探討Layer2排序器的原理、現狀及未來發展

Layer2的主要收入來源是用戶支付的Gas費,扣除向Layer1提交數據的成本後,幾乎都是純利潤。粗略統計,2023年下半年OP Mainnet利潤約523萬美元,Arbitrum全年利潤1650萬美元,zkSync Era 3-12月利潤2224萬美元。

這些巨額利潤與排序器的運作密切相關。那麼,排序器是什麼?它在Layer2中如何工作?中心化排序器面臨哪些問題?未來又將如何發展?本文將深入探討這些問題。

排序器的原理

排序器是Layer2中的關鍵角色,主要功能是接收用戶交易並執行,然後將排序壓縮後的批處理提交到Layer1。

可以將排序器比作公交車司機。用戶無需自己開車進城(以太坊),只需支付一些服務費給司機,就能省錢省力到達目的地。司機會盡可能裝滿乘客才發車,並對乘客進行合理安排,使車內空間利用最大化。

誰可以運行排序器?

常見的方案有:

1. 中心化排序器:由Layer2團隊或指定組織唯一運行,效率高成本低。

2. 完全無許可的排序器:任何人都可以排序並提交到Layer1。但會造成資源浪費,因爲最終只有一個批處理被收錄。

排序標準是什麼?

通常有兩種方式:

1. 先到先服務:先發出的交易先排序。

2. 按Gas費排序:支付更多Gas費的交易優先打包。

主流Layer2多採用第一種方式,但實際上排序器可以自行決定排序方式。

如何防止排序器作惡?

理論上排序器可能作惡,如撤銷交易或插入惡意交易。Layer2採取不同約束措施:

• Optimistic Rollup使用欺詐證明,在爭議期內驗證排序器提交的數據。

• ZK Rollup採用有效性證明,實時驗證批處理,通過後即在Layer1確認。

現狀:中心化排序器引發的問題

目前主流Layer2都採用中心化排序器方案,由官方或附屬組織運行。雖然效率高且有收益,但仍引發用戶擔憂:

1. 抗審查性弱:單一實體運行,可能因法規等原因剔除某些交易。

2. 弱活躍性:單點故障風險,如硬件過載可能導致系統宕機。

3. 獲取不當MEV收益:排序器可能通過操縱交易順序獲取額外收益。

未來發展

主流Layer2已提出去中心化排序器方案,但目前仍在文檔階段。幾種去中心化方案包括:

1. 地理去中心化:多個排序器分布在全球不同位置輪流工作。

2. 排序器拍賣:通過智能合約拍賣排序器運行權。

3. 領導者選舉:從質押者中隨機選擇排序者。

4. Based Rollup:由以太坊驗證者主導Layer2交易排序。

此外,共享排序器方案提出多個Layer2共用第三方排序器網路,可提高原子可組合性、防止MEV提取。

去中心化排序器和共享排序器雖能緩解部分問題,但也可能引發新的挑戰。未來仍需進一步探索,以找到更合適的解決方案。