原文作者：James@PangaCapital

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隨著眾多Rollup（二層網絡）已經啟動或即將啟動其主網，他們現在面臨一個關鍵問題：如何在二層網絡的技術迭代過程中，選擇一個有意義的去中心化定序器的解決方案來取代現在中心化的交易排序器的方案。目前，實現去中心化排序器主要有兩種方法。 SS(Shared sequencer network) 網絡（外部共用排序器網路）和讓一層Validator 排序二層交易的based rollup。我們將介紹市場每種技術方案，比較每種方案的優點和缺點。我們將得出結論，基於based rollup（利用第1 層的Validator 對第2 層的交易進行排序）是Rollup 實現去中心化交易排序的適當選擇。

1.外部共用定序器網路（Shared sequencer network）方案

外部共享定序器網路是一個獨立的有定序器節點所組成的網路。網絡的建立目的是位各類Rollups 提供去中心化交易定序的解決方案。網絡包含自己的共識層，P2P網絡傳輸層的DA 層，網絡允許交易排序節點無需許可地加入和離開網絡。

使用此技術方案的好處有：

a. 增加總MEV 回報：如果外部共用定序器網路可以同時運用於多個Rollup（二層網路），則此網路可以透過同時對多個二層上交易安一定規則進行排序來擷取跨二層MEV。從而有能力發現並獲得比只排序單一二層更多的MEV 利潤。並且可以透過代幣經濟的設計將增加的MEV 利潤分配給各個二層網絡。 （當總蛋糕變大時，每個人似乎都會受益）

b. 防止潛在的違規行為：發起二層網路(Rollu-ups)的交易是無需許可時，二層網絡無法判斷交易是否由某些受制裁的實體發起或交易本身是非法交易的一部分。如果二層網絡自行搭建sequencer，無論是自建的去中心化的還是中心化的定序集，都有可能被政府認定二層網絡在非法交易發生的過程中發揮著促進作用。為了避免這種情況，roll - up（二層網路）需要一個外部去中心化共定序器網路作為緩衝區。

c. 提高系統在可靠性（Liveness）和抗審查性的增強：所有的二層網絡為了追求更高的系統線上率和抗審查的政治正確性都會讓交易排序器去中心化。而去中心化也是加密貨幣產業的重要敘事特性之一。因此使用外部共享去中心化排序器網絡能同時滿足以上各類目的/利益的需求。

儘管有上述優點，共享定序器網路（SSN）有許多缺點超過了上述的優點：

1) 外部信任模型的不確定性：對Rollup（二層網路）而言，外部共享定序器網路是一種基於外部信任模型的網路。外部信任模型無法保證擁有以太坊一樣的去中心化程度，導致二層網絡的（liveness）可靠性及抗審查程度並不能達到預期的效果。而依賴第三方信任模型的方案本身於Rollup 的設計初衷有背離。在理想的狀態下，二層網絡應不基於任何的外部第三方信任模型，只依靠一層網絡（layer 1）來確保二層網絡的安全性，在線穩定性一集抗審查性。

2) SS 網絡的效能仍值得懷疑。

a. 共識開銷：即使SS 網絡上的節點只需要對交易進行排序而不需要執行，網絡仍需處理共識開銷（某些SSN 使用Hotstuff 2 作為共識來改善延遲。但是這種共識仍然具有O(n 2 ) 最壞情況複雜度和O(n) 通訊開銷。在高度去中心化的網絡中，共識層/P2P通訊層的開銷會對SS 網絡的效能產生負面影響。SSN 的延遲導致二層網絡（Rollups ）無法快速取得交易排序結果。這將影響二層網路執行交易以取得交易的Soft Finality 的實效。使用者側體驗差，無法快速完成基於soft finality 的交易。

b. 資料有效負載SS 網絡內的通訊開銷：在傳統的共識協議中，節點需要在節點投票最終確定區塊之前查看該區塊的數據。節點之間的這種資料有效負載通訊會為協定增加O(n(D)) 延遲，如果節點數量N 很大，這會嚴重降低使用者體驗。

3) 激勵不一致：SS 網絡節點和二層網絡執行交易及其他角色的節點之間存在潛在的利益不一致。 SS 網絡節點專門為SS 網絡工作並僅從SS 網絡接收激勵。這引起了人們的擔憂，即某些二層網絡可能會賄賂SS 節點，以拒絕為其他二層網絡交易提供服務或在為多個二層網絡服務過程中有歧視性的服務順序的區別。 。

4) 取得Cross Rollup MEV 的技術挑戰：Cross Rollup MEV 在技術上很難取得。 SS 網絡要求在極短的時間內決定二層網絡的交易順序。在如此短的時間窗口內，搜尋者需要找到垮二層網絡的MEV 機會，並通過某種方式與SS 網絡的交易測序提議者（Proposer）進行通信，將想要的交易插入到交易順序的正確位置。整個過程中速度和準確性至關重要，這給搜尋者設計和實現MEV 算法帶來了巨大的挑戰

2. Based Roll -ups 

Based Sequencing 是指將二層的交易順序交給一層下個區塊的提議者（Proposer for next block of layer 1）與一層的searcher 共同確定的設計。一層的下個區塊的proposer（提前通過committee 的選舉已經確定了）將rollup 的區塊作為一層的下一個區塊的一部分。在這種情況下，一層的下一個區塊的提議者決定了交易的順序和rollup 的區塊，並在下一個epoch 中提議該區塊。同時，第2 層區塊的形成是由第2 層的PBS 體系完成的，其中的角色也可以是一層PBS 中的角色擔任。這樣的設計不會增加Layer 1 提議者的負載，但仍可獲得Layer 2 去中心化排序器的預期好處。

Base Rollup 的多重優點：

1）更好的Better Liveness 和抗審查性。只有Base roll-up 完全繼承了layer 1 的Liveness 和Censorship Resistance，因為它授予Layer 1 提議者確定Layer 2 交易順序的權利。這種設計消除了Layer 2 對外部信任模型的需要，使得Layer 2 更少容易受到任何外部影響。

相比之下，依賴外部去中心化交易排序器的二層網絡（Rollups）如果遇到外部排序器短失靈，那麼他將容易收到有毒MEV 的攻擊。在一層escape hatch 裡面的交易必須等待一段時間才能保證結算。儘管外部SS 的可靠性可能為99% ，但活可靠性降低1% 仍可在惡意的外部環境中被利用

2）和一層網絡的驗證器利益一致性/最大MEV 提可能（一層+ 跨二層MEV）。

Based Roll-ups 通過將二層交易排序的權利交給一層的驗證者將MEV 的獲取機會返回給一層驗證者，從而使得一層驗證者和二層利益一直，並增加了一層的social capital，增進一層安全性。如果所有roll-up 都採用這種模型，Layer 1 搜尋者可以搜尋跨Layer 2 + Layer 1 MEV，與僅覆蓋跨Layer 2 MEV 的共享排序器模型相比，可以獲得更大的MEV 利潤。

3）更低的用戶成本：在實施Base Roll-up 設計時，Roll-up 不需要向外部SS 網絡支付額外的費用。 Layer 1 的提議者以及搜尋者和建構者透過MEV 獲得補償。理論上，在其他條件相同的情況下，Base Roll-ups 上的交易成本應該低於基於SS 的模型，因為沒有外部網路參與提取價值。

4）抗審查和符合監管要求。基礎匯總可以保持抗審查性，同時遵守法規。

目前based rollup 的主要缺點是速度：人們擔心based-rollup 的吞吐量效能。有些人認為Based-Roll up 的排序工作需要等到一層上的區塊最終確定為止。在這種情況下，Based Rollup 交易確認時間直接受限L1 的區塊時間，導致從用戶角度來看交易完成非常緩慢。

然而，有一種方法可以對based rollup 的交易排序進行預先確認。通過重新抵押（restaking），一層的下一個區塊的提議者可以承諾將Based Rollup 的區塊包含在他們將來提議的一層區塊中。這是可能的，因為一層下個區塊的提案著會提前選出。如果下個區塊的提議者沒有按照他們承諾的那樣提出區塊，他們將通過重新抵押（restaking）計劃而受到懲罰性削減token。 （賈斯汀戴克， 2023 年夏天）

有些人可能會認為說服Layer 1 驗證者參與Base Roll-ups 具有挑戰性。然而，由於所有MEV 流給予第1 層的驗證者網絡，並且有二層的token 的適當激勵，因此一層驗證者的利益與based rollup 一致。因此，重新質押讓一層驗證者加入應該相對容易。

總而言之， Based Roll-ups 可以實現交易排序的預確認保證系統效能，並且在沒有新信任模型加入的情況下完全繼承了一層的可靠性和抗審查性。因此與具有外部信任模型的複雜SS 網絡相比，Based Roll-ups 是一個更好的將交易排序去中心化的解決方案。

感謝Daniel 提供他的看法，並感謝我的同事Greg 和Yao 對內容的編輯和提煉。

讓我們將所有內容放入下面的比較表中：