什麼是預確認Preconfs技術？為什麼Based Rollup需要預確認技術？

什麼是預確認Preconfs技術？為什麼Based Rollup需要預確認技術？面對當前 Rollup 生態中的流動性割裂問題，Based Rollup 被廣泛視為一種有效的潛在解決方案。例如，Cinneamhain Ventures 合夥人 Adam Cochran 就曾發佈推特稱，Based Rollups 是解決以太坊 Layer 2 經濟問題的潛在方案。而預確認則在提升 Based Rollup 的用戶體驗方面起著至關重要的作用。隨著一些主要協議逐步取得積極進展，我們也將持續關註這一領域的最新進展

為什麼Based Rollup需要預確認技術？

• 2020 年 10 月，以太坊聯創 Vitalik 發佈瞭「以 Rollup 為中心的以太坊路線圖」。截止目前，我們已經處於一個多 Rollup 生態系統中。雖然以太坊 Rollup 路線圖帶來瞭改善用戶體驗等顯著優勢，但其也引發瞭一系列新挑戰。例如，開發者在面對多樣化 Rollup 生態時，常常需要應對碎片化和決策困境。此外，中心化的排序器還帶來瞭交易審查和 MEV 利用等問題，導致部分用戶面臨不公平的成本或操作體驗。
• 為瞭解決中心化排序器的問題，目前的主流方案包括共享排序器和 Based Rollup。共享排序器雖然能為多個Layer2 提供統一排序服務，但作為第三方，存在信任和激勵機制問題。Based Rollup 通過依賴以太坊 L1 的提議者排序，提升瞭去中心化程度，但其交易確認時間依賴於以太坊 L1 的區塊時間（約 12 秒），無法實現快速確認。

預確認的歷史淵源

預確認（Preconfirmations，或稱「Preconfs」）可以被理解為「在正式確認前提供可信的預告」。舉個簡單的例子，當你打電話預約餐廳時，餐廳確認瞭你的預約。這其實就是一種預確認行為：你還沒到餐廳，但是你已經得到瞭一個可信的承諾，確保在指定時間有位置吃飯，從而可以省去排隊的時間去做別的事情。

其實預確認並不是一個新概念。早在比特幣發展初期，為瞭讓比特幣更易於使用，比特幣社區就提出瞭「0conf」的概念，指的是在比特幣網絡完全確認交易之前，該交易就可以被視為有效，從而減少交易最終確認的等待時間。2023 年，Uri Klarman 將這一思路引入以太坊，提出瞭「鏈式預確認（Chained Preconfirmations）」概念。其核心思想是，未來的預確認者不僅可以預先確認當前的交易，還可以繼承之前所有預確認者已經做出的預確認。隨後 Primev 進一步探索瞭這一概念，提出瞭一種新型的競價機制「預確認（pre-conf）」，讓區塊構建者聯盟承諾在特定時段內包含某筆交易的最有效方式，允許用戶參與預確認競價。

（Primev 正在構建 mev-commit。mev-commit 是一個專門用於協調 MEV 交易的去中心化平臺，通過實時加密承諾和高效的執行出價機制，幫助用戶和提供商確保交易的可靠性和速度，適用於需要快速確認和執行的復雜交易場景，如預確認和其他高頻交易策略。）

Justin Drake 則進一步推動瞭這一概念的發展，提出瞭「Based preconfirmations」的理念。當前 L2 多采用中心化排序器，其最大的優勢是可以為用戶提供預確認，這個確認表示排序器已經承諾將用戶交易包含在未來區塊中。不過，該確認並非是一種最終性確認，用戶仍可能會遇到交易被重新排序或取消的情況。而 Justin Drake 提出的「Based preconfirmations」機制，目標是提供即時的預確認的同時讓 L1 完成去中心化排序（Based Rollup）。

Based preconfirmations 機制的提出與優化

Based Rollup 概念最早由 Vitalik 在 2021 年發佈的文章「An Incomplete Guide to Rollups」中提出。在這篇文章中，Vitalik 引入瞭「Total Anarchy」的概念，描述瞭一種完全去中心化的環境，在這種環境中，任何人都可以隨時提交交易批次（batch），沒有任何限制。

2023 年 3 月，Justin Drake 發佈瞭文章「Based rollups—superpowers from L1 sequencing」，進一步明確瞭 Based Rollup 的概念。當 Rollup 的排序由 L1 驅動時，稱其為 Based Rollup 或 L1 排序的 Rollup。在這種架構下，Rollup 區塊的生成和排序是通過 L1 上的提議者進行的，L1 的提議者可以與搜索者和構建者合作，將 Rollup 區塊直接包含在 L1 區塊中。值得註意的是，默認情況下，Based Rollup 區塊由 L2 構建者構建。因此，Based Rollup 並不會增加 L1 驗證者的負擔。

通過將交易排序的責任轉移到 L1，Based Rollup 繼承瞭 L1 的安全性和活性，同時優化瞭 L2 的性能。這種機制帶來瞭許多優勢，例如可以減少 L2 的基礎設施和運維成本。不過，也存在一些挑戰，比如大部分 Based Rollup 的 MEV 收益會流向 L1。但這實際上並不構成問題，因為中心化 Rollup 的主要收入來源於 L2 交易費用和 MEV 機會，前者是主要收入來源，後者則需要大量的基礎設施和高昂的維護成本。Based Rollup 保留瞭 L2 交易費用這一主要收入來源，同時將提議者的角色外包給 L1 構建者，從而減少瞭基礎設施和運維成本。另一個挑戰是 Based Rollup 無法實現交易的快速確認。由於 Based Rollup 的交易確認時間完全依賴於以太坊 L1 的區塊時間（目前約為 12 秒），這與中心化排序器提供的快速軟確認形成瞭鮮明對比。

為瞭解決 Based Rollup 中交易確認速度的問題，Justin Drake 在 2023 年 11 月提出瞭「Based preconfirmations」，通過 Slash 執行的方式為 Based Rollup 提供預確認。在最初的設想中，Justin Drake 提出瞭兩個關鍵前提，一個是 L1 提議者必須選擇加入額外的懲罰條件才能成為預確認者（重質押機制），另一個是 L1 提議者必須能夠強制將交易包含在鏈上（inclusion lists ）。

隨後，Justin Drake 對該設想進行瞭優化，允許 Rollup 使用以太坊 L1 進行共享排序和預確認，更簡單而無需硬分叉。在新的提案中，一部分驗證者自願成為排序者，不願進行排序的驗證者則成為瞭「includers」，他們可以包含交易但不對其排序。而排序者可以重新排序 includers 的交易，甚至在其中插入更多的交易。用戶可以選擇兩種方式來提交交易：一是將交易發送至備用內存池，支付少量費用讓 includers 包含其交易；二是與下一個排序者溝通，支付更高的預確認費用以請求預確認。如果排序者未能在指定的 slots 內結算交易，includers 仍然能夠處理這些交易。

與最初的提案相比，優化方案直接利用以太坊 L1 的經濟安全性，允許 L1 提議者自願成為排序者，而無需額外的懲罰措施，減少瞭對額外的基礎設施的依賴。

從概念到實踐：Based preconfirmations 的應用

Taiko：開發及推廣 Based Rollup 的先驅

自 2023 年下半年以來，Taiko 一直朝著成為 Based Rollup 的方向發展。作為 Based Rollup，Taiko 依賴於一個去中心化的提議者系統，這些提議者運行特定的客戶端（taiko-geth），並與 L2 內存池保持同步。當提議者發現一批交易可以形成一個有利可圖的區塊時，提議者會將已經打包好的區塊提交至以太坊 L1 上。

在交易處理過程中，用戶在 Taiko 上發起的交易首先會進入 L2 內存池。L2 搜索者在 L2 內存池中尋找有利可圖的交易，並打包成為 L2 交易包。隨後，L1 的搜索者作為 L2 區塊提議者，將 L2 搜索者打包完成的交易排序組成 L2 區塊，然後將該區塊包含在其 L1 交易包中並整合成 L1 區塊。最終由 L1 驗證者進行驗證並提交至以太坊主鏈，確保交易的最終性。

為瞭提升效率，Taiko 引入瞭預確認機制。提議者可以在正式提交區塊之前向網絡中的其他參與者發佈預確認信息，告知哪些交易將包含在即將生成的區塊中。此外，提議者還可以定期向區塊構建者發佈按順序排列的小批次預確認，而構建者可以選擇將這些已經獲得預確認的交易分批次發佈至 L1，而不是一次性發佈一個大的數據塊，從而降低數據發佈的成本。

此外，在去中心化提議者系統中，可能會出現多個提議者同時嘗試提交包含相同交易的區塊的情況。如果遇到這種情況，其中隻有一個區塊會被 L1 接受，而其他區塊會被回滾，而失敗的提議者則會損失區塊費用。為瞭避免這種潛在的沖突，Taiko 引入瞭領導者選舉機制。在任何給定時間內，隻有一個提議者被推舉為領導者，擁有最終確認區塊的獨占權。這樣可以確保由領導者創建的區塊被添加到區塊鏈中，而其他提議者的區塊則會被棄用，從而防止多個沖突區塊的出現，並避免失敗的提議者損失提交區塊的費用。

Puffer UniFi：致力於重塑去中心化應用鏈生態

Puffer Finance 也推出瞭基於預確認機制的 Puffer UniFi 解決方案。作為 Based Rollup，UniFi 上的交易排序外包給瞭以太坊 L1 ，而 Puffer UniFi 的預確認機制則是通過 Puffer 的原生重質押驗證者來實現的。

具體流程上，用戶提交的交易首先由 Puffer 驗證者處理，而這些驗證者已經在以太坊上註冊為「Native Restaking」節點。驗證者會在約 100 毫秒內向用戶提供預確認承諾，讓用戶快速知道其交易已經被接收並將包含在未來區塊內。而為瞭確保驗證者會遵守其預確認承諾，Puffer 還在部署 UniFi AVS 機制，以對驗證者施加額外的懲罰條件。提供預確認後，Puffer 驗證者驗證者會將這些交易與其他交易一起打包，並向以太坊 L1 提交區塊。最後，Puffer UniFi 智能合約 Puffer Sequencer Contract 接受批量交易，確保交易狀態已經被確認並且無法回滾。

根據最新的路線圖，Puffer 的 UniFi 測試網將在 2024 年 9 月 啟動，而 UniFi AVS 機制預計在 2024 年第四季度與 UniFi 主網一起上線。

Puffer UniFi 的願景是為瞭解決目前鏈間流動性割裂的問題。未來，基於 Puffer UniFi 構建的應用將被視為獨立的應用鏈，這些應用鏈依賴 UniFi 提供的 L1 排序和預確認機制，既能降低開發成本，又能與其他基於 L1 排序的 Rollup 或應用鏈實現無縫互操作。例如，用戶 Alice 想把她在 Rollup A 上的代幣用作抵押來借貸 Rollup B 上的資產，由於 Rollup A 和 Rollup B 都依賴於同一個以太坊 L1 驗證者來進行交易排序，這個驗證者可以在同一個以太坊區塊中同時處理 Alice 在兩個 Rollup 上的交易。這樣，Alice 無需通過跨鏈橋進行復雜的資產轉移，即可在不同的 Rollup 之間進行操作。

還有什麼值得關註？

除瞭上面提到的兩個項目之外，還有一些預確認相關的內容值得關註。例如，Primev 推出瞭 mev-commit 平臺。Primev 可以通過 mev-commit 為任何 Based Rollup 提供預確認服務，並提出瞭一種結合 mev-commit 和包含列表（IL）的 blob 預確認解決方案；Espresso 則提出瞭 Proposer-promised 預確認方案，每個 Rollup 可以自定義 Proposer-promised 預確認的排序順序和罰沒條件；Spire 推出瞭 Preconfirmation Registry，這是一個供提議者（如大型運營商和獨立質押者）以 ETH 發佈抵押品的系統；Chainbound 則宣佈瞭 Bolt，這是一種協議，允許以太坊提議者就其區塊內容做出承諾。

此外，為瞭簡化用戶體驗，及更好的協調預確認請求，研究人員還在探索引入預確認網關，以將預確認的復雜性從用戶中抽象出來。通過網關，提議者可以將他們的預確認權利委托給網關。網關負責執行更復雜的任務，如與用戶通信、保持完整節點的正常運行時間等。值得關註的預確認 Gateway 項目包括 Aestus、Titan 和 Ultra Sound。

面對當前 Rollup 生態中的流動性割裂問題，Based Rollup 被廣泛視為一種有效的潛在解決方案。例如，Cinneamhain Ventures 合夥人 Adam Cochran 就曾發佈推特稱，Based Rollups 是解決以太坊 Layer 2 經濟問題的潛在方案。而預確認則在提升 Based Rollup 的用戶體驗方面起著至關重要的作用。隨著一些主要協議逐步取得積極進展，我們也將持續關註這一領域的最新進展。

以上就是腳本之傢小編給大傢分享的什麼是預確認Preconfs技術？為什麼Based Rollup需要預確認技術的詳細介紹瞭，希望大傢喜歡！