Wat is de nieuw uitgebrachte Unichain van Uniswap?

Een paar jaar geleden speculeerde ik dat Uniswap zijn eigen netwerk zou kunnen ontwikkelen, maar ik was sceptisch vanwege de mogelijke problemen met de gebruikerservaring. Met de onthulling van Unichain blijkt echter dat mijn voorspelling fout was.

De whitepaper van Unichain is slechts drie pagina’s lang, maar bij nadere beschouwing blijkt het een meesterwerk te zijn. Het combineert de jarenlange focus van Uniswap op gebruikerservaring, het nieuwste onderzoek van Flashbots naar MEV en het uitgebreide ecosysteem dat is gebouwd op OP Stack.

Ondanks de beknoptheid gaat de whitepaper in op complexe onderwerpen zoals Trusted Execution Environments (TEE), prioriteitsvolgorde en MEV-belasting, wat een uitdaging kan zijn voor lezers die niet bekend zijn met de grondbeginselen van MEV. Dit artikel beoogt een eenvoudige en snelle introductie te geven van de belangrijkste kenmerken van Unichain.

1. Het probleem

Uniswap is de toonaangevende AMM DEX in het Ethereum ecosysteem, momenteel ingezet op 25 netwerken met een totale TVL van ongeveer $4,5 miljard. Ondanks het succes heeft Uniswap nog steeds te maken met beperkingen die voortkomen uit de onderliggende netwerken.

Hoewel Ethereum bijvoorbeeld een aanzienlijke liquiditeit biedt, heeft het een lage schaalbaarheid en is het kwetsbaar voor kwaadaardige MEV-aanvallen (Maximum Extractable Value). Rollup-oplossingen zijn opgedoken om deze problemen aan te pakken, maar de meeste worden momenteel beheerd door een enkele sequencer voor het ordenen van transacties, wat potentiële single points of failure introduceert, zoals liveness failure en censuur.

Bovendien omvat het blokbouwproces op Ethereum en de meeste Rollup netwerken een publieke mempool, wat een omgeving creëert waar gebruikers (zoekers) MEV kunnen onttrekken aan anderen. De structuur van de MEV waardeketen creëert ook een onevenwicht, waarbij een onevenredig deel van de waarde wordt ingenomen door indieners in plaats van ten goede te komen aan gebruikers.

2. Wat is Unichain?

2.1 Overzicht

Unichain is een Ethereum Optimistic Rollup gebouwd op OP Stack, gelanceerd door Uniswap, Flashbots, OP Labs en Paradigm om deze problemen aan te pakken. Unichain biedt verschillende belangrijke voordelen door 1) verifieerbare blokopbouw en 2) het Unichain Validation Network:

• Snelle statusupdates
• Het vermogen van toepassingen om MEV te extraheren en te internaliseren
• Snelle afwikkeling door snelle finaliteit

Naast een OP Stack-gebaseerde Rollup, is Unichain van plan om te integreren in het Superchain ecosysteem. Deze integratie, naast Unichain’s native fast-settlement mogelijkheden, heeft als doel om gebruikers een naadloze liquiditeitservaring te bieden door middel van cross-chain oplossingen binnen het Superchain ecosysteem.

Laten we eens kijken hoe Unichain deze functies vervult.

2.2 Verifieerbare blokopbouw

Verifieerbare blokbouw wordt gerealiseerd door Rollup-Boost, een functie die samen met Flashbots is ontwikkeld. Rollup-Boost biedt twee belangrijke functionaliteiten: Flashblocks en controleerbare prioriteitsvolgorde. Net als MEV-Boost werkt Rollup-Boost als zijspan-software.

2.2.1 Flashblokken

Flashblocks zijn een pre-bevestigingsmechanisme gepubliceerd door TEE bouwers (we zullen TEE hieronder in meer detail bespreken). Unichain genereert gedeeltelijke blokken door een enkel blok op te splitsen in vier delen, elke 250 milliseconden een gedeeltelijk blok te maken en dit naar de sequencer te sturen.

Terwijl de sequencer transacties uitvoert, downloadt hij continu deze gedeeltelijke blokken, waardoor gebruikers vroegtijdig een uitvoeringsbevestiging krijgen. De sequencer garandeert dat deze gedeeltelijke blokken worden opgenomen in het uiteindelijke voorgestelde blok. Dit proces versnelt statusupdates, vermindert latentie, verbetert de gebruikerservaring en beperkt kwaadwillende MEV.

2.2.2 Controleerbare prioriteitsvolgorde

2.2.2.1 Volgorde van prioriteit

Priority ordering, voorgesteld door Paradigm’s Dan Robinson en Dave White, is een blokopbouwend mechanisme dat ervan uitgaat dat blokvoorstellers transacties puur op basis van prioriteitsvergoedingen ordenen, zonder censuur of vertraging. Dit model is alleen haalbaar met een enkele of vertrouwde blokvoorsteller. In concurrerende omgevingen zoals Ethereum L1, waar meerdere voorstellers blokken bouwen, is het ordenen op basis van prioriteit niet haalbaar.

Met private orderstroom kunnen DApps MEV-belastingen heffen op transacties die met hen interageren, waardoor ze een deel van de MEV-waarde kunnen vangen. Deze waarden kunnen intern gebruikt worden of herverdeeld worden onder gebruikers. MEV-belastingen zijn vergoedingen die slimme contracten opleggen op basis van prioriteitstarieven.

Laten we een voorbeeld bekijken.

Stel dat de 100y DEX op Unichain L2 MEV-waarde wil halen uit arbitragemogelijkheden die zich voordoen op haar platform. Aangezien het weet dat blokken op Unichain worden opgebouwd met behulp van prioriteitsvolgorde, wordt de MEV-waarde van een transactie volledig bepaald door de prioriteitsvergoeding. 100y DEX stelt zijn MEV-belasting in op 99 keer de prioriteitsvergoeding van de transactie.

Als er een arbitragemogelijkheid is die 100 ETH waard is, hoeveel prioriteitsgeld zou een zoeker dan bereid zijn te betalen om die kans te grijpen? Het antwoord is 1 ETH. Het instellen van de prioriteitsprijs op 1 ETH resulteert in een MEV-belasting van 99 ETH, wat de totale kosten 100 ETH maakt. Als de prioriteitsheffing hoger wordt ingesteld dan 1 ETH, zouden de totale kosten de waarde van 100 ETH overschrijden, wat resulteert in verlies. Daarom kan 100y DEX tot 99 ETH van de MEV-waarde vangen.

Voor gewone gebruikers die geen MEV-waarde vastleggen, zullen de prioriteitsvergoedingen veel lager zijn, wat betekent dat 100y DEX geen waarde zal onttrekken aan deze transacties. In plaats daarvan zal het alleen de MEV-waarde vastleggen die wordt vertegenwoordigd door prioriteitsvergoedingen. Deze opzet stelt applicaties in staat om direct MEV te onttrekken, wat nieuwe potentiële use cases creëert.

2.2.2.2 Controleerbaarheid via TEE

De sleutel hier is ervoor te zorgen dat de entiteit die verantwoordelijk is voor het bouwen van blokken het mechanisme voor prioriteitsvolgorde volgt. Om dit te bereiken implementeert Unichain twee maatregelen: 1) het scheiden van de sequencer van de blokkenbouwer, vergelijkbaar met het PBS model, en 2) het verplichten van blokkenbouwers om TEE (Trusted Execution Environment) te gebruiken zodat iedereen kan controleren of de prioriteitsvolgorde wordt gevolgd.

Een TEE is een veilig onderdeel van de hardware (zoals een CPU) dat onafhankelijk van de rest van het systeem opereert om gevoelige gegevens veilig af te handelen. Het zorgt ervoor dat vertrouwde code veilig kan worden uitgevoerd, zelfs als de externe omgeving is gecompromitteerd, zoals ARM’s TrustZone of Intel’s SGX.

Dit ontwerp voorkomt dat zelfs het besturingssysteem of programma’s met beheerrechten toegang krijgen tot het beveiligde gebied. Om ervoor te zorgen dat de code die in een TEE draait betrouwbaar is, gebruiken we attestatie. Attestatie garandeert de veilige en onbeheerde staat van de TEE. Bijvoorbeeld, in Intel SGX wordt een hash gegenereerd die de code en data in de SGX representeert, en een hardware-beheerde private sleutel kan de integriteit van die code bewijzen.

Het blokbouwproces van Unichain loopt binnen de TEE van de bouwer. Dankzij de functies van TEE kunnen deze bouwers een bewijs voorleggen aan gebruikers dat aantoont dat ze het prioriteitsvolgorde mechanisme voor het opbouwen van blokken gebruiken. Deze gecombineerde functionaliteiten zorgen ervoor dat toepassingen op Unichain betrouwbaar een deel van de MEV-inkomsten kunnen opstrijken.

2.3 Unichain-valideringsnetwerk

Het Unichain Validation Network is een gedecentraliseerd netwerk van node-operators die verantwoordelijk zijn voor het valideren van de laatste status van Unichain en het bieden van snelle finaliteit door middel van economische veiligheid, waardoor naadloze cross-chain transacties mogelijk worden. Dit concept is vergelijkbaar met MACH van AltLayer, dat EigenLayer gebruikt om snelle finaliteit te bereiken.

Om een gedecentraliseerd knooppunt in Unichain te worden, moeten deelnemers UNI inzetten op het Ethereum mainnet. Knooppunten met de hoogste inzet van UNI worden geselecteerd in de actieve validatorset voor elk tijdperk en zij nemen deel aan de validatie door de Reth Unichain client te draaien. Bovendien kunnen UNI-houders, net als bij andere netwerken, hun inzetten delegeren.

3. Laatste gedachten

Als DApp heeft Uniswap al een sterke product-market fit bereikt, en ik ben optimistisch over de overgang naar een dedicated L2. Liquiditeitsfragmentatie blijft echter een uitdaging, dus het zal belangrijk zijn om te zien hoe het Uniswap-team naadloze cross-chain transacties tussen Ethereum L1 en Unichain L2 faciliteert.

Vanuit een investeringsperspectief is het feit dat UNI tokens nu zullen dienen als staking tokens voor de UVN bijzonder intrigerend. Gezien de sterke prestaties van stakingprotocollen zoals EigenLayer, Symbiotic en Karak, kunnen we verwachten dat een grote hoeveelheid UNI zal worden gestaked in UVN, wat de waarde van UNI aanzienlijk zou moeten opdrijven.