解密去中心化排序器：以太坊Rollups的未来

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. 要点

交易排序已成为第二层("L2")领域一个日益严重的问题。L2 rollup 为用户提供执行层,然后将交易数据提交给上层第一层("L1"),如以太坊的 Arbitrum、Optimism、zkSync 等。
排序器负责将交易排序成组。它们接收用户的无序交易,在链外处理成组,生成压缩的有序交易批次。这些批次随后可放入区块并发送到父 L1。
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。例如,rollups 也可以使用基础层来进行排序,但这可能效率较低且昂贵。目前,每个主要的 L2 rollup 项目都发现运行中心化排序器更方便、更便宜、对用户更友好。
由于排序器控制交易排序,它有权审查用户交易(尽管完全审查不太可能)。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。此外,如果唯一的中心化排序器宕机,整个 rollup 都会受到影响,这是一个严重的有效性问题。
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,还能实现跨 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,各有独特之处。

2. 简介

随着以太坊 L2 rollup 生态系统普及,排序器这个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 公司都在运行自己唯一的中心化排序器,这可能被视为不理想的结果,也不符合加密货币的精神。

虽然大多数公司都将排序器去中心化作为路线图的一部分,但对如何实现去中心化还没有真正的共识。值得注意的是,Arbitrum 和 Optimism 自 2021 年下半年以来在去中心化排序器方面并未取得实质性进展。

本报告将深入研究排序器的作用和以太坊 rollup 空间的现状,探讨正在开发解决方案的项目,即去中心化的共享排序网络。我们将详细介绍这些项目及其解决方案的独特之处,并思考这对以太坊 L2 rollup 领域的未来发展可能意味着什么。

3. 排序器是什么?

区块链是一个分布式数据账本,由按区块排序的带时间戳的交易数据组成。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,创建区块链的新状态。对于像以太坊这样的第一层("L1")区块链,交易排序发生在以太坊基础层本身。

在以太坊最流行的可扩展性解决方案 - Layer-2("L2") rollup 中,交易排序已成为一个日益严重的问题。L2 rollup 为用户提供执行层,然后将交易数据提交给上层 L1,如以太坊的 Arbitrum、Optimism、zkSync 等。提交给 L1 的单批交易通常包含数百或数千个压缩的 L2 交易,从而降低了向 L1 发送数据的成本。

在 L2 rollup 中,排序器负责将交易排序成组。它们接收用户的无序交易,在链外处理成组,生成压缩的有序交易批次。这些批次随后可放入区块并发送到父 L1。批次交易还可以在数据可用性("DA")层(通常是以太坊)上使用。排序器还向用户提供近乎即时的收据作为"软确认",而"硬确认"是在交易被发送到 L1 层之后收到的。

为什么 Rollups 要使用排序器,为什么它是一个问题?

排序器的根本目标是改善用户体验。使用排序器进行 L2 交易类似于使用"快车道",意味着更低的费用和更快的交易确认。排序器可将数百上千笔 L2 交易批量压缩成单笔 L1 交易,从而节省 gas 费。此外,排序器提供的软确认意味着 rollup 交易能为用户提供快速的区块确认。

重要的是要记住,rollup 并不需要排序器;这只是为了更好的用户体验而做出的设计选择。例如,rollups 也可以使用以太坊 L1 来进行排序。然而,以太坊基础层可能相对低效和昂贵,特别是考虑到 L2 交易量很大。这意味着,目前每个主要的 L2 rollup 项目都发现运行中心化排序器更方便、更便宜、更易于用户使用。

鉴于排序器控制交易排序,理论上它有权不将用户交易纳入其中(尽管用户也可以直接向 L1 提交交易)。排序器还可以从交易组中提取 MEV,这可能对用户群造成经济损失。如果只有一个排序器,中心化的风险更大。如果唯一的排序器出现故障,整个 rollup 都会受到影响,这是一个严重的有效性问题。

MEV 的相关性

MEV 指的是从区块生产中获得的超出常规采矿奖励和gas费的额外价值。它是通过操纵区块内的交易顺序来提取的价值,常见形式包括前置运行和三明治攻击。

鉴于排序器在 L2 rollup 中的角色,它们可以看到所有链外用户交易。由于这些排序器通常由项目本身或附属团队运行,许多用户担心无法看到潜在的 MEV 提取。即使没有这些顾虑,中心化排序器也会影响这些协议的不可信和去中心化程度。

排序器市场现状

目前所有主要的以太坊 L2 rollup 都依赖中心化排序器。随着越来越多的以太坊交易转移到 L2 解决方案,大量交易将受到以唯一排序器形式的中心化力量影响。

大多数公司已将排序器去中心化作为路线图的一部分。然而,Arbitrum 和 Optimism 自 2021 年末推出解决方案以来,在去中心化排序器方面尚未取得实质性进展。

大多数顶级公司似乎都将资源用于改进核心产品和功能,而不是专注于去中心化。这在某种程度上是可以理解的,因为在竞争激烈的环境中,在拥有有竞争力的产品之前就专注于去中心化并不符合任何公司的最佳利益。然而,随着网络公司的成熟,人们的讨论正迅速转向排序器去中心化和提高可信度。

其他问题

值得强调的是,关于依赖中心化排序器所带来的风险程度存在一些讨论。

虽然排序器控制交易排序,但它们最终无法将用户完全排除在 rollup 交易之外。用户可以绕过排序器,直接向 L1 提交交易(只要愿意支付增加的 gas 成本)。行为不当的排序器可能导致交易延迟和用户承担额外费用,但无法完全审查。这可能是大型 L2 公司此前不太专注于去中心化排序器的原因之一。

也许更大的问题在于实时性。如果唯一的中心化排序器出现问题,整个 rollup 都会受到不利影响。虽然用户仍可通过直接访问 L1 完成交易,但这并不是一个持久的方法,也不太可能适用于大多数交易。鉴于加密货币的基本理念之一是防止依赖唯一的中心化提供商,排序器中心化显然是一个亟待解决的重要问题。

4. 解决方案:去中心化共享排序器

概述

解决上述问题的新方案是去中心化共享排序器。虽然不同项目的解决方案各不相同,但基本理念是相同的。"共享"指多个 rollup 可使用同一个网络,来自多个 rollup 的交易在排序前被聚合在一个内存池中。"去中心化"指领导者轮换的概念,从一组去中心化行为者中选出领导者进行排序。这有助于防止审查,并提供有效性保证。

共享排序器旨在缓解 MEV 提取问题,提供抗审查能力,并提高 rollup 的有效性保证。此外还有两点值得注意: