解密去中心化排序器：以太坊Rollups的未來

2025-07-22 21:13:11

以太坊的 Rollups 是中心化的:解析去中心化排序器

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。L2 rollup 爲用戶提供執行層,然後將交易數據提交給上層第一層("L1"),如以太坊的 Arbitrum、Optimism、zkSync 等。
排序器負責將交易排序成組。它們接收用戶的無序交易,在鏈外處理成組,生成壓縮的有序交易批次。這些批次隨後可放入區塊並發送到父 L1。
Rollups 實際上不需要排序器,這只是爲了給用戶帶來更好體驗的設計選擇。例如,rollups 也可以使用基礎層來進行排序,但這可能效率較低且昂貴。目前,每個主要的 L2 rollup 項目都發現運行中心化排序器更方便、更便宜、對用戶更友好。
由於排序器控制交易排序,它有權審查用戶交易(盡管完全審查不太可能)。排序器還可以提取最大可提取值("MEV"),這可能對用戶造成經濟損失。此外,如果唯一的中心化排序器宕機,整個 rollup 都會受到影響,這是一個嚴重的有效性問題。
解決方案是共享、去中心化排序器。這不僅可以解決審查、MEV 提取和有效性等問題,還能實現跨 rollup 功能,開啓新的可能性。Espresso、Astria 和 Radius 等項目正在開發創新的共享排序解決方案,各有獨特之處。

2. 簡介

隨着以太坊 L2 rollup 生態系統普及,排序器這個經常被忽視的方面變得越來越重要。排序器負責交易排序,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,目前所有主要的以太坊 L2 公司都在運行自己唯一的中心化排序器,這可能被視爲不理想的結果,也不符合加密貨幣的精神。

雖然大多數公司都將排序器去中心化作爲路線圖的一部分,但對如何實現去中心化還沒有真正的共識。值得注意的是,Arbitrum 和 Optimism 自 2021 年下半年以來在去中心化排序器方面並未取得實質性進展。

本報告將深入研究排序器的作用和以太坊 rollup 空間的現狀,探討正在開發解決方案的項目,即去中心化的共享排序網路。我們將詳細介紹這些項目及其解決方案的獨特之處,並思考這對以太坊 L2 rollup 領域的未來發展可能意味着什麼。

3. 排序器是什麼?

區塊鏈是一個分布式數據帳本,由按區塊排序的帶時間戳的交易數據組成。最初這些交易數據是無序的,經過排序後才能組織成區塊並執行,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,交易排序發生在以太坊基礎層本身。

在以太坊最流行的可擴展性解決方案 - Layer-2("L2") rollup 中,交易排序已成爲一個日益嚴重的問題。L2 rollup 爲用戶提供執行層,然後將交易數據提交給上層 L1,如以太坊的 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 中,排序器負責將交易排序成組。它們接收用戶的無序交易,在鏈外處理成組,生成壓縮的有序交易批次。這些批次隨後可放入區塊並發送到父 L1。批次交易還可以在數據可用性("DA")層(通常是以太坊)上使用。排序器還向用戶提供近乎即時的收據作爲"軟確認",而"硬確認"是在交易被發送到 L1 層之後收到的。

爲什麼 Rollups 要使用排序器,爲什麼它是一個問題?

排序器的根本目標是改善用戶體驗。使用排序器進行 L2 交易類似於使用"快車道",意味着更低的費用和更快的交易確認。排序器可將數百上千筆 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 交易能爲用戶提供快速的區塊確認。

重要的是要記住,rollup 並不需要排序器;這只是爲了更好的用戶體驗而做出的設計選擇。例如,rollups 也可以使用以太坊 L1 來進行排序。然而,以太坊基礎層可能相對低效和昂貴,特別是考慮到 L2 交易量很大。這意味着,目前每個主要的 L2 rollup 項目都發現運行中心化排序器更方便、更便宜、更易於用戶使用。

鑑於排序器控制交易排序,理論上它有權不將用戶交易納入其中(盡管用戶也可以直接向 L1 提交交易)。排序器還可以從交易組中提取 MEV,這可能對用戶羣造成經濟損失。如果只有一個排序器,中心化的風險更大。如果唯一的排序器出現故障,整個 rollup 都會受到影響,這是一個嚴重的有效性問題。

MEV 的相關性

MEV 指的是從區塊生產中獲得的超出常規採礦獎勵和gas費的額外價值。它是通過操縱區塊內的交易順序來提取的價值,常見形式包括前置運行和三明治攻擊。

鑑於排序器在 L2 rollup 中的角色,它們可以看到所有鏈外用戶交易。由於這些排序器通常由項目本身或附屬團隊運行,許多用戶擔心無法看到潛在的 MEV 提取。即使沒有這些顧慮,中心化排序器也會影響這些協議的不可信和去中心化程度。

排序器市場現狀

目前所有主要的以太坊 L2 rollup 都依賴中心化排序器。隨着越來越多的以太坊交易轉移到 L2 解決方案,大量交易將受到以唯一排序器形式的中心化力量影響。

大多數公司已將排序器去中心化作爲路線圖的一部分。然而,Arbitrum 和 Optimism 自 2021 年末推出解決方案以來,在去中心化排序器方面尚未取得實質性進展。

大多數頂級公司似乎都將資源用於改進核心產品和功能,而不是專注於去中心化。這在某種程度上是可以理解的,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。然而,隨着網路公司的成熟,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。

雖然排序器控制交易排序,但它們最終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(只要願意支付增加的 gas 成本)。行爲不當的排序器可能導致交易延遲和用戶承擔額外費用,但無法完全審查。這可能是大型 L2 公司此前不太專注於去中心化排序器的原因之一。

也許更大的問題在於實時性。如果唯一的中心化排序器出現問題,整個 rollup 都會受到不利影響。雖然用戶仍可通過直接訪問 L1 完成交易,但這並不是一個持久的方法,也不太可能適用於大多數交易。鑑於加密貨幣的基本理念之一是防止依賴唯一的中心化提供商,排序器中心化顯然是一個亟待解決的重要問題。

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,但基本理念是相同的。"共享"指多個 rollup 可使用同一個網路,來自多個 rollup 的交易在排序前被聚合在一個內存池中。"去中心化"指領導者輪換的概念,從一組去中心化行爲者中選出領導者進行排序。這有助於防止審查,並提供有效性保證。

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。此外還有兩點值得注意: