versi uji coba.

Arsitektur Teknis

Menurut whitepaper, ketika pengguna mengirimkan transaksi Rollup ke validator Puffer, validator ini memastikan bahwa transaksi tersebut akan tercatat on-chain melalui pre-commitments, menambahkan kondisi-kondisi untuk menjaga keandalan. Pada akhirnya, mereka mengirimkan blok yang berisi transaksi Rollup yang telah dikonfirmasi ke Ethereum L1. Puffer Sequencer memajukan status Rollup, sementara pufETH Vault mengumpulkan biaya transaksi untuk memberikan hadiah kepada pengguna UniFi.

1. Pengguna mengirimkan transaksi Rollup mereka, yang kemudian diproses oleh validator Puffer. Validator ini memastikan bahwa pengguna mengetahui bahwa transaksi mereka akan dimasukkan ke dalam state Ethereum L1 melalui pra-komitmen.
2. Validasi Puffer melakukan restake dan menerapkan kondisi pemotongan untuk memastikan keandalan, menangani transaksi Rollup dari pengguna, dan menerbitkan pre-commitment. Validator ini siap untuk menyertakan transaksi dalam blok L1.
3. Preconf Slasher AVS menerapkan kondisi slashing tambahan pada validator untuk mencegah mereka melanggar janji pra-komitmen.
4. Validator Puffer mengirimkan blok ke Ethereum L1, yang mencakup batch Rollup yang telah dipastikan sebelumnya dan diurutkan.
5. Kontrak Puffer Sequencer menerima transaksi yang dikelompokkan.
6. The Vault pufETH mengumpulkan biaya kemacetan dan biaya persaingan yang dihasilkan oleh transaksi Rollup. Biaya ini menghasilkan pengembalian bagi pemegang pufETH dan secara alami diberikan sebagai imbalan kepada pengguna UniFi.

Inovasi Kunci

Menurut pengantar terbarunya, UniFi mengacu pada wawasan penelitian Justin Drake, dengan inovasi kunci spesifik sebagai berikut:

• Sequencing Berbasis

UniFi secara langsung menggunakan validator terdesentralisasi Ethereum di L1, memungkinkan transaksi disusun secara netral tanpa mengandalkan penyusun terpusat. Ini berarti validator L1 bertanggung jawab atas penyusunan transaksi dalam UniFi Rollup.

• Pre-konfirmasi (Preconfs)

UniFi mengintegrasikan sistem pra-konfirmasi yang menyediakan pengguna dengan konfirmasi transaksi yang cepat dan andal (sekitar 100 milidetik) sebelum transaksi mereka diselesaikan pada L1. Pra-konfirmasi ini dikeluarkan oleh validator restaking Puffer, yang diberi insentif untuk bertindak dengan benar atau menghadapi hukuman seperti pemotongan.

(Catatan): Karena Puffer adalah salah satu platform staking yang mendukung Native Restaking, sebagian validator L1 dapat ditunjuk untuk memasukkan blok Rollup dalam blok L1 yang mereka usulkan di masa depan. Validator mengetahui siapa yang akan ditunjuk sebagai proposer setidaknya 32 blok sebelumnya, memastikan blok Rollup L2 disertakan dalam mainnet dan dilindungi oleh mainnet, menangani masalah keterlambatan transaksi L2 yang disebabkan oleh waktu blok L1 yang lambat seperti yang disebutkan sebelumnya.

• Sequencer Terdesentralisasi:

Arsitektur ini bertujuan untuk berkembang dari seorang pengurut terpusat tunggal menjadi puluhan ribu pengurut terdesentralisasi. Hal ini dicapai melalui set validator yang diterapkan oleh Puffer, yang berarti bahwa seiring dengan bertambahnya jumlah validator, jaringan menjadi lebih terdesentralisasi.

• Komposabilitas Sinkron:

Transaksi dalam UniFi dapat berinteraksi langsung dengan sistem berbasis Rollup lainnya, memungkinkan interaksi yang mulus tanpa perlu jembatan. Ini menghilangkan penundaan, biaya tambahan, tantangan teknis, dan risiko keamanan yang terkait dengan penggunaan jembatan, mengatasi masalah utama fragmentasi dan ketidakefisienan dalam ekosistem Ethereum.

Dari penjelasan di atas, terbukti bahwa UniFi memanfaatkan Restaking untuk mencapai operasi sekuensing, pra-konfirmasi, dan cross-rollup berbasis L1, dan memfasilitasi pengembangan dan pembuatan rantai khusus. Ini secara efektif mengatasi banyak keterbatasan dan tantangan dari Rollup Berbasis asli, memastikan bahwa nilai mengalir kembali ke lapisan dasar Ethereum.

RISE Chain: L2 Kinerja Tinggi

RISE Chain dibangun di atas infrastruktur node Reth berbasis Rust, memperkenalkan arsitektur akses keadaan inovatif, EVM paralel, eksekusi blok kontinu, dan Layered Merkle Patricia Tree (MPT). Melalui penelitian yang terus berlangsung pada RISE DB dan interoperabilitas, RISE bertujuan untuk membangun ekosistem blockchain yang lebih inklusif dan scalable.

Menurut ringkasan Justin, protokol ini juga mengikuti rute teknologi Based Rollup, tetapi masih berada dalam tahap whitepaper tanpa informasi tambahan yang tersedia saat ini. Oleh karena itu, hanya disebutkan secara singkat di sini.

Selain itu, saat meninjau informasi terkait, saya menemukan bahwa beberapa proyek lain sedang menjelajahi aplikasi Based Rollup, tetapi semuanya masih dalam tahap eksplorasi awal dan tidak akan dijelaskan di sini.

Kesimpulan

Based Rollup, sebagai solusi scaling Ethereum Rollup yang kembali ke akar, mewakili pergeseran besar dalam pendekatan scaling Ethereum L2 dengan memindahkan peran sequencer ke manajemen L1. Desain ini lebih efisien dan sejalan secara politik, mewakili evolusi signifikan dalam cara skala Ethereum L2.

Desain ini bukanlah perbaikan teknis kecil tetapi memungkinkan Rollups fokus pada eksekusi, dengan kebutuhan keamanan ditangani oleh L1. Lapisan konsensus, penerbitan data, dan penyelesaian semuanya didasarkan pada Ethereum, sementara lapisan eksekusi dibangun di jaringan Rollup, bertanggung jawab untuk memproses transaksi dan pembaruan status.

Dalam praktiknya, pelopor Based Rollup mendorong inovasi melalui peningkatan keamanan, desentralisasi, dan sistem yang disederhanakan. Meskipun tidak pasti apakah itu akan menjadi solusi Rollup utama, pentingnya dalam diversifikasi jaringan Rollup tidak dapat disangkal, terutama dalam lanskap di mana sequencer terpusat atau semi-terpusat mendominasi.

Meskipun Based Rollup menghadapi tantangan ganda dari validasi pasar dan teknis, perlawanan dari kepentingan yang sudah ada, dan persaingan dari berbagai solusi sequencer bersama, namun mendapatkan keuntungan pasar yang signifikan saat proyek-proyek seperti Taiko dan Puffer Finance terus berinovasi.

Ke depan, Based Rollup, sebagai jalur inovatif di bidang Rollup, tidak hanya mengatasi tantangan tradisional dalam hal transparansi dan titik-titik kegagalan tunggal dengan mekanisme urutan aslinya tetapi juga menunjukkan potensi kuat di pasar solusi Rollup L2. Diharapkan akan menduduki posisi penting. Kami berharap lebih banyak pengembang mengeksplorasi dan mengoptimalkan Based Rollup dalam model pendapatan, fleksibilitas urutan, pengalaman pengguna, desain protokol, dan kolaborasi ekosistem. Based Rollup siap mengatasi tantangan yang ada, mencapai aplikasi yang lebih luas, dan mendorong pengembangan lebih lanjut, membawa lebih banyak inovasi dan peluang pertumbuhan ke dalam ekosistem Ethereum.

Referensi Parsial:

https://vitalik.ca/general/2021/01/05/Rollup.html

https://www.nervos.org/knowledge-base/zk_Rollup_vs_optimistic_Rollup

https://docs.arbitrum.io/how-arbitrum-works/sequencer

https://x.com/drakefjustin/status/1798734295332274408

https://abmedia.io/taiko-and-puffers-based-Rollups-will-change-the-landscape-of-Ethereum

https://taiko.mirror.xyz/7dfMydX1FqEx9_sOvhRt3V8hJksKSIWjzhCVu7FyMZU

https://taiko.mirror.xyz/VjNjFws6OOVez5YCDMwjy4BUiDqZBHYDvcW4-JZGDkc

https://x.com/jason_chen998/status/1799692331635048697

https://ethresear.ch/t/based-Rollups-superpowers-from-l1-sequencing/15016

https://medium.com/@MTCapital_US/mt-capital-research-decentralized-sequencer-sector-comparative-research-4ca4621e1d8d

https://medium.com/ybbcapital/dari-teori-ke-praktek-dapatkah-Based-Rollup-mencapai-solusi-sequencing-driven-l1-Rollup-3dbfc3a45bef

https://vitalik.eth.limo/general/2022/08/04/zkevm.html

https://substack.chainfeeds.xyz/p/based-Rollup

https://medium.com/puffer-fi/get-ready-for-puffer-unifi-charting-new-waters-for-ethereums-ecosystem-e95482708ebb

https://medium.com/search?q=based+Rollup

https://taiko.mirror.xyz/oRy3ZZ_4-6IEQcuLCMMlxvdH6E-T3_H7UwYVzGDsgf4

https://blog.altlayer.io/memperkenalkan-RESTaked-Rollups-ac6a1e89b646

https://www.panewslab.com/zh/articledetails/pylr0ff1.html

https://vitalik.eth.limo/general/2024/06/30/epochslot.html

https://docs.altlayer.io/altlayer-documentation/restaked-Rollups/squad-for-decentralised-sequencing

https://defillama.com/protocol/puffer-finance

https://unifi.puffer.fi/

https://github.com/risechain/whitepaper/blob/main/RISE%20White%20Paper%20-%20Draft%20v0.5.pdf

https://www.panewslab.com/zh/articledetails/84vh6558.html

Artikel ini didasarkan pada penelitian dan analisis independen penulis, disediakan hanya untuk referensi dan tidak merupakan saran investasi. Setiap informasi yang disebutkan dalam artikel ini tidak boleh dianggap sebagai rekomendasi atau dukungan untuk proyek atau strategi tertentu. Pasar membawa risiko, dan investasi harus dilakukan dengan hati-hati. Gate.io tidak bertanggung jawab atas konsekuensi apa pun yang timbul dari penggunaan artikel ini oleh pembaca.