解读下一代以太坊 Layer2 解决方案(一):基于排序的 Rollups
来源:登链社区
Rollups 技术发展迅速。最初,典型的 Rollups为以太坊的可扩展性挑战提供了短期解决方案。如今,随着技术的进步,新一代 Rollups 不仅进一步提升了以太坊的扩展能力,还保留了去中心化、安全性和经济可持续性。
在“解读下一代 Layer2”系列文章中,我们将分四部分探讨几种新型 Rollup 类型——基于排序的 Rollups(Based Rollups)、增强型 Rollups(Booster Rollups)、超大规模 Rollups(Gigagas Rollups)以及原生 Rollups(Native Rollups)。这些设计代表了以太坊扩展的未来方向,并致力于向更广泛的受众普及相关知识。
本系列的目标是快速介绍这些技术并阐明核心概念。每篇文章将深入分析一种 Rollup 类型的设计、优势、权衡及其对以太坊路线图的影响。无论你是以太坊爱好者、开发者,还是对区块链可扩展性感兴趣的读者,本系列都适合你。
本文作为系列的第一篇,将聚焦于 Based Rollups——一种旨在解决经典 Rollups 中心化问题的新方法,包括排序器中心化、生命周期风险和审查阻力等问题。
什么是 Based Rollups?
如果一个 Rollup 使用基于排序的方式来处理交易,则称其为 Based Rollups。这里的“排序”指的是如何对 Rollup 中的交易进行执行顺序排列。基于排序的设计利用以太坊 Layer 1(L1)链的验证者集来完成交易排序,而不是依赖中心化的实体(即“排序器”)。
传统 Rollups 的集中式排序器带来了诸多问题,例如对用户交易的审查、单点故障风险以及 MEV 垄断(集中式排序器通过私有内存池提取最大价值)。因此,以太坊社区一直在寻找替代方案,而这些方案必须满足一个关键目标:效率和速度不逊于现有设计。
基于排序的 Rollups 是迈向这一目标的重要一步,它提供了一种新的交易排序方式,继承了以太坊的审查阻力,消除了单点故障,并避免因去中心化而牺牲性能。
Based Rollups 如何工作?

基于 Rollups 的核心区别在于交易排序的方式。在基于 Rollups 中,交易排序由底层 L1 区块链(以太坊)管理。具体而言,“任何下一个 L1 提议者都可以自由地在下一个 L1 区块中包含后续的 Rollup 区块,而无需特殊权限。”
在基于 Rollups 的架构中,用户的交易被指向已同意为以太坊和基于 L2 构建区块的 L1 构建者。用户指定最高交易费用,L2 捕获基础费用(根据 L2 网络拥堵情况设定),并将优先费用(支付给激励交易包含的提示)转发给验证者,后者决定交易顺序。
这种设计使以太坊不仅可以确保其生态系统的所有费用,还可以收取 L2 提示的一部分及交易结算费用。通过将价值返回给 L1,Based Rollups 与以太坊形成了共生关系,消除了 Rollups 是以太坊“寄生”的观念。此外,利用 L1 提议者为 L2 交易排序消除了中介步骤,可能降低交易成本。
值得一提的是,这种成本降低并非 Based Rollups 独有;任何使用共享排序的 Rollup 都可能受益。由于 L1 上的提议区块是无权限的,这促进了区块构建者之间的竞争环境,从而进一步降低用户费用。

由于基于 Rollups 将其证明直接提交给以太坊,其结算本质上是在以太坊上完成的。这意味着任何人都可以在以太坊上访问 L2 链的已验证状态。基于 Rollups 在以太坊上发布重建其链状态所需的数据,使以太坊成为其数据可用性(DA)层。
基于 Rollups 的交易执行发生在链下,但其生态系统内的执行层独立运行。例如,现有的 Based Rollups(如 Taiko 和 SpireLabs)虽然在以太坊上结算,但在同一 L1 上运行时仍保持自己的独特执行层。
基于 Rollups 设计的优缺点
基于 Rollups 的优点包括继承以太坊的安全性和活性、潜在降低交易成本、实现 L2 与 L1 状态交互的原子组合、简化架构、确保所有数据在以太坊上的可用性,以及提供强大的审查阻力。
然而,该设计也存在一些担忧。例如,基于 Rollups 依赖以太坊的性能,这可能因以太坊的区块空间限制而影响可扩展性。L2 操作仍然与 gas 成本相关,这可能较高。此外,MEV 问题可能导致 L1 验证者影响交易排序,且与以太坊共识和数据层的紧密关联可能限制特定用例的定制化。
常见问题解答
以下是一些关于 Based Rollups 的常见问题及其解答:
基于 Rollups 如何管理 MEV?
大多数 MEV 使 L1 验证者受益,因为 L1 查找者和区块构建者的动力是将 Rollup 区块包含在它们的 L1 包中以获取价值,从而鼓励 L1 提议者包含这些区块。如果 L2 MEV 反映了当前以太坊的情况(约 80% 来自拥堵,20% 来自争夺),则很大一部分可能会留在 L2。
与替代方案相比,使用基于 Rollups 对用户来说便宜吗?
将 L1 提议者作为 L2 排序器可以省去一个中介步骤,通过消除排序器签名验证潜在地降低成本。这种节省不仅适用于基于 Rollups,还适用于共享排序的 Rollups,因为无许可的区块提议促进了竞争,可能降低费用。
基于 Rollups 的速度是否仅限于以太坊的区块时间?
是的,基于 Rollups 的交易确认时间与 L1 的区块时间相关,目前为 12 秒。然而,基于 Rollups 可以实现即时的预确认。这可以通过类似重质押的机制来实现,部分 L1 验证者承诺将基于 Rollups 的区块包含在他们未来的 L1 区块中。
基于 Rollups 的活性有多“实时”?
基于排序共享以太坊的活性保证,完全继承其正常运行时间。即使轻微的活性下降(例如,从 100% 降至 99%)在对抗条件下也会被利用,导致重大干扰和有毒 MEV。
基于排序和共享排序有什么区别?
基于排序可以被视为共享排序的一个专门版本。共享排序作为一个跨多个 Rollups 的交易排序系统,旨在实现经济效率、更高的吞吐量以及比 L1 更快的确认。它与基于 Rollups 的不同之处在于使用自己操作员进行共识,使其更复杂,并不完全依赖于以太坊的活性。
结论
在“Rollups 2.0”系列的第一篇文章中,我们探讨了基于排序的 Rollups,它利用以太坊的验证者进行交易排序,为去中心化、安全性和成本效率提供了一条路径。
随着我们继续这一系列,我们将深入探讨增强型 Rollups、原生 Rollups 和超大规模 Rollups——研究这些类型的 Rollups 如何解决以太坊扩展性的不同方面。