ASS的核心是一种部分区块构建形式,其中主权应用程序按照规定的排序规则将排序权委托给去中心化的运营商网络。因此,ASS不可避免地会涉及引入额外活性和信任假设的外部各方。
主权应用程序依赖特定于应用程序的排序器来正确遵循协议并及时提供状态更新。如果发生活跃度破坏(例如网络分区),用户可能无法与应用程序的某些部分进行交互,直到恢复有效的共识为止。
主权应用程序还可以限制合约状态的范围,这些状态的更新取决于其排序器。这有助于最大限度地减少合约的外部依赖性,这样即使在排序器发生故障的情况下,关键状态(如存入的流动性)仍可访问。
为了确保排序器遵守规定的排序规则,主权应用程序可以利用加密经济解决方案(例如PoS)或加密方法(例如TEE或MPC)。具体方法可能因应用程序的需求而有很大差异;有些可能需要就执行优化达成共识,而另一些可能侧重于通过加密机制确保执行前的隐私。有许多工具可用于减少排序器的信任开销并满足每个主权应用程序的独特目标。
以太坊生态系统中存在多种类型的审查:
监管审查:构建器和中继器根据OFAC制裁名单审查交易。这是目前以太坊上最突出的审查形式之一,主要由中继器执行。
经济审查:有动机的攻击者可以贿赂区块提议者来审查受害交易。
节点级审查:P2P网络中的节点可能会拒绝传播传入交易。如果协议在假设大多数节点对传入交易的看法相同的情况下以最佳方式运行,则这可能是一个大问题。此外,在此类协议中,对手可能会受到激励来分割诚实节点的本地视图(通过在时隙的最后仅向一半节点发送交易)并因此停止协议。
许多研究人员都表示,以太坊需要更好的抗审查机制。一些提案,如多并发提案者(MCP)和分叉选择强制包含列表(FOCIL)已经浮出水面,并成为持续讨论的焦点。
审查阻力也是主权应用的主要关注点。特定于应用程序的排序器可能是外部实体,对接收额外的私人交易和订单流有各种兴趣。例如,作为做市商的特定于应用程序的验证者有动机审查竞争做市商发送的交易。因此,即使基础协议不进行审查,顶层的主权应用程序也可能遭受本地审查。
ASS的审查抵制机制的一个例子是Angstrom。为了确保所有有效订单都包含在即将到来的时段中,Angstrom节点必须广播任何经过验证的传入订单,并就将其纳入提议的交易包达成共识。如果交易包缺少大多数网络观察到的订单,提议者将受到惩罚。以下是Angstrom审查抵制机制的说明。
主权应用程序面临的主要挑战之一是确保与与外部合约状态交互的交易的可组合性。简单地将特定于应用程序的交易与任意外部交易捆绑在一起会破坏保护主权应用程序及其用户所必需的订单不可知性。当单个无效的非ASS交易与特定于应用程序的交易组合时,可能会产生恢复整个捆绑包的二阶效应。当发生这种情况时,主权应用程序无法在分配的时间段内执行其用户的订单(尽管达成了有效的共识),从而损害用户体验和整体福利。
不过,可组合性问题还是有潜在解决方案的,各个团队正在探索其中的几种方案。这些方案包括包含预确认、共享应用特定排序器和构建器承诺等概念,每种方案都在可组合性程度和信任开销之间提供权衡。
要解释纳入预确认,首先要了解基于预确认的工作原理。基于预确认利用加密经济安全性,确保提议者已提出质押抵押品,以保证在当前时期内某个时段之前纳入特定交易集。此保证受参与提议者发布的保证金规模限制。
纳入预确认是一种特殊形式的基于预确认,其中交易纳入与任何合约状态无关。请求纳入预确认的交易必须与状态无关且无争议,这意味着它们的执行不受其在区块中的位置的影响。通过利用纳入预确认,提议者可以承诺仅当ASS捆绑包包含在同一区块中时才纳入非ASS交易。这种方法在无争议交易和ASS捆绑包之间提供了加密经济强制可组合性。
然而,鉴于此解决方案提供的可组合性有限,增加的复杂性和信任开销可能会超过其对某些主权应用程序的好处。因此,探索能够在简单性和功能性之间提供更有效平衡的替代方法非常重要。
主权应用程序可以使用特定于应用程序的排序器来管理跨多个应用程序的交易排序,而无需依赖提议者的承诺。例如,处理多个主权应用程序交易的排序器可以促进它们之间的原子可组合性,只要它遵循每个应用程序的排序规则即可。这种共享的特定于应用程序的排序器方法可实现跨主权应用程序的无缝可组合性和协调性。
然而,对于非主权应用程序,需要不同的解决方案。参与主权应用程序排序的区块构建者的交易纳入承诺可以在非主权和主权应用程序之间创建原子可组合性。构建者确保两种类型的应用程序之间指定的交易顺序。这种构建者承诺可以弥补ASS的可组合性差距。
主权和非主权dApp之间原子可组合性的构建者承诺图示(右)以及主权应用程序之间原子可组合性的共享应用程序特定排序器图示(左)
虽然关于建造者承诺的经济动态、纳入预确认的可行性以及潜在的二阶效应仍存在疑问,但我们相信ASS的可组合性挑战将随着时间的推移得到解决。Astria和Primev等团队正在积极研究和开发共享排序和建造者承诺的改进框架。随着这些进步的推进,可组合性将不再是主权应用程序的问题。
目前,dApp必须构建特定于应用程序的链,才能控制其交易的排序。诸如协议自有构建器(PoB)之类的概念使CosmosL1能够拥有更具表现力的排序规则,从而帮助捕获MEV并将其重新分配给其应用程序。同样,具有VSR的L2排序器也可以执行此类操作。虽然这两种解决方案都允许其应用程序更具表现力地对MEV进行排序和捕获,但ASS因以下特点而独一无二。
交易执行不产生信任开销ASS不会执行或结算排序交易。只有排序被委托。基线信任假设从本机执行环境(例如以太坊或其他L2)延伸而来。
获得流动性和订单流用户无需桥接。dApp可以直接利用链中的流量和流动性。
资产保留在本机执行环境中,无法冻结与L2不同,大多数ASS不需要用户将资金锁定在桥接合约中。这种设计选择提供了更好的安全性:如果特定于应用程序的排序器发生故障,潜在损害是有限的,因为排序器只能控制智能合约设置的边界内的交易。虽然某些L2解决方案确实实现了安全功能(例如紧急出口和强制包含),但这些措施在实践中通常很难使用。在失去与L2更新的连接后,用户可能需要等待几天才能激活紧急出口。同样,通过L1强制包含通常需要至少一天的延迟。也许最重要的是,这些安全措施通常需要大多数用户不具备的技术专长,因此对于普通人来说并不实用。
Strong-ASS活性假设L2的活性取决于执行节点,通常是rollup排序器,除非基于排序。L1的活性取决于诚实的大多数节点重新执行相应的状态转换函数。主权应用程序的活性主要取决于底层执行环境,智能合约可以指定需要依赖特定于应用程序的排序器的部分。
主权应用程序、L2、基于L2和L1的比较表
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