Відмова від відповідальності

Ця стаття була перекладена з її оригінальної мови для вашої зручності. Незважаючи на наше прагнення до точності, можуть бути дрібні помилки або різниця в трактуванні. Для найбільш точного та достовірного представлення, будь ласка, зверніться до оригінальної публікації, доступної за посилання. Ми цінуємо ваше розуміння і заохочуємо вас звернутися до оригінального джерела за детальною інформацією.

Основні висновки:

• Децентралізований секвенсор Fuel розподіляє порядок транзакцій між кількома валідаторами, усуваючи єдину точку відмови, яка присутня в більшості сучасних ролапів.

• Система досягає безпеки завдяки кільком рівням: розподіленій валідації, багатопідписній схемі для фіналізації в Ethereum та вдосконаленій мостовій інфраструктурі з автоматизованими механізмами безпеки.

• Архітектура, побудована на базі Cosmos SDK та кастомних модулів, підтримує як транзакції користувачів, так і операції, що походять з Ethereum, забезпечуючи при цьому шестисекундний час створення блоків.

• Запуск вузла є доступним завдяки помірним апаратним вимогам (4 ядра CPU, 8 ГБ оперативної пам’яті), що сприяє формуванню різноманітного та децентралізованого пулу валідаторів.

• Реалізація секвенсора прокладає шлях до створення спільної інфраструктури для послідовного впорядкування транзакцій, яка зможе обслуговувати кілька ролапів, зберігаючи високий рівень безпеки.

• Секвенсор пройшов комплексний аудит безпеки незалежною компанією, і всі звіти аудиту опубліковані у відкритому доступі.

Хоча ролапи є важливим рішенням для масштабування Ethereum, існує проблема централізації: більшість ролапів покладаються на централізовані секвенсори для впорядкування та обробки транзакцій. Така централізація створює єдину точку відмови та суперечить основному принципу блокчейну — бездозвільній і довіреній інфраструктурі, де жодна окрема сутність не має контролю.

Роль секвенсора є надзвичайно важливою — він виконує функцію диригента транзакційного процесу ролапу, визначаючи порядок обробки транзакцій і їх остаточне завершення в Ethereum. Коли ця влада зосереджена в руках одного учасника, це створює ризики, починаючи від потенційної цензури та вилучення MEV, і закінчуючи регуляторними проблемами щодо реальної децентралізованої природи цих систем.

Fuel безпосередньо вирішує цю проблему завдяки впровадженню децентралізованого секвенсера. У співпраці з Simply Staking, інфраструктурною компанією Web3, Fuel розробив складну систему, яка розподіляє обов’язки секвенсування між кількома валідаторами, зберігаючи високий рівень продуктивності та безпеки.

Такий підхід вирішує кілька критично важливих питань:

• Відповідність регуляторним вимогам: Усунення центральних органів влади з процесу впорядкування транзакцій

• Мінімізація довіри: Зменшення залежності від окремих суб’єктів у виконанні ключових операцій

• Демократизація Miner Extractable Value (MEV): Недопущення монополізації впорядкування транзакцій і вилучення MEV однією стороною завдяки запланованій системі аукціонів MEV, що повертатиме більшу частину цього прибутку власникам токенів FUEL

• Стійкість до цензури: Забезпечення того, що жодна окрема сторона не може блокувати або цензурувати транзакції

Основна Архітектура

В основі свого дизайну децентралізований секвенсер Fuel з’єднує Ethereum з мережею вузлів-валідаторів через модульну архітектуру. Система складається з чотирьох основних компонентів: набору Ethereum-контрактів, які обробляють інтерфейс мосту, системи моніторингу, що відстежує події в Ethereum, самих вузлів-валідаторів і рішення для фінального розрахунку під назвою FuelStreamX. Хоча зараз FuelStreamX працює як централізована мультипідписна система, він служить тимчасовим рішенням для розрахунків до запланованого переходу на систему розрахунків, засновану на zero-knowledge-доказах.

Кожен валідатор у мережі запускає три основні компоненти інфраструктури:

• Ноду Geth Ethereum для взаємодії з мережею Ethereum

• Sidecar, який відстежує події в Ethereum

• Вузол Секвенсера

Система використовує перевірений часом Cosmos SDK, інтегруючи як стандартні модулі, так і спеціально розроблені для потреб Fuel. Стандартні модулі відповідають за ключові функції, такі як управління обліковими записами та операції стейкингу, тоді як два спеціалізовані модулі — Bridge і Sequencing — обробляють унікальні вимоги архітектури Fuel.

Модуль Bridge керує депозитами та авторизованими повідомленнями з Ethereum, тоді як модуль Sequencing займається обробкою rollup-даних. Для rollup-даних секвенсер виконує базову перевірку розміру блоба та ідентифікаторів простору імен (теми), тоді як фактична перевірка та впорядкування транзакцій здійснюється клієнтом Fuel. Наразі транзакції з Ignition сортуються за ціною газу, а блоки заповнюються кожну секунду відповідно до цього правила пріоритетності.

Операторам вузлів потрібно відносно скромне обладнання для участі в мережі: 4 ядра CPU 8 ГБ оперативної пам’яті 200 ГБ дискового простору. Ці вимоги навмисно залишаються доступними, щоб сприяти формуванню різноманітного набору валідаторів і справжньої децентралізації.

Міст між Ethereum і Fuel

Міст між Ethereum і мережею секвенсора Fuel є критично важливим елементом інфраструктури, який потребує ретельного балансу між безпекою, ефективністю та зручністю використання. Ця система обробляє як переміщення токенів, так і транзакційні дані, забезпечуючи надійну комунікацію між двома мережами.

Коли користувачі вперше взаємодіють із секвенсором, депонуючи токени, система створює один із двох типів акаунтів:

• Базовий акаунт для стандартних депозитів, де токени доступні негайно

• Вестинговий акаунт для токенів, що підлягають періодам блокування, зазвичай використовується для розподілу між учасниками та ранніми контриб’юторами

Система дотримується суворих правил щодо створення та зміни цих акаунтів, при цьому вся інформація про право власності та вестинг перевіряється на основі транзакцій у мережі Ethereum. Це гарантує, що, хоча користувачі можуть взаємодіяти зі своїми токенами в мережі секвенсора, Ethereum залишається єдиним джерелом правди для токена Fuel.

Потік Транзакцій і Валідація

Секвенсер обробляє два ключові типи подій з Ethereum:

• Події депозиту: коли користувачі депонують свої токени Fuel з Ethereum у мережу секвенсера

• Події авторизації: коли користувачі хочуть виконати дії, такі як стейкінг своїх токенів, делегування валідаторам, виведення токенів або участь в управлінні

Кожна подія проходить ретельну валідацію. Наприклад, у випадку з депозитами система перевіряє суму токенів, адресу одержувача та будь-які пов’язані графіки вестингу. Для авторизованих дій система перевіряє, чи має відправник відповідні дозволи та чи є дія серед дозволених операцій.

FuelStreamX: Розрахунок в Ethereum

Розрахунок назад в Ethereum здійснюється через систему FuelStreamX. Наразі вона реалізована як централізоване рішення (із запланованим переходом до мінімізації довіри, що перебуває в процесі розробки). FuelStreamX використовує мультипідписну схему, де кілька учасників мають перевірити та підтвердити оновлення стану секвенсера перед їхнім внесенням в Ethereum. Процес включає:

• Ініціатор, який подає оновлення стану

• Кількох підписантів, які перевіряють дані

• Сервер Gnosis Safe, що керує збором підписів

• Остаточне виконання в Ethereum після збору достатньої кількості підписів

Обробка Транзакцій і Консенсус

Механізм обробки транзакцій і досягнення консенсусу у секвенсорі розроблений таким чином, щоб забезпечувати як децентралізацію, так і ефективність. Розуміння того, як транзакції проходять через систему, демонструє ретельний баланс між цими цілями.

Типи Транзакцій

Секвенсор працює з двома окремими категоріями транзакцій. Користувацькі транзакції представляють стандартні операції, ініційовані користувачами при взаємодії із секвенсором, такі як перекази токенів або операції стейкінгу. Вони підпорядковуються традиційним правилам валідації, включаючи перевірку підпису та облік витрат на газ, аналогічно до транзакцій у інших блокчейн-мережах.

Впроваджені транзакції, з іншого боку, є спеціальними транзакціями, що походять від подій Ethereum. Такі транзакції не потребують сплати газу або традиційних підписів, натомість проходять сувору перевірку їхнього походження з Ethereum. Кастомний ante-handler секвенсора позначає ці транзакції як спеціальні та встановлює для них необмежений лічильник газу, забезпечуючи їхню правильну обробку при збереженні безпеки.

Процес Створення Блоків

Хоча централізовані секвенсери зазвичай мають єдину сутність, яка визначає порядок транзакцій і створення блоків, децентралізований підхід Fuel розподіляє цю відповідальність між кількома валідаторами, які повинні досягти консенсусу.

На етапі Prepare Proposal призначений генератор блоку починає з перевірки всіх очікуючих подій Ethereum, які необхідно обробити. Ці події конвертуються в транзакції секвенсера та отримують пріоритет у блоці. Потім продюсер додає користувацькі транзакції, щоб заповнити залишковий простір блоку, ретельно перевіряючи ліміти газу та обмеження розміру блоку. Це гарантує своєчасну обробку критичних подій Ethereum, водночас зберігаючи місце для користувацьких операцій.

На етапі Process Proposal інші валідатори незалежно перевіряють запропонований блок. Кожен валідатор реконструює той самий набір транзакцій із подій Ethereum і перевіряє, що продюсер блоку правильно розташував і включив їх. На відміну від централізованих систем, де слово секвенсера є остаточним, блок вважається дійсним лише в тому випадку, якщо всі валідатори погоджуються з набором транзакцій. Якщо реконструкція будь-якого валідатора відрізняється від пропозиції, блок відхиляється.

Синхронізація та Фінальність

У блокчейн-системах фінальність означає момент, коли транзакцію більше не можна скасувати або змінити. Секвенсер Fuel досягає цього за допомогою багаторівневого підходу. Він обробляє лише ті блоки Ethereum, які досягли фінальності в самій мережі Ethereum (зазвичай після 12 хвилин), забезпечуючи, щоб операції секвенсера базувалися на незмінному фундаменті.

Сайдкар підтримує постійне з’єднання WebSocket з Ethereum, що дозволяє йому обробляти події в реальному часі. Усі валідатори повинні досягти консенсусу щодо цих подій, що додає ще один рівень безпеки. Поки секвенсер чекає фінальності Ethereum щодо вхідних подій, він створює власні блоки приблизно кожні 6 секунд, забезпечуючи швидку обробку транзакцій після виконання початкових вимог безпеки.

Безпека

Безпека децентралізованого секвенсера Fuel включає кілька рівнів захисту, кожен з яких усуває різні потенційні вразливості, зберігаючи ефективність системи. Поточна реалізація представляє собою ретельно збалансований підхід між нагальними потребами безпеки та майбутніми цілями децентралізації.

Поточна Реалізація Безпеки

Розрахунок даних із секвенсора до Ethereum наразі здійснюється через складну багатопідписну схему з використанням Gnosis Safe. Коли секвенсор має передати дані назад до Ethereum, ініціатор подає транзакцію на сервер Gnosis Safe. Кілька призначених підписантів, які керують незалежними вузлами секвенсора, повинні перевірити та схвалити ці дані, перш ніж вони можуть бути закріплені в Ethereum. Цей процес гарантує, що жодна окрема сутність не може одноосібно змінити стан секвенсора.

Забезпечення Цілісності Секвенсора

Модель безпеки системи охоплює два критично важливі аспекти: безпеку мосту та цілісність консенсусу.

Міст, який блокує токени в Ethereum і випускає їх у мережі секвенсора, є потенційною мішенню для атак і потребує надійного захисту. Для забезпечення безпеки мосту система реалізує:

• Строгу валідацію подій депозиту та виведення коштів

• Білі список дозволених операцій

• Автоматизовані заходи безпеки, які можуть призупинити операції у разі виявлення підозрілої активності

Безпека консенсусу секвенсора забезпечується за допомогою:

• Економічної безпеки через застейкані токени

• Розподіленого набору валідаторів серед кількох незалежних учасників

• Вимог до мультипідпису для критично важливих операцій

Багаторівнева Система Спостереження

Секвенсер реалізує систему моніторингу, в якій валідатори стежать за підозрілою активністю. Наприклад, якщо хтось спробує вивести незвично велику кількість токенів (наприклад, понад 30% загальної пропозиції), система може автоматично призупинити операції. Відновити роботу може лише Рада безпеки з мультипідписом, що забезпечує важливий захист від потенційних експлойтів.

Майбутні Покращення Безпеки

Fuel активно працює над подальшим удосконаленням моделі безпеки. Планується:

• Перехід на докази з нульовим розголошенням для верифікації стану

• Впровадження технології Secure Enclave (SGX) для додаткового захисту на рівні апаратного забезпечення

• Розширення набору валідаторів із збереженням ефективного консенсусу

• Розробка більш складних механізмів ончейн-верифікації

Ці покращення спрямовані на подальше зниження рівня довіри до посередників, водночас підтримуючи продуктивність і надійність системи.

Модель Безпеки та Довіри

Безпека та довіра є фундаментальними для блокчейн-систем – саме вони дозволяють користувачам здійснювати транзакції з упевненістю, не покладаючись на традиційних посередників. Однак сьогодні багато rollup-рішень порушують ці принципи, використовуючи централізовані секвенсери, що створює єдині точки відмови та змушує користувачів довіряти одній сутності в питаннях упорядкування та виконання транзакцій. Децентралізований секвенсер Fuel пропонує інший підхід, впроваджуючи багаторівневу систему безпеки для збереження довірчої природи блокчейну, що робить цю технологію цінною.

Поточна Реалізація Розрахунків

Система наразі працює за допомогою складної багатопідписної схеми з використанням Gnosis Safe. Коли секвенсеру потрібно передати мостові зобов’язання назад в Ethereum, ініціатор транзакції надсилає її на сервер Gnosis Safe. Декілька визначених підписантів, які керують незалежними нодами секвенсера, повинні перевірити та схвалити ці дані, перш ніж вони будуть зафіксовані в Ethereum. Цей процес гарантує, що жодна окрема сутність не зможе в односторонньому порядку змінити запис Ethereum про стан секвенсера.

Безпека Мосту та Економічні Аспекти

Міст є одним із найважливіших елементів безпеки системи. Оскільки токени блокуються в Ethereum і випускаються в мережі секвенсера, міст стає потенційною мішенню для атак. Щоб зменшити цей ризик, система застосовує кілька заходів безпеки:

Система валідації здійснює сувору перевірку всіх подій депонування та виведення коштів. Кожна транзакція перевіряється відповідно до конкретних критеріїв, включаючи правильне форматування, належну авторизацію та дотримання правил, визначених для акаунтів, таких як графіки локації.

Список дозволених операцій суворо обмежує дії, які можуть виконуватися через авторизовані повідомлення. Це зменшує площу атаки, гарантуючи, що секвенсер може виконувати лише попередньо схвалені та добре зрозумілі операції.

Економічна безпека забезпечується механізмом стейкінгу, за якого валідатори повинні стейкати значну кількість токенів Fuel. Це узгоджує стимули валідаторів із безпекою мережі та забезпечує механізм покарання за зловмисну поведінку.

Набір валідаторів свідомо розподілений між кількома суб’єктами по всьому світу. Наразі валідатори працюють у Північній Америці, Південній Америці, Європі та Азії. Ця географічна різноманітність у поєднанні з операційною незалежністю кожного валідатора допомагає запобігти змовам і гарантує, що жоден регіон чи суб’єкт не може скомпрометувати мережу.

Багаторівнева система спостереження

Секвенсер реалізує систему моніторингу, в якій валідатори стежать за підозрілою активністю. Наприклад, якщо хтось спробує вивести незвично велику кількість токенів (наприклад, понад 30% загальної пропозиції), система може автоматично призупинити операції. Відновити роботу може лише Рада безпеки з мультипідписом, що забезпечує важливий захист від потенційних експлойтів.

Майбутні покращення безпеки

Дорожня карта безпеки Fuel включає кілька важливих оновлень для подальшого зміцнення системи. Перехід до доказів з нульовим розголошенням (ZK-proofs) дозволить стисло перевіряти оновлення стану, що ще більше зменшить потребу у довірі. Крім того, розробники досліджують технологію Secure Enclave (SGX), яка забезпечить апаратний рівень безпеки для критично важливих операцій.

Ці покращення будуть працювати разом із планами щодо розширення набору валідаторів, зберігаючи при цьому ефективний консенсус через оптимізовані протоколи. Додатково розробляються більш складні механізми ончейн-верифікації, які надаватимуть ще сильніші гарантії щодо роботи секвенсера.

Погляд у Майбутнє

Хоча децентралізований секвенсер Fuel є значним кроком уперед для інфраструктури ролапів, він лише знаменує початок ширшого бачення масштабованих, децентралізованих блокчейн-систем.

Технічна Еволюція

Поточна реалізація на основі Cosmos SDK та користувацьких модулів забезпечує надійну основу, але наразі розробляється кілька технічних покращень. Запланований перехід на докази з нульовим розголошенням для верифікації стану суттєво підвищить рівень безпеки, а також потенційно покращить продуктивність. Учасники також працюють над оптимізацією основних операцій секвенсера, щоб ще більше знизити апаратні вимоги, роблячи участь у валідації більш доступною при збереженні високої продуктивності.

Архітектура секвенсера спроєктована з урахуванням підтримки кількох ролапів. У міру появи нових ролапів секвенсер Fuel може слугувати спільною інфраструктурою, надаючи стандартизовані, децентралізовані послуги секвенування для кількох мереж. Такий підхід може значно знизити операційні витрати для нових ролапів, зберігаючи при цьому високий рівень безпеки.

Продуктивність і Масштабованість

Поточні тестування демонструють багатообіцяючі результати, показуючи, що секвенсер здатний ефективно обробляти значні обсяги транзакцій. Система досягає часу створення блоків приблизно 6 секунд, зберігаючи при цьому децентралізацію та безпеку. Майбутні оптимізації спрямовані на подальше покращення цих показників, зокрема із цільовою пропускною здатністю до 1,7 мегабайта на секунду для ролап-блобів.

Відмова від централізованого секвенсування також відкриває нові можливості для паралельної обробки транзакцій та покращеного управління MEV. Розподіляючи відповідальність за секвенування між кількома валідаторами, система потенційно може досягти вищої пропускної здатності, зберігаючи справедливий порядок виконання транзакцій.

Новий Розділ для Ролапів

Реалізація децентралізованого секвенсера Fuel – це більше, ніж просто технічне покращення, це фундаментальна зміна в тому, як можуть працювати ролапи. Вирішуючи проблему централізації без шкоди для продуктивності, Fuel довів, що ролапи можуть залишатися вірними основній обіцянці блокчейну – бездозвільній, децентралізованій інфраструктурі.

Переваги очевидні: підвищена безпека завдяки розподіленій валідації, краща відповідність нормативним вимогам через справжню децентралізацію, більш справедливе впорядкування транзакцій завдяки розподіленому секвенсуванню та підвищена надійність шляхом усунення єдиних точок відмови. Оскільки блокчейн-індустрія продовжує свій рух до масового впровадження, ці покращення будуть ключовими для створення систем, які можуть масштабуватися, зберігаючи при цьому властивості, що роблять блокчейн революційною технологією.

Долучайтесь

Децентралізований секвенсер Fuel є значним кроком уперед для інфраструктури роллапів, і існує кілька способів взяти участь у цій еволюції блокчейн-технологій.

Стейкінг у Мережі: Мережа секвенсера захищена застейканими токенами FUEL. Ви можете взяти участь у забезпеченні безпеки мережі, здійснивши стейкінг через веб-інтерфейс Fuel за посиланням: https://app.fuel.network/staking/on-fuel. Поточна річна прибутковість (APY) становить 30%, що пропонує привабливий дохід разом із внеском у безпеку мережі.

Станьте Валідатором: Для тих, хто зацікавлений у запуску валідаторської ноди, Fuel надає вичерпну документацію та підтримку. Вимоги до обладнання навмисно зроблені доступними, а наша технічна документація покроково допоможе вам налаштувати ноду. Дізнайтеся більше про те, як стати валідатором.