解讀下一代以太坊 Layer2 解決方案（I）：Based Rollups

訪客 10個(gè)月前 (02-05) 閱讀數(shù) 310 #區(qū)塊鏈

文章標(biāo)簽前沿文章

來(lái)源：登鏈社區(qū)

Rollups 發(fā)展迅速。最初，典型的rollups 為以太坊的可擴(kuò)展性挑戰(zhàn)提供了短期解決方案?，F(xiàn)在，隨著技術(shù)的進(jìn)步，我們正在構(gòu)建下一代 rollups，這些 rollups 不僅進(jìn)一步擴(kuò)展以太坊，而且還保留去中心化、安全性和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性。

在一系列名為“解讀下一代 L2”的四部分系列中，我們探討了一些新的 rollup 類型——Based rollups、Booster rollups、gigagas rollups、原生 rollups——并旨在向廣泛的受眾介紹這些設(shè)計(jì)。這些 rollups 代表了以太坊擴(kuò)展的未來(lái)，鑒于 @2077Research 致力于使以太坊研究和開(kāi)發(fā) (R&D) 變得可訪問(wèn)，我們認(rèn)為教育社區(qū)了解更新的 L2 設(shè)計(jì)是重要的。

我們的目標(biāo)是快速介紹這些技術(shù)，并闡明相關(guān)概念。在本系列中，我們將分解每種 rollup 類型，探討它們的設(shè)計(jì)、優(yōu)點(diǎn)、權(quán)衡以及對(duì)以太坊路線圖的整體影響。無(wú)論你是以太坊愛(ài)好者、開(kāi)發(fā)者，還是對(duì)區(qū)塊鏈可擴(kuò)展性感到好奇，本系列都適合你。

第一篇文章著眼于Based Rollups——一種提議的構(gòu)建 rollups 的方法，旨在減輕經(jīng)典 rollups 的問(wèn)題，例如排序器中心化、生命周期風(fēng)險(xiǎn)和審查阻力。我們將探索Based Rollups 的工作原理，它們提供的好處以及Based Rollups 采用的障礙。

什么是Based rollup?

如果 rollup 使用基于排序的方式來(lái)處理交易，則稱其為Based（基于） rollup。排序是指在 rollup 中如何對(duì)交易進(jìn)行執(zhí)行排序?；谂判蚶?Layer 1 (L1) 鏈的驗(yàn)證者集來(lái)排序交易，而不是依賴于中心化的實(shí)體（“排序器”）來(lái)對(duì)交易進(jìn)行排序。

如今，傳統(tǒng)的 rollups 有集中排序器，這導(dǎo)致了幾個(gè)問(wèn)題。這些問(wèn)題包括對(duì)用戶交易的審查、單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)以及 MEV 壟斷（集中排序器由于對(duì)內(nèi)存池的私有訪問(wèn)可以從用戶那里提取 MEV（最大提取值））。

鑒于中心化排序的問(wèn)題，以太坊社區(qū)一直在尋找替代方案。重要的是，這種替代排序設(shè)計(jì)必須滿足一個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)目標(biāo)：它們必須與其前任一樣高效和快速。

基于排序和Based Rollups 是朝著這個(gè)方向邁出的積極一步，因?yàn)樗鼈優(yōu)?rollups 提供了一種新的交易排序方式，繼承了以太坊的審查阻力，消除了單點(diǎn)故障，并避免為去中心化而犧牲速度。我們?cè)谙旅婷枋鯞ased Rollups 的工作原理。

Based rollups 如何工作？

@Spire_Labs?的Based rollup 架構(gòu)的描述

基于 rollup 和任何其他類型 rollup 之間的主要區(qū)別在于交易的排序方式。在基于 rollup 中，交易排序由底層 L1 區(qū)塊鏈管理（在這里是以太坊）。具體而言，在基于 rollup 中，“任何下一個(gè) L1 提議者都可以與 L1 查找者和構(gòu)建者一起自由地在下一個(gè) L1 塊中包含后續(xù)的 rollup 塊，而無(wú)需特殊權(quán)限。

在基于 rollup 的架構(gòu)中，用戶的交易被指向已同意為以太坊和基于 L2 構(gòu)建塊的 L1 構(gòu)建者。用戶指示其最高交易費(fèi)用，L2 捕獲基礎(chǔ)費(fèi)用（根據(jù) L2 網(wǎng)絡(luò)擁堵情況設(shè)定）并將優(yōu)先費(fèi)用（支付給激勵(lì)交易包含的提示）轉(zhuǎn)發(fā)給驗(yàn)證者，后者決定交易順序。

這種安排使以太坊不僅可以確保其生態(tài)系統(tǒng)的所有費(fèi)用，還可以收取 L2 提示的一部分，以及交易結(jié)算的費(fèi)用。將價(jià)值返回給 L1 使Based Rollups 與以太坊形成共生關(guān)系，并消除了 rollups 是以太坊寄生的觀念。利用 L1 提議者為 L2 交易排序的另一個(gè)好處是，它消除了交易過(guò)程中的中介步驟。這可以通過(guò)避免需要驗(yàn)證來(lái)自集中或去中心化排序器的簽名，潛在地導(dǎo)致更低的交易成本。

值得一提的是，這種成本降低并不是Based Rollups 獨(dú)有的；任何使用共享排序的 rollup 都可能看到類似的好處。由于 L1 上的提議區(qū)塊是無(wú)權(quán)限的，這促進(jìn)了塊構(gòu)建者之間的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，這可能進(jìn)一步降低用戶的費(fèi)用。

taiko Based rollup 架構(gòu)的描述

由于基于 rollup 將其證明直接提交給以太坊，因此其結(jié)算本質(zhì)上是在以太坊上。這意味著任何人都可以在以太坊上訪問(wèn) L2 鏈的已驗(yàn)證狀態(tài)?；?rollup 不能在其底層 L1 之外進(jìn)行結(jié)算。

基于 rollup 在以太坊上發(fā)布重建其鏈狀態(tài)所需的數(shù)據(jù)，使以太坊成為其數(shù)據(jù)可用性 (DA) 層。這使得任何人都可以驗(yàn)證區(qū)塊哈希并從區(qū)塊中檢索交易數(shù)據(jù)。Based Rollups 使用以太坊的共識(shí)層進(jìn)行交易排序，從而消除對(duì)自身共識(shí)機(jī)制的需要。

基于 rollup 中的交易執(zhí)行發(fā)生在其生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的鏈下，這意味著基于 rollup 本身作為其自己的執(zhí)行層。例如，現(xiàn)有的Based Rollups，如 taiko 和 SpireLabs，雖然在以太坊上結(jié)算，但在同一個(gè) L1 上運(yùn)行，但保持自己的獨(dú)特執(zhí)行層以執(zhí)行交易。

基于 rollup 設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？

Based Rollups 的優(yōu)點(diǎn)包括繼承以太坊的安全性和活性，潛在地通過(guò)消除額外的排序降低交易成本，使 L2 交易可以與 L1 狀態(tài)進(jìn)行交互的原子組合，簡(jiǎn)化架構(gòu)而無(wú)需單獨(dú)的共識(shí)，確保所有數(shù)據(jù)在以太坊上的數(shù)據(jù)可用性，以及提供強(qiáng)大的審查阻力。

不過(guò)，和加密中的一切一樣，基于設(shè)計(jì)也有其擔(dān)憂。Based Rollups 依賴于以太坊的性能，這可能因以太坊的區(qū)塊空間限制而限制可擴(kuò)展性。L2 操作仍然與 gas 成本相關(guān)，這可能是相當(dāng)可觀的。還有 MEV 的問(wèn)題，即 L1 驗(yàn)證者可能會(huì)影響交易排序。與以太坊的共識(shí)和數(shù)據(jù)層的緊密關(guān)聯(lián)可能限制特定用例的定制化。

Based Rollups 常見(jiàn)問(wèn)題解答

在這一部分，我們回答一些關(guān)于Based Rollups 的常見(jiàn)問(wèn)題。我們的目標(biāo)是消除關(guān)于Based Rollups 的特定誤解，并提供關(guān)于基于 rollup 架構(gòu)各個(gè)方面的清晰信息。

基于 rollup 如何管理 MEV？

大多數(shù) MEV 使 L1 驗(yàn)證者受益，因?yàn)?L1 查找者和區(qū)塊構(gòu)建者的動(dòng)力是將 rollup 塊包含在它們的 L1 包中以獲取這一價(jià)值，從而鼓勵(lì) L1 提議者包含這些塊。目前，約 80% 的以太坊 MEV 來(lái)自擁堵，20% 來(lái)自爭(zhēng)奪。如果 L2 MEV 反映這一點(diǎn)，則很大一部分可能會(huì)留在 L2。

與替代方案相比，使用基于 rollup 對(duì)用戶來(lái)說(shuō)便宜嗎？

將 L1 提議者作為 L2 排序器可以省去一個(gè)中介步驟，通過(guò)消除排序器簽名驗(yàn)證潛在地降低成本。這種節(jié)省成本的方式不僅適用于基于 rollup，還適用于共享排序的 rollup，因?yàn)闊o(wú)許可的區(qū)塊提議促進(jìn)了競(jìng)爭(zhēng)，可能降低費(fèi)用。

基于 rollup 的速度是否僅限于以太坊的區(qū)塊時(shí)間？

是的，基于 rollup 的交易確認(rèn)時(shí)間與 L1 的區(qū)塊時(shí)間相關(guān)，目前為 12 秒。然而，基于 rollup 可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)的預(yù)確認(rèn)。這可以通過(guò)類似重質(zhì)押的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)，部分 L1 驗(yàn)證者承諾將基于 rollup 的區(qū)塊包含在他們未來(lái)的 L1 區(qū)塊中。這是可行的，因?yàn)轵?yàn)證者能夠提前 32 個(gè)區(qū)塊知道每個(gè)區(qū)塊將由誰(shuí)進(jìn)行提議。

基于 rollup 的活性有多“實(shí)時(shí)”？

基于排序共享以太坊的活性保證，完全繼承其正常運(yùn)行時(shí)間。即使輕微的活性下降（例如，從 100% 降至 99%）在對(duì)抗條件下也會(huì)被利用，導(dǎo)致重大干擾和有毒 MEV。

基于排序和共享排序有什么區(qū)別？

基于排序可以被視為共享排序的一個(gè)專門(mén)版本。共享排序作為一個(gè)跨多個(gè) rollup 的交易排序系統(tǒng)，旨在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效率、更高的吞吐量以及比 L1 更快的確認(rèn)。它與基于 rollup 的不同之處在于使用自己操作員進(jìn)行共識(shí)，使其更復(fù)雜，并不完全依賴于以太坊的活性。