作者：100y. 编译：Cointime.com QDD

主要观点

l   当前Rollup网络存在序列中心化的风险，因此出现了各种序列化层项目来解决这个问题。

l   以太坊基金会的研究员Justin Drake提出了一种名为Based Rollups的思想来解决Rollup的序列化问题。在这种设置中，以太坊网络上的搜索者、构建者和提议者都参与到Rollup网络的序列化中。

l   虽然Based Rollups高度去中心化，并直接受益于以太坊的活跃性，但它们可能存在经济激励不足和潜在的可扩展性限制。

1. 引言

无疑，2022年至2023年期间标志着以太坊第二层的崛起，期间各种Rollup网络不断增多。在乐观Rollup领域，Arbitrum和Optimism已经牢固地占据了总价值锁定（TVL）排行榜前十名的位置。与此同时，在zk Rollup领域，第二波第二层即将到来，特别是随着Polygon的zkEVM的引入和zkSync Era主网的发布。

1.1 Rollup的各种风险

然而，由于各种以太坊第二层网络的快速增长，并不是所有网络都满足适当的Rollup标准。上面的表格分析了现有Rollup网络的风险，数据来源是l2beat。每个项目都描述了Rollup网络采用的方法，黄色表示风险较小，红色表示风险较大。

1. 状态验证：由于Rollup网络在链下执行计算，必须向以太坊证明计算结果的有效性。此类别根据实现验证的方式进行分类。对于zk Rollup，可以通过零知识证明（zk-SNARKs、zk-STARKs）完成。对于乐观Rollup，至少一个诚实的实体应负责欺诈证明，但许多网络尚未建立欺诈证明系统，即使建立了该系统，仅允许列入白名单的实体提交欺诈证明，还有很长的路要走。

2. 数据可用性：基于计算中使用的事务数据存储位置进行分类。在以太坊上的链上存储是最安全的。在外部（DAC）的情况下，事务数据由称为“数据可用性委员会”的一组实体在链下管理，而在乐观（MEMO）的情况下，事务数据在分散式存储网络上管理，这是Metis Andromeda所采用的方法。

3. 可升级性：Rollup网络在以太坊网络上具有智能合约，根据其是否可升级进行分类。不可升级意味着代码是不可变的，这是最安全的方式，通常在决定升级后会有几天的延迟，或者在最坏的情况下，一个中心化实体可以在没有任何批准的情况下升级Rollup合约。在这种情况下，如果实体想要，它可以窃取您的所有资金（尽管这种可能性非常小）。

4. 序列器故障：序列器负责确定用户在Rollup网络上的交易顺序，此类别描述了如果所有序列器都离线或进行审查时应该采取的措施。使用L1进行交易意味着用户可以通过以太坊提交交易以将其添加到Rollup网络中，而强制退出到L1意味着用户可以强制序列器插入取款交易。最糟糕的情况是没有机制，如果序列器离线或进行审查，用户将无法追索权益。

5. 验证器故障：验证器负责向Rollup网络提交状态，并且在zkRollup的情况下，还要提交ZKP（零知识证明）给以太坊网络，此部分根据验证器离线时应采取的措施进行分类。提议块允许任何人在一段时间后成为验证器，而逃生门（MP）允许用户通过提交默克尔证明安全地提取资产，这两种方法都非常安全。逃生门（ZK）要求用户提交ZKP，这对于个人来说是一项相当困难的任务，而提议块（ZK）要求节点在生成ZKP之外还要执行ZKP。再次强调，最糟糕的情况是没有机制，这意味着如果验证器停止工作，所有用户的资产都将被冻结。

1.2 序列器的重要性

到目前为止，我们已经涵盖了各种风险，但是在许多Rollup变得更大的情况下，序列器和验证器故障成为一个热门话题。乐观网络已经发展成为TVL排行榜上第6大的网络，但是如果一个列入白名单的验证器离线，用户的资金可能会被冻结，而在最近发布的zkSync Era的情况下，无法处理序列器和验证器离线的情况。

对此的担忧原因是现有的大多数Rollup网络都在使用集中化的序列器。让我们来看看主要Rollup网络如何操作他们的序列器：

l   Optimism：序列器和验证器都是由基金会集中运行的（序列器地址：0x68...2985，验证器地址：0x47...3A33）。即使集中化序列器离线或进行审查，用户仍然可以通过L1强制将交易发送到L2网络，因为上述的“使用L1进行交易”是可行的。然而，如果验证器离线，用户将无法从L2提取到L1。Optimism计划在未来将序列器去中心化，引入经济博弈理论和治理机制来解决这个问题。

l   Arbitrum：序列器由基金会集中运行（序列器地址：0xC1...47cc），验证器是13个列入白名单的实体。即使集中化序列器离线或进行审查，用户仍然可以通过L1强制在L2网络上进行交易，因为上述的“使用L1进行交易”是可行的。与Optimism不同的是，Arbitrum还有一个欺诈证明系统，但只有列入白名单的验证器可以使用，如果所有验证器离线的时间超过7天，任何人都可以成为验证器并进行取款。Arbitrum计划在未来去中心化序列器。

l   zkSync Era：有一个作为序列器和验证器的集中化运营者（运营者地址：0x11...2211）。该项目目前处于初期阶段，所以还没有解决运营者问题的方法。zkSync Era计划通过创建称为验证者和监护人的一系列角色，未来将运营者去中心化。

l   Polygon zkEVM：序列器由基金会以集中化方式运营（序列器地址：0x14...2800），提交ZKP的验证器（在Polygon zkEVM中称为聚合器）也是集中化的（聚合器地址：0xdA...86eA）。如果序列器发生故障，用户的资金将被冻结，但如果聚合器发生故障，任何人仍然可以提交ZKP从L2提取到L1。Polygon zkEVM以后会通过一种名为PoE的共识算法去中心化序列器和聚合器。

由于序列器和验证器的集中化，最近出现了许多旨在去中心化Rollup网络的项目。其中包括Astria、Espresso、Radius、OP Stack和Suave等。它们为Rollup网络提供自己的序列器网络，以便Rollup网络中的节点只需进行计算，而将交易顺序交给Rollup网络。与此相反，以太坊基金会的研究员Justin Drake提出了一种名为Based Rollups的不同方法。

2. Based Rollups

“通过成为基础，可以实现无令牌的去中心化。” - Justin Drake

这是以太坊基金会研究员Justin Drake在Based Rollups介绍中的最后一句话。这意味着由Coinbase推出的Rollup网络可以利用Based Rollups的形式实现无令牌的去中心化？（注意，Based Rollups和Coinbase的Base没有关联，除了名称相似之外）。

2.1 概述

Based Rollups（或L1序列化Rollups）意味着Rollup网络的序列化过程在其所基于的L1上进行（在大多数情况下是以太坊网络）。更具体地说，在以太坊的情况下，这意味着网络上的搜索者、构建者和提议者都参与到Rollup网络的序列化中。

2.2 区块构建的参与者

目前，大多数以太坊网络的区块是通过一个名为MEV-Boost的中间件创建的，将来这个过程将内置到以太坊协议中，采用提议者-构建者分离（PBS）的方法。在这个过程中，搜索者首先监听内存池，识别MEV机会，捆绑它们，并将它们提交给构建者。构建者将内存池中的交易和搜索者收到的捆绑包使用自己的算法创建最大化MEV收入的完整区块，然后将其发送给提议者并添加到以太坊网络中。

在这个过程中，搜索者和构建者竞标尽可能多的MEV收入，以获得他们的捆绑和交易的选择权，因此MEV收入从搜索者-构建者-提议者流动。

2.3 Based Rollups的优势

Based Rollups相比自己处理序列化的传统Rollup网络具有许多优势。首先，它们依赖于以太坊来对交易进行序列化，因此受益于以太坊的活跃性。当我们上面看到不同Rollup的风险时，我们发现如果序列器或验证器出现问题，很多事情可能会出错，但是在Based Rollups中，除非以太坊网络发生故障，否则这种风险不存在。

第二个优势是去中心化。Based Rollups仍然可以利用在以太坊网络上创建区块的多样化参与者，任何人都可以在Based Rollups的内存池中看到MEV机会时自由加入序列化。

第三个优势是与以太坊的经济一致性。如果在Based Rollups中识别到一个MEV机会，以太坊网络上的搜索者和构建者将提交相应的竞标来对其进行序列化，因此Based Rollups的MEV收入价值将自然流入以太坊L1。

第四个优势是简单性。作为Based Rollups形式的Rollup网络也比集中化的序列器更简单。Based Rollups不需要验证序列器的签名，也不需要构建逃生门（一种允许用户在验证器离线时安全提取资金的系统），或者后期引入新的去中心化序列器算法。

第五个优势是不需要令牌。传统Rollup网络在以后的序列化中需要令牌的存在才能实现去中心化。然而，由于Based Rollups的序列化在以太坊网络上进行，因此不需要令牌。

2.4 Based Rollups的缺点

Based Rollups也有一些缺点。首先，Rollup网络自己的MEV收入流向以太坊L1，而不在L2上累积价值。然而，除了MEV收入外，提交交易的基本费用可以在L2端累积。

其次，存在序列化的限制。由于Based Rollups完全依赖以太坊网络进行序列化过程来对交易排序，因此很难引入自己的序列化过程。此外，依赖以太坊进行序列化的劣势是它遵循以太坊的最终性，这可能会对用户体验不友好，但目前许多研究人员正在研究通过EigenLayer、包含列表、构建者债券等方式提前实施最终性的方法。

3. 示例

虽然尚不确定是否会应用Based Rollups，但ethresearch上发布了一篇名为Taiko的知名Layer 2 zkEVM项目的研究文章。

如果L2采用Based Rollups，MEV的流动方式如下：

l   L2搜索者捆绑L2交易并将其发送给L2的区块构建者。

l   L2区块构建者创建L2区块，然后将其发送给L1搜索者，可以作为L1捆绑的一部分使用。

l   请注意，L2区块在发送到L1时必须通过私密的顺序流进行发送，否则MEV可能会被窃取。

总之，如果L1搜索者同时监视L2和L1的内存池，他们可以通过Based Rollups从以太坊和L2之间提取跨链MEV，并且L2的MEV价值可以在以太坊中累积。

4. 总结

随着各种Rollup网络的发展，人们对集中化序列器的担忧越来越大。虽然已经有许多序列化层项目来解决这个问题，但Justin Drake的Based Rollups提供了一种新颖的思路。

我已经提到了上面的缺点，但在我看来，Based Rollups最大的弱点是盈利能力和较慢的最终性。以太坊网络区块生产者参与Based Rollups序列化的唯一激励是可能不太可观的MEV收入。此外，由于序列化是在以太坊网络上进行的，而不是受益于以太坊的活跃性，因此它们受限于较慢的最终性。如果目前存在中心化问题的序列器部分也由以太坊处理，那么它可以被认为更接近真正的Rollup，但在广泛应用Based Rollups之前，需要进一步研究激励机制和提前确保完整性的方法。

美国最大的加密货币交易所Coinbase推出了自己的Rollup网络Base，并设定了两个设计目标：1）无令牌和2）去中心化。Base通过利用Optimism的OP Stack来实现这一目标，但是通过采用类似命名的Based Rollups方法，这两个目标可以轻松实现。如果您是构建区块链网络的企业，并且正在寻找高扩展性和去中心化，同时无法铸造令牌，Based Rollups可能是一个不错的选择。