來源:登鏈社區(qū)
在這篇博客文章中,我們將帶你了解 EigenLayer 協(xié)議的演變,介紹 EigenLayer 架構(gòu)是如何從最初的概念中產(chǎn)生的。
本博客受 David Philipson 的 賬戶抽象系列[5] 啟發(fā)。特別感謝社區(qū)的 Noam Horowitz[6]、Shiva[7]、NashQ[8]、Mike Neuder[9] 和 Sina[10] 對本文的評論和反饋。
雖然很多人熟悉 restaking 和 EigenLayer 這些術(shù)語,但只有少數(shù)人知道我們的核心合約包含數(shù)千行代碼[11] ,其架構(gòu)如下。
EigenLayer 簡化架構(gòu)
一個看似簡單的想法為何變得如此復(fù)雜?
在這篇博客文章中,我們將通過介紹 EigenLayer 當(dāng)前復(fù)雜架構(gòu)是如何從最初概念中產(chǎn)生的,來帶你了解該協(xié)議的演變。
本文的目標讀者是對智能合約有基本了解并聽說過 EigenLayer 或 restaking 的人。
由于本博客文章的目的是對 EigenLayer 的設(shè)計演變進行高層次解釋,因此接口、變量和邏輯可能與當(dāng)前 EigenLayer 核心合約[12]有所不同。
現(xiàn)在,讓我們開始吧。
首先,讓我們先介紹 EigenLayer 要解決的問題。如果你已經(jīng)熟悉這部分內(nèi)容,請?zhí)胶竺娴恼鹿?jié)。
在以太坊上構(gòu)建去中心化基礎(chǔ)設(shè)施的開發(fā)人員面臨著建立自己的經(jīng)濟安全的挑戰(zhàn)。雖然以太坊為智能合約協(xié)議提供了經(jīng)濟安全,但橋或排序器等基礎(chǔ)設(shè)施需要自己的經(jīng)濟安全,以實現(xiàn)節(jié)點的分布式網(wǎng)絡(luò)達成共識。
共識機制對于促進這些節(jié)點之間的互動至關(guān)重要,無論是 L1、預(yù)言機網(wǎng)絡(luò)還是橋。
工作量證明[13]耗能嚴重, 權(quán)威證明[14]過于集中化,因此權(quán)益證明[15] (PoS)已成為大多數(shù)基礎(chǔ)設(shè)施項目的主要共識機制。
然而,啟動新的 PoS 網(wǎng)絡(luò)很困難。
首先,很難確定質(zhì)押者(提供質(zhì)押的人)在哪里。沒有一個好的地方供開發(fā)人員找到質(zhì)押者。
其次,質(zhì)押者必須投入大量資金來獲得新網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)押,通常是通過購買網(wǎng)絡(luò)的原生代幣,他們通常是波動的且難以獲得。
第三,質(zhì)押者必須放棄其他的獎勵機會,比如以太坊提供的 5% 獎勵。
最后,當(dāng)前的安全模型不理想,因為破壞任何 dApp 的成本只是破壞其最脆弱的基礎(chǔ)設(shè)施依賴所需的成本。
暫時假設(shè)參與基礎(chǔ)設(shè)施項目的質(zhì)押者也負責(zé)操作離線軟件以保證其安全。但我們將在文章后面更改這一假設(shè)。
EigenLayer 被創(chuàng)建來解決這些問題:
它作為一個平臺連接質(zhì)押者和基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)人員。
質(zhì)押者可以使用任何代幣提供經(jīng)濟安全。
質(zhì)押者可以選擇 restaking(重新質(zhì)押) 他們原有質(zhì)押并為其他基礎(chǔ)設(shè)施的安全做出貢獻,同時獲得原生以太獎勵。
通過重新質(zhì)押,EigenLayer 將安全性匯集在一起,而不是使其分散(碎片化)。
EigenLayer 的白皮書[16]對這些問題進行了深入探討。
EigenLayer 泛化了提供經(jīng)濟安全的概念。
EigenLayer 是一個平臺,質(zhì)押者可以為任何基礎(chǔ)設(shè)施項目提供質(zhì)押,基礎(chǔ)設(shè)施項目可以在 EigenLayer 上向潛在質(zhì)押者推介。該平臺的支柱是使質(zhì)押者能夠為不同的基礎(chǔ)設(shè)施做出可信承諾。
這些承諾適用于所有權(quán)益證明系統(tǒng),不僅僅是 EigenLayer。L1 質(zhì)押者通常承諾遵循協(xié)議規(guī)則,并冒著如果在同一區(qū)塊高度簽署沖突區(qū)塊而失去質(zhì)押的風(fēng)險。
基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)人員構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施邏輯和軟件,而質(zhì)押者提供質(zhì)押以保障基礎(chǔ)設(shè)施。_這個 質(zhì)押 作為 承諾 提供給基礎(chǔ)設(shè)施的用戶。_ 這個 承諾 是為了協(xié)議的順利運行,反對特定的不端行為。
從概念上,當(dāng)一個項目背后有 1 億美元的質(zhì)押時,這意味著如果它偏離了其承諾并表現(xiàn)出惡意行為,_這 1 億美元的一部分將被削減_。簡單來說,“削減”可以理解為銷毀這筆資金。
這個數(shù)字越高,就越能為其用戶提供更多的安全性和保障。
如果我們允許質(zhì)押者為各種承諾分配質(zhì)押,我們就可以在其上創(chuàng)建一個用戶友好的平臺。
我們需要一個無需信任且可編程的平臺來執(zhí)行不同的質(zhì)押者承諾,以太坊是最適合的。 此外,以太坊持有最大的質(zhì)押,有助于啟動質(zhì)押者市場。
這里的目標是,質(zhì)押者應(yīng)該能夠通過 EigenLayer 在以太坊上為橋協(xié)議提供安全性。如果一個質(zhì)押者在以太坊上惡意偽造消息并將其傳輸給 Gnosis,任何人都可以提交證據(jù)并削減該質(zhì)押者。
由于質(zhì)押者的質(zhì)押和承諾執(zhí)行發(fā)生在以太坊上,削減邏輯也是以以太坊智能合約的形式實現(xiàn)的。如果質(zhì)押者違反了他們的承諾,任何人都可以向削減合約提供證據(jù)并沒收惡意質(zhì)押者的質(zhì)押。
這構(gòu)成了 EigenLayer 的基礎(chǔ) - 任何質(zhì)押者都可以為任何基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)議做出可信承諾。
現(xiàn)在,讓我們嘗試實現(xiàn)這一點。我們將從最簡單的設(shè)計開始:質(zhì)押者將代幣質(zhì)押到一個合約中,該合約包括一個函數(shù),允許在提交證據(jù)并符合標準時削減質(zhì)押者的代幣。用戶隨后可以提取他們的余額。
其他質(zhì)押者也可以將代幣質(zhì)押到這個合約中,增加基礎(chǔ)設(shè)施的安全性。我們將稱這個合約為 TokenPool。
為了更清晰,這里對本文中使用的術(shù)語進行一些定義:
質(zhì)押者:任何提供代幣到 EigenLayer 的人。
代幣:任何類型的代幣;暫時簡單地將其視為 ERC20 代幣。
TokenPool:保存質(zhì)押者代幣的智能合約。
削減:移除質(zhì)押者對其質(zhì)押代幣的訪問權(quán)限。
這個TokenPool的接口可以表示如下:
除了stake、withdraw和balance函數(shù)和變量外,我們還引入了一個新函數(shù)和一個新變量。變量slasher監(jiān)視每個質(zhì)押者當(dāng)前注冊的 AVS。函數(shù)enroll允許質(zhì)押者參與 AVS
因此,注冊到 AVS 實際上是賦予“削減者”削減你的質(zhì)押的能力。
通過這種修改,在向TokenPool質(zhì)押后,質(zhì)押者可以通過調(diào)用enroll函數(shù)加入特定的 AVS。該函數(shù)包含 特定 AVS 的削減者合約到slasher映射中。
這里的 enroll 函數(shù)是受訪問控制的,因為它可能使任何人都能夠注冊到任何削減者合約。為了確保這個 TokenPool 被安全管理,我們將假設(shè)它由一個受信任的第三方監(jiān)督。
在提取過程中,TokenPool合約可以要求每個slasher確定質(zhì)押者是否有資格提取。這通過slasher合約中的isSlashed函數(shù)進行驗證。如果對于這個質(zhì)押者,isSlashed為TRUE,則質(zhì)押者無法提取他們的質(zhì)押,因為他們已經(jīng)被削減。
contract TokenPool { ? ?mapping(address => uint256) public stakerBalance; ? ?mapping(address => uint256) public operatorBalance; ? ?mapping(address => address) public delegation; ? ?mapping(address => address[]) public slasher; ? ?function stake(uint256 amount) public; ? ?function withdraw() public; ? ?function delegateTo(address operator) public; ? ?function enroll(address slasher) operatorOnly; ? ?function exit(address slasher) operatorOnly;}我們已將余額變量分為兩個不同的部分:一個用于運營者,一個用于質(zhì)押者。此外,我們引入了一個delegation映射,用于記錄質(zhì)押者和運營者之間的委托關(guān)系。
我們還對slasher映射進行了微小修改。現(xiàn)在,它授予了slasher合約削減運營者的權(quán)限,而不是質(zhì)押者。
contract TokenPool { ? ?mapping(address => uint256) public stakerBalance; ? ?function stake(uint256 amount) public; ? ?function withdraw() public;}TokenPool合約將僅跟蹤每個質(zhì)押者的余額。AVS 的跟蹤和加入將由DelegationManager處理。
contract slasher { ? ?mapping (address => bool) isSlashed; ? ?function slash(address operator, ??? proof);}在清理合約結(jié)構(gòu)并將每個組件模塊化之后,架構(gòu)現(xiàn)在如下所示:
EigenLayer 中間設(shè)計: 將運營者角色與質(zhì)押者角色分離后。
到目前為止,我們開發(fā)的設(shè)計僅支持質(zhì)押一個代幣,因為我們只為質(zhì)押者維護一個映射。
我們可以通過采用基于LP 份額的模型來解決這個問題,并創(chuàng)建特定于代幣的TokenPool。
為此,我們將創(chuàng)建一個名為TokenManager的新合約。TokenManager將是質(zhì)押者質(zhì)押和提款他們的代幣的地方。
在TokenManager下,每個代幣將有一個TokenPool。TokenManager將充當(dāng)所有代幣的記賬中心;它本身不會存儲任何代幣。每個TokenPool將持有其自己對應(yīng)的代幣。
設(shè)計的新組件,現(xiàn)在可以跟蹤質(zhì)押者的不同代幣。
當(dāng)用戶質(zhì)押代幣時,它會由TokenManager處理。TokenManager然后調(diào)用與該代幣相關(guān)的相應(yīng)TokenPool的stake函數(shù)。用戶的代幣將轉(zhuǎn)移到TokenPool。在函數(shù)結(jié)束時,totalShares和stakerPoolShares將被更新以反映新的質(zhì)押。totalShares跟蹤TokenPool發(fā)行的份額總數(shù),而stakerPoolShares記錄每個TokenPool中每個個體質(zhì)押者持有的份額數(shù)量。
每個合約的接口將如下所示:
contract DelegationManager { ? ?// ... ? ?mapping(address => mapping(address => uint256)) operatorPoolShares; ? ?// ...}現(xiàn)在,在相同的核心架構(gòu)下,質(zhì)押者可以將任何代幣質(zhì)押到 EigenLayer 以保護其他 AVS。
考慮以下情況:一個質(zhì)押者在參與可削減行為后立即撤回他們的質(zhì)押,在其他人削減他們的資產(chǎn)之前就進行撤回。
_例如_,假設(shè)有一個既是運營者又是質(zhì)押者的運營者,在 AVS 中表現(xiàn)惡意。在任何其他人可以在鏈上削減之前,該運營者從 EigenLayer 合約中提取了他們的質(zhì)押。這是可能的,因為在提款時,slasher尚未更新以削減他們的資產(chǎn)。因此,AVS 不再能夠削減惡意的運營者/質(zhì)押者,因為沒有更多的代幣可以用于削減。
惡意運營者/質(zhì)押者的潛在事件時間表。
因此,一個“安全”的 AVS 需要一個能夠在發(fā)生事件的同一個區(qū)塊中凍結(jié)惡意運營者的削減合約。這個限制極大地限制了 AVS 的設(shè)計,使大多數(shù) AVS 都不安全。
一個解決方案是引入一個解綁期。我們不再允許質(zhì)押者立即撤回他們的質(zhì)押,而是在提款過程中引入一個稱為解綁期的延遲。之后,質(zhì)押者可以像以前一樣提款。
當(dāng)一個質(zhì)押者決定從系統(tǒng)中提款時,他們的請求被放入一個隊列。只有在運營者最長的解綁期到期后,這個排隊的提款才會被處理。這是因為一個運營者可能管理多個 AVS,但一個質(zhì)押者的提款只能與一個解綁期對齊。出于安全原因,系統(tǒng)將解綁期設(shè)置為最長的那個。
例如,如果一個質(zhì)押者將他們的質(zhì)押委托給參與三個 AVS 的運營者,這三個 AVS 的解綁期分別為六、五和七天,那么在從 EigenLayer 請求提款后,他們必須等待七天才能訪問他們的質(zhì)押。這是因為七天是這三個期限中最長的。
在七天期限結(jié)束后,質(zhì)押者可以提款他們的質(zhì)押。但是,如果在此期間他們委托的運營者被削減,那么待處理的提款也將被停止。
為了引入這一變化,DelegationManager需要跟蹤每個運營者的解綁期,并在運營者加入新的 AVS 時更新它。
contract TokenManager { mapping(address => address) public tokenPoolRegistry; mapping(address => mapping(address => uint256)) public stakerPoolShares; mapping(address => uint256) public withdrawalCompleteTime; function stakeToPool(address pool, uint256 amount) public; function queueWithdrawal(address pool) public; function completeWithdrawal(address pool) public;}當(dāng)質(zhì)押者排隊提取時,TokenManager 將與 DelegationManager 驗證質(zhì)押者委托的操作員是否被 slash。如果操作員未被 slash,TokenManager 將根據(jù) DelegationManager 的 unbondingPeriod 和當(dāng)前時間更新質(zhì)押者的 withdrawalCompleteTime。
解除綁定期后,質(zhì)押者可以通過 completeWithdrawal 完成其提取。該函數(shù)將驗證 withdrawalCompleteTime 是否已過。如果已過,質(zhì)押者的代幣將按照之前的流程轉(zhuǎn)出。
這個流程的設(shè)計復(fù)雜,并在我們的流程中經(jīng)歷了幾次迭代。我們甚至可以就這個主題撰寫一篇單獨的文章!目前,我們使用一個時間跟蹤系統(tǒng)來實現(xiàn)這種解綁跟蹤。這部分仍在進行中!
由于我們正在使 slash 機制更安全,讓我們也嘗試使其更模塊化和高效。
目前,在提取過程中,TokenManager 需要與每個單獨的 slasher 進行檢查,以查看操作員是否被 slash。這會給質(zhì)押者增加 gas 開銷,并可能顯著降低較小質(zhì)押者的獎勵。
此外,由于 AVS 開發(fā)人員通常設(shè)計 slashers,將這個特定組件模塊化可以簡化各個 AVS 的開發(fā)流程。
與 TokenManager 類似,我們將為 slash 機制采用兩部分設(shè)計。SlasherManager 維護每個操作員的狀態(tài)。單獨的 slasher 將處理每個 AVS 的 slash 邏輯。
更進一步模塊化 slash 合約以減少質(zhì)押者的 gas 成本。
contract slasher { ? ?function slash(address operator, ??? proof) public;}slasher 將是特定于 AVS 的,很可能由 AVS 開發(fā)人員開發(fā)。它將與 SlasherManager 交互,以更新不同操作員的狀態(tài)。
回顧一下:EigenLayer 的目標是簡化基礎(chǔ)架構(gòu)搭建。 我們從四個主要目標開始:
構(gòu)建一個平臺連接質(zhì)押者和基礎(chǔ)架構(gòu)開發(fā)人員。
允許質(zhì)押者使用任何代幣提供經(jīng)濟安全性。
使質(zhì)押者能夠重新質(zhì)押他們的質(zhì)押,并在為其他基礎(chǔ)架構(gòu)提供安全性的同時賺取原生 ETH 獎勵。
通過重新質(zhì)押來池化安全性,而不是使其分散化。
經(jīng)過幾次迭代,我們開發(fā)了三個核心組件:TokenManager、DelegationManager 和 SlasherManager。每個組件都有特定的功能:
EigenLayer 的簡化架構(gòu)
TokenManager:處理質(zhì)押者的質(zhì)押和提取。
DelegationManager:允許操作員注冊和跟蹤操作員份額。
SlasherManager:為 AVS 開發(fā)人員提供確定 slash 邏輯的接口。
這些核心組件還相互通信,以確保整個系統(tǒng)的安全性。
除了這些核心合約之外,還有許多其他功能和合約,增強整個堆棧。這些附加功能支持各種 AVS 設(shè)計,簡化離線技術(shù)復(fù)雜性,并減少用戶和操作員的 gas 費用。
要了解更多關(guān)于這些其他功能的信息,你可以訪問我們的開源代碼庫:https://github.com/Layr-Labs/eigenlayer-contracts
當(dāng)系統(tǒng)是模塊化的時候,跟蹤協(xié)議中參與者之間的信任假設(shè)可能是具有挑戰(zhàn)性的。 因此,明確概述協(xié)議中涉及的參與者之間的信任假設(shè)是至關(guān)重要的。
在 EigenLayer 中,有三個主要代理:質(zhì)押者、操作員和 AVS 開發(fā)人員。
操作員依賴于 AVS 開發(fā)人員準確編寫客戶端軟件和鏈上 slash 條件。如果 AVS 軟件中存在 bug,最好的情況下,操作員可能會錯過潛在的費用支付。最壞的情況下,操作員可能會因此被 slash 全部質(zhì)押。
鑒于所涉及價值的重要性,確保整個系統(tǒng)在投入使用之前具有輔助訓(xùn)練輪是非常重要的。
否決委員會充當(dāng)這些訓(xùn)練輪。它有權(quán)力撤銷由于非惡意行為導(dǎo)致的 slash。否決委員會是質(zhì)押者、操作員和 AVS 開發(fā)人員之間的相互信任方。
這樣,對 AVS 開發(fā)人員的信任假設(shè)可以被移除。即使 AVS 中存在軟件 bug,質(zhì)押者和操作員也不會受到懲罰。
質(zhì)押者信任他們委托的操作員。如果操作員行為不端,質(zhì)押者可能會錯過潛在的費用支付,甚至失去全部質(zhì)押。這一信任假設(shè)與現(xiàn)有的驗證服務(wù)(如幣安質(zhì)押和其他質(zhì)押服務(wù))相同。
AVS 開發(fā)人員依賴于操作員誠實操作。如果操作員不誠實,AVS 服務(wù)將顯著下降,導(dǎo)致客戶流失和其他后果。
在參與者之間,通過否決委員會,信任假設(shè)如下:
質(zhì)押者信任操作員誠實行事,不端行為可能導(dǎo)致 slash。
AVS 開發(fā)人員信任操作員誠實操作 AVS 軟件。
質(zhì)押者、操作員和 AVS 開發(fā)人員信任否決委員會來撤銷 slash。
到目前為止,我們已經(jīng)討論了使用 LST 進行重新質(zhì)押。但是,如果你不想通過流動質(zhì)押協(xié)議對 EigenLayer 進行質(zhì)押,你可以通過原生重新質(zhì)押開始參與 EigenLayer。
讓我們定義原生重新質(zhì)押:這是使用驗證器內(nèi)的 ETH 進行額外承諾的過程。如果驗證器偏離承諾,它們將失去其驗證器內(nèi)持有的 ETH。
這里的挑戰(zhàn)在于,這些驗證器內(nèi)的 ETH 不是以 ERC20 代幣的形式表示。相反,ETH 存在于信標鏈上。如果你對執(zhí)行層或共識層(信標鏈)不熟悉, 這篇解釋[17]是一個讓你快速了解的好資源。
為了解決這個問題,我們可以使用 EigenPod 來跟蹤以太坊驗證器余額,并在必要時 slash 它們。
EigenPod 充當(dāng)虛擬記賬系統(tǒng)。通過 EigenPod,我們可以監(jiān)視每個重新質(zhì)押驗證器的 ETH 余額。
在高層次上,EigenPods 處理驗證器的提取過程。當(dāng)驗證器從 EigenLayer 提取其質(zhì)押時,ETH 首先通過 EigenPod,以檢查驗證器是否已被 slash。如果驗證器已被 slash,代幣將在 EigenPod 合約內(nèi)凍結(jié),有效地 slash 它們。
實現(xiàn) EigenPod 是棘手的,因為以太坊驗證器余額存儲在信標鏈上,我們無法訪問執(zhí)行層上的信標鏈數(shù)據(jù)。
為了解決這個問題,我們利用一個預(yù)言機將信標鏈狀態(tài)根傳遞到執(zhí)行層。通過獲取信標狀態(tài)根,我們可以通過提供相應(yīng)的默克爾證明來訪問驗證者的余額。
有了 EIP-4788[18] 的實施,我們可以移除這個預(yù)言機,并直接從執(zhí)行層查詢信標根。
為了封裝記賬系統(tǒng),我們將采用類似TokenPool和TokenManager模型的模式,來模塊化本地的再質(zhì)押系統(tǒng)。每個EigenPod將處理一個驗證者的提款過程。EigenPodManager將與其他核心合約協(xié)調(diào),以跟蹤每個操作員和質(zhì)押者再質(zhì)押的以太幣數(shù)量。
<span ) 10px 10px / 40px no-repeat ;height: 30px;width: 100%;margin-bottom: -7px;border-radius: 5px;'>contract EigenPodManager{ ? ?mapping(address => uint256) public restakerShares; ? ?function createEigenPod(address owner) public; ? ?function stakeToPod(address pod, uint256 amount) public; ? ?function withdrawFromPod(address pod) public;}contract EigenPod{ ? ?address BEACON_CHAIN_ORACLE; ? ?address podOwner; ? ?uint256 restakedAmount; ? ?function stake(uint256 amount) public; ? ?function verifyRestakedBalance(uint256 amount, MerkleProof proof) public; ? ?function withdraw() public;}EigenPodManager跟蹤每個質(zhì)押者擁有的份額數(shù)量。它允許質(zhì)押者創(chuàng)建EigenPod,對其進行質(zhì)押,并從中提款。
EigenPod通過restakedBalance變量跟蹤信標鏈上各個驗證者的余額。每當(dāng)任何再質(zhì)押驗證者的余額發(fā)生變化時,任何人都可以通過調(diào)用verifyRestakedBalance()函數(shù)來更新該特定驗證者的余額。該函數(shù)將通過我們從BEACON_CHAIN_ORACLE獲取的信標狀態(tài)根來檢查更新后的余額是否正確。
這就是 EigenLayer 如何實現(xiàn)本地再質(zhì)押。
參考資料
[1]登鏈翻譯計劃: https://github.com/lbc-team/Pioneer
[2]翻譯小組: https://learnblockchain.cn/people/412
[3]Tiny 熊: https://learnblockchain.cn/people/15
[4]learnblockchain.cn/article…: https://learnblockchain.cn/article/7657
[5]賬戶抽象系列: https://learnblockchain.cn/article/5426
[6]Noam Horowitz: https://twitter.com/ProbablyNoam
[7]Shiva: https://twitter.com/ShivanshuMadan
[8]NashQ: https://twitter.com/NashQueue
[9]Mike Neuder: https://twitter.com/mikeneuder
[10]Sina: https://twitter.com/sina_eth_
[11]代碼: https://github.com/Layr-Labs/eigenlayer-contracts/tree/master/src/contracts
[12]合約: https://github.com/Layr-Labs/eigenlayer-contracts/tree/master/src/contracts
[13]工作量證明: https://en.wikipedia.org/wiki/Proof_of_work
[14]權(quán)威證明: https://en.wikipedia.org/wiki/Proof_of_authority
[15]權(quán)益證明: https://en.wikipedia.org/wiki/Proof_of_stake
[16]白皮書: https://docs.eigenlayer.xyz/overview/whitepaper
[17]這篇解釋: https://docs.prylabs.network/docs/concepts/nodes-networks
[18]EIP-4788: https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-4788
[19]DeCert.me: https://decert.me/