Résistance à la censure

L’objectif est de résister à la censure.

L’une des principales propositions de valeur d’une blockchain est la résistance à la censure : si une transaction est valide et que vous avez les fonds nécessaires pour payer des frais au taux du marché, vous devriez être en mesure d’inclure cette transaction de manière fiable sur la chaîne, rapidement.

Dans certains cas, la résistance à la censure est nécessaire, même sur de courtes échelles de temps : si vous avez une position dans un protocole defi et que les prix changent très rapidement, alors même un retard de 5 minutes dans l’inclusion d’une transaction pourrait suffire à vous obtenir liquidé.

L'ensemble de staker de la L1 estHautement décentralisé, ce qui rend très difficile la censure d'une transaction pendant plus que quelques créneaux. Il y a propositions pour améliorer encore plus cette propriété d’Ethereum, en garantissant la résistance à la censure même dans les cas où, par exemple, La construction de blocs est hautement centralisée et externalisée. Les L2, d’autre part, s’appuient soit sur un ensemble beaucoup plus concentré de producteurs de blocs, soit sur un séquenceur centralisé, qui peut facilement choisir de censurer les utilisateurs. Certaines L2 (p. ex. voir Optimisme, ArbitrumLa documentation) dispose d'un mécanisme d'inclusion forcée permettant aux utilisateurs de soumettre des transactions directement via la L1. Ainsi, la valeur pratique de la garantie de résistance à la censure dépend (i) du fait que les frais de la L1 soient suffisamment bas et (ii) du fait que la L1 dispose d'assez d'espace pour que les utilisateurs puissent envoyer des transactions de contournement même si un L2 censure un grand nombre d'utilisateurs en masse.

Hypothèses mathématiques de base

Nous pouvons faire des calculs pour déterminer à quel point il est coûteux d'utiliser effectivement le mécanisme d'inclusion forcée. Tout d'abord, énonçons quelques hypothèses, que nous réutiliserons également dans d'autres sections :

• Une transaction de dépôt L1 → L2 coûte aujourd'hui environ 120 000 L1 gas.Iciest un exemple d'Optimism.
• Une opération L1 ultra-minimale, telle que la modification de la valeur d’un emplacement de stockage particulier, coûte 7500 L1 de gaz (SSTORE froid plus calldata, coût de l’adresse plus un peu plus pour le calcul)
• Le prix de l'ETH est de $2500
• Le prix du gaz est de 15 gwei, une approximation raisonnable pour le moyenne à long terme
• L'élasticité de la demande est proche de 1 (c'est-à-dire que doubler la limite de gaz diviserait les prix par deux). Cela est faiblement soutenu par les analyses antérieures des données, bien qu’en pratique, il faille noter que l’élasticité réelle pourrait être très différente dans les deux sens
• Nous voulons que la réponse aux attaques coûte moins de 1 $. Opérations « normales » ne devrait pas coûter plus de 0,05 $ par txLes transactions dont le niveau d'exceptionnalité se situe quelque part entre (par exemple les changements de clés) devraient coûter moins de 0,25 $. C'est avoué, juste un jugement de valeur intuitif

Compte tenu de ces hypothèses, contourner la censure coûterait aujourd'hui120000 * 15 * 10**-9 * 2500 = 4,5 $Pour le ramener en dessous de notre cible, nous devrions augmenter L1 de 4,5x (bien que cela ne soit qu'une estimation très approximative, car l'élasticité est si difficile à estimer, et même les niveaux d'utilisation absolus sont difficiles à estimer).

Besoin de déplacer des actifs entre les L2s

Souvent, les utilisateurs auront besoin de déplacer des actifs d'un L2 à un autre. Pour les actifs à volume élevé couramment échangés, la manière la plus pratique de le faire est les protocoles d'intention tels que ERC-7683Seul un petit nombre de teneurs de marché doivent effectivement effectuer des mouvements directs d'un L2 à un autre ; tout le monde d'autre échange simplement contre ces teneurs de marché. Pour les actifs à faible volume ou les NFT, cependant, cela n'est pas possible, et donc pour déplacer de tels actifs d'un L2 à un autre, les utilisateurs individuels devraient envoyer des transactions via L1.

Aujourd’hui, un retrait coûte ~250 000 L1 de gaz et un dépôt d’un autre 120,000 L1 gas. Théoriquement, ce flux peut être optimisé un peu. Pour déplacer un NFT par exemple. d’Ink à Arbitrum, la propriété sous-jacente du NFT doit être transférée du pont Ink au pont Arbitrum sur L1. Il s’agit d’une opération de stockage qui ne coûte que ~5000 gaz. Tout le reste n’est « que » des appels et des preuves et, avec la bonne logique, peut être rendu bon marché ; Disons un coût total de 7500 gaz.

Calculons le coût dans les deux cas.

Aujourd'hui: 370000 * 15 * 10**-9 * 2500 = 13,87 $

Avec un design idéal : 7500 * 15 * 10**-9 * 2500 = $0.28

Notre objectif idéal est de 0,05 $, ce qui implique la nécessité d’une mise à l’échelle 5,5x.

Alternativement, nous pouvons analyser plus directement en fonction de la capacité. Supposons que chaque utilisateur ait besoin d’effectuer un transfert cross-L2 d’un NFT (ou d’un ERC20 rare) en moyenne une fois par mois. La capacité totale de gaz d’Ethereum pour un mois est de 18000000 * (86400 * 30 / 12) = 3,88 trillions , soit assez pour 518 millions de transferts de ce type. Par conséquent, si Ethereum voulait servir le monde entier (par exemple, prenez le nombre d’utilisateurs de Facebook de 3,1 milliards) , il faudrait étendre la capacité d'environ 6 fois, et c'est si c'est la seule chose pour laquelle L1 était destiné.

Sorties massives de L2

L’une des propriétés importantes que les L2 ont, que les « alt L1 » n’ont pas, est la capacité de sortir vers la L1 si la L2 se brise. Que se passe-t-il si tous les utilisateurs ne sont pas en mesure de sortir dans un délai d’une semaine ? Dans les rollups optimistes, cela peut en fait être bien : un seul acteur honnête peut empêcher les mauvaises racines de l’État d’être confirmées indéfiniment. Dans plasmaCependant, dans les systèmes, il est souvent nécessaire de sortir dans un délai d'une semaine si les données deviennent non disponibles. Et même dans les rollups optimistes, une mise à niveau hostile de la gouvernance donne aux utilisateurs un délai de 30 jours (voir : définition de l'étape 2) pour retirer leurs actifs.

Qu’est-ce que cela implique ? Eh bien, supposons qu’une seule chaîne de plasma se brise et qu’une sortie coûte 120000 gaz. Combien d’utilisateurs pourront sortir dans la semaine ? Nous pouvons calculer : 86400 * 7 / 12 * 18000000 / 120000 = 7,56 millions d’utilisateurs. S’il s’agit d’un cumul optimiste avec une mise à niveau de gouvernance hostile retardée de 30 jours, cela passe à 32,4 millions d’utilisateurs. Il est concevable que vous puissiez créer un protocole de sortie de masse qui permet à de nombreux utilisateurs de quitter en même temps. Supposons que nous poussions l’efficacité à la limite, et que vous n’ayez besoin de faire qu’un seul SSTORE et un peu plus (donc, 7500 gaz) par utilisateur. Ensuite, les deux chiffres passent respectivement à 121 millions et 518 millions.

Sony a un L2 sur Ethereumaujourd'hui. La Playstation de Sony a environ 116 millions d’utilisateurs actifs mensuels. Si tous ces utilisateurs devenaient des utilisateurs de Soneium, Ethereum ne serait pas assez évolutif aujourd’hui pour prendre en charge un événement de sortie massive. Cependant, si nous mettions en œuvre des protocoles de sortie de masse beaucoup plus intelligents, ce serait à peine le cas.

Si nous voulons éviter les protocoles de hachage et de validation techniques complexes, nous pouvons vouloir avoir de l'espace pour 7500 unités de gaz par actif. J'ai actuellement 9 actifs de valeur significative sur mon portefeuille principal sur Arbitrum; si vous prenez cela comme une estimation, alors L1 doit potentiellement évoluer d'environ 9 fois.

L’autre préoccupation des utilisateurs est que même s’ils peuvent évoluer en toute sécurité, ils perdraient beaucoup d’argent en raison des coûts très élevés du gaz.

Analysons les coûts du gaz, en utilisant à la fois les coûts actuels et les coûts « idéaux » pour une sortie :

120000 * 15 * 10**-9 * 2500 = $4.5

7500 * 15 * 10*-9 * 2500 = 0,28 $

Le problème avec ces estimations, cependant, c’est que dans une situation de sortie massive, tout le monde essaierait de sortir en même temps, et donc les coûts de l’essence seraient beaucoup plus élevés. Nous avons vu des journées entières où le coût quotidien moyen de l’essence de la L1 dépasse les 100 gwei. Si nous prenons 100 gwei comme référence, nous obtenons un coût de retrait de 1,88 $, ce qui implique que L1 doit être mis à l’échelle 1,9x pour gérer les sorties à un prix abordable (moins de 1 $). Notez également que si vous souhaitez que les utilisateurs puissent quitter tous leurs actifs en même temps, sans avoir besoin de protocoles de hachage et de validation techniquement complexes, cela peut impliquer 7500 gaz par actif., les coûts de retrait augmentent à 2,5 $ ou 16,8 $, selon vos paramètres, avec des implications correspondantes sur la quantité de L1 qui doit évoluer pour maintenir les retraits abordables.

Émission d'ERC20 sur L1

De nombreux jetons sont lancés sur les L2 aujourd'hui. Cela pose un problème de sécurité sous-estimé : si un L2 subit une mise à niveau hostile de la gouvernance, alors un ERC20 lancé sur ce L2 pourrait commencer à émettre un nombre illimité de nouveaux jetons, et il n'y aurait aucun moyen d'empêcher ces jetons de se propager dans le reste de l'écosystème. Si un jeton est émis sur L1, les conséquences d'un L2 égaré sont principalement limitées à ce L2.

Plus de 200 000 tokens ERC20 ont été lancés sur L1 jusqu’à présent. Il serait possible de prendre en charge même 100 fois cela. Cependant, pour que le lancement d’ERC20 sur L1 soit une option populaire, il doit être bon marché. Prenons par exemple. le jeton Railgun (un jeton majeur Protocole de confidentialité).Ici est sa transaction de déploiement. Il a coûté 1,647 million de gaz, soit 61,76 $ selon nos hypothèses. Pour une entreprise, ce coût est bien tel quel. En principe, cela pourrait être beaucoup optimisé, en particulier pour les projets qui lancent beaucoup de tokens avec la même logique. Cependant, même si nous réduisons le coût à 120000 essence, c’est toujours 4,5 $.

Si nous nous fixons l'objectif de par exemple apporter Polymarchéà L1 (au moins l'émission d'actifs; le trading peut encore avoir lieu sur les L2), et nous voulonsDe nombreux micro-marchés En suivant notre objectif ci-dessus de 0,25 $, nous aurions besoin de mettre à l’échelle L1 de ~18x.

Opérations du portefeuille Keystore

Portefeuilles Keystore Il s’agit d’un type de portefeuille doté d’une logique de vérification modifiable (pour modifier les clés, les algorithmes de signature, etc.) qui se propage automatiquement sur tous les L2. La logique de vérification se trouve sur L1 et les L2 utilisent des lectures synchrones (par exemple. L1SLOAD, REMOTESTATICCALL) pour lire la logique. Les portefeuilles Keystore peuvent être effectués avec la logique de vérification sur un L2, mais cela ajoute beaucoup plus complexité.

Supposons que chaque utilisateur ait besoin d’effectuer une opération de changement de clé ou de mise à niveau de compte une fois par an, et que nous ayons 3,1 milliards d’utilisateurs. Si chaque opération coûte 50 000 gaz, nous obtenons une consommation de gaz par créneau de 50000 * 31000000000 / (31556926 / 12) ~= 59 millions , environ 3,3 fois la cible actuelle.

On pourrait optimiser très fort, mais en faisant des opérations de chance clé initiées sur L2, mais stockées sur L1 (crédit l'équipe Scroll pour cette idée). Cela réduirait la consommation de gaz à potentiellement une écriture de stockage et un peu plus (disons encore une fois 7500 gaz), ce qui permettrait d’effectuer des mises à jour du magasin de clés avec environ la moitié de la capacité actuelle de gaz d’Ethereum.

Nous pouvons également estimer le coût d’une opération keystore :

7500 * 15 * 10**-9 * 2500 = 0,28 $

De ce point de vue, une augmentation de 1,1x serait suffisante pour rendre les portefeuilles de clés suffisamment abordables.

Soumission de preuve L2

Pour que l'interopérabilité entre les L2 soit rapide, polyvalente et sans confiance, nous devons faire en sorte que les L2 publient fréquemment vers le L1, afin qu'ils puissent être directement conscients de l'état de l'autre. Pour obtenir une latence optimale, les L2 doivent s'engager auprès du L1 à chaque intervalle de temps.

Avec la technologie d'aujourd'hui (ZK-SNARKs), cela coûte environ 500 000 par L2, donc Ethereum ne serait capable de prendre en charge que 36 L2 (comparer : L2beat suit environ 150, y compris les validiums et les optimiums). Mais ce qui est plus important, c’est qu’il est trop économiquement non viable de le faire : à un moment donné, Prix moyen approximatif du gaz à long terme de 15 GWEI et un prix de l’ETH de 2500 $, le coût par an de soumission est de 500000 * 15 * 10**-9 * (31556926 / 12) * 2500 = $49M par an . Si nous avons utilisé Protocoles d’agrégation, le coût pourrait à nouveau baisser, dans la limite peut-être d’environ 10 000 gaz par soumission, car le mécanisme d’agrégation est un peu plus complexe que la simple mise à jour d’un seul emplacement de stockage. Cela ferait en sorte que le coût de la soumission serait d’environ 1 million de dollars par an et par niveau 2.

Idéalement, nous voulons que la soumission à L1 à chaque slot soit un jeu d'enfant. Cela nécessiterait à nouveau des augmentations significatives de la capacité de L1. 100 000 $ par an est un coût raisonnablement faible pour une équipe L2, 1 million de dollars par an ne l'est pas.

Conclusion

Nous pouvons mettre les cas d'utilisation ci-dessus dans un tableau comme suit :

Gardez à l'esprit que les première et deuxième colonnes sont additives, par exemple, si les opérations de portefeuille keystore consomment la moitié de la consommation actuelle de gaz, il doit y avoir suffisamment d'espace pour exécuter une sortie de masse L2 par dessus.

De plus, gardez à l’esprit une fois de plus que les estimations basées sur les coûts sont extrêmement approximatives. L’élasticité de la demande (dans quelle mesure les coûts du gaz réagissent aux changements de limite de gaz, en particulier à long terme) est très difficile à estimer, et en plus de cela, il y a beaucoup d’incertitude quant à l’évolution du marché des frais, même avec un niveau d’utilisation fixe.

Dans l'ensemble, cette analyse montre qu'il y a une valeur significative à une échelle ~10x du gaz L1 même dans un monde dominé par le L2. Cela implique à son tour qu'une mise à l'échelle à court terme du L1 qui peut être réalisée dans les 1-2 prochaines années est précieuse, quel que soit le résultat à long terme.

Avertissement：

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