Optimism為何能成「超級鏈」：統一全...

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Optimism為何能成「超級鏈」：統一全部Layer2，打造Rollup鏈工廠

Optimism為何能成「超級鏈」：統一全部Layer2，打造Rollup鏈工廠

發表於 2023-04-06 20:00 作者：區塊鏈情報速遞pro

Layer2 明星項目 Optimism 正在踏上建立超級鏈的旅程，目的是通用 L2 作為可以部署 L3 的結算層來提取價值，本文將詳解 Optimisim 超級鏈的技術特點，以及 Optimisim 如何建立統一的 Rollup 生態系統。（前情提要：多維度比較 Arbitrum 與 Optimism 生態，誰會是以太坊 L2 擴容方案贏家？）（背景補充：L2 解讀》為何對 Optimism 生態未來感到「樂觀」？）

長期以來，Rollup 一直是擴展以太坊的重要計劃。通過在單獨的鏈上執行交易並將壓縮的結果批次發布回以太坊，與 L1 相比，交易吞吐量明顯更便宜且性能更高。

通用 rollup，如 Optimism Mainnet 和 Arbitrum One，使智能合約應用程式能夠無需許可地部署在 L2 上。然而，簡單地發布回 Layer1 並不是擴容的萬能解決方案。通用 L2 最終面臨：

隨著應用程式爭奪 rollup 空間，擁塞加劇
不共享公共基礎設施的 rollup 之間存在流動性斷裂和跨鏈橋接風險
增加開發人員跨多個鏈部署應用程式的開銷
浪費了不斷開發更新 L2 的精力，而不是為自由和開放的基礎設施做出貢獻

此外，智能合約應用程式在功能方面僅限於部署它們 rollup 的一般配置，將以太坊生態系統擴展到新生用戶將需要更大程度的開發人員自由度和可組合性。

以以太坊為中心的 Rollup 生態系統

為了應對這些挑戰，以太坊擴展中越來越多的敘事圍繞著具有共享基礎設施的可組合 Rollup 生態系統展開。以以太坊為中心的 Rollup 生態系統將受益於可定制的執行環境、簡化的跨鏈通信以及應用程式和生態系統開發人員的盈利途徑。

到目前為止，至少有四個以太坊擴容項目採用了這種方法，每個項目都有自己的文化、價值累積機制和技術設計。

雖然大多數項目尚未公佈其完整的實施細節，但其中包括 Arbitrum、zkSync 和 Starknet 在內的大部分項目都打算通過使用其通用 L2 作為可以部署 L3 的結算層來提取價值。Polygon 等其他可能會強制執行 MATIC 代幣質押，以使用其 zkEVM 的各個實例的共享基礎設施。

另一方面，Optimism 在超級鏈上採取開放的方式——避免限制性商業許可、L2 結算鎖定以及強制執行的代幣質押和交易費用。憑藉低進入門檻和豐富的公共產品計劃，rollup 構建者被激勵使用 Optimism 工具進行構建。所吸引的價值變成了冪律函數，每個新的 rollup 都會吸引新的應用程式、用戶，並最終吸引費用，其中很大一部分會持續用於資助以太坊公共產品。

超級鏈導覽

超級鏈 Superchain 是使用 OP Stack 構建的以太坊對齊鏈的集合，OP Stack 是支撐 Optimism 生態系統的軟體。這包括通用的 Optimism Mainnet L2 和任何使用開源程式碼構建可定制的模塊化鏈的鏈。使用 OP Stack 構建並由 Optimism Collective 管理的鏈稱為「OP 鏈」。它們可以是特定於應用程式的、通用的，或者他們的社群想要的任何東西。

在較高層面上，超級鏈將具有以下特點：

L1 上的橋樑，用於啟動和管理OP 鏈
通過 Optimism Collective 進行集體治理
共享排序協議的市場，將為選擇加入的 OP 鏈提供原子跨鏈可組合性
不共享定序器集的 OP 鏈的消息傳遞層

每個功能都引入了新的技術、社會和經濟原語，作為超級鏈生態系統的一部分，如下圖所示。

鏈工廠與治理

每個 OP Chain 都將連接到鏈工廠（Chain Factory），這是以太坊 L1 上的橋接智能合約。這座橋將由 Optimism Collective 管理。因此，OP Chains 將共享源自以太坊共識的安全性以及 Optimism 社群的社會決策。

該橋將包含與鏈相關的所有配置信息（鏈 ID、gas 限制等），從而解鎖以下功能：

任何給定 OP 鏈上的操作節點將能夠確定性地推導超級鏈中所有 OP 鏈的狀態
鏈的合約地址將能夠在部署之前計算出來，允許在加入超級鏈之前在鏈上進行活動。這對於在將執行環境插入證明系統之前對其進行測試或試驗可能很有用。

OP Chain 的安全性由證明系統維護，證明系統是一個獨立於 rollup 操作的過程，稱為鏈推導。審查阻力得以保留，因為用戶將能夠使用該橋繞過惡意定序器並直接向 L1 提交交易。

排序‍

超級鏈設想了一個互連的 OP 鏈網路，其中一些將共享一個排序器集。自排序、利用 Optimism Collective 的排序器或爭取去中心化排序器集服務的決定將由每個 OP 鏈自行決定。預計第三方去中心化排序協議的市場將會出現。

自排序引入了一種新的收入模式，開發者可以從他們發布的鏈中獲取費用和 MEV。分散的排序器將同時服務於多個 rollup，並使用加密經濟激勵措施來讓運營商負責。共享排序器可以實現原子和信任最小化的跨鏈 rollup 通信，因為節點同時在各個鏈上生成塊。這是依賴於異步跨鏈消息傳遞的消息傳遞層（如 IBC）的關鍵互操作性改進。共享定序器的其他預期好處包括：

由於沒有中間橋或消息傳遞層，因此攻擊面較小。
橋接時，任何一方都不會擔心鏈重組。
通過消除跨鏈共識驗證的需要來降低成本。

雖然細節尚未確定，但 Optimism 設想了一個排序模型，其中第三方價值捕獲被最小化，以有利於 OP Stack 的價值產生應用程式和公共產品資金。超級鏈排序模型的早期模型涉及拍賣，潛在的排序者向網路支付排序權並賺取他們的費用份額和 MEV。排序者可能還需要與追溯性公共產品資助（RPGF）分享部分費用收入。

推導：rollup操作

Op-chains 使用鏈推導進行操作，其中規範的 L2 鏈由排序器和驗證器計算，他們注入 L1 塊數據、L2 交易數據和來自 L1 的新存款。定序器處理事務、構建塊並將壓縮的塊批次發佈到 L1。驗證者追蹤定序器，如果他們發現無效輸出，則用欺詐證明來挑戰他們。

證明：提款和橋接

在將資產提取到 L1 或橋接到其他鏈時，證明系統至關重要，因為它用於確保外部鏈和內部 rollup 在兩個系統中就資產狀態達成一致。Superchain 最終將使用 Cannon 欺詐證明引擎來處理 L1 提款糾紛。此外，由於其模塊化設計，超級鏈將能夠同時支持多個冗餘證明實施。如果 Optimism 社群需要，這包括實施有效性證明。

如前所述，OP 鏈可以通過鏈工廠同步彼此的狀態。這成為不共享定序器集的 OP 鏈的 L2 到 L2 橋接的基礎。每個 OP 鏈將確定他們願意使用此共享消息傳遞層做出的安全保證。對於某些人來說，推導過程可能就足夠了，但類似於 L1 取款，確保這種 L2 到 L2 橋的有效性將需要一個證明系統來驗證每個 OP 鏈在傳輸時的狀態。後者代表了基於證明的橋接和去中心化排序協議通過保護跨超鏈交易來多樣化其產品的機會。

超級鏈進展

Superchain 的初始版本預計將在 2023 年某個時候推出。2 月，Coinbase 宣布打算在未來幾週 Optimism 主網升級到 OP Stack 後推出第二個 OP 鏈Base。Coinbase 作為 OP Stack 的核心開發人員加入了 OP Labs，他們一起首先處理排序和共享消息傳遞層。兩方打算在年底前推出 alpha 欺詐證明引擎和驗證器集。

漸進式權力下放

在此過程中，超級鏈將有各種不同的組件去中心化。即鏈工廠可升級性，實現去中心化排序，實現證明系統。

超級鏈總是需要某種形式的去中心化治理。這將首先包括一個鏈工廠可升級性安全委員會，但在未來，Optimism 主網可能會承擔協調和管理超級鏈的新角色。

至於證明系統，alpha 版本將包含一組經過許可的簽名者，在出現爭議的情況下證明無效的狀態根。他們將充當最後一道防線，在 Cannon 欺詐證明引擎可用之前驗證提款聲明不包含無效輸出。

未來調整

OP Stack 最初提供安全默認值，OP 鏈必須遵循這些默認值才能成為超級鏈的一部分。用實驗模塊替換標準模塊的鏈被認為是「駭客」。然而，在未來，超級鏈可能包含由 Optimism 治理決定的被駭客攻擊的鏈。這些可能包括：

交換執行層
換出數據可用性層
同時使用多個證明系統

雖然不是在協議級別，但另一個有趣的發展是可自動擴展的智能合約，以抵消 OP Chain 狀態膨脹。在超級鏈中，「開始將鏈視為商品——可互換的計算資源成為可能。」應用程式用戶可以在不破壞現有邏輯的情況下從一個 OP 鏈遷移到另一個。

競爭分析

Optimism 是首批解決可組合以太坊 rollup 生態系統的項目之一，最近幾個月，許多 L2 競爭對手都宣布了自己的項目。雖然每個項目都有不同的設計、價值獲取機制和文化，但 rollup 生態系統的擴散是以太坊未來應用程式開發的關鍵敘事和基礎設施解鎖。

可組合的多鏈生態系統現在才出現在以太坊生態系統中，但當你縮小範圍時，這個想法並不新鮮。在高層次上，它們可以分為三種不同的模型：

應用鏈（具有共享安全性）
分形擴容
L2 Rollup 生態系統

應用鏈生態系統

以太坊的早期繼承者，Cosmos 和 Polkadot 開始著手緩解網路擁塞，並出現可互操作的應用鏈，每個應用鏈都有自己的社群和用例。應用鏈是使用通用開發框架（Cosmos SDK 和 Substrate）和最小化信任的消息傳遞協議（IBC 和 XCM）構建的。

Polkadot： Polkadot 可以說是擴容的先驅。它是最早的網路示例之一，該網路將執行與共識和數據可用性分離開來，並具有由其主鏈驗證器共享安全性的特點。這些鏈的用戶不向 Polkadot 主鏈驗證者支付費用，也不需要使用 DOT 作為費用代幣。Polkadot 從開發人員那裡獲取價值，因為平行鏈需要提前將 DOT 綁定近兩年，而平行線程以現收現付的方式運作。大多數基於 Polkadot 的鏈從他們的社群眾籌 DOT，以便有足夠的聯繫來加入生態系統。Moonbeam 是 2021 年底第一次平行鏈拍賣的獲勝者，以今天的價格採購了超過 2.1 億美元的 DOT。在證明產品市場適合性之前，眾籌如此大量的資金對社群來說是一個沉重的負擔。
Cosmos：直到最近，Cosmos 生態系統中的所有鏈都需要引導自己的驗證器集。但上個月，Cosmos Hub 採用了 Replicated Security，「消費者鏈」可以選擇使用 Cosmos Hub 驗證器集。Cosmos Hub 通過自定義分配交易費用和代幣通膨來提取價值。消費者鏈可以選擇 ATOM、原生代幣或任何其他代幣（例如穩定幣）作為交易費用。

雖然Polkadot 和Cosmos 擁有共享的安全性和信任最小化的橋接，但目前兩者都限制在大約 100 個可以加入其生態系統的鏈。此外，這兩個網路都沒有受益於共享排序器集支持的原子跨鏈可組合性。這些生態系統中的鏈必須運行各自網路中其他鏈的全節點（Polkadot）或輕節點（Cosmos），以驗證傳入區塊的狀態並處理跨鏈交易。這些消息傳遞層是異步的。意思是，在鏈之間發送 token 時至少有兩個塊的延遲。這種延遲使得金融交易，尤其是那些具有低延遲要求的金融交易，如閃電貸，在應用鏈網路中不太理想。

分形擴容生態系統

分形擴容是指主要關注使用 L2 結算層的 L3 上 rollup 的互連網路的項目。然而，這並不排除這些項目最終在 L2 上提供無需許可的 rollup。這樣做最終將取決於項目的許可模式。

在深入探討此類 rollup 生態系統之前，先快速回顧一下用於構建 rollup 的主要框架：

以以太坊為中心：Rollup SDK 以構建「智能合約」rollup，結算到基於以太坊的鏈（以太坊 L1 或 L2 等）。
以Cosmos 為中心：「主權」或「結算」rollup 使用 Cosmos SDK 的修改版本構建。這些鏈條大多採用基於 Celestia 的 rollup，並通過 IBC 從消息傳遞中獲益。

但是，rollup 框架沒有嚴格和快速的規則。大多數 rollup SDK 的最終目標是可定制的、與鏈無關的解決方案。

出於此分析的目的，結算到 L2 的以以太坊為中心的 rollup 和結算到 Celestia 上的 rollup 的以 Cosmos 為中心的 rollup 被視為相同的基本業務模型。兩者都通過強制使用中間層或結算層來提取價值，以通過橋接和批量提交費用為各自的協議帶來價值。

提供 rollup 結算層的項目充當一種服務，可以減輕開發人員插入底層共識和數據可用性層的需求。以 Cosmos 為中心的 rollup 結算層的價值主張包括：

作為共享流動性中心，Celestia L1 不管理代幣。
除了 IBC 的默認信任最小化橋接之外，還提供共享排序器服務（額外的收入來源）。
許多，如 Eclipse 和 Saga，提供無程式碼匯總部署服務，以進一步簡化構建過程。

另一方面，與連接到以太坊 L1 的獨立 rollup 相比，以太坊上提供的新興結算層（例如 Arbitrum Orbit、Starknet L3s 和 zkSync Hyperchain）的主要吸引力在於更便宜的 inter-rollup 橋接。這是因為目前存在的基於以太坊的rollup（不共享排序器集）必須在橋接到另一條鏈之前向下橋接一個層。對於終端用戶來說，從 L3 > L2 > L3 必然比 L2 > L1 > L2 便宜。

Arbitrum Orbit（以及當時的 Starknet 和 zkSync Hyperchain）將通過強制穩定的建設者流入來獲取價值，這些建設者支付協議以在其鏈上安頓下來。任何人都可以使用 Nitro 匯總 SDK 自由定制和啟動匯總，只要他們依賴通用 Arbitrum 鏈（One 和 Nova）進行結算。這轉化為從 rollup 開發人員到 Arbitrum 排序器（目前由 OffChain Labs 運營，但可以由 DAO 自行決定更改）獲取的收入。使用 Nitro 構建的 rollup 也將能夠在以太坊 L1 上作為自己的 L2 啟動，但這需要明確的 DAO 許可。Arbitrum 正在有效地將其程式碼庫的使用視為一種服務，其社群可以控制他們從誰那裡獲取價值。

以以太坊為中心的結算層尚未確認共享排序模型以從其生態系統中獲取價值。這可能涉及由各自的 token 保護的分散排序，或者可能被抽像到第三方協議，這是開發人員考慮增強L3 可組合性的額外費用。

L2 Rollup 生態系統

雖然 L1 結算對於建立在以太坊上的 rollups 來說當然是可能的，但 rollups 的生態系統是否這樣做最終取決於項目的許可模式。到目前為止，超級鏈在自己的道路上，為以以太坊為中心的 rollup 生態系統提供 L1 結算。Sovereign Labs 和 Polygon 似乎也在創建 L2 rollup 生態系統，但他們的實施細節因此遠不明確。

Sovereign： Sovereign Labs 正在構建 Sovereign SDK；專門用於ZK-rollups 的以Cosmos 為中心的rollup SDK。使用Sovereign SDK 構建的鏈旨在實現本地互操作，並將適應任何現有的L1。目前尚不清楚該協議打算如何從其正在開發的生態系統中提取價值，但Sovereign 程式碼庫目前使用Apache 2.0 許可證，這意味著任何人都可以自由使用或修改其程式碼。
Polygon zkEVM： Polygon zkEVM 模型似乎需要某種形式的MATIC 代幣質押和交易費用，才能加入其結算到以太坊L1 的rollup生態系統。由於rollups 沒有解決定義上的共識問題，因此不需要傳統的PoS 驗證者質押。這意味著MATIC 質押將用於某些其他目的，例如rollup排序器或排序器集的綁定機制。如果是這樣，這將鎖定用戶和開發人員將Polygon 的代幣用於其zkEVM 生態系統中的鏈。

超級鏈的用武之地

超級鏈存在於一個具有各種新興競爭對手和提取價值方法的市場中。超級鏈的不同之處在於它不是從個人用戶或開發人員那裡獲取價值，而是從服務提供商那裡獲取價值，以換取參與其生態系統的權利。這筆收入將用於支持網路的公共產品。Superchain 的選擇加入排序模型很可能會涉及拍賣，其中潛在的排序者將需要支付排序權並賺取他們的費用份額。排序者可能還需要與RPGF 分享一部分費用收入。

Rollups 將能夠無需許可地部署到L1、L2 或任何他們喜歡使用OP Stack 的地方。通過添加到以太坊，OP Stack 受益於經過實戰測試的程式碼以及現有的用戶和開發人員基礎。因此，OP Stack 既可以提高構建者的增長率，也可以拓寬他們構建的設計範圍。

選擇加入超級鏈就是選擇加入鏈工廠的集體治理，並使用橋接L1 並訪問信任最小化的跨鏈消息傳遞。這種模式的一個潛在缺點是，橋接的升級決策掌握在更廣泛的OP 社群手中。這可能是參與治理以及因此使用OP 代幣的關鍵驅動因素，並且符合Optimism 的集體運作模式。然而，不同意批准的治理決策的OP 鏈將被要求離開或吞下對rollup 生態系統的更改。並非所有開發人員都願意犧牲對其鏈的這種級別的主權。

到目前為止，超級鏈策略是競爭激烈的rollup生態系統中最寬鬆的。這與OP Stack 的可用性相結合，導致了早期的成功，因為Optimism 的程式碼庫是所有L2 中分叉最多的。在推出Superchain 之前，OP Stack 的格局已經在擴大。隨著無程式碼平台Conduit 的發展以啟動和管理OP 鏈，它可能會增長得更多。

開發的簡易性與選擇加入的共享排序模型相結合意味著進入門檻低，協議開發人員在超級鏈中建立業務的自由度高。此外，RPGF 的成果有望增強已經免費的工具包，以激勵未來的優化。

總結

Optimism 社群正在踏上建立超級鏈的多年旅程，超級鏈是一個以以太坊為中心的互連 rollup 生態系統。超級鏈的價值主張是以太坊的可持續擴張，與共同的基礎設施和基於社群的決策結合在一起。超級鏈旨在為選擇加入的開發人員提供最大價值，而不是尋找提取價值的方法。借助來自測序收入的 RPGF，這應該會導致可組合的新應用程式和業務模型的激增。對於最終用戶來說，這看起來像是一個經濟高效的計算平台，適用於金融用例和其他類似應用程式。在概率世界中，可能性範圍越大越好，超級鏈也許將提供廣闊的機會和潛力。