Espresso:通过共享排序推动L2扩展

Espresso Systems最初计划建立高度可扩展、注重隐私的去中心化L1协议,后来发现不需要那么多L1,转而聚焦于为以太坊生态系统构建解决方案。为实现这一目标,Espresso分别针对隐私和性能问题开展了两项独立的工作。

为提供更好的隐私选项,Espresso开发了CAPE应用程序。这是一个智能合约系统,可实现交易级隐私的自定义配置,可部署在任何EVM链上。

排序器负责验证和批处理第2层区块链上的交易,然后将其发送回第1层链(如以太坊)进行结算。实际上,Rollups并不一定需要排序器;这只是一种设计选择,旨在为用户带来更低费用和更快交易确认速度的体验。

目前排序器面临的主要问题是容易出现中心化(通常由单个运营商运营),存在交易审查、MEV提取和单点故障(即有效性问题)等风险。

Espresso的共享排序器等解决方案(依赖于独立的、无需许可的网络节点)旨在帮助解决这一问题。Espresso正在创建一个共享排序市场,第2层链可以通过该市场将区块空间出售给共享提议者,包括以太坊主网EVM本身的提议者,他们通过满足多个链上的用户需求来创造额外价值。

技术架构

CAPE

CAPE是Espresso Systems在以太坊上实现的可配置资产隐私协议。该协议使资产创建者能够发行私有数字资产,同时指定可以查看所有权和交易相关数据的特定方。CAPE还支持使用私人可验证凭证、冻结密钥或阈值方案等更高级策略。

VERI-ZEXE是一种去中心化私人计算(DPC)系统。2019年,Bowe等人提出了DPC方案,允许用户在链外执行任意计算,并使用零知识证明提交交易来证明该计算的正确性。他们实现了名为ZEXE(zk-execution)的系统,该系统实例化了DPC方案以解决上述两个痛点。简而言之,ZEXE是一个"可编程的Zcash",从单一应用系统推广到智能合约系统,同时保留隐私保证。

VERI-ZEXE在交易生成方面将最先进水平提高了约9.0倍,在内存使用方面提高了约2.6倍,并将在CAPE的未来版本中使用,以启用任意用户定义的资产策略,同时保持可配置的资产隐私。

HotShot

HotShot是一个优先考虑高吞吐量和快速最终确定的共识协议,基于HotStuff协议。

HotShot是开放的、无权限的,它将参与排序器网络的权力下放,在提供高吞吐量和快速最终结果的同时,还保证了安全性和有效性。HotShot采用权益证明(PoS)安全模型,Espresso团队对其提出的关键要求之一是在不影响验证器集规模的情况下实现强大的性能。具体来说,HotShot至少应能扩展到包括所有以太坊验证者(目前超过70万)的参与。

Tiramisu

Tiramisu是一个数据可用性解决方案,创新点在于有三个新颖的层;大多数rollup依赖于L1区块链(如以太坊)来提供数据,但是缺点是非常昂贵。

Tiramisu的基础层被称为Savoiardi。这是一个抗贿赂层(类似于以太坊的danksharding提议),提供最高级别的安全性。然而,由于这一特性,它是三个层中对用户最不友好的一层。为了解决这个问题,Espresso在其解决方案中增加了两层。

Mascarpone是中间层,通过选举一个小型的数据管理委员会来保证高效的数据恢复。

Cocoa被恰当地命名为整个系统的"顶层洒水"。Cocoa通过为Tiramisu提供内容交付网络,帮助Tiramisu提供"Web2级性能"。这有助于高效的数据恢复,并大大加快了数据传播速度。鉴于该层本质上是中心化的,它完全是可选的,没有它,Tiramisu也能完美运行。它有助于加快数据可用性,而且可以很容易地更改或删除。

Espresso Systems在设计其协议时考虑到了灵活性和模块化,使用其排序器的rollup如果不想使用Tiramisu,也可以使用任何其他数据可用性解决方案。

Espresso Sequencer

Espresso Sequencer是一个为以太坊上的第2层扩展解决方案分散交易排序的系统,是去中心化的共享排序层。

Espresso Sequencer围绕单一去中心化的权益证明安全模型进行设计,该模型支持用于排序交易的共识协议和可实现进一步性能优势的数据可用性机制。它还包含一个汇总合约系统,该系统注册已提交的排序事务块,验证其与共识协议和可用性证书的一致性,为部署到Espresso Sequencer的每个zk-VM注册更新的状态承诺,以及接收并验证状态更新的证据。

Espresso Sequencer支持L2的去中心化。它处理汇总交易的去中心化排序和数据可用性,充当汇总及其底层L1平台之间的中间件。Espresso Sequencer被设计为一个可以部署任何zk-VM或乐观VM的平台。最终,Espresso还可以通过将zk-VM和乐观VM同时复制到多个L1来充当互操作层。

发展进程

2022年6月15日,Espresso开始在Goerli测试网上使用CAPE。

2022年11月28日,Espresso发布Espresso测试网1 - Americano,首次公开发布Espresso Sequencer。

2023年7月20日,Espresso Systems与Polygon zkEVM推出共享Doppio测试网。

2023年8月5日,Espresso向公众开放Doppio测试网,并发布了Espresso Sequencer与Polygon zkEVM堆栈的端到端集成演示。

2023年9月29日,Espresso Systems发布测试网3 - Cortado,无缝集成OP Stack汇总和Polygon zkEVM汇总,以实现去中心化、共享排序。

2024年1月26日,Espresso Systems发布测试网4 - Gibraltar,展示与Arbitrum技术堆栈的集成。并首次看到外部运营商运行Espresso Sequencer节点。

(此测试网版本还看到Espresso Sequencer支持四个汇总堆栈(Arbitrum、Cartesi、Optimism和Polygon zkEVM)以及与Rollup项目的多个合作。)

2024年2月3日,Espresso宣布即将推出第五个测试网 - Cappuccino,届时将招募更多实体来运行Espresso Sequencer节点以进一步分散排序器。计划将在2024年第一季度末发布。

2024年3月13日,Espresso表示正在创建一个共享排序市场,第2层链可以通过该市场将区块空间出售给共享提议者,包括以太坊主网EVM本身的提议者,他们通过满足多个链上的用户需求来创造额外价值。

2024年5月22日,Espresso发布测试网5 - Cappuccino,Espresso已将HotShot最终层扩展到Cappuccino测试网上的100个节点。该测试网还增加了对Arbitrum欺诈证明的支持。

生态系统

项目合作

2023年7月19日,Espresso Systems和EigenLayer宣布建立生态系统合作伙伴关系,利用Espresso Sequencer网络上的重新抵押,通过EigenLayer,Espresso Sequencer将能够访问以太坊的质押资本基础和去中心化验证器集,从而优化节点使用并提高资本效率。

2023年7月20日,Espresso Systems和Injective合作,Injective集成了Espresso Sequencer,此次合作将从Cascade开始,Cascade是IBC生态系统的第一个链间Solana SVM汇总,并展示了Injective对长期去中心化和可扩展性的承诺。Cascade目前处于公共测试网,允许开发人员首次在Injective和更广泛的IBC生态系统上部署Solana合约。

2023年7月20日,Espresso Systems和AltLayer将Espresso Sequencer引入AltLayer Stack,通过AltLayer的去中心化验证和Espresso Sequencer为开发人员提供更多加速去中心化的选择。两家公司将探索使用AltLayer平台构建的Rollups和Espresso Sequencer之间的集成。

2023年7月20日,Espresso Systems和Catalyst合作提高互操作性,Catalyst成为第一个致力于Espresso Sequencer生态系统的应用程序。Catalyst是一个跨链AMM平台,专注于连接模块化区块链。Catalyst致力于利用Espresso Sequencer,为安全、无缝的跨汇总互操作性奠定了基础。在接下来的几个月中,Catalyst计划优先部署使用Espresso Sequencer的Rollups。

2023年7月20日,Espresso Systems宣布计划与Spire集成,Spire是第3层汇总即服务产品,公开宣布计划使用Espresso Sequencer进行排序和数据可用性。

2023年7月20日,Espresso Systems推出与Polygon zkEVM堆栈集成的测试网,测试网允许用户将交易提交到Polygon zkEVM的分支,然后将交易路由到运行Espresso HotShot协议的节点并由其排序。

2023年7月20日,Espresso Systems和Caldera将分散式测序引入OP Stack,Espresso Systems和Caldera将部署optimistic rollup,使用Espresso Sequencer进行订购和快速确认,并使用Espresso数据可用性(DA)进行存储。Caldera将提供OP Rollup界面、站点托管、区块浏览器和索引器。

2023年12月21日,Espresso Systems和Offchain Labs宣布合作将去中心化版本的Timeboost交易排序和Espresso Sequencer引入Arbitrum生态系统及其他领域。Timeboost是一项交易排序策略,最初由Offchain Labs开发,旨在保护用户免于抢先交易并减轻最大可提取价值(MEV)的有害影响。

2024年1月26日,Espresso Systems和区块链基础设施提供商Blockdaemon合作,后者通过部署外部定序器节点来支持Espresso Systems。其将管理位于欧洲和亚洲的4个测序节点。

2024年3月8日,Espresso Systems和Across合作,此次合作将让Across Protocol利用Espresso的快速预确认功能,该预确认由HotShot共识协议保障,该协议在连续两个区块后达到最终结果。该集成将利用HotShot的共享安全性和快速最终性来在Rollup之间进行桥接。

项目团队

Ben Fisch是Espresso Systems的CEO以及联合创始人,是耶鲁大学计算机科学助理教授,此前,也是斯坦福大学的博士生,与Dan Boneh在应用密码学研究小组一起工作。

Charles Lu是Espresso Systems的CEO以及联合创始人。他之前在某交易平台担任实验室负责人,Charles Lu曾就读于斯坦福大学。

Benedikt Bünz是Espresso Systems的联合创始人兼首席科学家。是斯坦福大学Dan Boneh应用密码学小组的博士生。主要关注加密货币的密码学。

项目融资

Espresso通过种子轮和B轮融资总募集金额达到6000万美金

2022年3月6日,Espresso Systems已筹集3200万美元资金,由Greylock Partners和Electric Capital领投,多家知名投资机构参与。Espresso Systems还包括主要行业参与者作为支持者。

2024年3月21日,Espresso Systems公布已完成由某知名投资机构领投的2800万美元B轮融资。Espresso指出,多个知名项目以及来自