以太坊的主要問題是交易處理和費用，Rollup作為L2解決方案，將交易從L1轉移到鏈下進行執行，降低了費用並降低了以太坊主網的負擔。排序器在Rollup中扮演重要角色，接收、排序、打包和提交交易到L1。基於L1的排序器解決方案提供更高的活性和結算保證，同時滿足網路效應風險和燃氣費用方面的挑戰。 Taiko Labs開發了與以太坊相容的ZK-EVM，以解決以太坊擴展性問題。 BCR提高了效率和安全性，BBR利用助推器進行交易最佳化。以上技術為解決以太坊擴展問題帶來重大創新。
作者：YBB Capital 研究員Ac-Core
前言：
以太坊的工作原理是每個節點都將被儲存並執行用戶提交的每筆交易，為整個網路進行擴展，以太坊負責大部分交易處理移到鏈下（L2），從而減輕以太坊主網（L1 ）的負擔並降低交易費用，即Rollup=L1的一組智能合約+L2的社交網絡節點，即鏈上智能合約和鏈下聚合器，它自身的結算、共識和數據可用性依賴於以太坊本身，僅負責執行交易。 L2網路節點由多個部分組成，其中最重要的排序器，但目前Rollup的排序器都超過了中心化的問題。
Rollup 和排序器
Rollup 是以太坊（L1）的擴容解決方案，它在鏈下執行交易，將交易打包在區塊中。對於每個區塊，Rollup 會重建鏈狀態所需的資料（作為資料可用性的來源）發佈到資料可用層，並將鏈下執行正確性的證明發佈到結算層（Rollup 有兩種類型，在ZK -rollup 的情況下，每個區塊都發布零知識證明；而在樂觀的rollup 的情況下，只有在發生爭議時才發布欺詐證明），在EIP-4844 後，當數據發佈到達blobs 時，會啟動書面層稱為「資料發布層」。其中Rollup 的智能合約在L1 上驗證所發布的證明，每個Rollup 都會存在一個或多個橋接器來實現鏈之間的傳輸以及轉帳。
在Rollup的實作邏輯中，排序器（Sequencer）是一個關鍵元件，它主要負責接收L2上的交易請求，確定其執行順序，並將交易打包成批次（Batch）最終傳送給L1上的Rollup智能合約，在提高交易處理效率和降低成本方面發揮了重要作用。
排序器的功能與工作原理主要有四個部分。
1.接收交易：排序器接收來自使用者或應用程式交易請求。這些交易首先在L2上被處理，而不是在以太坊主網上進行；
2 排序交易：排序器負責感知算子排序，決定它們的排序方式。類似於礦工在將交易打包成區塊之前所做的工作；
3 打包交易：排序器將整理的兩個打包成批次，這些批次包含了多筆交易的匯總資訊；
4 提交到L1：最終，排序器將打包好的訂單批次提交到以太坊主網（L1），在主網上進行結算和資料儲存。這樣，L1便可以驗證並儲存L2上的狀態更新。
儘管Rollup技術提供了一種有效的擴展方案，但在排序器中設計和實施上仍然存在一些問題，其衝勁是中心化問題，跨國Rollup專案依賴中心化的排序器，通常由單一實體或實體控制，因此Boost風險是缺乏透明度和單點故障。
撇開上述刻板生硬的解釋，關於L2去中心化排序器解決方案討論，在YBB Capital往期文章中提到的方案Metis直接面向市場開放的排序礦池節點質押的L2方案，還是另起爐灶的獨立項目Espresso方案，其本質都是排序「利潤蛋糕」的分配和未來對市場運作的空間預期，所以利益和正當性才是難以避免的技巧。
基於Rollup 歷史背景與設計
圖片來源：@drakefjustin
Rollup概念最早由以太坊創始人Vitalik Buterin提出，其最初設想是實現一個完全無約束的「Total Anarchy（無政府）」狀態，以允許任何人無限制的碼頭擴展。結合上述當前排序器存在的問題，在2023年以太坊研究員：Justin Drake，他提出了將排序器由以太坊L1自身管理解決方案Based Rollups，其內容如下（出處見擴展鏈接1）：
定義：
「當匯總的排序由基礎層（L1）驅動時，我們稱其為基於L1或由L1排序的匯總。具體來說，基於L1的匯總總是指下一個L1提供者可以與L1搜尋者合作，而無需許可地將下一個Rollup區塊包含在下一個L1區塊中。
優點：
活性（liveness）：Based Rollup 享有與L1相同的活性保證。請注意，帶有逃生艙（Escape Hatches）的非Based Rollup 的活性會降低（逃生艙是Rollup中的一種安全機制，很久以來在Rollup 系統出現問題時，將資產從L2安全地提取回L1主鏈。
結算保證：在結算保證前，逃生任務必須等待逾時；
基於審查的MEV：帶有逃生艙的匯總在超時期間，容易受到短期內匯總器帶來的不利MEV影響；
網路效應面臨風險：由排序器活性故障觸發的大規模恢復（例如對去中心化PoS排序機制的51%攻擊）將破壞Rollup的網路效應。請注意，與L1不同，Rollup不能使用社會共識從排序器活性故障中優雅地恢復。在所有聯邦非基於Rollup設計中，大規模恢復是達摩克利斯之劍；
瓦斯罰款：透過航空運輸管制部門徵求使用者意見（例如，透過瓦斯運輸管制的收費標準）。
去中心化（decentralization） : 基於Rollup繼承了L1的去中心化，自然復用了L1搜尋者– 建構者– 提議者的內心。 L1搜尋者的說法是建構者受到激發，他們在L1 區塊中包含rollup 區塊來提取rollup 的MEV。然後這又會激發L1 區塊提議者在L1 上打包rollup 區塊。
簡潔性（簡單）：Based Rollup 排序是最簡單的，甚至比中心化排序簡單得多。 Based Rollup 不需要驗證排序器簽名，不需要逃生艙，也不需要外部PoS 共識。
歷史註釋：2021 年1 月，Vitalik 將基於L1 排序的方案稱為「完全無政府狀態」，這有同時提交多個rollup 區塊風險，導致Gas 和工作量的浪費。現在的區塊提議者— 建構者分離方案（Proposer-Builder Separation, PBS）可以嚴格控制的L1 排序，每個L1 區塊最多一個rollup 區塊，並且沒有Gas 浪費。當rollup 的n+1 區塊（或對於k >= 1，n+k）包含區塊n 的SNARK 證明時，可以避免浪費ZK-rollup 的證明工作。
成本：Based Rollup 的Gas 美元為零—— 甚至不需要驗證來自中心化或中心化排序器的簽名。 Based Rollup 的簡潔性使其開發成本降低，縮短了發佈時間，並減少了程式碼快取的暴露面積。 Based Rollup 的排序也是無需代幣的，避免了基於代幣的排序器的監管負擔。
與L1 經濟一致（L1 經濟對齊）：源自Based Rollup 的MEV 自然流向了其基於的L1。這種流向加強了L1 經濟安全，以確保MEV 調查的可能性，提高了L1 原生代幣經濟稀缺性。這種與L1 在經濟上的緊密結合可能有助於建立Based Rollup 的合法性。重要的是，儘管犧牲了MEV 收入，Based Rollup 保留了從L2 擁塞費（例如EIP-1559 形式的L2 基礎費用）獲得收入的選擇。
主權性（sovereignity）：儘管將排序委託給了L1，但Baseline Rollup保留了主權。 Baseline Rollup可以有一個治理代幣，接收基本費用，並且在適當的時候可以排除基本費用的收益（例如為公共產品提供資金）。
缺點：
無MEV 收入：Based Rollup 將MEV 放手給了L1，使其收入限制為基本費用。反直覺的是，消費者增加Based Rollup 的總收入。 原型rollup 的格局看起來贏家通吃，精確的rollup 可能會利用Based Rollup 的安全性、去中心化、簡潔且一致性來實現遵循優先並最終實現收入最大化。
受約束的排序：將排序委託給L1會降低排序彈性。因此某些排序服務可選，甚至可能無法實現的：
預先確認：快速預確認對於中心化排序不是問題，並且可以透過外部PoS來實現共識。使用L1排序進行快速預先確認是一個開放性問題，有著許多前景的方向，包括EigenL、打包清單(Inclusion Lists) 和建構者債券(Builder Bonds)。
先到先得(FCFS)：Arbitrum 式的FCFS排序不確定能否在Based Rollup 上實現。 EigenL 可能會為L1 排序的Based Rollup 提供FCFS 的覆蓋層。
命名：
「Based Rollup」 這個名稱源自於與基礎鏈(Base L1) 的親近性。原因是Coinbase 最近宣布與Base 鏈有所衝突，是個奇妙的巧合。事實上，Coinbase 在Base 公告中分享了兩個設計目標：
無代幣（tokenlessness）：“這是一個發行新網路代幣的計劃。”
去中心化（decentralisation）：「我們 […] 計劃未來逐步實現區塊鏈中心化。 」
Base可以透過成為Base Rollup來實現無代幣的去中心化。
圖片來源：@jchaskin22
綜上理論，Based Rollup可讓某人洩漏到Rollup區塊，把排序後交易狀態變化發佈到L1即可從L2中提取MEV，讓所有的排序和安全性均由以太坊L1提供。這樣可以規避外部權益證明共識和特定的Rollup的Token需求，同時相比於其他Rollup為保住資產安全不可或缺的」緊急逃生艙「功能相比，在Based Rollup的願景中可以去除，其過程只需在保住以太坊安全運作的前提下，在Rollup上的交易既可順利完成。
基於Rollup 上的Taiko Labs
圖片來源：Taiko官網
Taiko Labs是開發和推廣Based Rollup的主要團隊，而Based Rollup是Taiko Labs在以太坊第二層擴展解決方案的專案。其願景是透過Based Rollup等創新技術，解決以太坊主網的擴展性問題。其主要有三個特點：
1.完全等同於以太坊的EVM(Type 1) ZK-EVM：使用（Type1) zkEVM具備完全的以太坊兼容性，開發者可以無縫地在以太坊和Taiko之間遷移中心化應用（dApps） ，無需擔心智能合約執行失敗的風險；
2.開源：Taiko的所有原始碼都公開在GitHub上，我可以透過檢視、建置或修改來檢視、建置或修改。這種開源模式確保了區塊鏈技術的發展不僅涵蓋了山區一個小團隊的努力，還涵蓋了全球範圍內的社群和開發者；
3.完全去中心化：除了確保與EVM的兼容性，Taiko也致力於實現協議的完全去中心化。 Taiko計劃通過去中心化的提議，即驗證者來提交區塊和生成zkPs，從而保障系統的去中心化特性。
Taiko致力建構類型1完全等效於以太坊（完全等效於以太坊）
的ZK-EVM，即Vitalik Buterin在《不同類型的ZK-EVM》（見擴展連結2），中提到的追求完全且毫無妥協地與以太坊對應。其1與以太坊完全相容來驗證以太坊區塊（至少可驗證執行層，不包括共識信標鏈但包括所有的交易，智能合約和帳戶邏輯，且不會取代哈希，狀態/事務樹和其他共識邏輯），所以相較於其他類型，為接近原生解決方案，類型1是最具複雜性和挑戰性的一種。
圖片來源：Vitalik Buterin：《ZK-EVM 的不同類型》
其他核心結構：
可競爭的Rollup(BCR – Base Competitive Rollup)
是Taiko Labs的一種創新區塊鏈擴展解決方案。 BCR旨在透過競爭性Rollup提高效率和安全性，從而提升不同參與者可以自由競爭提交區塊和證明，從而提升整個網路的效能和去中心化程度，綜合來看這是一個總結。
特點
開放競賽：允許任何符合條件的參與者競賽提交區塊和生成證明，這種開放機制的啤酒中心化控制，提高了網路的去中心化程度。競賽者透過提供更優質的服務來獲得更高的獎勵和交易費用；
高效擴展：可以有效提升區塊生成和驗證的效率。多個競爭者可以憑藉其工作，避免單點短缺，提升交易處理速度和網路的擴展能力；
安全性：透過多方參與的競爭機制，提高了系統的抗攻擊能力。多方競爭產生的區塊和證明，增加了系統的機密性和安全性，難以被單一實體控製或攻擊。
優勢
EVM相容：BCR與以太坊虛擬機器（EVM）完全相容，使得現有的以太坊智慧合約和去中心化應用程式（DApps）無法遷移到BCR，而無需進行重大修改；
高吞噬：由於BCR可以除交易之外還產生了交易區塊，因此網路的吞噬量提高，能夠處理更高的交易量，這也導致市場上的交易成本和延遲；
去中心化：透過去中心化的區塊產生和證明機制，確保了網路的去中心化特性，並降低了被中心化實體控制的風險。
劣勢
密碼增加：系統密碼需要與競爭者之間的演算法和協議達成一致，智能合約密碼需要與智能合約相關的額外的邏輯來處理競爭結果；
潛在問題：在BCR的競爭機制下，多個競爭者同時計算並提交區塊時，潛在的開支上漲，用戶在使用BCR進行交易時可能面臨潛在的交易費用，尤其是網路即時或競爭激烈的情況下。同時資源豐富的大節點可能在競爭中宣傳優勢，造成中心化的中心化。
基於助推器的Rollup(BBR-Based Booster Rollup)
助推器（Booster）在BBR中是一個特殊的參與者，它負責優化交易批次，對交易數據進行壓縮和除處理多個交易批次的作用，實際作用是將執行和存儲進行分離，在保持L2執行的同時L1保持去中心化，並且讓智能合約在L1和所有BBR上的地址祝賀你。
同時，教育基礎設施緊張、資源消耗、潛在中心化等議題的挑戰。未來，BBR仍需要進一步優化和擴展，滿足區塊鏈技術儲蓄的需求。
圖片來源：Taiko Labs
結語：
當下整體觀察來看，基於Rollup算得上以太坊二層擴展方式一個巨大的，將Rollup的排序委託在一層提議者，利用提議者與構建者的分離設計，讓一層為Rollup執行所有的排序者角色。同時也讓MEV擴展，這樣L2搜尋者即可交易捆綁給L2構建者，同樣後者也是L1的搜尋者，而這些完整的L2區塊隨後成為L1區塊的一部分，最終由L1構建和以太坊主網處理。
能否將Based Rollup假設為Rollup的最終解決我們待證，但不可否認的是，目前階段是以太坊二層擴展的重大創新，為擴展提供了更安全，去中心化的解決方案。如果將資金帶入比特幣挖礦，並且有強的可擴展性的以太坊實現原生且去中心化的VM相比，其實現難度都無可厚非，所以目前整個行業在解決真正去中心化擴展問題上仍有很長的一段路要走。
擴充連結：
【1】基於rollups——來自L1 排序的超級能力https://ethresear.ch/t/based-rollups-superpowers-from-l1-sequencing/15016/1
【2】ZK-EVM 的不同類型https://vitalik.eth.limo/general/2022/08/04/zkevm.html
參考文章：
【1】信用遊戲：被多簽和委員會操控的Rollup們https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzk0OTYwMDM1Mg==&mid=2247486544&idx=1&sn=7a0ee8eb1d32e6ef0bd08354986835f
【2】Taiko研報：實現無縫擴充與完全相容的以太坊Layer 2解決方案https://www.panewslab.com/zh/articledetails/id09jfto.html
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