Rollup摇钱树：探究排序器利益分配及去中心化解决方案

在以太坊的Rollup扩容方案中，排序器（Sequencer）是核心组件，负责交易排序和区块创建。随着Layer2的增长及生态繁荣，其盈利模式和中心化问题成为焦点，特别是排序器的去中心化和利润分配方式。

数据来源：Different types of layer 2s

值得一提的是，这是一个简化模式，有很多中间选项。例如：

• 介于Rollup和Validium之间：在Validium中，任何人都可以进行链上支付，以支付交易费用，此时运营商将被迫向链上提供一些数据，否则就会损失押金。

• 在 Plasma 和 Validium 之间：Plasma 系统【2】提供类似于卷积的安全保证和链外数据可用性，但它只支持有限数量的应用。一个系统可以提供完整的 EVM，并为不使用这些更复杂应用的用户提供 Plasma 级保证，为使用这些应用的用户提供 Validium 级保证。

这些中间选项可以看作是介于卷积和有效值之间的一个频谱。但是，是什么促使应用程序选择光谱上的某一点，而不是更左或更右的某一点呢？这里有两个主要因素：

1. 以太坊原生数据可用性的成本，随着技术的改进会逐渐降低。以太坊在下一个硬分叉Dencun 【3】里引入了EIP-4844，提供每秒约 32 KB 的链上数据可用性。在接下来的几年内，随着完整的"链上数据分片 "【4】的推出，这一数据可用性预计将分阶段提高，最终达到每秒约 1.3 MB 的数据可用性。与此同时，数据压缩技术的改进【5】将使我们能够用相同数量的数据做更多的事情；

2. 应用程序自身的需求：高昂的费用与应用程序出错相比，用户需要承担多少损失？金融应用程序会因应用程序故障而遭受更大的损失；游戏和社交媒体涉及每个用户的大量活动，且活动价值相对较低。因此对它们来说，不同的安全权衡是有意义的。

去中心化排序器，一种是 Rollup 项目方自己做，另一种是借助第三方实现。借助第三方实现去中心化排序器，其实也可以称之为排序即服务（ Sequencing-as-a-Service）。Espresso、 SUAVE、Astria、Radius 等项目都专注于去中心化排序器方案，它们的实现路径各不相同。

去中心化排序器解决方案

1）Espresso：由五个主要组件组成：1.基于HotStuff的共享机制【6】其过程需要经三分之二多数通过后才能确定且不可逆转； 2. 其DA层提供两种不同的数据检索路径。第一种路径乐观而快速，第二种路径更可靠，但备份速度较慢，专为对抗条件设计；3.Rollup REST API：滚动程序使用此 API 与 Espresso Sequencer 无缝集成；4.排序器合约：排序器合约是一种验证 HotShot 共识的智能合约，它可以充当轻客户端，管理交易订单检查点以及负责监督 HotShot 协议的股权表；5.网络层： 该层用于促进参与 DA 层和 HotShot 共识的节点之间的通信。总体如下图所示，当用户的交易被发送到Rollup时，它会使用 ZK 或乐观方案进行交易验证。

图源：The tech: Sequencers （Espresso 排序流程概览 ）

2）SUAVE是一个独立的网络层与其他区块网络可以共享内存池，它自身无法与以太坊或其他公链的智能合约相通用，而是将内存池和区块生成的部分从现有公链中单独分离，以此支持更多的Layer1或者Layer2网络，并成为Rollup链的共享排序器。所以它在跨链MEV和不同Rollup之间的交易排序也存在一定优势， 不过其带来的风险也同跨链桥所面对的那样。

3）Astria 是建立一个共享排序器网络层以此避免中心化排序器的劣势，它依靠基于 Tendermint 的领导者轮换（Tendermint-based leader rotation）机制来解决交易排序的可扩展性和中心化单点故障的宕机风险，与此同时Astira的排序器架构设计用于聚合来自多个Rollup的交易，而不是为单一区块生成不同的状态根，形成的交易会按顺序排列成有“内聚力”的区块，然后统一发布到Layer1的 DA 层，以此有效地将交易排序与执行分离开，也正因采用了这种解耦方式，使得 Astria 能够容纳各种具有不同状态转换功能的Rollup。

4）Radius 与其他方案的实现机制均不同的是它通过启用加密Mempool和让多个排序器同时运行来确保 Rollup 交易被无需信任地排序，通过这种方式来消除 MEV 带来的相关风险。它采用可验证延迟加密机制（PVDE）【7】来实现Mempool的加密，采用零知识证明加密方式来确保交易的无信任排序和防止中心化排序器相关风险。不过用零知识证明来提升安全性的代价是，虽然有 MEV 保护但对用户来说可能会出现交易延迟等问题。Radius 的交易流程如下：

1. 用户向排序层发送事务

2. 排序层对事务进行排序并生成一个区块

3. 组成的区块随后提交给Rollup相关程序

4. Rollup按照排序层提供的顺序执行交易

5. Rollup将已执行的交易提交给结算层 DA 来进行最终确认

图源：The tech: Sequencers （Radius交易流程概况 ）

5）Madara是 Layer2 网络 StarkNet 中使用的排序器，它是一种较为灵活的排序方式，既可以中心化运行也可以去中心化运行，以此对不同的应用程序进行定制，目前 Madara 是 StarkNet 的现成排序器解决方案，与之相关的研究和开发工作仍在进行中。

展望

区块链排序器的发展前景将是一段振奋人心的变革之旅，随着区块链生态系统的发展，排序器将经历重大变革，从中心化设计转向更为分散、高效和适应性更强的解决方案。排序技术的进步对于以太坊生态提高交易效率、可扩展性和安全性可谓是至关重要。

去中心化是加密货币的哲学基础，共享排序网络通过经济机制解决价值累积和收入分配问题，最后关于排序器日益成熟的模块化构建模块和开发框架生态系统在未来必将成为行业强大的催化剂。