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基于排序器的 Rollup：以太坊超越碎片化实现统一扩展的路径

以太坊公布其以 Rollup 为中心的路线图六年之后，这一愿景基本实现：交易费用降低，吞吐量提高，核心安全模型保持稳定。

1. 然而，互操作性仍然是一个尚未解决的挑战。

随着更多 Rollup 的推出，更多的用户、应用程序和流动性被分散到独立的孤立环境中。我们得到的不是一个庞大的以太坊网络，而是几十个小岛。桥接器将它们连接起来，但它们增加了延迟、风险和摩擦。

碎片化之所以变得更糟，是因为如今每个 Rollup 都运行自己的中心化排序器，该系统决定了区块中交易的顺序、谁先进入，以及谁从 MEV 中获取利润。

由于每个排序器独立运行，因此 Rollup 在不同的时间线上运行。不同 Rollup 上的应用程序无法在同一区块中同时进行原子交互，这会分散流动性并削弱可组合性。

2. 中心化排序器在早期是有意义的。

它们允许团队通过启动服务器快速部署，通过私有订单流减少抢先交易，为流畅的用户体验提供近乎即时的预确认，并提供操作灵活性。但这些好处也伴随着权衡。

  • 排序器停机已导致整个 Rollup 离线数小时。
  • 受损的排序器可能会重新排序交易并窃取数百万美元。
  • 它们无法以中立、去中心化的方式进行扩展，并导致碎片化问题。

总而言之，中心化排序器是一个有用的起点，但它们无法将 Rollup 带到它们需要去的地方。

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3. 下一步是基于 Rollup 的方案。

基于排序器的 Rollup 不运行自己的排序器，而是使用 Layer 1（以太坊、Celestia）验证器进行排序（交易排序）。这就是它被称为“基于”的原因：它的排序直接与基础层绑定。

这种转变恢复了中立性。没有哪个 Rollup 团队可以控制交易流。所有“基于”的 Rollup 都共享相同的以太坊范围内的排序层，这意味着它们可以在同一区块中同时进行交互。

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结果是一个统一的网络：

  • 流动性保持集中，而不是分散在各个孤岛中。
  • 可组合性是同步的，因此不同 Rollup 上的应用程序可以原子地交互。
  • 控制是中立的，由以太坊的验证者而非中心化服务器来确保安全。

4. 基于 Rollup 还能解决哪些其他问题？

  • DeFi：流动性在以太坊的排序层下保持统一。
    • 交易、借贷和清算都发生在 L2 上，但它们共享相同的底层排序，这使得市场保持深度和集中，而不是碎片化或流失到 Solana。
  • 用户 ：Rollup 的界限逐渐模糊。
    • 通过共享存款合约和原生的 L2 到 L2 传输，资产可以在 Rollup 之间无缝移动——无需通过 L1 路由回来，也无需担心自己身处“哪个链”上。
  • 开发者 ：可组合性回归。
    • 不同 Rollup 上的应用程序可以在同一区块中进行原子交互，从而实现中心化排序器无法支持的跨 Rollup 借贷、交易和复杂策略。

5. 共享排序器不也是在做同样的事情吗？

这两种方法在解决碎片化问题上所处的规模截然不同。

像 Arbitrum Orbit、Optimism Superchain 和 zkSync Elastic Chain 这样的 Rollup 堆栈正在尝试使用充当迷你枢纽的共享排序器。因此，流动性和用户仍然被困在该生态系统集群中，而不是在整个以太坊中共享。

基于排序器的 Rollup 更进一步。它们不使用生态系统级别的中心，而是将以太坊本身用作通用排序器。这意味着，流动性池在所有 Rollup 中合并。共享排序器在本地减少碎片化，而基于排序器的 Rollup 则在整个以太坊网络中全局解决碎片化问题。

6. 以太坊基本上变成了一个排序器，但这是怎么发生的？

在以太坊的大部分历史中，它只能对自己的交易进行排序。验证者从内存池中收集交易，对其进行排序，然后构建区块。如果每个 Rollup 都将自己的交易直接倾倒到这个过程中，结果将是混乱：冲突、区块空间浪费和交易失败。

突破在于提出了提议者-构建者分离（PBS）。

**PBS 之前**：验证者必须处理所有事务，包括收集交易、排序交易和构建区块。增加 Rollup 流量会使他们不堪重负。

有 PBS 时 ：工作被分开了。

  • 验证者（提议者）只需签署区块，而专业的构建者则负责繁重的工作。
  • 构建者收集交易（来自以太坊和基于 Rollup 的链），对其进行排序，并生成完整的区块。
  • 验证者只需签署最有价值区块的区块头，甚至无需查看其内容。

从验证者的角度来看，一切都没有改变，但实际上，以太坊成为了所有基于 Rollup 的中立排序器。

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7. 但在“基于排序器”的世界中，谁来捕获 MEV？

MEV（通过交易排序获得的利润）曾流向中心化排序器，现在则进入以太坊的 PBS（Proposer-Builder Separation）管道。构建者组装有利可图的区块，验证者对其进行签名，MEV 在此过程中被捕获，而不是由 Rollup 团队捕获。

然而，MEV 并非总是留在验证者和构建者手中。堆栈的其他部分可以直接捕获它：

  • 像 CoWSwap 或 Uniswap v4 这样支持 MEV 的去中心化交易所（DEX）会拍卖套利机会，并将利润返还给流动性提供者。
  • 像 MetaMask Protect 或 Rabby 这样的工具将交易私密地路由给构建者，保护用户免受抢先交易的侵害，有时还会重新分配部分 MEV。

这些机制减少了有害的套利行为，但 MEV 并未消失，它只是改变了所有者和形式。

8. 随着新型 Rollup 的出现，也带来了新型经济模式。

这种转变重塑了 Rollup 的经济模式。许多人今天犹豫是否要采用“基于”的模式，因为他们通过中心化的排序器捕获 MEV 收益，抢先交易或在不同场所进行价格套利。但从长远来看，更持久的收入来源是执行费用，即用户在 Rollup 虚拟机上运行交易所支付的费用。让我们看一个假设的例子：

拥有自己的排序器（当前）的 Rollup：

  • 执行费用 = 200 万美元/月
  • MEV = 100 万美元/月
  • 总计 = 300 万美元/月

与基于排序器的 Rollup 相同（未来）：

  • MEV → 以太坊验证者 = 0 美元
  • 执行费用（来自统一网络效应）= 1000 万美元/月
  • 总计 = 1000 万美元/月

这就是 MEV 博弈：牺牲小卒（排序器 MEV）以赢得更大的奖励（更高的执行收入）。基于排序器的 Rollup 避免了 MEV 之争，转而专注于扩展其执行层。

9. 以太坊能处理这种容量吗？

一个显而易见的问题是：如果每个 Rollup 都将以太坊作为其排序器，以太坊 L1 真的能处理得了吗？

目前，以太坊运行在12秒的槽位上。槽位时间是真正的限制。12秒的槽位让用户体验感觉很慢。研究表明，以太坊很可能在不牺牲去中心化的情况下将槽位时间缩短到约4秒，验证者仍然可以在家庭网络甚至树莓派上运行。

无信任预确认是太坊在速度上与中心化排序器竞争的关键。该系统使用质押抵押品并签署担保以包含交易的提议者，这可以实现约100毫秒的确认。

这比目前的区块时间快得多，甚至比一些“超级链”设置还要快，提供了与互联网延迟相似的速度。

10. 然而，这种繁重的工作量对于家庭验证者来说太多了。

APS（证明者-提议者分离）通过分工来解决这个问题：证明者验证并发布有效交易，而提议者/构建者则构建区块并管理预确认。

最初，这是通过网关完成的，但最终，APS 和内置的 PBS 将使以太坊能够原生提供快速、无需信任的预确认和共享排序。

11. Fabric：构建标准。

即使有了 APS 和 PBS，管道问题依然存在。如今，每个基于 Rollup 的团队都必须重新发明预确认的 API，调整 PBS 管道，设置注册表，并处理 Blob 共享。如果不加以控制，这可能会碎片化为不兼容的“迷你标准”。

Fabric Ethereum 是一项旨在防止这种情况发生的协调工作。它不启动 Rollup 或代币。相反，它提供最少的开源组件，包括：

  • 用于预确认的承诺 API
  • 用于定序器问责的通用注册表合约
  • 共享的 Blob 和桥接基础设施

Fabric 得到了 Taiko、Scroll、Optimism、Arbitrum、Base、Spire Labs 等团队的支持，正在成为基于 Rollup 基础设施的谢林点——使团队在共享标准上保持一致，从而使生态系统共同扩展，而不是各自为政。