Sequencer là gì? 

Sequencer tạm dịch là Trình sắp xếp thứ tự đóng vai trò trong Layer 2 là lựa chọn các giao dịch hợp lệ để thực thi (có thể lựa chọn từ mempool hoặc với một số Layer 2 sẽ không có mempool rồi đi theo hướng First Come First Service), gom các giao dịch lại thành một batch (lô), mỗi lô sẽ chứa từ vài trăm đến vài ngàn giao dịch rồi gửi xuống Ethereum. 

Sequencer đóng vai trò quan trọng nhất trong việc vận hành một nền tảng Rollup song song với Proposer và Prover. Vai trò của Sequencer tương tự như Validator trên các nền tảng Layer 1, tuy nhiên nó ít quyền lực hơn khá nhiều. Ta cùng tìm hiểu vai trò Layer 2 trong hệ thống blockchain L1 để hiểu xem Sequencer có thực sự quan trọng hay không? Và có tác động như thế nào đến chuyên đề “tam đề bất khả thi” blockchain. 

Layer-2 mối liên hệ Sequencer

Layer-2 đã không còn là một khái niệm xa lạ trong ngành tiền mã hóa. Đây là thuật ngữ dùng để chỉ những giải pháp mở rộng quy mô cho các blockchain, giúp giảm tải khối lượng công việc cần xử lý khi sẽ chuyển các giao dịch ra xử lý ở một lớp khác, sau đó trả kết quả về lại layer-1.

Sequencer cũng tham gia sắp xếp giao dịch trên layer-2 và đảm bảo dữ liệu luôn đồng nhất. Đổi lại, những thành phần này sẽ nhận được thù lao dưới dạng phí giao dịch trên layer-2 đó.

Layer-2 tập trung vào việc tách biệt execution layer (lớp xử lý giao dịch) ra khỏi blockchain, thông qua những giải pháp như Rollups (sử dụng bởi Arbitrum, Optimism,…) và Data Availability (sử dụng bởi Celestia, Scroll,…), từ đó tạo ra một môi trường chuyên biệt để cải thiện hiệu quả xử lý giao dịch, gia tăng quy mô của layer-1 lên gấp nhiều lần. 

Tuy nhiên, điều cần lưu ý là không nhất thiết cần sự tồn tại của sequencer, bởi layer-2 đều có thể tự gửi dữ liệu về layer-1 (Một layer 2 đều có Sequencer riêng tự xử lý sau đó gửi về L1). Sequencer có mặt chỉ là để giảm thiểu mức độ phức tạp về kỹ thuật cho người dùng, tạo ra một trải nghiệm giao dịch trên layer-2 liền mạch hơn. 

Nguồn gốc Centralized/Decentralized Sequencer 

Hiện tại, các nền tảng Layer 2 như Arbitrum, Optimism, Boba Network, và zkSync đều có Sequencer được quản lý độc quyền bởi các đội ngũ phát triển. 

Tương lai, sẽ có hàng chục đến hàng trăm Rollup mới, do việc xây dựng Layer 2 trở nên dễ dàng hơn với các SDK như OP Stack, ZK Stack, Starknet Stack. Tuy nhiên, điều này gây ra các vấn đề về tập trung quyền lực, chậm trễ, tốn kém khi Rollup giao tiếp qua Layer 1, và thách thức trong việc thiết lập Sequencer cho nền tảng mới.

Để giải quyết, khái niệm Shared Sequencer (decentralized Sequencer) ra đời nhằm chia sẻ Sequencer giữa các Rollup. Dù vậy, việc phi tập trung hóa Sequencer có thể giảm lợi nhuận từ MEV, làm không phải tất cả nền tảng đều muốn áp dụng.

Nên đã chia ra 2 loại sequencer đang có mặt trên thị trường

→ Centralized sequencer → hoạt động đơn nhất và có tính tập trung cao (layer-2 đều có thể tự gửi dữ liệu về layer-1).

→ Decentralized sequencer → gồm một mạng lưới các node phân tán. 

Lợi nhuận của Sequencer 

Lợi nhuận của sequencer sẽ đến từ 3 nguồn: 

→ Phí gas trên layer-2 → tất cả các giao dịch trên layer-2 đều yêu cầu phí gas, tương tự như Ethereum.

→ Phí bảo mật/call data của layer-1 → để sequencer có thể chuyển dữ liệu về lại layer-1, họ cần trả một mức phí gas. Mức phí này sẽ được chia sẻ bởi tất cả người dùng layer-2, do đó càng nhiều người sử dụng thì phí này sẽ càng thấp.

→ Phụ phí → sau nâng cấp EIP-4844 có trong hard fork Dencun của Ethereum, một loại phí gas mới sẽ được tính trên các layer-2.

Các vấn đề Sequencer 

Như đã đề cập ở trên, các layer-2 không cần nhất thiết phải sử dụng sequencer. Việc dùng đến những thành phần này là nhằm cắt giảm những thao tác kỹ thuật chuyển dữ liệu rối rắm cho người dùng, giúp quá trình giao dịch trở nên thuận tiện và nhanh chóng hơn.

Đổi lại, việc lệ thuộc vào sequencer tập trung của đa số các giải pháp layer-2 phổ biến hiện nay khiến chúng phải đối mặt với những mối đe dọa đến sự ổn định của chính mạng lưới.

Vấn đề Sequencer tập trung

Sequencer tập trung (của riêng các L2 hiện nay) có tính tập trung cao, dễ bị tấn công bảo mật, có độ phức tạp về kỹ thuật cao, lệ thuộc vào những bên khác để xác minh dữ liệu, không đảm bảo được độ chính xác, dễ bị kiểm duyệt, bị mua chuộc để thay đổi dữ liệu, hoặc bị MEV tác động. Những hạn chế trên khiến các sequencer tập trung có nguy cơ chậm trễ trong việc truyền đạt dữ liệu trong trường hợp bị tấn công hay gặp lỗi, ảnh hưởng đến hoạt động giao dịch và đồng bộ với layer-1.

Ngoài ra, những rủi ro tập trung còn khiến sequencer dễ bị thao túng để từ đó thay đổi trình tự giao dịch, đe dọa đến lợi ích của người dùng phổ thông.

Sequencer phi tập trung

Để khắc phục những hạn chế có ở sequencer phi tập trung, các dự án có thể cân nhắc sử dụng sequencer phi tập trung, chia làm nhiều cụm nằm dưới sự quản lý của nhiều cá nhân/tổ chức có sự cách biệt về địa lý hay mối quan hệ.

Các sequencer phi tập trung khi ấy sẽ cùng nhau hợp thành một sequencer layer, cùng sắp xếp giao dịch theo một trình tự của block, nhưng chưa thực hiện chúng. 

Giao dịch trong block sau đó sẽ được một thành phần khác tên aggregator thực hiện rồi nộp dữ liệu lại cho lớp xử lý của layer-2 hoặc lớp data availability để xử lý lần cuối. Tuy nhiên, Sequencer phi tập trung phải đánh đổi nhiều thứ như: 

→ Lợi nhuận từ phí giao dịch cho nhiều cá nhân/tổ chức bên ngoài 

→ Giảm trải nghiệm của người dùng bởi hy sinh khả năng mở rộng và tốc độ giao dịch.

→ Gia tăng lệ thuộc vào sự đồng thuận cùng một lúc của nhiều bên.

→ Thách thức về tương thích kỹ thuật khi các sequencer có thể sử dụng giao thức khác nhau.

Đến cuối cùng, cân đo đong đêm đối với Sequencer tập trung thì chỉ đạt được khả năng mở rộng & tốc độ xử lý giao dịch nhưng lại không đạt được Bảo mật & Phi tập trung.  

Còn đối với Sequencer Shared thì ngược lại tăng khả năng Bảo mật & Phi tập trung nhưng khả năng mở rộng và tốc độ giao dịch sẽ khó đạt được nhanh như Sequencer tập trung nhưng người dùng ngày nhận ra được vấn đề và kỳ vọng đặt cược nhiều vào các dự án Sequencer Shared hơn. 

Để hiểu hơn về cách vận hành của Sequencer Shared (phi tập trung) các bạn tìm đọc về dự án Astria để hiểu hơn cách vận hành. 

Dự án tiềm năng Shared Sequencer

Espresso Systems

Espresso Systems là một nền tảng Rollup All in One khi cung cấp nhiều dịch vụ khác nhau cho các nền tảng Rollup như Sequencer, Data Availability hay các bộ SDK giúp các nhà phát triển có thể dễ dàng triển khai một Layer 2 cho riêng mình. 

Tuy nhiên, sản phẩm chiến lược của Espresso chính là Espresso Sequencer.  Tương tự như EigenLayer, mạng lưới cho phép các trình xác thực đến từ Ethereum tham gia và có thể sử dụng LST của ETH để đặt cược cho các trình xác thực này.

Điều khác biệt tạo nên Espresso Sequencer, nền tảng này được thiết kế xung quanh một mô hình bảo mật HotShot và cơ chế cung cấp dữ liệu Espresso DA.

Astria

Dự án Astria, thuộc hệ sinh thái Celestia, tạo điều kiện cho các chuỗi Rollup chia sẻ một Sequencer phi tập trung một cách thuận tiện và mở cửa cho mọi người tham gia. 

Astria nổi bật với các tính năng như chống kiểm duyệt tức thì, xác nhận khối nhanh chóng, giảm chi phí giao dịch, và hỗ trợ tương tác giữa các chuỗi Rollup thông qua Sequencer phi tập chung. Astria cũng cung cấp Astria EVM, tăng cường khả năng tương thích với Ethereum cho các chuỗi Rollup. Tuy nhiên, điều này không ảnh hưởng lớn đến dịch vụ Astria Sequencer.

NodeKit

NodeKit giới thiệu mô hình mới để tạo ra các Shared Sequencer phi tập trung, phân tách người đề xuất và người xây dựng để đạt được tính nguyên tử chéo chuỗi. 

Điểm đánh đổi chính khi sử dụng SaaS của NodeKit là việc truy cập vào một hệ sinh thái Rollup lớn hơn thông qua một SEQ L1 API duy nhất kết nối tất cả các mạng lưới Rollup lại với nhau, và sự đơn giản trong việc triển khai trên chuỗi Rollup Optimism thông qua Sandbox SDK hiện tại.

Kết luận

Sequencer trong mạng lưới Ethereum vẫn có hữu ích. Tuy nhiên, chúng cũng đối mặt với một số thách thức và chỉ trích, đó là lý do tại sao việc cải tiến liên tục của các nhà phát triển là quan trọng. Hiện nay, nhiều nhóm đang làm việc trên nhiệm vụ này, điều đó được thể hiện qua Optimism, Sequencer Schnorr hoặc Sequencer Espresso. Mặc dù các phương pháp của họ khác nhau, mục tiêu của họ là giống nhau – phi tập trung hóa Sequencer.

Cuối cùng, dù tập trung hay phi tập trung, Sequencer cần phải đạt được sự cân bằng giữa khả năng mở rộng, hiệu quả và nguyên tắc phân cấp tổng thể.