Espresso Systems: Um caminho inovador para a expansão L2 através da ordenação compartilhada

A Espresso Systems inicialmente planejou construir um protocolo L1 descentralizado, altamente escalável e focado na privacidade. No entanto, à medida que a indústria evoluiu, eles perceberam que não era necessário criar um novo L1, e decidiram se concentrar em fornecer soluções para o ecossistema Ethereum. A missão da Espresso foca em duas direções principais: privacidade e desempenho.

Para melhorar a proteção da privacidade, a Espresso desenvolveu a aplicação CAPE. Este é um sistema de contrato inteligente que pode implementar configurações de privacidade personalizadas a nível de transações. O CAPE pode ser implantado em qualquer cadeia que suporte EVM.

Em termos de desempenho, o Espresso foca na melhoria do ordenamento. O ordenamento é responsável por verificar e agrupar transações na blockchain de segunda camada e enviá-las de volta para a cadeia de primeira camada para liquidação. Embora os Rollups não precisem necessariamente de um ordenamento, ele pode proporcionar aos usuários taxas mais baixas e uma velocidade de confirmação de transações mais rápida.

Os principais desafios que os ordenadores enfrentam atualmente são a tendência à centralização, que pode levar a riscos como a revisão de transações, ataques MEV e pontos únicos de falha. Para enfrentar esses problemas, a Espresso propôs uma solução de ordenadores compartilhados. Esta solução depende de nós de rede independentes e sem permissão.

Espresso está a criar um mercado de ordenação compartilhada. Neste mercado, a camada 2 pode vender espaço em bloco a proponentes de compartilhamento, incluindo proponentes da rede principal Ethereum. Estes proponentes criam valor adicional ao satisfazer as necessidades dos usuários em várias cadeias.

Arquitetura técnica

CAPE

CAPE é um protocolo de privacidade de ativos configuráveis implementado pela Espresso Systems na Ethereum. Este protocolo permite que os criadores de ativos emitam ativos digitais privados, ao mesmo tempo que especificam quais partes específicas podem visualizar informações relacionadas à propriedade e às transações. O CAPE também suporta o uso de credenciais verificáveis privadas, chaves de congelamento ou esquemas de limiar, entre outras estratégias avançadas.

VERI-ZEXE é um sistema de computação privada descentralizada (DPC). Ele se origina da proposta apresentada por Bowe et al. em 2019, que permite aos usuários executar cálculos arbitrários fora da cadeia e usar provas de conhecimento zero para garantir a correção dos cálculos. O sistema ZEXE é a implementação concreta dessa proposta, podendo ser visto como um "Zcash programável", expandindo um sistema de aplicação único para um sistema de contratos inteligentes, ao mesmo tempo em que mantém garantias de privacidade.

VERI-ZEXE melhorou a eficiência na geração de transações em cerca de 9 vezes em comparação com a tecnologia existente, com uma melhoria na eficiência do uso de memória de cerca de 2,6 vezes. Ele será usado nas futuras versões do CAPE para suportar estratégias de ativos definidas pelo usuário, mantendo a configurabilidade da privacidade dos ativos.

HotShot

HotShot é um protocolo de consenso que prioriza alta capacidade de processamento e rápida finalização, baseado no protocolo HotStuff. É um sistema aberto e sem permissões, capaz de descentralizar o poder na rede de ordenadores participantes. O HotShot garante segurança e eficácia enquanto oferece alta capacidade de processamento e resultados rápidos.

Este protocolo adota o modelo de segurança de Prova de Participação (PoS), um dos requisitos-chave da equipe Espresso é alcançar um desempenho robusto sem afetar o tamanho do conjunto de validadores. Especificamente, HotShot deve ser capaz de escalar para incluir todos os validadores do Ethereum (, que atualmente ultrapassam 700 mil ) em termos de participação.

Tiramisu

Tiramisu é uma solução inovadora de disponibilidade de dados, composta por três camadas novas:

1. Savoiardi: Camada base, é uma camada antifraude que oferece o mais alto nível de segurança.
2. Mascarpone: Camada intermediária, garantindo a recuperação eficiente de dados através da eleição de um pequeno comitê de gestão de dados.
3. Cocoa: Camada superior, fornece uma rede de entrega de conteúdo para Tiramisu, ajudando a alcançar "desempenho de nível Web2".

A Espresso Systems considerou a flexibilidade e a modularidade ao projetar o protocolo, e se não quiser usar o Tiramisu, pode optar por outras soluções de disponibilidade de dados com seu rollup de ordenação.

Sequenciador de Espresso

Espresso Sequencer é um sistema para ordenar transações descentralizadas em soluções de escalonamento de segunda camada na Ethereum. É projetado em torno de um único modelo de segurança baseado em prova de participação descentralizada, suportando protocolos de consenso para ordenação de transações e mecanismos de disponibilidade de dados que podem oferecer vantagens de desempenho adicionais.

Este sistema inclui um sistema de contrato de resumo, responsável por registar blocos de transações ordenadas submetidos, verificar a sua conformidade com o protocolo de consenso e o certificado de disponibilidade, registar as promessas de estado atualizadas para cada zk-VM implantado no Espresso Sequencer, bem como receber e verificar as provas de atualização de estado.

O Sequenciador Espresso suporta a descentralização de L2, processando a ordenação descentralizada de transações agregadas e a disponibilidade de dados, atuando como middleware entre a agregação e a sua plataforma L1 subjacente. Foi projetado como uma plataforma que pode implementar qualquer zk-VM ou VM otimista, e no futuro, pode também atuar como uma camada de interoperabilidade ao replicar simultaneamente as VMs em várias L1.

História do Desenvolvimento

• 15 de junho de 2022: Espresso ativou o CAPE na rede de teste Goerli
• 28 de novembro de 2022: Lançamento da rede de testes Espresso 1 (Americano), primeira apresentação do Sequenciador Espresso
• 20 de julho de 2023: Lançamento da rede de testes compartilhada Doppio com Polygon zkEVM
• 5 de agosto de 2023: Abertura ao público da rede de testes Doppio, demonstrando a integração do Espresso Sequencer com a pilha Polygon zkEVM
• 29 de setembro de 2023: Lançamento da Testnet 3 (Cortado), integração do OP Stack e do Polygon zkEVM.
• 26 de janeiro de 2024: Lançamento da testnet 4 (Gibraltar), demonstrando a integração com a pilha de tecnologia Arbitrum
• 22 de maio de 2024: Lançamento da rede de testes 5 (Cappuccino), expandindo a camada final do HotShot para 100 nós e aumentando o suporte para provas de fraude do Arbitrum.

Colaboração no Ecossistema

A Espresso Systems estabeleceu parcerias com vários projetos, incluindo:

• EigenLayer: Reutilizando a rehipoteca na rede Espresso Sequencer
• Injective: Integra Sequenciador Espresso, começando com Cascade
• AltLayer: Introduzindo o Espresso Sequencer na AltLayer Stack
• Catalyst: Plataforma AMM cross-chain para o ecossistema Espresso Sequencer
• Spire: Planeja usar o Espresso Sequencer para ordenação e disponibilidade de dados
• Polygon zkEVM: Lançamento da rede de teste integrada
• Caldera: Introduzindo sequenciação descentralizada na OP Stack
• Offchain Labs: A colaboração irá introduzir a versão descentralizada do Timeboost na ordenação de transações no ecossistema Arbitrum
• Blockdaemon: Suporte a Espresso Systems através da implementação de nós de sequenciamento externos.
• Across: Utilize a funcionalidade de pré-confirmação rápida do Espresso para a ponte entre Rollups.

Equipa do Projeto

• Ben Fisch: CEO e co-fundador, Professor Assistente de Ciência da Computação na Universidade de Yale
• Charles Lu: CEO e cofundador, ex-responsável pelos Binance Labs
• Benedikt Bünz: cofundador e cientista chefe, estudante de doutoramento na Universidade de Stanford

Situação de financiamento

A Espresso Systems arrecadou um total de 60 milhões de dólares através de uma ronda de sementes e uma ronda B:

• Março de 2022: Arrecadação de 32 milhões de dólares, liderada pela Greylock Partners e Electric Capital
• Março de 2024: Conclusão de uma ronda de financiamento da Série B de 28 milhões de dólares, liderada pela A16zcrypto

Perspectiva do projeto

A Espresso Systems está comprometida em resolver o problema de ordenação de transações no campo L2 através de soluções de ordenadores compartilhados. Os ordenadores compartilhados não só podem mitigar problemas como a censura, extração de MEV e validade, mas também abrem novas possibilidades para funcionalidades cross-rollup.

Como middleware, o Espresso oferece serviços de ordenação compartilhada, trazendo nova unidade e eficiência para o ecossistema Rollup e Ethereum através de um mercado de ordenação compartilhada e ferramentas de finalização robustas. Com incentivos econômicos justos e um mecanismo de distribuição de receitas de ordenação, o Espresso não apenas resolve o problema da fragmentação atual do Rollup, mas também estabelece as bases para operações cross-chain futuras e o desenvolvimento de um ecossistema mais amplo.