以太坊的Rollup仍然是中心化的:探讨去中心化排序器

1. 要点

• 交易排序已成为第二层领域日益严重的问题。第二层 rollup 主要为用户提供廉价交易的安全场所,将交易数据提交给上级第一层。

• 排序器有权将交易排序成组。它们接收无序交易,在链外处理成组,生成压缩的有序交易,然后可以放入区块并发送到父层。

• Rollups 实际上不需要排序器;这只是为了给用户带来更好体验的设计选择。他们也可以使用基础层来进行排序,但这可能效率低下且昂贵。目前每个主要的 L2 rollup 项目都选择运行中心化排序器。

• 排序器控制交易排序,因此有权审查交易(尽管用户可以直接向 L1 提交交易)。排序器还可以提取最大可提取值(MEV),这可能对用户造成经济损失。有效性也可能是个问题,如果唯一的中心化排序器宕机,整个 rollup 都会受到影响。

• 解决方案是共享、去中心化排序器。这不仅可以解决审查、MEV 提取和有效性等问题,还可以引入跨 rollup 功能,开启新的可能性。Espresso、Astria 和 Radius 等项目正在开发创新的共享排序解决方案。

2. 简介

随着以太坊 L2 rollup 生态系统的普及,排序器这一经常被忽视的方面变得越来越重要。排序器负责交易排序,可以提供更好的用户体验、更低的费用和更快的交易确认。然而,目前所有主要的以太坊 L2 项目都采用了中心化排序器,这可能被视为不符合加密货币精神。

虽然大多数项目都将排序器去中心化列入路线图,但尚未达成真正的共识。本报告将详细研究排序器的作用和现状,探讨正在开发解决方案的项目,以及这对以太坊 L2 rollup 领域的未来发展可能产生的影响。

3. 什么是排序器?

区块链是由按区块排序的带时间戳的交易数据组成的分布式账本。最初这些交易数据是无序的,经过排序后才能组织成区块并执行。对于像以太坊这样的第一层区块链,交易排序发生在基础层本身。

在以太坊的 Layer-2 rollup 层中,交易排序成为一个日益严重的问题。rollup 为用户提供执行层,然后将交易数据提交给上级第一层。排序器有权将这些交易排序成组,在链外处理后生成压缩的有序交易。

排序器的主要目标是改善用户体验,提供更低的费用和更快的交易确认。然而,它也带来了一些问题:

• 排序器控制交易排序,因此有权审查交易(尽管用户可以直接向 L1 提交)
• 排序器可以提取 MEV,可能对用户造成经济损失
• 中心化排序器代表单点故障,影响整个 rollup 的有效性

目前所有主要的以太坊 L2 项目都使用中心化排序器,这引发了去中心化和安全性方面的担忧。

4. 解决方案:去中心化共享排序器

Espresso

Espresso Systems 正在构建去中心化共享排序网络,旨在去中心化 rollup 并提供安全、高吞吐量、低延迟的交易排序和数据可用性。

主要特点:

• 使用 HotShot 共识协议,基于 HotStuff 发展而来
• 试图利用以太坊验证器集来实现以太坊级别的安全性
• 与 EigenLayer 合作以引导网络
• 使用 Tiramisu 数据可用性解决方案

最新进展:

• 2022年11月推出 Americano 测试网
• 2023年7月推出 Doppio 测试网,与 Polygon zkEVM 分叉进行首次端到端集成
• 与多个合作伙伴宣布合作,包括 Polygon、Injective、AltLayer 等

Astria

Astria 正在构建共享排序器网络,同时开发 Astria EVM。

主要特点:

• 利用 CometBFT 就有序交易达成共识
• 使用 Celestia 作为数据可用性层
• 允许 rollup 从排序器或 DA 层获取已排序区块

最新进展:

• 2023年4月完成550万美元种子轮融资
• 2023年8月发布开发集群
• 正在开发 Devnet

Radius

Radius 正在构建无信任的共享排序层,使用加密技术去中心化排序器。

主要特点:

• 使用加密内存池防止 MEV 提取和审查
• 采用 PVDE 加密方案创建加密内存池
• 提出基于拍卖的 MEV 市场

最新进展:

• 2023年6月完成170万美元种子轮融资
• 公布路线图,计划在2023年Q4推出测试网

5. 展望

现有 L2 rollup 面临以下选择:

1. 继续使用中心化排序器
2. 与第三方共享排序网络集成
3. 开发内部专有解决方案

每种选择都有其优缺点,需要权衡去中心化、互操作性、成本和收益等因素。未来可能会出现不同的发展路径,值得密切关注。

6. 结语

去中心化排序器对于 L2 rollup 的发展至关重要,不仅可以解决审查、MEV 提取和单点故障等问题,还可以提高互操作性。虽然目前仍面临挑战,但随着技术的发展和更多参与者的加入,共享排序器网络有望为 L2 生态系统带来重大变革。未来几个月这个话题将变得更加激烈,值得持续关注不同项目的选择和行业的整体发展趋势。