前言

Sequencer是以太坊擴容方案Rollup中的重要組件，用於排序交易併創建區塊、接收交易、排序交易、執行交易和提交交易數據等相關操作。隨著以太坊絡中Layer2數量的增加和生態繫統的繁榮，Layer2本身的盈利能力和中心化問題逐漸引起人們的關註，例如Rollup中比較重要的sequencer組件是否可以去中心化，能否實現Sequencer的利潤分配。本文僅供分析參考，不用於項目推廣。

Rollup 經濟學簡介

Rollup的作用：

根據以太坊基金會研究科學家@barnabemonnot的解釋説明，Rollup繫統中可以畫分出三個主要角色：用戶、Rollup操作者和基礎層，以及他們大緻的主要流程操作如下：當用戶在第二層（L2）上進行交易時，Rollup操作者充當用戶和基礎層之間的接口，最終將數據髮布到基礎層，如下所示：

1. 用戶： 在 Layer2 網絡上髮送交易，併將其在 Layer2 上的資産部署到 Rollup，以實現曏Rollup操作者的合約交互和支付流；
2. Rollup操作者：代錶在 Layer2 網絡上處理交易所需的所有基礎設施，其中還包括許多其他角色，例如用於髮布批量交易的 Sequencers、用於髮布聲明的 Executors、用於報告欺詐證明的 Challengers 以及用於計算有效性證明的 Verifiers ，最重要的是測序儀。最重要的是排序器；
3. 基層： 也理解爲全節點，其目的是保護Rollup髮布的數據的協議，用於處理和驗證所有交易，保證Rollup狀態正確併保證每筆交易的有效性，如果髮現錯誤的交易，則刪除。

圖來源：@barnabemonnot

彙總成本：

Layer2 運營商成本： 維護交易池、排序批量處理、計算狀態根/狀態差異/有效性證明以及與批量交易處理相關的其他問題（例如排序、交易驗證、區塊生成等）所産生的成本。而且由於Rollup運營商現在是中心化的，因此産生的成本由協議本身或合作伙伴承擔，而“交易壓縮”的過程需要在基礎層解決。

Layer1 數據可用性成本： DA 相當於 Rollup 的以太坊安全性。 Rollup爲了在以太坊上髮布數據，當運營商聚合大量交易集時，運營商需要將交易集以“CallData”的形式髮布到基礎層，其中DA成本貢獻給了以太坊L1 占 Rollup 總成本的大部分，當時數據的市場價格受 EIP-1559 管轄。

Layer2的擁塞驗證成本：這是當 Rollup 的總區塊空間供應無法滿足現有市場需求時必鬚分配給稀缺資源的有爭議的影響成本，衕時它也直觀地反映了 Gas 價格和網絡流量之間的動態平衡。

Rollup 的收入：

話題涉及到收入，收入主要來自兩個來源：交易價值和髮行量。

交易價值

Rollup的本質是擴大以太坊的容量，加速併減輕Layer1的壓力。對於 Rollup 是否能穫得 MEV 相關收益的問題，答案實際上是否定的。因爲Rollup本身是依靠sequencer依靠Gas支出高低來進行交易排序的，因爲它沒有區塊的概念所以本身沒有Mempool，但是現在像OP Mainnet這樣的私有Mempool帶來了MEV問題，所以 Rollup 本身在沒有“私有化 Mempool”的情況下，因此如果沒有“私有化 Mempool”，Rollup 本身就不會穫得 MEV 利潤，本質上，Rollup 最大的利潤來自於交易 Gas 的價差。

髮行量

第二個收入來源是髮行。收入以網絡原生加密資産的區塊生産者新鑄造代幣的形式在基礎層産生。在某種程度上抵消了區塊生産者的基礎設施成本，一旦産生利潤，更多的區塊生産者就會加入。我們假設，如果 Rollup 能夠鑄造自己的代幣，那麽 Rollup 可能能夠通過髮行新代幣來支付運營費用（但實際上，這裡的模型會更加模糊，併且有多種方法可以應用收入流到 Rollup 成本）。

關於成本和收入平衡相關問題不展開敘述，上麵隻是簡單説明，Cancun升級一定程度上也會影響Rollup盈虧問題，其核心EIP-4844（又名Proto-DankSharding） ），正如一段話所總結的，是爲了緩解以太坊Layer1的DA成本高的問題，臨時外部存儲“blob”的出現，Layer2的交易數據內容可以移動到新的臨時“blob”存儲中。臨時外部存儲“blob”，將 Layer2 事務的數據內容移動到新的臨時“blob”。然而，它併沒有真正將Layer2交易數據存儲到Layer1中。好處是Layer2將具有更低的存儲成本和更快的速度，但當前Layer2數據黑匣子的不確定影響仍然值得探索。

簡單解釋一下Rollup的工作原理：

1. 聚合： Rollup節點收集多個交易併創建一個壓縮摘要，即rollup塊，其中包含交易驗證和狀態更新所需的基本信息；
2. 驗證：Rollup 塊被提交到主區塊鏈，其中驗證器節點驗證塊內交易的有效性併確保它們符合預定義的規則。

一般來説，一旦驗證了一個區塊，Rollup 的狀態就會在鏈上更新併反映交易的結果。這樣通過 Rollup 減少了 Layer1 上的計算負載和數據存儲需求，從而顯著提高了可擴展性。一種有效的方法是將計算和狀態存儲移至鏈外，但將部分數據保留在鏈上。

什麽是排序器（Sequencer）

排序器是 Rollup 設計選擇的核心組件，因爲它實際上負責按照所支付的 Gas 價格對已接受的交易對進行排序，將交易捆綁到區塊中，併提取費用以改進交易的排序。交易和整個繫統的效率。現實情況是，以太坊上的所有 Rollup 目前都是彼此隔離且集中的方式運行，併由各自的 Rollup 團隊管理。這樣做的直觀效果是，Rollup 提供商維護自己的中心化排序器，以使網絡更便宜、更快，但這也蠶食了 Rollup 本身的利潤。

圖來源：幣安研究院

正如上麵 Rollup 的成本和收入部分，它的主要利潤來自排序用戶 Gas 差價的收入，而支出主要在於 Layer2 到 Layer1 的數據可用性成本，以及中心化​​操作者的運營費用，所以排序器主要是曏用戶端收取交易費用併曏以太幣支付DA費用簡單理解：

Sequencer 收入 = 用戶交易 Gas Spread 收入 — L2 到 L1 數據費用 — Sequencer Opex

Op Rollups 和 Zk Rollups 的不衕排序方案

Op Rollup 是將大量鏈下交易捆綁成較大批次，然後將其髮布到基礎層。這個過程有利於將固定費用分配給每批中的許多交易，從而減少用戶的費用。除了批量處理事務之外，還使用如上所述的各種壓縮技術來最大限度地減少髮布到基礎層的數據量。兩者之間的區別在於，Zk Rollups 利用密碼學來證明鏈下交易的有效性，而 Op Rollups 依靠一種檢測欺詐活動的機製來識別交易計算中的不準確之處。

提交批量 Rollup 後，會出現一個挑戰時間段，在此期間任何人都可以通過生成欺詐證明來挑戰Rollup交易的結果。成功證明欺詐後，Rollup 協議會重新執行交易併相應地調整Rollup的狀態。此外，成功的欺詐證明會導緻排序器的賭註被削減，因爲排序器將錯誤執行的交易包含在區塊中。在此過程中，如果排序器將錯誤執行的交易包含在區塊中，成功的欺詐證明將導緻排序器的權益損失。在挑戰期結束時，如果滾動批次仍未得到驗證（即所有交易均正確執行），則其被識別爲有效併包含在基礎層中。實現中排序器問題的OP是使用多鏈但單個共享的排序器。

ZK Rollups 通過將交易聚合到鏈下處理的批次中，減少了需要上傳到區塊鏈的數據量。它的排序器將錶示整批交易所需的更改組合成一個交易，而不是單獨傳輸每個交易，這是一個生成有效性證明以驗證狀態更改是否正確的過程。所以 Zk Rollups 依賴的是零知識有效性證明而不是欺詐證明，排序器從 L2 收集交易數據併負責提交（併且根據具體架構，也可能負責髮布）零知識證明到 L1。如果排序器行爲惡意，他們的賭註就會被削減，這會激勵他們髮布有效的區塊（或批量證明）。證明者（或排序器，如果組合成一個角色）通過生成不可僞造的交易執行證明來證明這些新狀態和執行的合理性。

然後，排序器將這些證明以及交易數據或至少狀態差異提交給主以太坊上的驗證器合約。從技術上講，測序儀和證明者的職責可以合二爲一。然而，由於證明生成和交易排序都需要高度專業的技能才能充分完成，因此畫分這些職責可以防止Rollup設計中不必要的集中化。

在許多情況下，排序器執行零知識證明，衕時僅將 L2 狀態的更改提交給 L1，併以可驗證哈希的形式曏主以太坊上的驗證器智能合約提供此數據。由於 Zk Rollups 隻需要有效性證明即可完成交易，因此從 Zk Rollups 到基礎層的資金轉賬不會出現任何延遲。一旦 Zk Rollups 合約確認有效性證明，退出交易就會被執行。

排序器的集中化和分散化

排序器有集中式和分散式之分，目前的L2排序器都是集中式的，但未來分散式排序器也顯得尤爲重要，從思想角度來看，在存在信任假設的前提下，單一的集中式排序器是不可取的。不過，sequencer併不是必不可少的，它隻是Rullup在設計時的選擇，因爲沒有新的方案來替代，而且Rollup都是使用sequencer來解決事務排序的，所以隻對目前的集中式sequencer做一個分析目前Rollup進度如L2BEAT官方數據所示。

• 集中排序器

優點：可以大大提高交易確認速度併降低交易成本，友好的用戶交易體驗；

缺點：最重要的缺陷來自於單點宕機風險和壟斷，單點宕機問題不需要做更多闡述，如今Rollup宕機事件已不是什麽新鮮事，而且壟斷風險也是不言而喻的，中心化的排序機毫無疑問穫得了對交易的排序權，以便輕鬆實現自身利益最大化，其次，也會帶來抗審查的相對弱勢。

• 分散式排序器

優點： 是否使用去中心化排序機似乎已經成爲衡量Rollup是否真正去中心化的一個重要標準，它的優點是不言而喻的，它可以將去中心化程度提升到非常強的程度，防止操作者作惡，很大程度上保證了用戶資産的安全，也有效防止Rollup出現各類宕機現象。

缺點：提高去中心化和安全性的代價是降低交易速度或增加交易成本，從而導緻一定程度降低用戶的交互體驗。

圖源：L2BEAT

圖源：L2BEAT

Layer2的不衕類型

Vitalik 在近期的文章《不衕類型的 Layer 2》中提到，未來 Layer 2 項目的異構化趨勢將會越來越明顯，併且這種趨勢將會持續下去，比如以 Arbitrum 爲代錶的傳統公鏈， Optimism、Scroll，以及近期以 Kakarot、Taiko 爲代錶的 EVM 生態的髮展，原因如下：

• 一些目前獨立的第 1 層項目正在尋求曏以太生態繫統靠攏，這些項目可能希望逐漸過渡併有可能成爲第 2 層。但因爲技術還沒有準備好將所有內容放在 Rollup 上；
• 一些中心化項目希望爲其用戶提供更多安全保證，併正在探索基於區塊鏈的途徑。在很多情況下，這些項目都會在上一個時代探索“允許的聯盟鏈”。事實上，他們可能隻需要“中途之家”級別的權力下放。而且，這些項目的吞吐量往往很高，因此甚至不適合滾動開髮，至少在短期內；
• 弱金融應用比如游戲或者社交應用，他們也希望去中心化。就社交媒體而言，現實情況是應用程序的不衕部分需要區別對待：用戶名註冊和帳戶恢覆等罕見且高價值的活動應彙總，而髮帖等頻繁且低價值的活動應彙總而民意調查隻需要較低的安全性。由於連鎖故障導緻帖子消失的風險是可以容忍的。如果連鎖故障導緻您失去帳戶，那就是一個更大的問題。

雖然目前以太坊 Layer1 中的應用程序和用戶在短期內隻需要支付少量的 Rollup 費用，但在本文中我們想説明用戶是否能夠安全地從 Layer2 提取資産到 Layer1，即“正如 Faust 在相關擴展的鏈接中所解釋的那樣，“強製提款”和“逃生艙口”功能[1]。

圖來源：不衕類型的layer 2s

如果您有一個位於 Layer1 的資産，但需要存入 L2 才能轉移到另一個錢包地址，我們能在多大程度上保證您能夠將該資産檢索到 Layer1，如簡單的圖錶所示:

數據來源：不衕類型的layer 2

值得註意的是，這是一個帶有許多中間選項的簡化模型。例如：

• Rollup 和 Validium 之間：在 Validium 中，任何人都可以進行鏈上支付來支付交易成本，此時運營商將被迫曏鏈上提供一些數據，否則將損失押金。
• Plasma 和 Validium 之間：Plasma 繫統 [2] 提供類似Rollup的安全保證和鏈下數據可用性，但僅支持有限數量的應用程序。繫統可以爲那些不使用這些更覆雜應用程序的用戶提供完整的 EVM，併提供 Plasma 級保證，併爲使用這些更覆雜應用程序的用戶提供 Validium 級保證。

這些中間選項可以被視爲Rollup和 RMS 之間的頻譜。但是，是什麽促使應用程序選擇頻譜上的一個點而不是更左或更右的點呢？這裡有兩個主要因素：

1. 隨著技術的改進，以太坊本地數據可用性的成本會降低。以太坊的下一個硬分叉 Dencun [3] 引入了 EIP-4844，它提供每秒約 32 KB 的鏈上數據可用性。未來幾年，隨著完整“鏈上數據切片”[4]的引入，數據可用性預計將逐步增加，最終達到每秒約 1.3 MB。與此衕時，數據壓縮技術[5]的改進將使我們能夠用相衕數量的數據做更多的事情。
2. 應用程序本身的需求：與應用程序錯誤相比，用戶會因高成本而遭受多少損失？金融應用程序將因應用程序故障而遭受更大的損失；游戲和社交媒體涉及每個用戶的大量活動和相對較低的價值活動，因此不衕的安全權衡對他們來説是有意義的。

去中心化排序器要麽由 Rollup 項目製作，要麽由第三方實現。去中心化排序器的第三方實現也可以稱爲排序即服務。 Espresso、SUAVE、Astria、Radius 等項目都專註於去中心化排序器解決方案，其實現路徑各有不衕。

去中心化排序器的解決方案：

1）Espresso：由五個主要組成部分組成： 1.基於HotStuff的共享機製[6]，其過程需要三分之二多數通過才能確定且不可逆轉； 2.其DA層提供了兩種不衕的數據檢索路徑。第一條路徑是樂觀且快速的，而第二條路徑更可靠，但備份速度較慢，併且是針對對抗條件而設計的； 3. Rollup REST API：Rollup程序使用此API與Espresso Sequencer無縫集成； 4. Sorter 合約：Sorter 合約是驗證 HotShot 共識的智能合約，它可以充當輕客戶端，管理交易訂單檢查點併監督 HotShot 協議的權益錶； 5.網絡層：該層用於促進參與DA層和HotShot共識的節點之間的通信。一般來説，如下圖所示，當用戶的交易髮送到 Rollup 時，會使用 ZK 或樂觀方案進行驗證。

圖片來源：技術：測序儀（Espresso 測序過程概述）

2）SUAVE：是一個獨立的網絡層，可以與其他區塊網絡共享內存池，併且不能與以太坊或其他公鏈的智能合約配合使用。而是將內存池和區塊生成部分從現有公鏈中分離出來，這樣就可以支持更多的Layer1或Layer2網絡，成爲Rollup鏈的共享排序器。所以它在跨鏈MEV以及不衕Rollups之間的交易排序方麵具有一定的優勢，但它帶來了與跨鏈橋相衕的風險。

3）Astria是爲了避免中心化排序器的缺點而構建共享排序器網絡層，它依靠基於Tendermint的領導者輪換機製來解決交易排序的可擴展性和中心化單點故障的停機風險，衕時Astira 排序器架構旨在聚合來自多個 Rollup 的交易。衕時，Astira的排序器架構旨在聚合來自多個rollup的交易，而不是爲單個塊生成不衕的狀態根，併將所得交易排序爲具有“內聚性”的塊，然後髮布到Layer1的DA層，有效地將事務排序與執行分開。也正是因爲這種解耦，Astria可以容納各種具有不衕狀態轉換功能的Rollup。

4) 與其他實現不衕，Radius 通過啟用加密內存池併衕時運行多個排序器來消除與 MEV 相關的風險，以確保彙總交易在不信任的情況下進行排序。它使用可驗證延遲加密機製（PVDE）[7]來實現加密的Mempool，併且使用零知識證明加密起到了確保交易在不信任的情況下排序併防止與中心化排序器相關的風險的作用。然而，通過零知識證明增強安全性的代價是，盡管有 MEV 保護，但用戶體驗可能會出現交易延遲。Radius 的交易流程如下：

1. 用戶髮送交易到排序層
2. 排序層對交易進行排序併生成區塊
3. 然後將組成的塊提交給Rollup相關程序
4. Rollup 按照排序層提供的順序執行事務。
5. 最後，Rollup將執行的交易提交給結算層DA進行最終確認。

資料來源：技術：Sequencers（Radius 交易流程概述）

5）Madara 它是Layer2網絡StarkNet中使用的排序器，提供更靈活的排序方法，可以集中或分散運行，以針對不衕的應用進行定製。目前，Madara是StarkNet現成的排序器解決方案，與之相關的研髮工作仍在進行中。

外錶

區塊鏈排序器的前景將是一個令人興奮和變革的旅程，隨著區塊鏈生態繫統的髮展，排序器將經歷重大變化，從集中式設計轉曏更加去中心化、高效和適應性強的解決方案。排序器技術的進步對於以太坊生態繫統提高交易效率、可擴展性和安全性至關重要。

去中心化是加密貨幣的哲學基礎，共享訂購網絡通過經濟機製解決價值積纍和收入分配，最終日益成熟的模塊化構建模塊和訂購者開髮框架的生態繫統必將成爲行業髮展的強大催化劑。

關於YBB

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