メティスPoSの「ソーティングプール」の解釈:分散化、分散型ロールアップへの道

By ゴウ, フォーサイトニュース

DBA の共同設立者である Jon Charbonnea 氏は、最近ではすべてのロールアップが真のロールアップではないと述べています。

このような極端な見方をする最も重要な理由の1つは、現在、ほとんどすべてのロールアップネットワークが中央集権的なシングルシーケンサモデルを使用していることです。 オプティミスティック ロールアップを採用しているネットワークでは、プロジェクト チーム自体がシーケンサーに悪事を働くことはないでしょうが、シーケンサーが他者によって攻撃されたり制御されたりすると、壊滅的な結果を招く可能性があります。 セキュリティを考慮しなくても、シングルシーケンサーは完全に検閲に耐性があります。

シーケンサーの分散化に関する議論と提唱には長い歴史があり、最近、メティスはこの質問に対する答えを最初に提供しました。

なぜシーケンサーの分散化が重要なのか?

Metisの分散型シーケンサーソリューションの詳細に入る前に、シーケンサーとは何か、なぜそれが重要なのか、という2つの質問を簡単に見てみましょう。

ETH ワークショップ上のロールアップベースのレイヤー 2 ネットワークは、基本的に独立したチェーンと ETH ワークショップの「ロールアップ コントラクト」で構成されています。 同時に、レイヤー2ネットワークには、レイヤー2で発生するトランザクションを受信し、トランザクションの実行順序を決定し、トランザクションをバッチにパッケージ化してETH上の「ロールアップコントラクト」に送信するためのオフチェーンシーケンサーも必要です。 ETHスクエアの「ロールアップコントラクト」が送信されたバッチをブロックにパックすると、トランザクションが確定します。

基本的に、レイヤー2ネットワーク上のトランザクションの真の「確認」はまだETH上にあり、シーケンサーはその間の情報の送信に役割を果たします。

Metisは、その名前が示すように、すべてのトランザクションをチェックすることなく、バッチ内のすべてのトランザクションが本物で有効であると仮定することを特徴とするオプティミスティックロールアップスキームを使用しています。 このため、トランザクションが一元化されてから確認されるという事実と相まって、オプティミスティックロールアップに基づくレイヤー2ネットワークのトランザクション手数料は非常に低くなります。

現在、レイヤー2ネットワークはプロジェクトチームによって運営されていることがほとんどで、「自社の看板を壊さない」ために、シーケンサーで送信されたトランザクションが無効になることは非常に稀です。 それにもかかわらず、中央集権的なフォーメーションが攻撃され、特定の取引を除外することを余儀なくされる可能性はまだあります。 これは、「パーミッションレス」と「トラストレス」が最優先され、分散化が取らなければならない道である暗号の世界では明らかに受け入れられません。

メティスの地方分権化への道

分散型シーケンサーを実践した最初のレイヤー2ネットワークの1つとして、メティスは今後の方向性のモデルを提供します。 このテンプレートは、シーケンサーの分散化を実装するだけでなく、「分散型オプティミスティックロールアップ」ソリューションも提供します。 このテンプレートでは、シーケンサーの分散化を実装するための主な役割として、管理者(管理者)、シーケンサー、PoSベースのコンセンサスレイヤーの3つがあります。

管理者:*管理者の役割は、分散型システムを管理することであり、その主な責任には、ホワイトリストへの適格なシーケンサーの追加、単一ノードのステーキング制限の設定、ブロック報酬のリリースレートの設定が含まれます。

シーケンサー プール:シーケンサー プールは、ホワイトリストに追加された複数のシーケンサーで構成されます。 Metisでは、シーケンサーには、Metis上でのトランザクションの順序付けとブロック形成を担当するL2 Geth、PoSコンセンサス層や後述する他の外部モジュールと相互作用するアダプターモジュール、Batchの設定と複数のシーケンサーが署名した後にL1への送信を担当するProposerが含まれます。

PoSコンセンサスレイヤー:メティスが設計したPoSコンセンサスレイヤーは、Metisから独立しており、その主な責任はMPC署名の管理です。 複数のシーケンサーがある場合、パッケージ化されたバッチをL1にコミットするにはシーケンサー署名の少なくとも2/3が必要であり、コンセンサスレイヤーは、シーケンサープール内のシーケンサーが参加または終了するときに秘密鍵のリシャーディングと割り当てを担当します。

機構設計

上記の3つの役割の協力により、Metisの分散型オプティミスティックロールアップが具体化し始めています。 その中で、「管理者」はネットワーク全体の重要なパラメータを設定し、プールに参加するシーケンサーの資格を管理するため、プロトコル当事者はそのようなトランザクションを完全に制御できなくなりますが、特定の提案を通じて管理者によって承認されます。

ロールアップネットワークの場合、シーケンサー自体の管理も分散的に行う必要があり、可能な限り効率的かつ便利である必要があるため、分散化プロセスで最も難しい点はシーケンサーの分散化です。

メティスは、TSSベースのMPC署名と、モジュール全体を管理するPoSネットワークを採用し、複数のシーケンサー署名権限を管理しています。

Metisでは、任意のシーケンサーがバッチを決定し、すべてのシーケンサーがMPC署名に参加することができ、署名数が2/3を超えると、バッチは有効と見なされ、L1のロールアップコントラクトに送信できます。 シーケンサプールによって実行されるMPC署名は、PoSネットワークによって制御される別のコントラクトによって管理され、PoSネットワークがMPCアドレスの検出に失敗した場合、MPCモジュールが呼び出されてキーの生成がトリガーされます。 生成されたキーは、シャーディング後にプール内の各シーケンサーに配布され、シーケンサーは MPC 署名用に保持しているキーをシャーディングします。 このモジュールの設定は、主にマルチシグの生成、鍵の再共有、アプリケーションの署名、署名の削除など、鍵のライフサイクルを管理するために使用されます。

チェーン上の各署名の検証が必要なマルチシグとは異なり、TSSはすべての署名者の署名を集約して一律に検証するだけでよいため、トランザクションの確認率が向上します。 さらに、PoSノードは別のTendermintチャネルを介して相互に通信し、MPCランタイムはlibp2pプロトコルを使用して通信します。

トークンステーキング

Optimism Rollupの詐欺の証拠と同様に、この分散型モデルは、メカニズムを稼働させ続けるために、経済的インセンティブと罰のメカニズムを採用しています。 メティスのチームメンバーによると、シーケンサープールは当初5つのシーケンサーで構成され、将来的には徐々に増加し、シーケンサープールに入るシーケンサーオペレーターは少なくとも20,000 METISを賭ける必要があります。 さらに、上記のPoSネットワークでは、ノードオペレーターがMETISをステーキングする必要があります。 メティスのチームによると、この動きは「すでに制限されているMETIS流通をさらに減らし、非常にポジティブな触媒効果をもたらす」可能性があるとのことです。 」

ステーキングされたMETISは、シーケンサーがL1に送信されたバッチに無効なトランザクションを含めないようにするために、不正防止のチャレンジに成功したときに差し引かれます。

「地方分権」のパイオニア。

Metisの分散型ロールアップソリューションは、レイヤー2が次の段階に移行するための優れたモデルを提供し、メカニズム設計と経済メカニズム設計の両面で、分散化の確保に基づいてプロジェクトの開発を促進する役割を果たしてきました。

シーケンサーを完全にコミュニティの手に委ねることで、コミュニティの自発的なプロモーションを通じて、多数の派生機会を生み出すことができます。 一方では、参加者にとって、分散化は、BTCネットワークにおけるマイナーの役割と同様に、シーケンサーがブロック生成に参加するため、ある程度の競争を意味します。 簿記の権利を競うために、すべての当事者は、自発的にネットワークに強力な活動をもたらすために、ノードの品質を向上させ続けます。 メティスは、「これは、コミュニティが運営に真に関与するレイヤー2スペースの最初のチェーンになります。 」

さらに、シーケンサーの分散化により、トランザクションの順序付けに「標準的な答え」がないため、ネットワークのMEVインフラストラクチャとさまざまなアプリケーションの誕生と開発のための土壌が育まれます。 MEVの後、リキッドステーキングなどの一連の商品も、シーケンサーステーキングに基づくMETISトークンから派生することができ、レイヤー2インフラストラクチャの金融化の可能性をさらに解き放ちます。

メカニズム設計の面では、メティスは様々な関係者が運用するシーケンサーに単純なマルチシグを使用せず、リアルタイムで署名者を追加または削除するのに便利なTSSベースのMPC署名スキームを使用しており、シーケンサープールの全体的な柔軟性が向上しています。 一方、有効な署名閾値の2/3、「プラグ可能な」署名スキームなどはすべて、セキュリティと効率の間の適切なトレードオフになります。

セキュリティと効率性を念頭に置いて設計された仕組みですが、分散化のために新たに追加された複数のロールの効率は、従来のシングルシーケンサーと比較して必然的に低下し、リンクの増加はシステム全体の不安定性の増加につながる可能性があります。 それにもかかわらず、完全な分散型ソリューションを提供する最初のレイヤー2ネットワークの1つとして、メティスはその設計においてまだ多くの考慮事項とトレードオフを抱えており、メティスはさらなる改善のために分散型ソリューションの潜在的な課題と落とし穴について議論を続けると述べています。