幣安研報：去中心化排序器深度研究

發表於 2023-08-28 12:06 作者： MarsBit

作者：Binance Research，編譯：Lynn，MarsBit

1. 要點

❖ 交易排序已成爲第二層（"L2"）領域一個日益嚴重的問題。第二層rollup的主要作用是爲廉價交易提供安全的場所。L2 rollup爲用戶提供執行層，然後將他們的交易數據提交給上級第一層（"L1"），即以太坊的 Arbitrum、Optimism、zkSync 等。

❖ 排序器是有權將這些交易排序成組的實體。排序器接收來自用戶的無序交易，在鏈外將其處理成組，然後生成一批壓縮的有序交易。然後，這些交易可被放入區塊並發送到父 L1。

❖ Rollups 實際上不需要排序器；這只是一種設計上的選擇，目的是以更低的費用和更快的交易確認速度爲用戶帶來更好的體驗。例如，就像大多數rollup使用以太坊基礎層來獲得數據可用性一樣，它們也可以使用基礎層來進行排序。然而，以太坊的基礎層可能相對低效和昂貴。這意味着，迄今爲止，每一個主要的 L2 rollup 項目都發現，運行一個中心化測序器更方便、更便宜，而且對用戶更友好。

❖ 由於排序器控制着交易的排序，因此它有權審查用戶交易（盡管完全審查不太可能，因爲用戶可以直接向 L1 提交交易）。排序器還可以提取最大可提取值（"MEV"），這可能會對用戶群造成經濟損失。此外，有效性也可能是一個大問題，即如果唯一的中心化排序器宕機，那么用戶將無法使用該排序器，整個rollup都會受到影響。

❖ 問題的解決方案是共享、去中心化排序器。共享排序器本質上是爲rollup提供去中心化服務。除了解決審查、MEV 提取和有效性等問題外，共享排序器還引入了跨rollup的功能，开啓了各種新的可能性。Espresso、Astria 和 Radius 正在开發創新的共享排序解決方案，它們在各自的架構中具有各種獨特的功能。Espresso 試圖利用 EigenLayer 來引導其網絡，而 Astria 則與模塊化數據可用性網絡 Celestia 保持密切聯系。Radius 則將其獨特的加密 mempool 帶到了對話中。

2. 簡介

隨着以太坊 L2 循環生態系統的不斷普及，一個經常被忽視的方面就是排序器。排序器負責交易排序，通過rollup使用排序器，可以提供更好的用戶體驗、更低的費用和更快的交易確認。然而，問題在於，迄今爲止，所有主要的以太坊 L2 公司都發現，運行自己唯一的中心化排序器最爲方便、用戶友好且成本更低。考慮到排序器在交易審查、MEV 提取和創建單點故障（即有效性問題）方面所擁有的權力，這可能會被視爲一種不可取的結果，也不符合加密貨幣的精神。

雖然大多數加密貨幣公司都已經解決了各自排序器的去中心化問題，並將其作爲路线圖的一部分，但對於如何實現去中心化還沒有達成真正的共識。我們還應該注意到，Arbitrum 和 Optimism 自 2021 年下半年以來都已推出了自己的解決方案，可以說，它們在去中心化排序器方面還沒有取得實質性進展。

在本報告中，我們將仔細研究排序器的作用和以太坊rollup空間的現狀。然後，我們深入探討了正在研究解決方案的項目，即去中心化的共享排序網絡。我們將詳細介紹這些項目及其解決方案的獨特之處。我們還思考了這對以太坊 L2 rollup領域的未來發展可能意味着什么。

3. 什么是排序器？

退一步說，區塊鏈是一個分布式數據账本，由按區塊排序的帶有時間戳的交易數據組成。最初，這些交易數據是無序和無組織的。在經過排序後，可以將其組織成區塊並執行，以創建區塊鏈的新狀態。對於像以太坊這樣的第一層（"L1"）區塊鏈，這種交易排序發生在以太坊基礎層本身。

在以太坊最受歡迎的可擴展性解決方案——Layer-2（"L2"）rollup層中，交易排序已成爲一個日益嚴重的問題。請記住，rollups 的主要作用是爲用戶提供一個安全的廉價交易場所。簡單來說，L2 rollup爲用戶提供執行層，然後將其交易數據提交給上級 L1，即以太坊的 Arbitrum、Optimism、zkSync 等。提交給 L1 的單批交易通常包含數百或數千個壓縮的 L2 交易，從而降低了向 L1 發送數據的成本。

在 L2 rollup世界中，排序器是有權將交易排序成組的實體。排序器接收來自用戶的無序交易，在鏈外將其處理成組，然後生成一批壓縮的有序交易。然後，這些交易可被放入區塊並發送到父 L1。成批的交易還可以在數據可用性（"DA"）層（通常是以太坊，用於當前的大多數rollup）上使用。它還向用戶提供軟承諾，即在收到用戶的交易後，排序器會提供一個近乎即時的收據作爲 "軟確認"（1）。而 "硬確認 "是在交易被發送到 L1 層之後收到的。

圖 1：排序器的應用範圍？

爲什么 Rollups 要使用排序器，爲什么它是一個問題？

從根本上說，排序器有一個非常明確的目標：改善用戶體驗。使用排序器進行 L2 交易類似於使用 "快車道"，這意味着費用更低，交易確認更快。事實上，排序器可將成百上千（2）筆 L2 交易批量壓縮成單筆 L1 交易，從而節省gas費。此外，排序器提供的軟確認意味着rollup交易能夠爲用戶提供快速的區塊確認。這種組合有助於改善用戶使用 L2 循環的體驗。

重要的是要記住，rollup並不需要排序器；它只是爲了更好的用戶體驗而做出的設計選擇。例如，就像大多數rollup使用以太坊 L1 來提高數據可用性一樣，它們也可以使用它來進行排序。以太坊基金會的Justin Drake最近稱這些爲 "基於rollup"（3）。然而，以太坊的基礎層很可能相對低效和昂貴，特別是考慮到 L2 交易量很大。從本質上講，rollup的交易吞吐量將受到以太坊 L1 數據排序率的限制。用戶還將經歷與在以太坊上交易相同的交易確認延遲。這意味着，迄今爲止，每一個主要的 L2 延展項目都發現，運行一個中心化排序器更方便、更便宜、更易於用戶使用。雖然 L2 用戶可以直接向 L1 提交交易以繞過排序器，但他們必須向 L1 支付交易gas費，而且交易可能需要更長的時間才能最終完成。這在很大程度上違背了利用 L2 rollup執行交易的初衷。

圖 2：排序器可幫助將多個交易聚合爲單個 L1 交易，從而使 L2 上的交易成本比以太坊 L1 上的交易成本低數倍。

鑑於排序器控制着交易的排序，理論上它有權不將用戶交易納入其中（不過，如果用戶有能力並愿意支付gas費，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（稍後詳述），這可能會對用戶群造成經濟損失。如果只有一個排序器，就像目前所有主要rollup交易的情況一樣，中心化的風險就會更大。在這種情況下，有效性可能會成爲一個問題，即如果唯一的排序器出現故障，那么整個rollup都會受到影響。多排序器設置可以降低這種風險。

通過這種設置，排序器可被視爲用戶的半信任方。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，導致用戶支付額外的gas費，並從用戶的交易中獲取價值。

MEV 的相關性

MEV 在這裏尤爲重要。MEV 指的是從區塊生產中獲得的價值，超出了一階採礦（或質押）區塊獎勵和gas費。它是通過操縱區塊內的交易，即通過納入、排除和改變交易順序來提取的價值。例如，提取 MEV 的常見形式包括前置運行和三明治攻擊。

鑑於排序器在 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，由於這些定序器通常由項目本身或附屬團隊運行，例如 OP Mainnet 的樂觀基金會（4）和 Arbitrum One 和 Nova 的 Arbitrum 基金會（5），許多用戶擔心他們無法看到潛在的 MEV 抽取。即使沒有這些顧慮，隨着項目運行自己的中心化排序器，這些協議的不可信和去中心化程度也會對用戶造成影響。這些協議的可信度和去中心化肯定會受到質疑。

排序器市場現狀

在撰寫本文時，所有主要的以太坊 L2 版本都依賴於中心化排序器。隨着越來越多的以太坊交易轉移到 L2 解決方案上，盡管以太坊的驗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）都會受到以唯一排序器爲形式的中心化力量的影響。

圖 3：所有頂級以太坊 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都已經解決了各自排序器的去中心化問題，並將其作爲路线圖的一部分。雖然這是一個積極的信號，表明去中心化是 L2 愿景的一部分，但我們應該注意到，Arbitrum 和 Optimism 自 2021 年末就已推出了自己的解決方案，可以說，它們在去中心化排序器方面尚未取得實質性進展。

圖 4：所有頂級rollup都在其文件中處理了排序器去中心化問題

大多數頂級公司似乎都將資源用於改進其核心產品和功能，而不是專注於權力下放。這並不完全是一種批評，因爲在競爭激烈的環境中，在擁有有競爭力的產品之前就專注於去中心化並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，隨着網絡公司的成熟，這種觀點正在發生變化，人們的討論正迅速轉向排序器去中心化和提高可信度。

其他問題

值得強調的是，關於依賴中心化排序器所帶來的風險程度存在一些討論。

如上所述，由於排序器控制着交易的排序，它們可以排除用戶交易，也可以提取 MEV。然而，排序器最終也無法將用戶完全排除在rollup交易之外。用戶可以繞過排序器，直接向 L1 提交交易（只要他們樂意並愿意支付增加的gas成本）。雖然行爲不當的排序器可能會導致交易延遲和用戶承擔額外費用，但它最終無法完全審查。在此之前，沒有任何一家大型 L2 公司極其專注於去中心化其排序器，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 仍是一個問題，尤其是像 OP Mainnet(6) 這樣的私有 mempool。

也許，更大的問題在於實時性。鑑於主要的rollup程序都在運行唯一的中心化排序器，如果這些排序器出現問題，整個rollup程序都會受到不利影響。雖然用戶仍然可以通過直接訪問 L1 來完成交易，但這並不是一個特別持久的方法，而且不太可能對大多數交易起作用。請記住，使用 L2 rollup的全部意義在於節省交易成本。鑑於加密貨幣背後的基本理念之一是防止依賴唯一的中心化提供商（就像在傳統金融領域一樣），排序器中心化顯然是一個亟待解決的重要問題，也是共享排序器將爲 L2 rollup 市場帶來的關鍵解鎖之一。

4. 解決方案：去中心化共享排序器

概述

解決上述問題的新方案是去中心化共享排序器。雖然不同項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。這裏的 "共享 "指的是多個不同的rollup可以使用同一個網絡，也就是說，來自多個rollup的交易在排序之前會被聚合在一個內存池中（有助於減少 MEV 提取和審查的可能性）。這裏的 "去中心化 "指的是領導者輪換的概念，即並不總是由單個行爲者對所有交易進行排序，而是從一組去中心化的行爲者中選出一個領導者。這有助於防止審查，並提供有效性保證。

這與各種不同的 L1 使用領導者輪換機制的運作方式非常相似。事實上，構建去中心化排序層與構建去中心化 L1 類似，即需要構建驗證器集。正如我們在本節後面將看到的，不同的項目採取了不同的方法來滿足這一要求。

共享排序器旨在緩解 MEV 提取問題，提供抗審查能力，並提高rollup的有效性保證，即解決中心化排序器所面臨的問題（如上所述）。此外，還有兩點值得注意：

• 去中心化即服務： 共享排序器解決方案旨在爲任意數量的rollup提供排序器去中心化服務。然後，所有這些rollup都將受益於去中心化網絡所能提供的抗審查性和實時性，而無需自行建立該網絡。鑑於這可能是一個非常昂貴和耗時的過程，這是共享排序器網絡的一個主要賣點。請記住，目前還沒有任何一家公司對其排序器進行去中心化，而且它們中的大多數都有足夠的資金(7)(8)(9)來這樣做，這意味着這並不是一個完全微不足道的問題。如果 Astria 或 Espresso 這樣的公司能夠提供开箱即用的排序器去中心化服務，那么rollup公司就可以繼續專注於差異化和優化性能，從而更好地服務於不同的用戶。

• 跨rollup可組合性：由於這些共享排序器解決方案旨在處理多個rollup的交易排序，因此能夠提供目前無法提供的獨特互操作性保證。例如，用戶應能指定，當且僅當 Rollup 2 上的不同交易也包含在同一區塊中時，Rollup 1 上的交易才能包含在該區塊中。通過啓用這種有條件的交易包含，共享排序器可以釋放新的可能性，包括原子跨rollup套利。

許多項目都在研究共享排序解決方案。我們將在下文中重點介紹幾個及其战略。

Espresso

Espresso Systems 是一家致力於構建將 Web3 引入主流的工具的公司，尤其關注 L2 rollup 和以太坊生態系統。在开發共享排序器之前，他們一直致力於改善區塊鏈隱私，开發了 CAPE (10) 應用程序。他們還通過 Jellyfish (11) 密碼學庫和 Hyperplonk (12) 等其他倡議爲开源开發者工具做出了貢獻。

2022 年 11 月，Espresso 开始分享他們在 Espresso Sequencer 上的工作。

• 概述

• Espresso 排序器是一個去中心化共享排序網絡，旨在去中心化rollup，同時提供安全、高吞吐量、低延遲的交易訂單和數據可用性。

• 它的設計目的是處理rollup的去中心化排序和數據可用性，在rollup和底層 L1 之間充當中間件網絡。

• Espresso Sequencer 的設計與虛擬機（"VM"）無關，也就是說，它可用於非以太坊虛擬機，也可用於零知識（"zk"）虛擬機和樂觀虛擬機。

• 它是如何運作的？

• 排序器的核心是共識協議 HotShot。HotShot 以 HotStuff (13) 共識協議爲基礎，結合了多個不同領域 (14) 的最新發展成果（起搏器、可驗證信息發布（"VID"）等）。

• HotShot是开放的、無權限的，它將參與排序器網絡的權力下放，在提供高吞吐量和快速最終結果的同時，還保證了安全性和有效性。HotShot 採用的是攝取證明（"PoS"）安全模型，Espresso 團隊對其提出的關鍵要求之一是在不影響驗證器集規模的情況下實現強大的性能。具體來說，HotShot 至少應能擴展到包括所有以太坊驗證者（目前超過 70 萬（15））的參與。

• Espresso Systems 試圖通過使用以太坊現有的驗證器集，爲其排序器實現以太坊級別的安全性。這種設置有兩個關鍵原因：

• 安全性：啓動去中心化 PoS 共識協議的成本極高，而且需要耗費大量能源。即便如此，獲得足夠數量的網絡參與者也可能是一個巨大的挑战。通過使用與以太坊相同的驗證器，排序器可以達到自身很難達到的安全性、有效性和去中心化水平。Espresso 排序器可以從與被公認爲僅次於比特幣的第二大去中心化加密貨幣共享加密經濟安全中獲益。

• 激勵一致： 從概念上講，讓以太坊 L1 驗證者參與運行以太坊 L2 rollup所運行的協議是合理的。在實際操作中，在中心化排序器設置中，rollup產生的幾乎所有費用和 MEV 都可能被排序器獲取。如果沒有（或很少）與 L1 驗證器共享這些價值，那么就有理由擔心這是否會影響rollup的安全性。例如，L1 驗證者可能會被賄賂以分叉rollup，從而獲得比誠實管理rollup合約更多的利潤。將排序器去中心化，並與 L1 驗證者合作確保其安全性，是減少此類擔憂的好方法。

• Espresso 將尋求通過重置合約，特別是與 EigenLayer 建立這種合作關系。通過 EigenLayer 重定價，用戶可以在多個協議中質押他們的以太坊和以太坊流動性質押代幣（"LST"），從而將經濟安全性擴展到以太坊本身之外。他們這樣做可以賺取費用作爲回報，但他們也同意額外的削減條件。再質押是一種補貼進入該系統的有效方式，因爲質押者不需要部署額外的資本，只需使用他們之前質押的以太坊即可。這降低了確保其他協議安全的資本成本，意味着 Espresso Sequencer 可以獲得以太坊的入股資本基礎和去中心化驗證器集，而無需啓動自己的驗證器集。

• 提拉米蘇數據可用性 (16)

• 正如前面所強調的，大多數rollup依賴於 L1 區塊鏈（如以太坊）來提供數據。然而，這並不理想，因爲以太坊等 L1 區塊鏈上的區塊空間稀缺且非常昂貴，因此會給用戶帶來高昂的交易費用——這是一個不理想的結果。Espresso Systems 使用其高效的 Tiramisu 數據可用性解決方案來解決這一問題。

• 就像經典的意大利甜點一樣，提拉米蘇解決方案有三個新穎的層次。它們共同確保向需要數據的各方提供數據——在我們的案例中，就是向排序器訂購交易的各個rollup。

• 提拉米蘇的基礎層被稱爲 Savoiardi。這是一個抗賄賂層（類似於以太坊的 danksharding 提議），提供最高級別的安全性。然而，由於這一特性，它是三個層中對用戶最不友好的一層。爲了解決這個問題，Espresso 在其解決方案中增加了兩層。

• Mascarpone 是中間層，通過選舉一個小型的數據管理委員會來保證高效的數據恢復。

• Cocoa 被恰當地命名爲整個系統的 "頂層灑水"。Cocoa 通過爲 Tiramisu 提供內容交付網絡，幫助 Tiramisu 提供 "Web2 級性能"。這有助於高效的數據恢復，並大大加快了數據傳播速度。鑑於該層本質上是中心化的(17)，它完全是可選的，沒有它，Tiramisu 也能完美運行。它有助於加快數據可用性，而且可以很容易地更改或刪除。

• 我們應該注意的是，Espresso Systems 在設計其協議時考慮到了靈活性和模塊化，使用其排序器的rollup設備如果不想使用 Tiramisu，也可以使用任何其他數據可用性解決方案。

圖 5：Tiramisu 數據可用性解決方案的三個層次

• 著名合作夥伴 (18)

• 自七月份以來，Espresso Systems團隊一直在不斷宣布合作夥伴關系。EigenLayer是第一個宣布此類合作關系的公司，鑑於其在Espresso Sequencer架構中的重要性，值得密切關注其發展情況。EigenLayer 本身於 6 月 14 日推出了第一階段主網。

• 在宣布Doppio測試網的同時，Espresso還宣布與Polygon zkEVM建立合作夥伴關系。這一合作代表着Espresso排序器與全功能zk-rollup（Polygon zkEVM的分叉）的首次端到端集成。測試網絡允許用戶向分叉提交交易，然後由運行Espresso的HotShot協議的節點進行路由和排序。

• Espresso支持啓用了IBC(19) Cosmos SDK鏈的Injective將其定序器集成到Cascade中。Cascade 是 IBC 生態系統的首個鏈間 Solana SVM rollup，首次允許在 Injective 和更廣泛的 IBC 生態系統上部署 Solana 合約。與 Cascade 的測試網集成預計將於 2023 年底完成，主網預計將於 2024 年完成。

• AltLayer 也加入了 Espresso Systems 生態系統。AltLayer是一個啓動即服務（rollup-as-a-service）平台，允許开發人員啓動支持多虛擬機的高擴展性啓動。通過雙方的合作，开發人員將能夠決定是否使用 AltLayer 的解決方案和/或 Espresso Sequencer 啓動他們的啓動程序。雙方團隊還將合作开發其他集成產品，看看他們的設計如何互補。

• Espresso Systems正在與Caldera合作部署基於OP Stack的樂觀rollup，該rollup使用了Espresso Sequencer和Tiramisu。Caldera 使开發人員能夠爲其應用程序部署定制的rollup。在部署該擴展後，未來在 Caldera 基礎上構建的 L2 將能夠輕松選擇使用 Espresso Sequencer 和 Tiramisu 作爲其擴展的插件組件。

• 第三層（"L3"）即服務公司 Spire 宣布將與 Espresso Sequencer 和 Tiramisu 集成。Spire的基礎設施允許开發人員在zkEVM L2之上輕松部署自己的L3應用鏈。Spire將與Espresso團隊合作，將他們的解決方案集成到Spire L3框架中。測試網絡預計將於2024年建成。

• 最新更新

• 2022 年 11 月 28 日：Americano 是 Espresso Sequencer 和 HotShot 的第一個測試網絡。最初的帖子包含更多的技術細節；但需要注意的是，這是一個內部測試網絡，不面向公衆。

圖 6：項目路线圖與 Americano 測試網和初始公告一起發布

• 2023 年 7 月 20 日： Doppio 是 HotShot 和 Espresso Sequencer 的第二個重要裏程碑和測試網。與此同時，Espresso Systems 發布了整個項目的白皮書。Doppio爲HotShot帶來了許多效率上的改進，包括可驗證信息去中心化（"VID"）、新的視圖同步子協議和法定人數證書的籤名聚合（20）。Doppio 還實施了 Tiramisu 的前兩層，預計未來的測試網將包括第三層和最後一層。Espresso Systems 還發布了其排序器與全功能 zk-rollup 的首次端到端集成，特別是 Polygon zkEVM 的分叉。

• 2023年8月4日：Doppio測試網絡正式向公衆开放。關於用戶如何向zkEVM分叉提交交易的文檔也已發布。同時還發布了性能基准(21)，以及預期的下一步措施。具體來說，他們宣布开始將一些rollup和rollup即服務公司納入其排序器。他們還宣布，將通過 Optimism 領導者選舉概念驗證工作（繼最近接受的 RFP（22）之後）爲 OP Stack 做出貢獻。

Astria

Astria 正在建立一個共享排序器網絡，也是率先淘汰中心化排序器的主要公司之一。與此同時，他們還在开發 Astria EVM，這將是由其共享排序器網絡提供支持的首款rollup。該項目將從其網絡中獲得快速、抗審查的交易訂購，並將利用 Celestia 實現數據可用性。Celestia 是模塊化區塊鏈網絡和 DA 層，Astria 對其非常熟悉。創始人 Josh Bowen 曾在 Celestia 工作過，Astria 的介紹性博客中多次提到該項目及其生態系統。

• 概述

• Astria 的共享排序器網絡允許多個不同的rollup共享一個單一、無權限、去中心化的排序器網絡。有了這個網絡，Astria 提供了一個开箱即用的解決方案，使rollup具有抗審查、快速區塊確認和原子跨rollup合成能力。

• 它是如何運作的？

• Astria 的共享排序器網絡本身就是一個中間件區塊鏈，它利用 CometBFT (23)（Tendermint Core 的分叉）就一組有序的交易達成共識。該網絡的設計目的是接受來自多個rollup的交易，然後將它們排序爲一個區塊並寫入 DA 層。

• Rollup可以在創建區塊後立即從 Astria 獲取已排序區塊，通過 "軟承諾 "爲用戶提供快速的區塊確認。或者，rollup可以從 DA 層檢索有序區塊，以獲得 "硬承諾"，因爲一旦寫入 DA 層，交易訂單就被視爲最終訂單。這爲用戶提供了最嚴格的最終性，在高額交易等情況下可能非常有用。

圖 7：Astria 的共享排序器網絡

• Astria EVM

• 如上所述，Astria EVM 將是首個由 Astria 共享排序器網絡驅動的加密貨幣。

• 目前，大多數rollup項目都是自己執行交易和排序，並使用以太坊作爲數模轉換層。Astria EVM 將專注於執行，同時使用 Astira 的共享排序器進行排序，並使用 Celestia 進行 DA。

圖 8：聚焦於 L2 流程的三個關鍵層，我們可以看到rollup如何傾向於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 本身作爲對比）

• Astria 的 EVM 目標是通過充當流動性和橋梁樞紐，幫助啓動 Celestia 的rollup生態系統。這也意味着，Astria 團隊有了一個活生生的測試案例，以了解rollup如何與他們的共享排序器網絡進行最佳整合。

• 愿景

• Astria 的未來愿景包括數千個去中心化的主權rollup。在他們的設想中，每一個rollup都是根據獨特的使用案例和應用量身定制的。

• 他們的共享排序器網絡在他們的愿景中發揮了關鍵作用，幫助簡化了rollup开發流程。他們的解決方案意味着rollup开發者可以專注於創新用例，同時能夠輕松地與去中心化網絡集成，爲他們提供快速、抗審查的交易排序和跨rollup的可合成性。

• Astria發展集群

• 8月16日，Astria發布了其开發集群(24)，該集群包含在Astria的共享排序器網絡上啓動rollup所需的所有不同組件。該集群的目標是使开發和測試 Astria 網絡以及與 Astria 集成變得盡可能簡單。

• 組件包括：

• Astria 排序器：用於交易排序的區塊生成節點。开發集群依賴於單個節點。在主網中，將使用一組去中心化的節點。

• 數據可用層：本地 Celestia 網絡，提供硬終結。

• Rollup：Geth (25) rollup節點，用於執行任務和存儲狀態。

• Composer：從 rollup 的 mempool 中檢索待處理事務，並將其提交至 Astria 的 CometBFT mempool。

• 導體：接收單個程序塊後，爲每個rollup過濾這些程序塊。然後，這些經過過濾的區塊將被傳遞給rollup執行。

• 中繼器：向導线和數據可用性層 Celestia 發送按順序排列的數據塊。

• 最近，Astria 宣布將在其开發集群上部署rollup技術，我們將對哪些公司決定部署rollup技術進行關注。

圖 9：Astria發展集群的不同組成部分

• 最新更新

• 2023 年 4 月，Astria 宣布獲得 550 萬美元的種子輪投資（26）。

• 如上所述，2023 年 8 月，該團隊公布了他們的开發集群。

• Astria 團隊還在开發一個 Devnet，以啓動相關工作。預計在未來幾周內完成。

• 他們的代碼是开源的，進一步的文檔也可在他們的官方 GitHub 頁面上獲取。

Radius

Radius 正在構建一個無信任的共享排序層，它使用加密技術來去中心化排序器、防止審查並最大限度地減少有害的 MEV。他們的解決方案與區塊鏈無關，可用於各種類型的rollup。

• 它是如何運作的？

• Radius 使用加密內存池來實現其目標。從本質上講，每筆用戶交易的內容在提交後都會被加密。排序器對交易組進行排序時，無法看到每筆交易的內容，從而防止排序器提取 MEV 或進行審查。

圖 10：Radius 交易流程

• 這最終意味着，Radius 的解決方案只需一台排序器就能解決 MEV 和審查問題。由於交易內容是加密的，即使是單個排序器也無法惡意行事。這意味着無需引入共識機制，而從速度和可擴展性的角度來看，這可能是有利的。這也是 Radius 解決方案與 Astria 和 Espresso 解決方案的不同之處，前者都依賴共識機制來排序交易。

• 雖然單個排序器上的加密 mempool 解決了中心化排序器的兩個關鍵問題：MEV 和審查，但它仍然存在單點故障。爲了確保實時性，Radius 採用了去中心化排序器網絡，多個排序器同時運行。從這些排序器中選擇一個作爲排序層運行。關於如何選擇單個排序器，有各種建議（27），包括祕密選舉機制、排序器組分片等。

• 實用可驗證延遲加密（"PVDE）

• Radius 採用基於 zk 的加密方案 PVDE (28) 來創建加密內存池。

• 用戶交易根據時間鎖定謎題進行臨時加密。然後，排序器對加密交易進行排序。排序器需要解鎖時鎖謎題才能獲得解密密鑰。這需要時間和計算資源，並防止排序器過早解密交易（即在交易排序之前）。

• 爲防止攻擊，用戶生成 ZK 證明，以證明其交易和解密密鑰的有效性。排序器可以在排序前驗證這些證明，從而有效防止無意義的解密（即攻擊）和資源浪費。

• MEV 市場

• Radius 還提出了一種優化的區塊空間設計。他們試圖創建一個以拍賣爲基礎的市場 (29)，讓交易者提交成捆的交叉rollup MEV 交易。出價最高者的交易將被排序器納入一個區塊，從而幫助最大化跨區套利的rollup利潤，同時創造一個更高效的rollup市場。

• 最新更新

• 2023 年 6 月，Radius 公司宣布完成 170 萬美元的種子輪融資。

• 路线圖：

其他

雖然我們已經介紹了共享排序領域一些規模較大、最著名的項目，但還有其他一些項目也在开發類似或密切相關的解決方案。

• NodeKit：NodeKit 團隊正在構建 NodeKit SEQ，這是一個內置於定制 L1 區塊鏈的去中心化共享排序器。

• 他們還在構建 NodeKit Chain，這是一種基於 EVM 的rollup。

• 他們的 Twitter 頁面還顯示，他們的解決方案將在Avalanche子網(30) 上推出。

• AltLayer：AltLayer 是一個 "rollup即服務 "平台，允許开發人員啓動高度可擴展的 L2 rollup，支持多虛擬機。

• 雖然 "rollup即服務 "公司是一個獨立的領域，不屬於我們本報告的覆蓋範圍，但 AltLayer 的去中心化排序器網絡（31）卻值得一提。

• AltLayer 的共享排序器網絡被稱爲 Beacon Layer，它是一個無權限的中間件區塊鏈。區塊鏈中的節點被稱爲驗證器（類似於任何 PoS 網絡）。

• 當用戶希望使用 Altlayer 的平台創建rollup時，他們可以指定運行rollup所需的排序器數量、每個排序器所需的最低質押金額，以及質押品可以計價的代幣集。AltLayer 建議每個rollup項目至少有五個不同的排序器。

• 一旦驗證者加入了信標層，並提供了最低限度的抵押品，他們就可以在不同的rollup中扮演排序者的角色。信標層會根據驗證者的質押和一些隨機性來選擇驗證者成爲各個rollup項目的排序者。與任何 PoS 區塊鏈類似，如果出現不當行爲，驗證者的質押有被削減的風險。

• 這個過程意味着开發者可以使用 AltLayer 的基礎設施相對快速地部署一個加密rollup，然後使用信標層確保它是去中心化的。如果你贊同未來以rollup爲中心的理念，像 AltLayer 這樣的服務絕對值得密切關注。

5. 展望

現有的 L2 rollup似乎必須做出選擇。一方面，它們可以維持現狀，繼續使用唯一的中心化排序器。另一方面，它們可以开始與第三方共享排序網絡整合，或开發自己的內部解決方案。

1. 繼續照常使用唯一的中心化排序器：

a. 這是最簡單的行動方案，也可能是財務上最謹慎的方案。排序器的貨幣化是所有主要擴展的重要收入來源（32），無疑也是商業模式的重要組成部分。事實上，新成立的 L2 推廣公司 Base 最近在 Coinbase 第二季度財報電話會議（33）上確認了將排序器貨幣化的意圖。

b. 維持一個中心化的排序器會產生審查、MEV 提取和單點故障風險等問題，除此之外，它還違背了加密貨幣的根本精神。想象一下這樣一種場景：一個主要加密組織的關鍵成員神祕失蹤或陷入嚴重麻煩。如果他們運行的是中心化排序器，這很可能會影響到他們的加密rollup、日常運營和用戶體驗。如果出現這種情況，行業中的許多其他參與者很可能會开始按照他們的路线圖，認真致力於去中心化排序器。這就是一個簡單的例子，說明了爲什么排序器去中心化可能比最初看起來更重要。

2. 與第三方共享排序網絡整合：

a. 隨着 Espresso 和 Astria 等共享排序網絡的不斷發展和主網的推出，這將成爲現有網絡的一大選擇。事實上，考慮到 Espresso 與 Polygon zkEVM fork 的整合，一些主要的網絡公司似乎正在積極探索這一方案。

b. 與集中管理排序器的風險或开發內部解決方案所需的精力和成本相比，將排序工作外包給專家對許多公司來說是一個明智的選擇。

c. 這裏需要考慮的最重要因素之一是樣本庫的互操作性。與那些在自己的專有 "筒倉 "中運行的 L2 相比，這可能是在共享排序器上運行的 L2 最明顯的優勢之一。正如本報告前文所強調的，在共享排序器上運行及其帶來的互操作性可以釋放出各種新的可能性，包括跨rollup套利、有條件交易包含等。

3. 开發內部專有解決方案：

a. 由於這可能是三種方案中最耗時、最昂貴的一種，因此哪些公司決定走這條路將會很有意思。

b. 到目前爲止，我們看到的大型加密貨幣的一個關鍵問題是代幣價值的累積。大多數頂級以太坊 L2 公司已經使用 ETH 作爲gas費的代幣，這使得他們自己的原生代幣無法累積價值。一種可能的解決方案是，rollup公司开發內部排序解決方案，由代幣持有者進行擔保；例如，用戶可以將其原生rollup代幣作爲質押，成爲排序者，並爲其服務收取費用。

c. 這種方法的缺點是影響互操作性。與運行各自專有排序解決方案的系統相比，在共享排序器上運行的rollup系統具有更好的互操作性。

d. Optimism 宣布了其 "鏈法則"（Law of Chains），這是一個值得考慮的最新進展。鏈法則是 OP Stack 超級鏈生態系統中鏈的一套指導原則。其本質是爲這些鏈建立一個框架，使其能夠以更加統一的方式工作。這很可能會擴展到基於 OP Stack 的鏈的共享排序解決方案，這可能是上文討論的互操作性問題的一種解決方案（至少對 OP Stack 鏈而言）。

隨着二級加密貨幣在加密貨幣世界中不斷湧現，其規模和交易量也在不斷增長，圍繞中心化和互操作性的問題也將持續發酵。在過去的一年裏，這個話題一直備受關注，我們預計，隨着主要的加密貨幣發行公司的一周年和兩年紀念日的臨近，以及更多加密貨幣發行公司的推出，這個話題還會繼續擴大。

我們認爲，至少有一些公司會選擇與 Espresso 和 Astria 等第三方排序器網絡集成，但我們也看到其他公司會選擇开發自己的內部解決方案。一些規模較大的公司，尤其是那些已經推出了原生代幣的公司，很可能會認爲开發自己的解決方案很有價值，這樣既能實現利潤最大化，又能增加代幣的實用性。無論發生什么，這都是我們需要關注的一個非常重要的方面，我們將饒有興趣地密切關注。

6. 結束語

用戶希望並更喜歡更快的交易確認和更低廉的費用。雖然迄今爲止，中心化排序器一直是主要 L2 公司的解決方案，但在理想情況下，公司和用戶應該可以選擇使用這種技術的最佳去中心化版本。這正是 Espresso Systems、Astria、Radius 等公司在 L2 故事中扮演的關鍵角色。

這裏的兩個關鍵驅動因素是去中心化和rollup互操作性。去中心化是至關重要的，原因有很多。去中心化是加密貨幣的哲學基礎，這只是其中之一。在更實際的層面上，中心化的排序器代表着單點故障，會影響加密rollup的有效性，並對加密rollup的恢復能力構成威脅。這還不算大量提取 MEV 的可能性，其中一些可能對用戶是隱藏的，並在私有 mempool 中提取。審查（即使是暫時的）和延遲交易的可能性也是一個問題，必須牢記，尤其是在考慮到該行業的強勁增長愿望時。加密rollup的互操作性同樣至關重要，尤其是當人們對加密行業的未來持以加密rollup爲中心的觀點時。如果市場上的加密rollup越來越多，無論是針對特定應用還是其他應用，那么這些加密rollup就應該能夠相互溝通和無縫協作。否則，我們如何實現 Web2 類型的用戶體驗？

未來肯定會有挑战，一些大型公司可能會傾向於創建自己的專有解決方案，而不是使用共享排序網絡。解決這一問題的方法之一，是共享排序網絡通過經濟機制解決價值累積和收入分配問題，因爲如果許多公司共享一台排序器，最終將實現強大的網絡效應。

這個話題在未來幾個月將繼續變得更加激烈，我們相信，無論是在rollup領域還是在共享排序器領域，都會有許多新的參與者加入市場。觀察不同項目的選擇將會非常有趣。我們期待着密切關注這一動向。

標題：幣安研報：去中心化排序器深度研究

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