1. 要點(diǎn)? 交易排序已成為第二層("L2")領(lǐng)域一個(gè)日益嚴(yán)重的問(wèn)題。第二層rollup的主要作用是為廉價(jià)交易提供安全的場(chǎng)所。交易的安全場(chǎng)所。L2 rollup為用戶提供執(zhí)行層,然后將他們的交易數(shù)據(jù)提交給上級(jí) L1("L2")卷軸 ...
1. 要點(diǎn)? 交易排序已成為第二層("L2")領(lǐng)域一個(gè)日益嚴(yán)重的問(wèn)題。第二層rollup的主要作用是為廉價(jià)交易提供安全的場(chǎng)所。交易的安全場(chǎng)所。L2 rollup為用戶提供執(zhí)行層,然后將他們的交易數(shù)據(jù)提交給上級(jí) L1("L2")卷軸。交易數(shù)據(jù)提交給上級(jí)第一層("L1"),即以太坊。Arbitrum、Optimism、zkSync 等。 ? 排序器是有權(quán)將這些交易排序成組的實(shí)體。排序器接收來(lái)自用戶的無(wú)序事務(wù),在鏈外將其處理成組,然后生成一批壓縮的有序交易。然后,這些交易可被放入?yún)^(qū)塊并發(fā)送到父 L1。 ? Rollups 實(shí)際上不需要排序器;它是一種設(shè)計(jì)選擇,目的是以更低的費(fèi)用、更好的用戶體驗(yàn)。這只是一種設(shè)計(jì)上的選擇,目的是以更低的費(fèi)用和更快的交易確認(rèn)速度為用戶帶來(lái)更好的體驗(yàn)。例如,就像大多數(shù)rollup使用以太坊基礎(chǔ)層來(lái)獲得數(shù)據(jù)可用性一樣,它們也可以使用基礎(chǔ)層來(lái)進(jìn)行排序。然而,以太坊的基礎(chǔ)層可能相對(duì)低效和昂貴。這意味著,迄今為止,每一個(gè)主要的 L2 rollup 項(xiàng)目都發(fā)現(xiàn),運(yùn)行一個(gè)中心化測(cè)序器更方便、更便宜,而且對(duì)用戶更友好。 ? 由于排序器控制著事務(wù)的排序,因此它有權(quán)審查用戶事務(wù)(盡管完全審查不太可能,因?yàn)橛脩艨梢灾苯酉?L1 提交事務(wù))。排序器還可以提取最大可提取值("MEV"),這可能會(huì)對(duì)用戶群造成經(jīng)濟(jì)損失。此外,有效性也可能是一個(gè)大問(wèn)題,即如果唯一的中心化排序器宕機(jī),那么用戶將無(wú)法使用該排序器、 集中式定序器出現(xiàn)故障,整個(gè)rollup都會(huì)受到影響。 ? 問(wèn)題的解決方案是共享、去中心化排序器。共享排序器本質(zhì)上是為rollup提供分散式服務(wù)。除了解決審查、MEV 提取和有效性等問(wèn)題外,共享排序器還引入了跨rollup的功能、共享編曲器還引入了跨rollup的可合成性,開(kāi)啟了各種新的可能性。Espresso、Astria 和 Radius 正在開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的共享編序解決方案,它們?cè)诟髯缘募軜?gòu)中具有各種獨(dú)特的功能。Espresso 試圖利用 EigenLayer 來(lái)引導(dǎo)其網(wǎng)絡(luò),而 Astria 則與模塊化數(shù)據(jù)可用性網(wǎng)絡(luò) Celestia 保持密切聯(lián)系。Radius 則將其獨(dú)特的加密 mempool 帶到了對(duì)話中。 2. 簡(jiǎn)介隨著以太坊 L2 循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的不斷普及,一個(gè)經(jīng)常被忽視的方面就是排序器。排序器負(fù)責(zé)交易排序,通過(guò)rollup使用排序器,可以提供更好的用戶體驗(yàn)、更低的費(fèi)用和更快的交易確認(rèn)。然而,問(wèn)題在于,迄今為止,所有主要的以太坊 L2 公司都發(fā)現(xiàn),運(yùn)行自己唯一的中心化排序器最為方便、用戶友好且成本更低??紤]到排序器在交易審查、MEV 提取和創(chuàng)建單點(diǎn)故障(即有效性問(wèn)題)方面所擁有的權(quán)力,這可能會(huì)被視為一種不可取的結(jié)果,也不符合加密貨幣的精神。 雖然大多數(shù)加密貨幣公司都已經(jīng)解決了各自排序器的去中心化問(wèn)題,并將其作為路線圖的一部分,但對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)去中心化還沒(méi)有達(dá)成真正的共識(shí)。我們還應(yīng)該注意到,Arbitrum 和 Optimism 自 2021 年下半年以來(lái)都已推出了自己的解決方案,可以說(shuō),它們?cè)谌ブ行幕判蚱鞣矫孢€沒(méi)有取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。 在本報(bào)告中,我們將仔細(xì)研究排序器的作用和以太坊rollup空間的現(xiàn)狀。然后,我們深入探討了正在研究解決方案的項(xiàng)目,即去中心化的共享測(cè)序網(wǎng)絡(luò)。我們將詳細(xì)介紹這些項(xiàng)目及其解決方案的獨(dú)特之處。我們還思考了這對(duì)以太坊 L2 rollup領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展可能意味著什么。 3. 什么是排序器?退一步說(shuō),區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)分布式數(shù)據(jù)賬本,由按區(qū)塊排序的帶有時(shí)間戳的交易數(shù)據(jù)組成。最初,這些交易數(shù)據(jù)是無(wú)序和無(wú)組織的。在經(jīng)過(guò)排序后,可以將其組織成區(qū)塊并執(zhí)行,以創(chuàng)建區(qū)塊鏈的新?tīng)顟B(tài)。對(duì)于像以太坊這樣的第一層("L1")區(qū)塊鏈,這種交易排序發(fā)生在以太坊基礎(chǔ)層本身。 在以太坊最受歡迎的可擴(kuò)展性解決方案——Layer-2("L2")卷積層中,交易排序已成為一個(gè)日益嚴(yán)重的問(wèn)題。請(qǐng)記住,rollups 的主要作用是為用戶提供一個(gè)安全的廉價(jià)交易場(chǎng)所。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),L2 rollup為用戶提供執(zhí)行層,然后將其交易數(shù)據(jù)提交給上級(jí) L1,即以太坊的 Arbitrum、Optimism、zkSync 等。提交給 L1 的單批交易通常包含數(shù)百或數(shù)千個(gè)壓縮的 L2 交易,從而降低了向 L1 發(fā)送數(shù)據(jù)的成本。 在 L2 rollup世界中,排序器是有權(quán)將事務(wù)排序成組的實(shí)體。排序器接收來(lái)自用戶的無(wú)序事務(wù),在鏈外將其處理成組,然后生成一批壓縮的有序事務(wù)。然后,這些交易可被放入?yún)^(qū)塊并發(fā)送到父 L1。成批的交易還可以在數(shù)據(jù)可用性("DA")層(通常是以太坊,用于當(dāng)前的大多數(shù)rollup)上使用。它還向用戶提供軟承諾,即在收到用戶的交易后,排序器會(huì)提供一個(gè)近乎即時(shí)的收據(jù)作為 "軟確認(rèn)"(1)。而 "硬確認(rèn) "是在交易被發(fā)送到 L1 層之后收到的。 圖 1:排序器的應(yīng)用范圍? 為什么 Rollups 要使用序列器,為什么它是一個(gè)問(wèn)題?從根本上說(shuō),排序器有一個(gè)非常明確的目標(biāo):改善用戶體驗(yàn)。使用排序器進(jìn)行 L2 交易類似于使用 "快車道",這意味著費(fèi)用更低,交易確認(rèn)更快。事實(shí)上,排序器可將成百上千(2)筆 L2 交易批量壓縮成單筆 L1 交易,從而節(jié)省gas費(fèi)。此外,排序器提供的軟確認(rèn)意味著滾動(dòng)交易能夠?yàn)橛脩籼峁┛焖俚膮^(qū)塊確認(rèn)。這種組合有助于改善用戶使用 L2 循環(huán)的體驗(yàn)。 重要的是要記住,rollup并不需要排序器;它只是為了更好的用戶體驗(yàn)而做出的設(shè)計(jì)選擇。例如,就像大多數(shù)rollup使用以太坊 L1 來(lái)提高數(shù)據(jù)可用性一樣,它們也可以使用它來(lái)進(jìn)行排序。以太坊基金會(huì)的Justin Drake最近稱這些為 "基于rollup"(3)。然而,以太坊的基礎(chǔ)層很可能相對(duì)低效和昂貴,特別是考慮到 L2 交易量很大。從本質(zhì)上講,rollup的交易吞吐量將受到以太坊 L1 數(shù)據(jù)排序率的限制。用戶還將經(jīng)歷與在以太坊上交易相同的交易確認(rèn)延遲。這意味著,迄今為止,每一個(gè)主要的 L2 延展項(xiàng)目都發(fā)現(xiàn),運(yùn)行一個(gè)中心化排序器更方便、更便宜、更易于用戶使用。雖然 L2 用戶可以直接向 L1 提交交易以繞過(guò)排序器,但他們必須向 L1 支付交易gas費(fèi),而且交易可能需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能最終完成。這在很大程度上違背了利用 L2 rollup執(zhí)行交易的初衷。 圖 2:排序器可幫助將多個(gè)交易聚合為單個(gè) L1 交易,從而使 L2 上的交易成本比以太坊 L1 上的交易成本低數(shù)倍。 鑒于排序器控制著交易的排序,理論上它有權(quán)不將用戶交易納入其中(不過(guò),如果用戶有能力并愿意支付gas費(fèi),也可以直接向 L1 提交交易)。排序器還可以從交易組中提取 MEV(稍后詳述),這可能會(huì)對(duì)用戶群造成經(jīng)濟(jì)損失。如果只有一個(gè)排序器,就像目前所有主要rollup交易的情況一樣,中心化的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)更大。在這種情況下,有效性可能會(huì)成為一個(gè)問(wèn)題,即如果唯一的排序器出現(xiàn)故障,那么整個(gè)rollup都會(huì)受到影響。多序列器設(shè)置可以降低這種風(fēng)險(xiǎn)。 通過(guò)這種設(shè)置,排序器可被視為用戶的半信任方。雖然排序器不能阻止用戶使用 L2,但它可以延遲用戶的交易,導(dǎo)致用戶支付額外的gas費(fèi),并從用戶的交易中獲取價(jià)值。 MEV 的相關(guān)性MEV 在這里尤為重要。MEV 指的是從區(qū)塊生產(chǎn)中獲得的價(jià)值,超出了一階采礦(或定樁)區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)和gas費(fèi)。它是通過(guò)操縱區(qū)塊內(nèi)的交易,即通過(guò)納入、排除和改變交易順序來(lái)提取的價(jià)值。例如,提取 MEV 的常見(jiàn)形式包括前置運(yùn)行和三明治攻擊。 鑒于排序器在 L2 rollup中扮演的角色,它們可以了解鏈外的所有用戶交易。此外,由于這些定序器通常由項(xiàng)目本身或附屬團(tuán)隊(duì)運(yùn)行,例如 OP Mainnet 的樂(lè)觀基金會(huì)(4)和 Arbitrum One 和 Nova 的 Arbitrum 基金會(huì)(5),許多用戶擔(dān)心他們無(wú)法看到潛在的 MEV 抽取。即使沒(méi)有這些顧慮,隨著項(xiàng)目運(yùn)行自己的中心化排序器,這些協(xié)議的不可信和去中心化程度也會(huì)對(duì)用戶造成影響。這些協(xié)議的可信度和去中心化肯定會(huì)受到質(zhì)疑。 排序器市場(chǎng)現(xiàn)狀在撰寫本文時(shí),所有主要的以太坊 L2 版本都依賴于中心化排序器。隨著越來(lái)越多的以太坊交易轉(zhuǎn)移到 L2 解決方案上,盡管以太坊的驗(yàn)證器集本身是去中心化的,但似乎大量的交易(即那些在 L2 上的交易)都會(huì)受到以唯一排序器為形式的中心化力量的影響。 圖 3:所有頂級(jí)以太坊 L2 rollup都使用專有的中心化排序器 不出所料,這些公司中的大多數(shù)都已經(jīng)解決了各自排序器的去中心化問(wèn)題,并將其作為路線圖的一部分。雖然這是一個(gè)積極的信號(hào),表明去中心化是 L2 愿景的一部分,但我們應(yīng)該注意到,Arbitrum 和 Optimism 自 2021 年末就已推出了自己的解決方案,可以說(shuō),它們?cè)谌ブ行幕判蚱鞣矫嫔形慈〉脤?shí)質(zhì)性進(jìn)展。 圖 4:所有頂級(jí)rollup都在其文件中處理了排序器去中心化問(wèn)題 大多數(shù)頂級(jí)公司似乎都將資源用于改進(jìn)其核心產(chǎn)品和功能,而不是專注于權(quán)力下放。這并不完全是一種批評(píng),因?yàn)樵诟?jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境中,在擁有有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品之前就專注于去中心化并不符合任何公司的最佳利益,這在某種程度上是可以理解的。然而,隨著網(wǎng)絡(luò)公司的成熟,這種觀點(diǎn)正在發(fā)生變化,人們的討論正迅速轉(zhuǎn)向排序器去中心化和提高可信度。 其他問(wèn)題值得強(qiáng)調(diào)的是,關(guān)于依賴中心化排序器所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)程度存在一些討論。 如上所述,由于排序器控制著交易的排序,它們可以排除用戶交易,也可以提取 MEV。然而,排序器最終也無(wú)法將用戶完全排除在rollup交易之外。用戶可以繞過(guò)排序器,直接向 L1 提交交易(只要他們樂(lè)意并愿意支付增加的gas成本)。雖然行為不當(dāng)?shù)呐判蚱骺赡軙?huì)導(dǎo)致交易延遲和用戶承擔(dān)額外費(fèi)用,但它最終無(wú)法完全審查。在此之前,沒(méi)有任何一家大型 L2 公司極其專注于去中心化其排序器,這很可能就是原因之一。盡管如此,排序器重新排序交易以提取 MEV 仍是一個(gè)問(wèn)題,尤其是像 OP Mainnet(6) 這樣的私有 mempool。 也許,更大的問(wèn)題在于實(shí)時(shí)性。鑒于主要的rollup程序都在運(yùn)行唯一的中心化排序器,如果這些排序器出現(xiàn)問(wèn)題,整個(gè)rollup程序都會(huì)受到不利影響。雖然用戶仍然可以通過(guò)直接訪問(wèn) L1 來(lái)完成交易,但這并不是一個(gè)特別持久的方法,而且不太可能對(duì)大多數(shù)交易起作用。請(qǐng)記住,使用 L2 rollup的全部意義在于節(jié)省交易成本。鑒于加密貨幣背后的基本理念之一是防止依賴唯一的中心化提供商(就像在傳統(tǒng)金融領(lǐng)域一樣),排序器中心化顯然是一個(gè)亟待解決的重要問(wèn)題,也是共享排序器將為 L2 rollup 市場(chǎng)帶來(lái)的關(guān)鍵解鎖之一。 4. 解決方案:去中心化共享序列器概述解決上述問(wèn)題的新方案是去中心化共享排序器。雖然不同項(xiàng)目的解決方案各不相同,但取代唯一的中心化定序器的基本理念是相同的。這里的 "共享 "指的是多個(gè)不同的rollup可以使用同一個(gè)網(wǎng)絡(luò),也就是說(shuō),來(lái)自多個(gè)rollup的交易在排序之前會(huì)被聚合在一個(gè)內(nèi)存池中(有助于減少 MEV 提取和審查的可能性)。這里的 "去中心化 "指的是領(lǐng)導(dǎo)者輪換的概念,即并不總是由單個(gè)行為者對(duì)所有交易進(jìn)行排序,而是從一組去中心化的行為者中選出一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者。這有助于防止審查,并提供有效性保證。 這與各種不同的 L1 使用領(lǐng)導(dǎo)者輪換機(jī)制的運(yùn)作方式非常相似。事實(shí)上,構(gòu)建去中心化排序?qū)优c構(gòu)建去中心化 L1 類似,即需要構(gòu)建驗(yàn)證器集。正如我們?cè)诒竟?jié)后面將看到的,不同的項(xiàng)目采取了不同的方法來(lái)滿足這一要求。 共享排序器旨在緩解 MEV 提取問(wèn)題,提供抗審查能力,并提高滾動(dòng)的有效性保證,即解決中心化排序器所面臨的問(wèn)題(如上所述)。此外,還有兩點(diǎn)值得注意:
許多項(xiàng)目都在研究共享排序解決方案。我們將在下文中重點(diǎn)介紹幾個(gè)及其戰(zhàn)略。 EspressoEspresso Systems 是一家致力于構(gòu)建將 Web3 引入主流的工具的公司,尤其關(guān)注 L2 rollups 和以太坊生態(tài)系統(tǒng)。在開(kāi)發(fā)共享排序器之前,他們一直致力于改善區(qū)塊鏈隱私,開(kāi)發(fā)了 CAPE (10) 應(yīng)用程序。他們還通過(guò) Jellyfish (11) 密碼學(xué)庫(kù)和 Hyperplonk (12) 等其他倡議為開(kāi)源開(kāi)發(fā)者工具做出了貢獻(xiàn)。 2022 年 11 月,Espresso 開(kāi)始分享他們?cè)?Espresso Sequencer 上的工作。
圖 5:Tiramisu 數(shù)據(jù)可用性解決方案的三個(gè)層次
圖 6:項(xiàng)目路線圖與 Americano 測(cè)試網(wǎng)和初始公告一起發(fā)布
AstriaAstria 正在建立一個(gè)共享排序器網(wǎng)絡(luò),也是率先淘汰中心化排序器的主要公司之一。與此同時(shí),他們還在開(kāi)發(fā) Astria EVM,這將是由其共享排序器網(wǎng)絡(luò)提供支持的首款rollup。該項(xiàng)目將從其網(wǎng)絡(luò)中獲得快速、抗審查的交易訂購(gòu),并將利用 Celestia 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可用性。Celestia 是模塊化區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)和 DA 層,Astria 對(duì)其非常熟悉。創(chuàng)始人 Josh Bowen 曾在 Celestia 工作過(guò),Astria 的介紹性博客中多次提到該項(xiàng)目及其生態(tài)系統(tǒng)。
圖 7:Astria 的共享排序器網(wǎng)絡(luò)
圖 8:聚焦于 L2 流程的三個(gè)關(guān)鍵層,我們可以看到rollup如何傾向于利用自己的專有排序器和以太坊的 DA 功能(我們還顯示了以太坊 L1 本身作為對(duì)比)
圖 9:Astria發(fā)展集群的不同組成部分
Radius
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