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Metis:Layer2竞赛中的最强黑马?

来源 中金网 02-04 15:36
摘要: Metis能否利用其他Rollup缺乏中心化排序器和其自身强大的经济模型,在众多Layer2项目中脱颖而出

  作者:Ac-Core,YBB Capital研究员;翻译:0xjs@金色财经

  前言

  Layer2被认为是“以太坊正统”的扩容路径,但Metis被贴上“MEME Layer2”的标签,因为有传言称Metis的创始团队是“Vitalik Buterin的妈妈/最好的朋友”。Metis被称为“MEME Layer2”,无疑是对投资者对以太坊正统信仰的直接攻击。然而,区块链的本质仍然是“代码+金融”,从投资的角度来看,技术和市场一直是一对愉快的敌人,Metis能否利用其他Rollup缺乏中心化排序器和其自身强大的经济模型,在众多Layer2项目中脱颖而出?

  Metis简介

  左为Natalia Ameline,右为Elena Sinelnikova

  根据官方Metis网站,Elena Sinelnikova,Metis的联合创始人兼首席执行官,一直致力于推动区块链行业的教育和普及。她是教育非盈利组织CryptoChicks的联合创始人之一,CryptoChicks目前是全球最大的女性区块链社区,在56个国家拥有成员。CryptoChicks的另一位联合创始人是Natalia Ameline,她是以太坊创始人Vitalik Buterin的母亲。此外,Vitalik Buterin的父亲Dmitry Buterin领导了Blockgeeks的创建,这是一家致力于开发与区块链技术相关课程的区块链教育公司。Metis网络于2018年成立,于2021年5月发布。

  Metis是基于以太坊链的Layer2,遵循与其他Layer2相同的原则,是Optimism的最早分叉,最大的吸引力在于它是第一个成功去中心化排序器的乐观Rollup。该网络使用PoS排序器池来确保持续的网络可用性、阻力,以及启用费用共享和排序器承诺。这些排序器负责确定交易打包的顺序,必须在数据可以打包并上传到Layer1网络之前获得排序器池至少2/3的签名。为了防止排序器的恶意行为,Metis还引入了验证者的角色,用于对区块进行采样,以确保排序器正确地排序交易。

  MPC(多方计算)的优势是隐私保护和去中心化,对简单的布尔运算很有效。然而,明显的缺点是没有中继节点来分发信息,通信次数增加,网络内部的通信成本显著上升。在需要共识的区块链网络中,这个劣势会更加明显。总的来说,Metis将单点排序器转变为一组排序器池,以允许去中心化的排序器达成一致以完成签名,并通过节点质押机制和轮换机制实现去中心化,这可能最终不需要比Layer1低得多的网络成本,但可以实现MEV抵抗+解决单点故障问题,并同时将收益分发给节点质押者。然而,无论是Metis的MPC解决方案还是Radius的公共内存池都没有解决去中心化的排序器给网络带来的负担,并最终将成本转嫁给用户的问题。

  Metis TVL最近的激增引起了对去中心化排序器重要性的关注,根据L2BEAT数据,OP方案目前在所有Layer2网络中的TVL中排名第五。除了市值考虑外,作者认为Metis大多数方案是合理的,是一个标准的去中心化排序器方案。设计意图既是积极分配蛋糕,也是向市场展示Layer2原生代币的价值捕获,不仅限于Gas费用和治理。

  来源: L2BEAT 数据时间 24/02/01

  Rollup三要素

  Rollup是Layer2解决方案之一,也被称为Rollup。它通过将以太坊主网(即Layer1)上执行的交易计算和存储迁移到Layer2进行处理和压缩,然后将压缩的数据上传到主以太坊网络,从而扩展了以太坊的性能。

  Rollup可以分为ZK Rollup和Optimistic Rollup,具体取决于用于确保压缩数据有效性的方案(即数据的正确性)。它涉及到链上计算,其中每隔几分钟就会将交易打包到链上进行打包验证和记账,因此得名。然而,即使我们通常将其称为Rollup链,Rollup的链下部分并不是完整的区块链,而只是将一堆交易打包起形成Rollup交易,而接收Rollup交易的所有节点并不执行已打包的逻辑,而只执行该逻辑的执行结果。

  来源:作者

  排序器

  Sequencer是Layer2中负责对交易进行排序、组织、打包并提交到Layer1网络的角色。目前,大多数Layer2项目依赖于单一的排序器(通常是项目本身)来完成上述工作,这也存在两个安全问题:1. 单点故障,如果排序器由于攻击或技术故障而出现问题,整个网络将关闭;2. 可扩展性问题,单一的排序器可能难以应对不断增加的交易量。

  Validation

  在交易过程中,由排序器发送的打包数据需要进行验证。目前,大多数以太坊Rollup的验证是由以太Rollup智能合约执行的,以确保数据的可靠性。有两种不同的验证方法:ZK Rollup(零知识Rollup)和Optimistic Rollup。

  例如:

  ZK Rollup:

  验证方法:ZK Rollup使用零知识证明来验证Layer2上发生的所有交易的正确性。零知识证明允许验证者在不知道该交易的详细信息的情况下确认交易的有效性;

  隐私:ZK Rollup强调用户隐私,因为计算的“证明”是在Layer1提交,而不是交易的详细信息。交易的详细信息在Layer2上执行,而Layer1只验证零知识证明的有效性。

  Optimistic Rollup:

  验证方法:Optimistic Rollup采用一种“乐观”的策略,假设所有交易都是合法的,并仅在必要时验证。验证通过欺诈证明进行,其中在Layer1提交有关Layer2上的交易违反规则的证明;

  实时性:由于假定所有交易都是合法的,Optimistic Rollup上的交易可以迅速完成,仅在发生争议或分歧时进行验证。

  DA(数据可用性)

  DA,或数据可用性,公开发布链下每笔交易的状态数据,以便其他参与者也可以访问和使用此交易状态数据。一些Layer2将交易状态数据写入以太坊Layer1,从而实现DA。还有一些Rollup-Layer2将交易关键数据写入第三方区块链,其中数据可用性假定数据是可信的。例如:

  Optimistic Rollup中的DA:确保Layer2上所有交易的数据在Layer1上可用。如果数据不可用,任何人都可以在Layer1上提出异议,这有助于防止潜在的数据篡改或遗漏;

  ZK Rollup中的承诺(Commitments):在Layer2中进行所有交易的计算和存储,但仅提交计算结果(称为承诺)到Layer1。使用零知识证明证明这些承诺是正确的。

  注意:在ZK Rollup中,“承诺”关注的是验证Layer2上交易的计算结果的正确性,而“数据可用性”关注的是确保Layer1可以访问Layer2上所有交易的数据,通常这两者是互补的,以确保整个系统的安全性和可靠性。

  在Rollup的三个关键要素中,排序器被认为是最关键的。排序器负责将Layer2交易信息排序和压缩到链下。由于此过程涉及对数据可信度的验证,实现数据可靠性验证和可用性可能并不那么关键,当排序器被分散时。

  基于POS共识的Metis去中心化排序器

  来源: MetisL2

  排序器选择

  Metis Rollup通过在Layer2计算过程中引入一个名为“验证者”的角色,并通过竞争挖矿机制激励验证节点迅速验证交易,改进了“交易数据验证委员会”。它通过引入Layer2计算过程中的“验证者”角色,并通过竞争挖矿机制激励验证节点迅速验证交易,这是通过竞争机制实现的。与其他使用权益证明(POS)机制的Layer1网络类似,Metis上的交易需要由节点进行验证。因此,从Metis提取资产到主以太坊网络不会出现间隔和延迟的问题。

  与Optimistic Rollup相比,Metis Rollup的一个显著区别是,从Metis提取资产到以太坊L1层只需要几个小时或几分钟。这突显了Metis Rollup在处理交易的效率和速度方面的优势。总体而言,质押金额越高,节点加入排序器的概率就越高。当然,这其中也有一定的随机成分。

  排序器的MPC(多方计算)

  Metis对排序器的去中心化实现涉及三个关键角色:管理员(Admin)、排序器和基于POS的共识层。

  管理员:负责设置整个网络的关键参数,以及管理将排序器资格添加到池中。协议方不再直接对这些事项拥有绝对控制,而是在提案经过验证后由管理员执行。在实现去中心化时的一个困难在于,必须以去中心化的方式管理排序器,同时保持高效和便捷;

  排序器:Metis使用基于TSS(阈值签名方案)的MPC(多方计算)签名来管理多个排序器的签名权限。每个排序器有权决定一个Batch,并通过MPC签名方式让所有排序器参与。如果签名数超过2/3,Batch被认为有效,并可以提交到L1上的Rollup合约。由排序器池执行的MPC签名由基于POS网络的另一个合约管理。当POS网络无法检测到MPC地址时,触发MPC模块生成密钥;

  基于POS的共识层:POS网络负责管理具有排序器签名权限的合约、监视MPC地址并触发密钥生成。生成的密钥被切片并分发给池中的每个排序器进行MPC签名。该模块的设置包括密钥的生命周期管理,包括多重签名生成、密钥再共享、应用签名和删除签名;

  采用TSS的原因是其高容错性和灵活性。与多重签名相比,TSS无需在链上验证每个签名,而是聚合所有签署者的签名并进行统一检查,从而提高事务确认速率。此外,POS节点之间的通信使用独立的Tendermint通道,而MPC运行时通信使用libp2p协议。整个系统的设计旨在实现排序器的高效且安全的去中心化管理。

  Metis排序器的交易流程

  1、最始用户发起交易;2、交易被转发到排序器网络节点;3、区块生成:当排序器接受交易为有效时,创建一个区块;4、完成:MPC节点讨论区块的合并并将其转发到以太坊主链。

  MetisEDF

  Metis生态发展基金(MetisEDF)为此提供财务支持,涵盖了多个方面,如激励协议的开发和部署、提供流动性支持、进行安全审计和实施流动性挖矿计划。分配包括:

  排序器挖矿:65.4%(3百万枚METIS >2.6亿美元);

  生态系统资金:34.6%(160万枚METIS >1.4亿美元)。

  排序器中心化问题

  来源:作者

  以太坊的原则是每个节点都存储并执行用户提交的每笔交易,这种高水平的安全性也导致整个网络非常昂贵,因此需要扩展整个网络的容量并采用Rollup解决方案。简单来说,Rollup = Layer1中的一组合约 + Layer2中的自己的网络节点,即链上智能合约 + 链下聚合器,它依赖于以太坊进行结算、共识和数据可用性,并且仅负责执行Rollup本身。

  •   链上智能合约表示其信任模型是以太坊上的智能合约,借用了以太坊的安全性;

  •   链下聚合器在链下执行和聚合交易,压缩大量交易,最终将它们放置在主以太坊网络上,以实现更快、更便宜的交易。

  Layer2网络节点有多个组件,其中排序器组件是最重要的。它负责接收Layer2上的交易请求,决定它们的执行顺序,并将交易序列打包成一个批次,最终传输到Layer1上的智能合约。虽然以太坊上的所有Layer2 Rollup都有中心化的排序器,但Metis已经抓住机会成为一个去中心化的排序器。

  一个Layer2全节点可以通过两种方式获取交易序列:直接从排序器获取或通过阅读由排序器发送到Layer1的交易批次,但后者具有更强的不可篡改属性。由于交易执行会改变区块链分布式账本的状态,为了确保一致性,Layer2全节点必须将分布式账本状态与排序器同步,除了获取交易序列外。因此,排序器的任务不仅是将交易批次发送到Layer1的Rollup合约,还要将交易执行后的状态更新结果StateRoot/StateDiff传递到Layer1。总的来说,排序器的工作是处理和排序交易成为区块添加到区块链中,并负责以批次处理交易并将它们发布到Layer1智能合约。

  对于Layer2节点来说,只要获得Layer1上的交易顺序和Rollup的原始StateRoot,就可以恢复Layer2的区块链账本并计算出最新的StateRoot;相反,Layer2 节点本身计算出的 StateRoot 与排序器发布到 Layer1 智能合约的 StateRoot 不一致。意味着排序器是欺诈性的。综上所述,Layer1 比 Layer2 自己的网络更加去中心化、去信任化和安全。

  例如,Optimistic Rollup 允许所有 Layer2 节点提供 Fraud Proof,证明 Layer1 中的排序器发布的数据是错误的。但对于没有Fraud Proof的Optimism来说,如果它真的想通过排序器盗取Layer2用户的资产,只需让排序器操作者伪造交易订单,将其他人的资产从Layer2转移到自己的资产上即可。地址,然后最终通过 Rollup 自带的 Bridge 合约将盗取的币转移到 Layer1。

  对Metis的思考

  最近最大的Layer2炒作无疑是Cancun升级,但这对Metis来说并不是唯一的好消息,而是普遍适用的。抛开“Vitalik Buterin的妈妈/最好的朋友”的情绪,Metis与其他Layer2之间最大的竞争是去中心化排序器和PoS下的经济模型,TVL显示了市场对Metis用户信心的整体市值反馈。

  与其他自己掌控资金并将更多收益返还给用户的Layer2不同,OP Rollup的经济模型受到强烈的控制和中心化,将代币OP奖励给生态系统以刺激发展和互动以从Gas差价中获利,而Metis则将其收益利益移交给质押社区进行竞争,大幅释放Layer2基础设施的金融化,并吸引了市场的广泛关注。

  MEME更多地代表了一种文化和一些社会经济因素,就好像我们在购买MEME的过程中除了它十倍、百倍甚至千倍的投资预期之外,但更多的过程是来自于我们对MEME的认可和热爱。它的叙述和各种因素,但总是拉盘就是正义,Metis不断增长的TVL也是市场对其投资预期的一种反馈。抛开技术层面,如果从市场角度考虑属性问题,如果说Inscription是公链性能的检验器,那么MEME在一定程度上就是市场认可度的试金石。

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