Rollup联盟：Rollup框架、共享排序器和RaaS

1. 介绍

以 Rollup 形式推出新的区块链服务，如今已成为常见的标准做法。即使在撰写本文时，也有正在进行的发展，即现有服务正在转向 Layer 2 (L2) 或 新服务正在 L2 上推出。然而，Rollup 成为所有应用程序的基础系统仍然存在明显的局限性。在 Rollup 的市场渗透和扩张具有充分可预见性的情况下，简易部署和运营 Rollup 的解决方案的开发也在不断进行中。与模块化区块链的叙事一致，各种跨不同层的协议正在被引入。本文探讨了 Rollup 系统的当前局限性以及为解决这些局限性而提出的解决方案。

具体来说，本文讨论了：1) Rollup 框架，该框架目前为 Rollup 系统奠定基础；2) 共享排序器 (Shared Sequencer)，它作为排序器去中心化的协议而出现；最后是 3) Rollup 即服务 (RaaS)，它将 Rollup 复杂而繁琐的运营流程转换为 Web2 级别的用户（或开发者）体验。每个解决方案都有其独特的机制，但就它们为用户提供的价值而言，它们具有共同的要素。本文旨在探讨每种解决方案的机制和特性，以及它们可能如何塑造 Rollup 生态的未来发展。

1.1 分歧，是为了融合

来源：Polygon 2.0 协议架构

当新技术和系统首次出现时，会提出各种各样的想法，从而将系统的设计引入到分歧阶段。在此过程中，实验性项目不断涌现和消失。但是，一旦满足了某个阈值，这些机制和设计便开始朝着更加标准化的方向融合。当前的 Rollup 和模块化生态系统可以形容为刚刚超过了这个阈值，正朝着融合的方向发展。Rollup 生态系统现在正被市场积极采用，已经超越了其初期阶段，不同的项目正朝着相似的方法融合。

正如“模块化”区块链所暗示的那样，Rollup 框架、共享排序器和 RaaS 正在其各自的领域构建新的层，并对其进行扩展。除了它们Based Rollup 本身这一事实之外，这些仍然处于分歧阶段，正在开发各种想法。但是，类似于侧链和 Plasma 如何逐渐消失在历史中并融合为 Rollup，预计它们在不久的将来也会在经历实验阶段后融合为少数设计空间。

不仅限于区块链，所有解决方案和业务都必须构建价值增值模型，以长期构建其独特的护城河。为了随着时间的推移积累价值，至关重要的是要么实现规模经济，要么建立网络效应，从而创建一个可持续的飞轮。本文旨在探讨构建和运营 Rollup 的解决方案如何开发其独特的价值增值模型。

在深入研究主题之前，重要的是要注意，本文并非旨在论证一种机制优于其他机制。区块链仍然没有摆脱缺乏实际价值的批评。显然，主要的挑战是将区块链转变为更多用户可以无缝使用的系统，而不是内部人士之间的竞争。此外，此处涵盖的大多数主题才刚刚开始被市场采用，或者仍处于采用前的状态，这使得很难想象它们的最终形式。技术发展通常表现出路径依赖性。没有达到最终解决方案的单一预定途径，并且此路径通常会因外部因素而修改。

2. 问题

区块链的安全性通常由网络拥有的经济和非经济价值决定。因此，建立足够的安全性是创建新网络或区块链的最大障碍之一。与 Layer 1 区块链不同，Rollup 通过记录和引用来自另一个区块链的数据来继承该区块链的安全性和数据可用性。对于 Rollup 而言，可以通过支付费用或使用 共识即服务 来获得安全性和数据可用性。这使 Rollup 能够解决可扩展性问题，而不会显着牺牲安全性和抗审查性。

尽管 Rollup 具有潜力，但它们仍处于初期阶段。正如 Vitalik Buterin 的 Rollup 阶段框架 中概述的那样，大多数 Rollup 目前处于第 0 阶段。此早期阶段的特征是依赖中心化排序器和不太理想的用户体验，尤其是在跨多个链转移资产时。虽然运营 Rollup 可能不像启动 Layer 1 区块链那样复杂，但它仍然需要相当大的努力和资源。

自 Rollup 诞生以来，这些挑战已经得到承认，从而促使各种解决方案被提出。在 第 3 章 中，我们将深入研究这些解决方案，了解它们旨在解决的具体问题及其独特的特征。重要的是要注意，此处讨论的问题并非详尽无遗。Rollup 涉及许多用于优化的设计考虑因素，本文重点讨论相关实体的主要关注点

2.1 排序器去中心化

来源：Starknet 的新排序器

Rollup 的组成部分及其各自的角色如下：

• 排序器：此组件收集并排序用户提交的交易。

• 执行器：按照排序器提供的顺序，执行器执行交易并得出区块链的下一个状态。

• 提交者：通过执行获得的交易和状态值被提交到 Layer 1 (L1) 区块链。

• 证明者：生成用于最终确定和验证交易的证明。

请注意，每个角色不一定分配给实际分离的各方。在上图中，排序器兼任执行器和提交者的角色

排序器作为 Rollup 节点之一，从用户那里收集交易，然后以批量形式将其提交到 Layer 1 区块链。因此，排序器对用户交易的包含和排序具有主导权。排序器的存在对于执行 Rollup 的核心功能并非必不可少的。排序器 在 Rollup 的演变过程中被引入，以提供更好的用户体验。通过在用户的交易被包含在 Layer 1 区块中之前提供软承诺，排序器使 Rollup 能够实现几乎即时的响应。

目前，大多数 Rollup 依赖于中心化排序器来处理交易。这种排序器是中心化的，因此具有运营效率，因为它绕过了多个节点之间的共识或领导者选举的需求。但是，这种中心化带来了显着的风险，包括降低活动性和抗审查性。

虽然 Rollup 通常具有 应急出口 机制，允许用户恢复到 Layer 1 以强制执行交易，但此过程繁琐且费力。此外，中心化排序器会引起对潜在的不公平交易排序的担忧，因此需要用户的高度信任，以避免受到剥削。

来源：L2 MEV wat, Taiko Labs

与其他 Rollup 组件不同，排序器不继承 Layer 1 的安全性。它独立运行，具有自己的一组安全假设，因此缺乏执行器或证明者的确定性。这凸显了需要专门为排序器运营设计的去中心化节点网络。

Rollup 可以选择多种方式来运营排序器。包括像现在这样继续以中心化节点运营的选项，还有诸如构建自己的去中心化排序器网络、使用共享排序器或利用 Layer 1 将排序器的角色委托给外部网络之类的可能性。以下是目前经常讨论的 Rollup 排序器去中心化的替代方案。

来源：去中心化和共享排序器架构，Elizabeth

2.1.1 中心化排序器

显然，一种可行的选择可能是继续使用中心化节点进行运营，就像当前使用的一样。这可以为用户提供足够的安全性和公平性，同时允许公司或基金会保持对节点运营的主权。特别是对于像大型公司或机构这样相对保守的群体来说，与企业或私有区块链相比，这可能更具吸引力。

2.1.2 建立自己的去中心化排序器网络

Rollup 的去中心化排序器的开发 提出了各种各样的方法，从权威证明和基于领导者的权益证明到委员会配置。但是，每个 Rollup 构建自己的网络可能会导致更广泛的生态系统内的效率低下，并为新来者设置高壁垒。这种方法可能会限制 Rollup 的价值主张，Rollup 本质上与 Layer 1 区块链的不同之处在于它们不需要构建自己的验证器网络。

更可行的解决方案可能是在更高级别的聚合中对排序器进行去中心化，而不是针对每个 Rollup 单独进行去中心化。这种集体方法目前正在 Rollup 社区中被许多人考虑。以下各节将进一步探讨其影响和详细信息

2.1.3 共享排序器

“共享排序器”概念引入了一种系统，其中去中心化排序器层在多个 Rollup 之间共享。这种设置允许 Rollup 实现排序器去中心化，而无需构建和维护自己的排序器节点或网络。在此模型中，Rollup 的角色主要限于传输用户交易和执行共享排序器设置的交易顺序，从而得出状态值。

从 Rollup 的角度来看，这种方法显着降低了部署和运营其网络所需的复杂性和工作量。但是，这并非没有挑战。与其他实体共享交易费用和矿工可提取价值 (MEV)，以及放弃对节点运营的一定程度的控制权，都是相当大的权衡。

“Based Rollup” 的概念（它使用 Layer 1 区块链进行交易排序）是未在此处提及的另一项创新提案。通过将排序器的角色分配给 Layer 1 区块链验证器，与构建专用排序器网络或利用共享排序器网络相比，此方法可能会提供更高的活动性和抗审查性。

但是，此模型存在实际挑战。Rollup 用户通常期望接近瞬时 (~1 秒) 的交易终结性，这是在 Layer 1 上记录区块之前，排序器级别设置的软承诺所设定的标准。依赖 Layer 1 区块链作为排序器会显着延长交易时间，最短等待时间约为 12 秒，通常会延长到几分钟。因此，虽然Based Rollup 的概念非常有趣，但其应用可能仅限于特定场景，例如排序器发生故障期间，而不是作为标准运营模型。

2.2 Rollup 运营的经济性

来源：从第一性原理理解 Rollup 经济学, BARNABÉ MONNOT

首先，让我们检查一下 Rollup 的基本经济结构。Rollup 的收入包括用户支付的交易费用和从这些交易中提取的 MEV 收入。可以选择在此处考虑 Rollup 的拥塞费。到目前为止，交易费用一直是大多数 Rollup 的主要收入来源。虽然目前没有 Rollup 直接收取 MEV 收入，但预计它将在应用了 PBS（提议者-构建者分离）的模块化系统中构成 Rollup 收入的很大一部分。目前，以太坊总收入的约 5-10% 来自 MEV。

与运营 Rollup 相关的成本可以分为两种主要类型：运营排序器或 RPC 节点的间接运营成本，以及向 Layer 1 提交数据的直接成本。后者根据有效生成和压缩证明的能力而异。对于乐观 Rollup，成本变化很大程度上取决于所实现的数据压缩的程度。对于 ZK Rollup，重点转移到最大限度地减少证明生成和验证中涉及的费用。即将实施的 EIP-4844 将大大降低与 Layer 1 数据提交相关的成本。另一方面，管理排序器或 RPC 节点的成本（与链运营无关）可能会有很大差异。这种差异通常取决于运营团队的专业知识和经验。从本质上讲，Rollup 的盈利能力可以用公式概括为：交易费用 + MEV 收入 - 运营成本 - Layer 1 提交费用

随着 Rollup 发展为模块化，一个关键的新兴挑战是 缺乏在各种组件之间分配收入和成本的明确标准。预计新的层和系统（仍处于概念或讨论阶段）将成为 Rollup 生态系统不可或缺的一部分。但是，奖励这些新元素的具体机制以及其他细节尚未确定。这些方面仍然是悬而未决的问题。

1) 水平分配

首先，考虑在各种 Rollup 之间分配收入。可以根据每个 Rollup 的贡献相对简单地分配交易费用。但是，对于像跨域 MEV 收入这样的利润，它是从多个 Rollup 的组合中产生的，因此没有直接的方法来确定分配给每个 Rollup 的比率。随着提议者-构建者分离 (PBS) 的应用，预计利润将以订单流拍卖 (OFA) 的形式返还给 Rollup 或其用户。但是，对于单个 MEV 搜索者来说，精确计算每个 Rollup 的出价仍然同样具有挑战性。

2) 垂直分配

垂直集成的 Rollup 系统中收入和成本分配的复杂性（其中各种实体为生态系统做出贡献）确实提出了一个重大挑战。当 Rollup 的每个组件（例如执行节点、排序器和证明者）作为独立的层运行时，公平分配成本的健全框架或方法的需求至关重要。

当系统中的不同层使用不同的 Token 时，问题会进一步复杂化。例如，如果 Rollup 和共享排序器各自需要以其各自的 Token 支付费用，则用户将面临持有和支付两种不同类型的 Token 才能提交交易的不便。这不仅为用户增加了一层复杂性，而且还引发了对此类系统的效率和用户友好性的质疑。

运营 Rollup 的成本影响（特别是对于中小型长尾服务）是巨大的且多种多样。有 Rollup 显然无法成为每个应用程序的可行解决方案的局限性。即使采用最小化的形式，设置 Rollup 的基本要求也很可观。这些包括排序器、用于执行和验证交易的节点、用于更新 Layer 1 上的 Rollup 状态的提交者以及 RPC 提供者。利用预构建的开源解决方案（例如 OP Stack）并不能显着降低复杂性；在现有基础设施中集成和管理每个组件需要大量的技术专业知识和持续的维护。随着添加独特的执行环境或奖励/惩罚机制，复杂性和成本会进一步升级。虽然从理论上讲，每个项目都有一个针对其特定需求量身定制的执行环境可能是理想的，但现实情况是，这需要先进的技术能力，并可能导致运营效率低下。

除了前面讨论的相当大的运营需求外，Rollup 空间中的新项目面临的另一个挑战是维持系统活动性所需的持续固定成本。为了保持功能，Rollup 必须始终如一地将交易和状态值的证明提交给 Layer 1 区块链。例如，在当前的 OP Stack 中，即使在不活动期间，也需要定期将区块提交到 Layer 1。未来更新可能会缓解这种情况。仅在乐观链上提交数据，此要求就会产生每月约 2 万美元到 3 万美元的 Gas 成本。

此外，在大多数 Rollup 中，生成证明的成本效益会随着交易数量的减少而降低，这给较小的项目带来了更大的财务负担。与拥有大量用户群和定期收费的成熟项目不同，早期项目必须将这些费用作为固定成本来承担。因此，对于新推出的 Rollup 而言，承受链的固定成本已成为其开发和可持续性战略的关键且通常令人望而却步的方面。

2.3 兼容性

目前，L2Beat 上列出了大约 30 个 Rollup，而且这个数字还在迅速增加。未包含在此列表中的新 Rollup 正在不断推出。预计 在不久的将来，市场上将会涌现出无数的 Rollup。但是，当前 Rollup 状态的一个主要挑战是它们孤立的生态系统。与多个链交互的用户通常被迫使用繁琐且效率低下的桥接方法在这些链之间移动资产。这导致流动性分散和用户体验脱节。对于优先考虑无缝和用户友好体验的应用程序，不同链的兼容性变得越来越重要。在理想情况下，类似于 Web2 环境中的易用性，用户应该能够在多个链上无缝地交易和交换资产，而无需了解其资产所在的特定链。随着 Rollup 和模块化生态系统的发展，确保可靠兼容性的层的必要性变得非常重要。

区块链的兼容性可以大致分为两个属性：可组合性和互操作性，每个属性在 Rollup 的上下文中都扮演着不同的角色。在 Rollup 的上下文中，可组合性涉及不同的区块链共享一个共同层，同时确保交易排序和执行的原子性。在这种意义上，原子性意味着跨不同链提交的交易以全有或全无的方式执行，即它们要么全部执行，要么全部不执行。另一方面，互操作性是指不同区块链交换数据的能力。区块链内的数据完整性仅在遵守相同状态转换函数的单个链内维护。但是，为了方便资产或数据从一个链转移到另一个链，应该涉及到额外的层。互操作性层连接不同的链，通过对第三方的信任假设或加密验证来保证每个 Rollup 的状态

重要的是要注意，这些概念的语义可能会有所不同。例如，在某些讨论中，可组合性有时在 不同 Rollup 之间传输交易的上下文中描述。但是，在本文中，可组合性和互操作性被明确定义，以清楚地说明排序器和执行节点的角色在 Rollup 中是如何区分的。

为了方便跨多个链的无缝资产交换和应用程序兼容性，需要可组合性和互操作性。实现此目标需要一个聚合层，其中多个 Rollup 互连，用于交易排序或状态同步。

对于专注于在各种 Rollup 之间就交易顺序达成共识的可组合性，每个 Rollup 的排序器都需要在单个层中对齐。此层将管理来自多个 Rollup 的交易的排序，从而确保以跨不同链的一致和原子方式对它们进行排序。这种方法可以保证交易要么在所有链上完成，要么根本不完成，从而保持多链交易的完整性和可靠性。

另一方面，互操作性涉及跨不同链的状态验证。因此，需要一个促进交易执行（执行器）或验证这些状态（证明者）的层。该层不仅允许不同的 Rollup 基于相互理解的每个链的状态来执行交易，而且还提供了一种机制来验证这些状态在 Rollup 之间的准确性和一致性。

要了解可组合性和互操作性之间的区别，请考虑以下场景：使用闪电贷在不同的链之间执行套利。套利交易的过程如下：

1. 通过位于 Rollup A 上的闪电贷智能合约借入 1000 USDC。

2. 在 Rollup A 上的 WETH-USDC 交易对中将 1000 USDC 兑换为 1 ETH。

3. 将 1 ETH 发送到 Rollup A 的桥，然后从 Rollup B 的桥中提取它。

4. 在 Rollup B 上的 WETH-USDC 池中将 1 ETH 兑换为 1001 USDC。

5. 将 1001 USDC 发送到 Rollup B 的桥，然后从 Rollup A 的桥中提取它。

6. 用 1000 USDC 偿还闪电贷，并获得 1 USDC 的利润。

让我们检查一下先前提到的 Rollup 兼容性的哪些属性应用于每个步骤。首先，发生在每条链上的交换交易 (2, 4) 本质上假定了原子性。如果交易仅发生在其中一条链上，则套利策略会失败，从而使交易者面临意外的资产风险。确保跨不同 Rollup 的交易排序和原子性正是可组合性所指的。

此外，套利者需要将一条链上兑换的资产转移到另一条链 (3, 5)。这需要两条链之间的互操作性。当将资产从链 A 转移到链 B 或从链 B 转移到链 A 时，有必要验证对手链的状态。验证方法可能涉及额外的验证器网络、对第三方的信任或零知识证明。

3. 解决方案

3.1 好：Rollup 框架

3.1.1 概述

目前，Rollup 框架在模块化区块链和 Rollup 生态系统中占据主导地位。为了清楚起见，Rollup 框架是指为 Rollup 构建基础代码和系统的项目，这与 Rollup 本身的一般概念不同。众所周知的示例包括 Arbitrum、Optimism、zkSync 和 Starknet。这些 Rollup 框架的目标是扩展其生态系统。但是，Alt-L1 之间的区别在于其生态系统的范围。该范围不仅扩展到他们自己的链，还扩展到使用相同框架并共享资源的其他链。大多数 Rollup 框架都在积极努力地集成基于其各自结构或“堆栈”的其他链。Optimism 的 Superchain、Polygon 2.0 和 Starknet 的 SHARP，除了少数细节外，这些框架都共享着基本相似的结构。

这些框架采用的常见设计是多个 Rollup（或链网络）之间共享组件。建立Rollup 涉及构建和管理各种组件的复杂任务，需要大量的努力和资源。正如 Rollup 从 Layer 1 继承安全性和共识机制一样，其他 Rollup 也可以利用来自已建立 Rollup 的组件。共享组件可以包括位于 Layer 1 中的执行器、证明器或验证桥。与共享组件连接的合并 Rollup 现在形成一个集成的层，以可互操作的方式运行。

Rollup 框架提供的堆栈或链网络的结构通常具有以下特征：

3.1.2 共享桥

来源：zkSynz 文档

利用 Rollup 框架的概念通常包括 Layer 1 上的共享桥。这种方法在多个 Layer 2 或 Layer 3 链构成一个分形结构或平衡结构的情况下很常见。这种设计有助于通过同一座桥互连的 Rollup 之间的快速和无缝的相互验证。现在，与多个 Rollup 连接的桥不仅充当其所持有资产的托管人，而且还充当验证和中继 Rollup 之间消息的媒介。这种设置的最大优势是网络内的 Rollup 能够 将交易的执行转移到底层 Rollup 的执行器。Rollup 项目唯一的要求是减少从用户那里收集和排序交易，然后将其提交给其他执行器。

来源：zkSync 文档

为了获得具体的理解，让我们检查一下 zkSync 的 Hyperchain 的结构。Hyperchain 具有分形结构，共享位于 Layer 1 上的桥（执行器 + 证明器）。Hyperchain 内的 Rollup 连接到 Hyperbridge，允许它们在与系统中其他链的非信任条件下转移资产。Hyperbridge 使用提款链的交易和 Merkle 根来验证共享桥上的交易及其状态。然后，接收链比较来自 L1 的经过验证的根和来自提款链中继的交易以执行交易。

即使当用户调用另一条链上的智能合约时，也无需通过桥直接转移资产；将资产转移到该链上的交易执行通过中继器进行。除了生成证明所需的时间（约 1-15 分钟）外，用户体验和 Gas 成本与单条链内的交易几乎没有区别。

3.1.3 证明聚合

来源：联手：SHARP，Starknet

Rollup 提交给 Layer 1 (L1) 的证明通常会产生与数据大小相关的较少可变成本，而是受到固定成本的影响。因此，边际成本通常会随着单个证明中包含更多数据而降低。对于乐观 Rollup，采用共享批量发布可以降低成本，而 ZK Rollup 可以通过共享证明器获得更高的效率，这比为单个链生成证明更具成本效益。很直观的是，省钱效果通常在 ZK Rollup 中比在乐观 Rollup 中更显着。

证明聚合的一个例子可以在 Starknet 的 SHARP 结构中看到。SHARP 是一种通过将多个交易捆绑到单个证明中并将其作为一个整体进行验证来高效生成证明的系统。由于在 Layer 1 上处理证明的成本由使用共享证明器的所有 Rollup 分担，因此它提供了更高的成本效率，特别是对于交易较少的小型应用程序。SHARP 使用递归证明来并行处理和验证多个 STARK 证明。SHARP 不会等待所有批次都被提交，而是在收到来自每个 Rollup 的语句后立即生成证明，从而提高了整体效率。

3.1.4 Layer 3

来源：Arbitrum 文档

就像 Rollup 依赖于 Layer 1 区块链进行结算一样，Layer 3 (L3) Rollup 也使用 Layer 2 Rollup 来实现相同的目的。这种结构使 L3 Rollup 能够实现可扩展性和成本效率。通过利用 Layer 2 的基础设施，L3 Rollup 可以利用现有服务或修改它们来【开发独特的功能或专门的执行环境】(https://vitalik.ca/general/2022/09/17/layer_3.html)。L3 模型对于新服务或 Web2 公司尤其有利，允许它们在采用更具成本效益的数据可用性解决方案（如 【Validium】(https://ethereum.org/en/developers/docs/scaling/validium/)）的同时，将以太坊维持为结算层。它可以用于安全需求不那么高，但需要更快地获取用户的服务，例如游戏、社交网络和 NFT 相关产品。

L3 服务的一个突出例子是 Arbitrum Orbit。Arbitrum Orbit 是一个在 Arbitrum L2 上部署 L3 Rollup 的平台。使用 Orbit 部署的 Rollup 可以利用 Arbitrum 的基础设施，例如故障证明和账户抽象，同时配置自定义执行环境，例如 Stylus、alt DA 层、Gas 代币等。要在 Orbit 的 Portal 上部署 Rollup，只需要 Docker 和测试网上超过 1.5 ETH 的钱包。此外，使用 Orbit 构建的链不是孤立的，而是可以通过链间功能转移资产和互操作，从而提供优于独立 Rollup 的优势。(请注意，【此功能仍在开发中】(https://docs.arbitrum.io/launch-orbit-chain/orbit-gentle-introduction))。

来源：Rollup 是真实的，Davide Crapis

不同的项目被有意地引用为每个结构的例子，以强调相对的差异和相似之处。总而言之，虽然每个框架可能具有略有不同的方法或关键字，但该结构旨在实现的价值通常是相似的。通过 利用共享经济模式，这些 Rollup 提高了通用元素的成本效率并提高了它们之间的兼容性。

3.1.5 Rollup 框架的价值

1) 互操作性

Rollup 桥的功能不仅限于简单地转移资产。它还有助于每个 Rollup 内的交易运营，充当【其他人的链下预言机】(https://www.cryptofrens.info/p/sharp-superchain-layer-3s-temporary?utm_source=profile&utm_medium=reader2)。该桥组织和验证来自每个 Rollup 的交易，从而确保其运营的完整性。通过通过单个桥验证所有交易的顺序和执行，它为所有 Rollup 建立了统一的排序和验证层。通过此共享桥处理的交易可以充当全局排序层，从而允许将来自不同链的交易集成到单个总排序中。此外，该桥在验证每个 Rollup 状态中的作用使其能够支持不同 Rollup 之间的消息传输，从而进一步增强互操作性。

2) 通过共享经济模式提高效率

使用相同 Rollup 堆栈构建的 Rollup 通常共享几乎相同的组件。利用现有 Layer 2 网络的 инфраструктура 而不是从头开始创建这些元素，可以有效地解决启动新链的初始设置挑战。此外，在同一生态系统中共享桥、执行器或证明器的策略为需要大量固定资本投资的组件引入了集体经济模式。这使得证明生成和将区块提交到 Layer 1 的持续过程对于运营 Rollup 既高效又经济。

3) 自定义

Rollup 可以选择专门的执行环境或利用更具成本效益的数据可用性层，尽管可能会在安全性方面做出妥协。对于注重成本且安全性需求较低的新项目，这种方法可能特别有吸引力。相反，需要专门环境的项目可能会选择投资于开发自定义环境，而无需从头开始构建它。特殊环境可能包括增强的隐私或高计算需求。尽管进行了自定义，但它们仍然可以在更广泛的现有生态系统中保持兼容性，从而在专门需求和生态系统集成之间取得平衡。

3.1.6 局限性和风险

特定 Rollup 框架的选择虽然在网络内提供高效率和兼容性，但会给项目带来一定程度的风险，特别是在其长期可行性和灵活性方面。Rollup 生态系统正进入一个激烈的竞争阶段，其特点是快速变化和重大发展。与 Alt-L1 对抗中观察到的 динамика 类似，预计随着时间的推移，市场将围绕少数几个主要参与者合并，可能是 2-3 个关键生态系统。那些未能成功建立大量网络效应的网络可能会逐渐失去相关性和地位。

在这种情况下，项目面临着关于哪些生态系统将在长期内蓬勃发展的不确定性。因此，鉴于该领域动态和竞争的性质，与单个生态系统的深度集成可能会被视为一项重大风险。

以 zkSync 的 Hyperchain 为例，通过此系统互连的链由于其与 Layer 1 桥的连接而共享统一的安全级别。这种架构意味着一旦在该框架内启动链，它将缺乏潜在硬分叉的灵活性。换句话说，各个项目无法独立升级其 Rollup 链。所有 zkSync Rollup 的集体硬分叉对于此类升级是必要的，除非受到严重的安全威胁，否则不太可能发生这种情况。

虽然各个项目理论上可以启动一条新链并通过社会共识过渡到该链，但此过程可能令人望而却步且具有挑战性。这种情况强调了在 Rollup 生态系统快速发展和竞争的格局中，仔细考虑致力于特定 Rollup 框架的长期影响和潜在限制的重要性。

3.2 不好：共享排序器

3.2.1 概述

来源：通过将执行与聚合分离来共享排序器集

共享排序器模型的核心原则是 Rollup 功能中的排序和执行之间的分离。这种方法涉及 将排序器的角色分配给外部实体，有效地将 Rollup 转换为更最小化的区块链版本。这种策略类似于计算机科学中的 惰性求值 的概念，因此被称为“ 惰性 Rollup”。通过采用这种模型，新启动的 Rollup 可以减轻设置自己的排序器、建立 交易排序协议和管理内存池 中涉及的复杂性。Rollup 只是将排序过程委托给共享排序器，从而允许他们专注于执行传入的交易。

共享排序器是一个专门仅用于交易排序的网络，不包括执行交易和计算状态的任务。它收集来自各种 Rollup 的交易并对其进行排序以提交到 Layer 1，而不验证其内容。这种无状态共享排序器的设计与底层rollup的具体类型无关，允许它将来自不同rollups的交易整合到一个统一的排序器区块中。这种利用一组集体排序器的方法确保了交易在多个rollups之间保持原子性。但是，重要的是要注意，共享排序器对原子性的保证仅限于将交易包含在一个区块中。它不保证这些交易在rollup本身内的实际执行。因此，最终的交易执行和完成的责任在于各个rollup的节点。

3.2.2 当PBS遇到共享排序器

来源：SUAVE, Anoma, Shared Sequencers, & Super Builders

缺乏交易执行能力，可以通过实施Proposer-Builder Separation (PBS，提议者-构建者分离)来缓解。共享排序器的设计源于rollup排序器和执行节点的分离。更进一步，排序器内的交易排序和区块创建可以导出到外部实体，或构建者。因此，共享排序器的角色再次被简化为主要关注签名和提交区块。这类似于目前以太坊中MEV-Boost的运作方式。

在应用的PBS模型中，传统的交易排序方法被一个去中心化的区块生成网络所取代，例如SUAVE。在这个框架内，共享排序器和SUAVE发挥着互补的作用，共同增强rollups的最终性和可靠性。SUAVE汇总来自各种链的交易，并将它们作为一个区块或捆提交，履行构建者的角色。然而，SUAVE不参与相应链上的区块提议过程。相比之下，与状态无关的共享排序器不参与区块创建过程，也不参与从中提取价值。相反，共享排序器作为Layer 1中的提议者运作，收集提交的区块，然后提交以延长链。

共享排序器和PBS模型之间的协同作用，建立了对它们提交的区块的更大信心。这种方法符合Optimistic Relay的原则，正如目前以太坊的MEV供应链中所采用的那样。Optimistic Relay通过将构建者创建的区块转移给提议者而不执行它们来运作。这个系统依赖于区块构建者在经济上有动力不提交不正确区块的假设。这样的设置旨在保持效率，同时不大幅降低整个系统的安全性。

3.2.3 共享排序器的价值

总而言之，共享排序器为rollups提供的优势可以描述如下：

1) 排序器去中心化和池化安全

共享排序器在帮助rollups去中心化它们的排序器方面发挥着关键作用，而无需创建它们自己的网络。如果每个rollup都建立自己的网络，这将导致流动性和安全性的不可避免的碎片化。通过利用一个服务于多条链的统一排序器层，rollups可以避免与开发自己的网络相关的低效率。

池化安全，即多条链在一个统一的框架下受到保护，通常提供比单独的rollups创建的单个网络可以实现的更高水平的安全性和稳定性。共享排序器的固有设计，仅专注于交易的聚合和排序，促进了高水平的横向可扩展性。这意味着，随着新rollups的集成，系统可以扩展而不损害性能或安全性，从而有效地提高整体吞吐量。

2) 经济效用和降低的操作复杂性

共享排序器通过使连接的rollups能够利用共享资源来提供经济效率。与每个rollup独立管理交易排序和区块提交到Layer 1相比，这种方法更具成本效益。构建和维护排序器网络相关的费用在多个参与方之间分摊。这种集体策略导致了一个更具经济效益的系统，使所有涉及的rollups受益。

此外，使用共享排序器大大降低了各个rollups的技术和运营负担。排序器构成了rollups部署和运营的重要组成部分。Rollups可以摆脱开发自己的排序器或网络的复杂性，从而可以更加专注于其核心业务和产品开发。

3) 可组合性和跨域MEV

共享排序器充当互连rollups的全局排序层。这种集成使跨不同rollups的原子交易成为可能。排序层实现的原子性不仅提供兼容性，还通过跨域MEV提供额外的收入。在第2.3章中介绍的先前示例中，套利交易者产生的收入也将作为Order Flow Auction(OFA，订单流拍卖)的投标分配给rollup。

3.2.4 局限性与风险

当rollups选择共享排序器时，它们可以从减少与管理自己的排序器相关的成本和精力中受益。但是，这是以放弃对提交给其rollup的交易的控制为代价的。将排序器权限移交给外部实体会大大降低运营rollup的项目原本拥有的控制权。这与rollup框架共享桥，但保持对其排序器的单独控制的模型形成对比。鉴于排序器的去中心化还不是消费者或提供者的主要关注点，因此委派排序器权限可以被视为对其区块链控制权的重大妥协。

对于目前正在积极运营的rollups，例如Optimism和Arbitrum，似乎没有什么动力放弃自己的排序器而支持外部排序器。在短期内，没有迹象表明排序器去中心化会成为它们优先考虑的问题。如果将来对去中心化的需求变得更加明显，那么开发自己的网络可能是一个更合乎逻辑的选择。诚然，从整体角度来看，为每个rollup拥有单独的网络似乎效率低下。但是，从单个项目的角度来看，这可以作为发行其代币的可行理由。鉴于许多rollups发行的代币效用极小，因此建立自己的排序器网络可以作为一个合理的借口。

虽然共享排序器通常被描述为增强rollups之间兼容性的一种手段，但是它们的兼容性范围在某种程度上受到限制。它们主要确保来自不同rollups的交易可以被伪造成一个区块。但是，为了让用户在不同的rollups之间无缝交互，不仅需要交易的原子性，还需要验证彼此的状态（桥接）。共享排序器的局限性在于它们无法执行或验证每个rollup的交易或状态。因此，要实现rollups之间的真正互操作性，需要与一个额外的层连接，例如桥接网络或中继系统。

3.3 不尽人意之处：Rollup-as-a-Service(RaaS)

Rollup-as-a-Service (RaaS，Rollup即服务)是一种统包解决方案，可简化rollup的部署，使其对任何人都可以访问。这项服务将用户（或开发者）的体验提升到与Web2服务相当的便利程度。借助RaaS，部署rollup链变得像点击几下一样简单，而无需编写任何代码。它通常还包括用于运营链的辅助功能，例如浏览器、水龙头和钱包集成。RaaS可以被描述为rollups和模块化区块链的AWS或Stripe，在便利性和功能方面。虽然rollup框架在部署和运营效率方面提供了显著的好处，但是它们可能无法完全达到RaaS提供的客户成功的水平。

3.3.1 RaaS的价值

RaaS为启动rollups提供的优势包括：

1) 稳定的可扩展性和性能

排序器对于收集和处理来自用户的交易至关重要。排序器中的任何不稳定或故障都可能对项目造成灾难性的财务和非财务损失。Rollup-as-a-Service (RaaS)通过提供具有灵活的可扩展性和高可用性的排序器来满足这一关键需求。这种能力使得rollups能够有效地适应网络流量的波动，从而确保一致的性能。RaaS提供的稳定性和可靠性对于维护和建立与其项目和用户的信任至关重要。

2) 综合的基础设施和服务

为了获得最佳的用户体验，不仅需要关注rollup的部署，还需要关注其他功能的集成。RaaS将其提供的服务扩展到仅仅排序器之外，包括运营链所需的关键组件。这包括桥接跨链交互的工具、浏览器以实现透明度以及其他组件。

这种全面的提供不仅简化了各个项目的部署过程，而且确保了rollup的运营商和用户都获得无缝且用户友好的体验。RaaS的这种整体方法极大地促进了rollup项目的整体功能。

3) 客户成功和维护

运营自托管rollup链的成本和精力并不会随着部署过程而结束。与许多技术产品一样，它需要技术支持和持续维护。RaaS平台包括针对rollup运营商的教育和技术支持，为客户的长期成功提供帮助。

这些功能突显了RaaS的价值主张，不仅提供部署解决方案，还提供支持rollup项目从启动到持续运营的整个生命周期的综合生态系统。这使得RaaS成为希望利用区块链技术而又无需管理复杂的基础设施的实体的有吸引力的选择。

3.3.2 局限性与风险

1) 缺乏共享经济模型

与本文讨论的其他解决方案（例如集成在rollup堆栈中或连接到共享排序器）相比，使用RaaS平台启动的rollups是孤立存在的，除了Layer 1之外，不与其他rollups共享任何组件。因此，它们可能无法像使用共享排序器或桥接的解决方案那样，从共享经济模型中获得成本节省。这也意味着与rollup堆栈中的共享桥接模型存在潜在的兼容性问题。虽然rollups之间的互操作性解决方案仍在很大程度上处于开发阶段，但是日益集成的rollup堆栈可能会使孤立的链错过网络效应带来的好处。

2) 锁定

使用Rollup-as-a-Service (RaaS)平台部署rollup类似于将rollup的管理权移交给外部机构。这种方法不可避免地会导致一定程度的对服务提供商的依赖。通常，启动一条新链比使用智能合约运营项目需要更高的标准。鉴于此，高水平的依赖和信任可能会对运营商和用户产生不可忽略的风险。

此外，多种因素可能会导致将来更换原始服务提供商。这些因素可能包括运营不稳定、定价政策变化、rollup生态系统中的市场动态或出现了更出色的RaaS平台。但是，过渡到不同的服务提供商可能是令人望而却步且具有挑战性的。原因是，RaaS服务凭借其Web2级别的全面性，不仅将rollup链，而且还将相关的基础设施和其他组件集成到其产品中。与RaaS软件包的这种深度集成可能会大大简化脱离初始服务提供商的过程。

3) 利益冲突

来源：Value accrual for Rollup frameworks and RaaS

Rollup-as-a-Service (RaaS)提供商和rollup框架之间潜在的利益冲突是考虑其长期关系的重要因素。RaaS服务通常使用rollup框架中的开源开发，获取公开可用的资源并将其重新包装给他们的客户。他们通过为rollups和排序器的构建和运营收费来产生收入，但是这些收入通常不与rollup框架的创建者共享。

从作为rollup运营的项目的角度来看，当使用其开源代码时，几乎没有动力与rollup框架共享收入。因此，除了发行代币之外，rollup框架必须探索其他方法来吸引和留住客户。正如前面在“3.1 Rollup框架”部分中提到的那样，一种有效的方法可能是通过共享经济模型或通过增强rollups之间的互操作性来构建网络效应。该策略涉及增强rollups之间的成本效率或兼容性功能以创建网络效应，从而吸引更多客户。

3.4 比较

每个解决方案都有其独特的特点，并提供不同的方法来解决rollup系统的局限性。因此，每个解决方案都有其优点和缺点，以及权衡。让我们简要总结一下到目前为止讨论的内容，并在此处比较每个解决方案。

3.4.1 排序器去中心化

许多rollup框架已经认识到排序器去中心化的重要性，并旨在将其纳入其开发计划中。但是，去中心化排序器的实际实施常常因其他优先事项而被推迟，例如建立市场地位和确保运营稳定性。

另一方面，像Espresso和Astria这样的共享排序器项目提供了一种替代方案，允许rollups连接到现有的去中心化网络。这种方法提供了高安全性和信任级别，而没有构建和维护去中心化基础设施的单独负担。

RaaS本身与排序器去中心化没有直接关系。但是，模块化区块链的兼容性可以缓解它们的局限性。例如，一家著名的RaaS提供商Caldera声称它与Espresso合作。这意味着使用该服务部署的rollups可以同时从服务和协议中获得好处。

3.4.2 成本效率

Rollup框架和共享排序器都旨在通过共享经济模型来实现成本效率，但是它们以不同的方式来实现。Rollup框架通常在多个rollups之间共享桥接和证明器等组件，从而减少了每个rollup开发和维护其自身基础设施的需求。这种资源共享可以显著节省成本。同时，共享排序器为多个rollups提供了一个排序器网络，使它们能够避免构建和运营自己的排序器的成本和技术挑战。

Rollup-as-a-Service (RaaS)模型提供了一种不同的方法，满足了可能没有能力或兴趣构建和运营自己的rollup基础设施的团队的需求。RaaS平台承担了运营的复杂性，使客户项目可以专注于其核心活动。

3.4.3 兼容性

在使用共享桥接方法的rollup框架中，各个rollups通过运行自己的排序器来收集和安排交易。此后，这些交易在共享的Layer 1桥接处进行排序和验证。这种设置允许在同一框架内的rollups之间进行互操作性和状态验证。

另一方面，共享排序器侧重于确定交易的顺序，而不执行或验证它们。共享排序器确保交易包含在一个区块中，并且该区块在不同的rollups之间具有原子性。但是，共享排序器本身无法促进链之间代币或数据的实际转移，这表明需要额外的层或机制来实现完全的互操作性。

同样，RaaS本身无法提供互操作性。但是，可以通过与外部解决方案连接来实现。该解决方案可以包括rollup框架或其他受信任的第三方。开放性和中立性可能是有益的，尤其是在市场高度细分且没有一方可以与项目完全保持一致的情况下。

4. 接下来是什么？

Rollup框架、共享排序器和RaaS（Rollup 即服务）都提出了独特的系统和价值主张，以满足不同的客户需求和用例。但是，它们在竞争激烈的环境中运行，其中一定程度的竞争是不可避免的。例如，rollup框架提供的Layer 3或共享桥接解决方案与RaaS提供的功能有相当大的重叠。这在rollup的部署过程中尤其明显，例如Arbitrum的Orbit Portal和Conduit。这种重叠暗示了这些服务中垂直整合的可能性，尤其是在一个服务开始积累超过其他服务的显着价值的情况下。

当然，RaaS提供的客户价值，尤其是在排序器持续运营的背景下，使其与rollup框架提供的服务截然不同。这种差异类似于Web2中用于构建数据管道或网站的各种解决方案。各种解决方案可以共存，每种解决方案都提供不同级别的抽象和专业化。鉴于这种格局，任何单一解决方案都不太可能完全占据主导地位或使其他解决方案过时。相反，这些解决方案更有可能继续共存，每种解决方案都服务于其细分市场，并以自己的方式为更广泛的生态系统做出贡献。这种多样性不仅促进了创新，而且确保了客户可以获得根据其特定需求和技术能力量身定制的一系列选择。

共享排序器模型本质上独立于各个rollups运行，从而使其可以充当多个rollups的统一聚合器。随着rollup框架之间竞争的加剧，它们的市场可能仍然分散，可能需要融合到一个更加统一的层中。在这种情况下，共享排序器不受任何单一rollup框架的限制，可能会成为一个中心的、类似平台的层来统一它们。这种安排在不同的框架中提供了一种有凝聚力的用户体验，从而增强了它们的集体网络效应。

另一方面，一种更为谨慎的场景也是可能的。共享排序器被广泛采用的一个重大挑战是，像Optimism和Arbitrum这样成功的Layer 2项目不愿放弃其中央排序器。如果这些项目没有看到对去中心化的强烈需求，或者如果它们优先保持对其排序器收入的控制，那么这种不情愿可能会特别强烈。跨域MEV作为rollup额外收入来源的前景值得关注。但是，尚不确定这种潜在收入是否会充分激励rollups切换到共享排序器，尤其是在牺牲一部分费用收入的情况下。

来源：EthCC, Vitalik Buterin

在2022年，Vitalik Buterin在EthCC上预测，当前的协议开发正接近其最激进的进步阶段。自从他的演讲以来，我们目睹了区块链基础设施以史无前例的速度发展。现在就断定它将朝着哪个方向融合可能为时过早。可以肯定的是，本文介绍的解决方案将不断相互影响，从而推动rollup生态系统的扩展。将来，市场和系统开发可能涉及一定程度的竞争和整合。但更重要的是，相互增长以扩展整体市场可能是最有效的方法。

rollup基础设施发展的一个关键前提是，对用户和区块空间的需求必须增加到与当前需求无法相比的水平。不幸的是，实际用例的增长落后于基础设施的发展速度。很少有服务表现出实质性的潜力或市场渗透率。值得注意的是，那些实现显著用户参与度的服务通常是通过代币发布而不是通过提供真正的客户价值来实现的。问题是，没有足够的应用程序使人们想要或需要更多的区块空间。将来，变得流行的并且确实需要更多区块链空间的那种应用程序可能会帮助决定这项技术将如何发展和变化。

5. 结论

Rollups现在正在超越其早期阶段，并且越来越多地在现实世界中使用。即使在撰写本文时，也有一种新的服务作为rollup推出的趋势。这导致用户和构建者对哪些解决方案将成为部署rollup系统的基础越来越感兴趣。本文研究了rollup面临的持续挑战，以及为解决这些挑战而提出的各种解决方案。诸如rollup框架、共享排序器和Rollup即服务 (RaaS) 等不同的方法在模块化生态系统中提供了独特的功能和优势。

尽管我们已经比较了本文中的不同解决方案，但重要的是要注意，模块化区块链的未来可能不会融合于单一方法。为了使区块链作为开放、去中心化和无需信任的网络得到更广泛的采用，持续的实验和研究至关重要。每种解决方案都有可能发展并影响其他解决方案，从而有助于构建一个更加强大和高效的系统。我们今天使用的最系统的发展都受到了各种因素和需求的影响。系统的特性本身并不总是决定其未来的成功，因为它还取决于它的使用方式以及用户不断变化的需求。因此，虽然比较不同的解决方案很有用，但重要的是要避免过早地对一种解决方案优于另一种解决方案做出判断。

感谢 Kate 为本文设计了图形。

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• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～