2020年10月、イーサリアムの共同創設者であるVitalik Buterinは、「ロールアップを中心としたイーサリアムのロードマップ」を発表しました。現在、私たちは複数のロールアップによって支配されるエコシステムの中に生きています。イーサリアムのロールアップのロードマップは、ユーザーエクスペリエンスの向上など、重要な利点をもたらしていますが、多様なロールアップエコシステムへの取り組みにおいて、開発者はしばしば分断や意思決定のジレンマに直面しています。さらに、中央集権的なシーケンサーによって、トランザクションの検閲やマイナーの抽出可能な価値（MEV）の搾取といった問題が引き起こされ、これによって一部のユーザーは不当なコストや運用経験に直面することになっています。

現在の主流の解決策には、中央集権的なシーケンサーによってもたらされる問題を解決するための共有シーケンサーやベースロールアップなどが含まれています。共有シーケンサーは、複数のレイヤー2チェーンに対する統一されたシーケンスサービスを提供しますが、第三者として信頼性やインセンティブメカニズムの問題を抱えています。一方、ベースロールアップは、イーサリアムL1のプロポーザーによってシーケンスが行われ、これにより分散化が向上します。ただし、トランザクションの確認時間はイーサリアムL1のブロック時間（約12秒）に依存しており、高速な最終性を実現することはできません。

Preconfirmationsの歴史的背景

プリコンファーメーション、または「プリコンフ」とは、「最終確認前の確実なプレビュー」として理解することができます。簡単な類推としては、レストランで予約をする場合があります。レストランは予約を確認しますが、あなたはまだ到着していません。これがプリコンファーメーションの一種です。指定された時間にあなたのための場所を確保する信頼できるコミットメントを受け取りました。これにより、通常は列で待つ必要がある時間を節約できます。

プリコンファーメーションは新しい概念ではありません。ビットコインの開発初期には、ビットコインコミュニティが「0conf」という概念を導入しました。これは、ビットコインネットワークが完全に確認する前にトランザクションを有効と見なすことを指しました。これにより、最終的なトランザクションの確認にかかる待ち時間が短縮されました。2023年、ウリ・クラーマンはこのアイデアをイーサリアムに拡張しました。紹介「連鎖プリコンファーメーション」という概念です。その核心的なアイデアは、将来のプリコンファーマーは現在のトランザクションをプリコンファームするだけでなく、すべての前のプリコンファーマーが行ったプリコンファーメーションを継承することができるということです。Primevはさらに進んでいます。@muratlite/primev-v01＃Primevとは何ですか」このコンセプトを探求し、ブロックビルダー連合が特定の時間枠内で将来のブロックに取引を含めることを約束する「Preconfirm（Pre-conf）」という新しい入札メカニズムを提案しました。これにより、ユーザーは事前確認入札に参加できます。

(Primevは開発中ですmev-commit,MEVトランザクションを調整するために特別に設計された分散プラットフォーム。リアルタイムの暗号コミットメントと効率的な入札メカニズムを使用することで、ユーザーとプロバイダーがトランザクションの信頼性とスピードを確保できるよう支援します。プリコンファーメーションやその他の高頻度取引戦略など、迅速な確認と実行が必要な複雑なシナリオに適用できます。

ジャスティン・ドレイクは、「ロールアップ」という概念をさらに進化させ、『ゲート』のアイデアを提案しました。ベースの事前確認現在、多くのレイヤー2システムは、事前確認を提供する上で重要な利点を持つ集中型シーケンサを使用しています。この確認は、シーケンサが将来のブロックにユーザーのトランザクションを含めることを確約したことを示しています。ただし、この確認は最終的ではありません。ユーザーはトランザクションの再順序付けやキャンセルに遭遇する可能性があります。ジャスティン・ドレイクが提案した「ベースド・プリコンファメーション」メカニズムは、L1が分散型のシーケンシング（ベースド・ロールアップ）を完了することを保証しながら、即時の事前確認を提供することを目指しています。

ベースのPreconfirmationsメカニズムの提案と最適化

Based Rollupsの概念は、Vitalik Buterinが2021年の記事で初めて紹介しました“ロールアップの不完全なガイド”. この記事では、Vitalikは「トータルアナーキー」というアイデアを紹介しました。これは、制限なしに誰でもいつでもトランザクションバッチを提出できる完全に分散化された環境を説明しています。

2023年3月、Justin Drakeは彼の記事でBased Rollupsのコンセプトをさらに明確にしました“ベースのロールアップ- L1シーケンスからのスーパーパワー”. RollupのシーケンスがL1によって駆動される場合、それはBased RollupまたはL1-sequenced Rollupと呼ばれます。このアーキテクチャでは、Rollupブロックの生成とシーケンスはL1上のプロポーザが行い、プロポーザはサーチャーやビルダーと協力してRollupブロックを直接L1ブロックに含めることができます。特にBased RollupブロックはデフォルトでL2ビルダによって構築されるため、Based RollupはL1検証者の負荷を増やしません。

Based Rollupsの詳細については、この記事をチェックしてくださいベースド・ロールアップとは、イーサリアムの活力を継承するものですか？

トランザクションの順序付けの責任を L1 に移すことで、ベース ロールアップは L1 のセキュリティと活性を継承し、L2 のパフォーマンスを最適化します。このメカニズムは、L2 のインフラストラクチャと運用コストの削減など、いくつかの利点をもたらします。ただし、ベース ロールアップによって生成された MEV (Miner Extractable Value) のほとんどが L1 に流れるなど、課題が残っています。ただし、集中型ロールアップは主に L2 トランザクション手数料と MEV の機会から収益を生み出し、前者が主な収益源であり、後者は多額のインフラストラクチャとメンテナンス コストを必要とするため、これは大きな問題ではありません。ベースロールアップは、L2取引手数料を主要な収益源として維持し、提案者の役割をL1ビルダーにアウトソーシングすることで、インフラストラクチャと運用コストを削減します。もう 1 つの課題は、ベース ロールアップではトランザクションの迅速なファイナリティを実現できないことです。ベースロールアップのトランザクション確認時間は、イーサリアムのL1ブロック時間(現在約12秒)に完全に依存するため、これは中央集権的なシーケンサーが提供する迅速なソフト確認とは対照的です。

Based Rollupsのトランザクション確認速度の問題に対処するために、Justin Drakeは「ロールアップ」という概念を導入しました。ベースの事前確認2023年11月に。Based Rollupsの事前確認を提供するためにスラッシュ実行を使用しています。最初の提案では、Justin Drakeは2つの主要な前提条件を概説しました。第一に、L1提案者は事前確認者になるための追加のペナルティ条件に同意しなければならず（再ステーキングメカニズム）；第二に、L1提案者はオンチェーンでの取引の含有を強制できなければなりません（含有リスト）。

その後、Justin Drake 最適化されたこの提案により、RollupsはハードフォークなしでEthereum L1を共有のシーケンス化と事前確認に使用できます。新しい提案では、一部の検証者が自発的にシーケンサーになり、トランザクションをシーケンス化したくない検証者は「インクルーダー」となります。インクルーダーはトランザクションを含めることができますが、シーケンス化はしません。シーケンサーは、インクルーダーからトランザクションを並べ替え、さらに追加のトランザクションを挿入することができます。ユーザーは2つの方法でトランザクションを送信できます。第1に、トランザクションをバックアップメンプールに送信し、インクルーダーに含めるための小さな手数料を支払うことにより。第2に、次のシーケンサーと通信し、事前確認を要求するためにより高い前払い手数料を支払うことにより。シーケンサーが指定されたスロット内でトランザクションを決済できない場合でも、インクルーダーはこれらのトランザクションを処理できます。

初期提案と比較して、最適化されたソリューションは、追加のペナルティ措置なしにL1提案者が自発的にシーケンサーになることを許可するEthereum L1の経済的セキュリティを直接活用しています。これにより、追加のインフラへの依存が減少します。

コンセプトから実践へ：ベースされた事前確認の応用

Taiko: ロールアップの開発と普及をリードするパイオニア

2023年下半期以降、太鼓はベースドロールアップに向けて進化しています。ベースドロールアップとして、太鼓は分散型の提案者システムに依存しており、提案者は特定のクライアント（太鼓ゲス）を実行し、L2メンプールと同期を取ります。提案者は、収益性のあるブロックを形成することができるトランザクションのバッチを検出した場合、事前にコンパイルされたブロックをイーサリアムL1に提出します。

取引処理フローでは、Taiko上でユーザーが送信した取引がまずL2メモリプールに入ります。 L2サーチャーはメモリプール内で利益を上げる取引を探し、それらをL2取引バッチにパッケージ化します。 L1サーチャーはL2ブロック提案者として、これらのL2取引バッチをL2ブロックに整理し、それらを最終的にL1取引パッケージに含めてL1ブロックに統合します。 最後に、L1バリデーターはこれらのブロックを検証し、取引の最終確定を保証するためにこれらをEthereumメインチェーンに提出します。

効率を向上するために、Taikoは事前確認メカニズムを導入しています。提案者は、公式にブロックを提出する前に、事前確認情報をネットワーク内の他の参加者に公開することができます。これにより、次のブロックに含まれるトランザクションが通知されます。さらに、提案者は定期的に小さな事前確認バッチを連続してブロックビルダーに公開することができます。ブロックビルダーはこれらの事前確認済みトランザクションをL1に一括ではなく、小さなバッチで公開することを選択できるため、データ公開コストを削減することができます。

また、分散型の提案者システムでは、複数の提案者が同時に同じトランザクションを含むブロックを提出しようとすることがあります。このような場合、L1は1つのブロックのみを受け入れ、他のブロックは元に戻され、失敗した提案者はブロック手数料を失います。この潜在的な衝突を緩和するために、Taikoはリーダー選出メカニズムを導入しています。任意の時点で、1人の提案者のみがリーダーとして選出され、その提案者にのみブロックを最終的に処理する権利が与えられます。これにより、リーダーによって作成されたブロックがブロックチェーンに追加され、他の提案者によって作成されたブロックが破棄されるため、複数の競合するブロックが発生するのを防ぎ、失敗した提案者による手数料損失を回避します。

Puffer UniFi: 分散アプリケーションチェーンエコシステムの再構築

パファーファイナンスhas also introduced a preconfirmation-based solution, Puffer UniFi. UniFiはベースのロールアップであり、UniFi上のトランザクションのシーケンス処理はEthereum L1に委託されます。一方、Puffer UniFiの事前確認メカニズムはPufferのネイティブで実装されています。バリデーターの再ステーキング.

プロセスの観点から、ユーザーが提出した取引はまずパファーバリデーターによって処理されます。これらのバリデーターはイーサリアム上で「ネイティブリステーキング」ノードとして登録されています。バリデーターはユーザーに対して約100ミリ秒以内に事前確認のコミットメントを提供し、これにより取引が受け取られ、将来のブロックに含まれることがすばやく通知されます。バリデーターが事前確認のコミットメントに従うことを保証するために、パファーはUniFi AVSメカニズムも展開しており、バリデーターに追加のペナルティ条件を課しています。事前確認を提供した後、パファーバリデーターはこれらの取引を他のものとパッケージ化し、ブロックをイーサリアムL1に提出します。最後に、Puffer Sequencer ContractはPuffer UniFiスマートコントラクトの一部であり、バッチ取引を受け入れ、取引の状態が確認され、元に戻せないことを保証します。

最新情報によるとロードマップ, Puffer’s UniFi testnet is set to launch in September 2024, and the UniFi AVS mechanism is expected to go live in Q4 2024, alongside the UniFi mainnet.

Puffer UniFiのビジョンは、チェーン間の流動性の現在の断片化に対処することです。将来的には、Puffer UniFi上に構築されたアプリケーションは、独立したアプリケーションチェーンと見なされるようになるでしょう。これらのアプリケーションチェーンは、UniFiが提供するL1シーケンスおよび事前確認メカニズムに依存しており、開発コストを削減し、他のL1シーケンスのロールアップまたはアプリケーションチェーンとのシームレスな相互運用性を実現します。たとえば、ロールアップ B の資産を借りるための担保としてロールアップ A のトークンを使用したいユーザー Alice について考えてみます。ロールアップAとロールアップBはどちらもトランザクションの順序付けに同じイーサリアムL1バリデーターに依存しているため、バリデーターは同じイーサリアムブロック内の両方のロールアップでアリスのトランザクションを処理できます。これにより、Alice は複雑なクロスチェーン ブリッジを必要とせずに、異なるロールアップ間で操作できます。

他に見る価値のあるものは何ですか？

上記の2つのプロジェクトに加えて、先行確認に関連するいくつかの他の注目すべき進展があります。たとえば、Primevはmev-commitプラットフォームを立ち上げ、任意のBased Rollupに対して先行確認サービスを提供することができます。また、Primevはmev-commitとinclusion lists（IL）を組み合わせたBlob preconfirmationsのためのソリューションも提案しています。一方、Espressoは...@EspressoSystems/bft-and-proposer-promised-preconfirmations">導入されたProposer-promised事前確認モデルにより、各Rollupはプロポーザーが約束した事前確認の順序とペナルティ条件をカスタマイズできるようになりました。Spireは発売されましたPreconfirmation Registryは、提案者（大規模なオペレーターや独立したステーカーなど）がETHの担保を投稿できるシステムです。Chainboundにもあります。発表されましたイーサリアム提案者がブロックの内容についてコミットメントを行うことを許可するプロトコルであるBolt。

また、ユーザーエクスペリエンスを簡素化し、事前確認リクエストを効果的に調整するために、研究者はプロポーザーが事前確認権利を委任し、ゲートウェイがユーザーとのコミュニケーションやフルノードのアップタイムの維持などの複雑なタスクを処理することで、事前確認の複雑さを抽象化する事前確認ゲートウェイの導入を検討しています。注目すべき事前確認ゲートウェイプロジェクトには、アエストゥス, タイタン、そしてウルトラサウンド.

ロールアップエコシステム内の現在の流動性の破砕に直面して、Based Rollupsは効果的な潜在的な解決策として広く見なされています。たとえば、Cinneamhain VenturesのパートナーであるAdam Cochranは、Based RollupsがEthereum Layer 2の経済的な課題に対処できる可能性があるとツイートしています。PreconfirmationはBased Rollupsのユーザーエクスペリエンスの向上に重要な役割を果たします。いくつかの主要なプロトコルが前向きな進展を続ける中、この分野の最新の動向を注視し続けます。

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