Rollup 中的定序者：單一許可型

2021-07-26 12:07:47

譯者按：L2 研究者 Kris Kaczor 在推特上對目前 Rollup 項目的定序機制進行了討論，列出了定序者的一些特有權限，以及未來如何實現無需許可的定序模式。以下為其推文的翻譯：

Uniswap 部署至 Optimism 之後，大家對於交易能夠快速確認都感到無比興奮，但是這一過程到底是如何運作的？用戶能夠信任它們嗎？再者，僅依靠單個定序者來對交易進行確認不會阻礙去中心化的發展嗎？讓我們好好談談這個問題！

首先，在許多 rollup 系統中 (如 Optimism、Arbitrum、StarkWare、zkSync 等)，定序者作為特權角色，他們接收來自用戶的交易，對其進行排序並且批量提交至 L1 中。

他們之所以存在，主要是因為單個協調者能夠帶來更好的簡潔性和更高的效率。在目前這個階段，每個 rollup 通常有一個定序者，由 rollup 的創建者運行。

單個定序者負責對用戶的交易進行排序。得虧這一點，在收到用戶的交易後，定序者可以立即處理該交易並向用戶發送即時確認。這極大地改善了用戶體驗。

用戶可能會擔心定序者能夠執行任意的 MEV，這個擔心完全合理，但我會稍後再談論這個問題。

如果定序者誠實作為，那么一切都將運行良好。但如果定序者开始腐敗了呢？如果他們欺騙用戶並且試圖破壞網絡怎么辦？讓我們深入討論一下。

最重要的一個問題是：定序者能夠盜竊用戶的資金嗎？簡短的回答是：不能。狀態轉換的有效性由 rollup 架構 (optimistic rollup 中的欺詐證明或者 zkrollup 中的有效性證明) 提供保證。

定序者能夠審查用戶的交易嗎？答案是可以。一個定序者通常是一個 JSON RPC 節點。與 Infura 類似，定序者甚至可以謊報網絡狀態或者審查用戶的交易。

幸運的是，審查並不是一個很大的問題，因為所有 rollup 系統都有辦法通過不可審查的 L1 發布 L2 交易。然後，協議迫使定序者在幾分鐘之內將用戶的交易包含到一個 rollup 中。

如果定序者謊報狀態，用戶將需要運行自己的節點，然後基於發布到 L1 的批量交易重新創建 rollup 狀態。這聽起來很糟糕，但實際上和 L1 的情況是一樣的。

最後，定序者可以謊報即時確認的情況嗎？答案是可以的。如前所述，定序者能夠欺騙用戶當前網絡狀態以及用戶交易的打包情況。

比如，定序者可以欺騙用戶他們的交易已成功，但實際上交易回滾了 (或相反的情況)。並且用戶只有從 L1 中重新創建 rollup 狀態後才會意識到這一點。

在 rollup 交易被發布至 L1 之前，都不會被敲定。這就是為什么用於 rollup 的 web3 庫通常允許开發者輕松地構建 UI，然後他們等到交易在 L1 上敲定。

這個問題的解決方案可能是，定序者接收到用戶的交易後就籤名確認。如果交易在 rollup 中沒有完成，那么用戶就可以對定序者實施罰沒懲罰。這可以通過類似瞭望塔的服務實現自動化。

這才是讓我感到興奮的地方 —— 這只是定序技術的开始。在不久的將來，我們將看到更復雜的設計，解決我剛才提到的許多問題。

我們可以運行整個無需許可的 PoS 定序者網絡，而不是運行單個需要許可的定序者。每個 L1 批量交易將由一個更大子集的隨機定序者創建。這將大大地提高網絡的彈性，並且增強網絡抗審查的能力。

當然，每個定序者都將需要質押一定的資產，以便其不誠實作為時能夠被罰沒。

其他項目比如 Arbitrum，試驗了一個公平的協議，試圖發現交易的“真實”排序。

它可以被 MEV 拍賣所接受，而不是與 MEV 對抗。在這種 MEV 拍賣中，各方相互競標以獲得運行一個定序者一段時間的權利 (但這個想法有一些問題)。

大家可以在 Vitalik Buterin 關於 rollup 的文章中閱讀更多有關 rollup 設計的信息。以下摘取自文章《Rollups 不完全指南》中“誰能批量打包交易並提交？”部分。

對於 optimistic rollups 和 ZK rollups 中交易的打包權有許多說法。一般來說，任何想要打包交易並且提交的用戶，必須要鎖定大量存款。如果用戶提交了包含欺詐/無效交易的 batch (例如包含無效狀態根)，那么該用戶的存款的一部分會被銷毀，另一部分則作為欺詐證明者的獎勵。除此之外，還存在其他可能性：

完全“無政府狀態”：任何人都可以在任何時候批量打包交易並提交。這是最簡單的方式，當然也存在缺陷。尤其是多個參與者同時嘗試提交但最終只有一個 batch 能被成功打包。這會導致大量生成證明的工作和/或發布 batches 的 gas 被白白浪費。

中心化處理：存在一個行為者即定序者 (sequencer) 提交 batches (但提款存在例外：通常來說一個用戶可以首先提交提款請求，如果定序者沒有在下個 batch 中處理該提款，那么該用戶能夠自己提交一個 batch)。這是最“高效”的方式，但是依賴於一個中心化的角色。

定序者拍賣：通過定期舉行拍賣的形式來確定誰有權成為下一個周期的定序者。其優點在於它可以籌集資金，並通過例如由 rollup 控制的機制 (例如 DAO) 來進行分配。(參見 MEV 拍賣)

PoS 集隨機選擇：任何人都可以將 ETH (或是 rollup 協議的代幣) 存入 rollup 合約，然後在存款人中隨機選擇每個 batch 的定序者，被選中的可能性與鎖定資產成一定比例。這個方式的主要缺點在於會有大量資本被鎖定，而這是不必要的。

DPoS 投票：通過拍賣確定一個定序者，如果該行為人表現不佳，那么代幣持有者可以通過投票將其驅逐，並發起新的拍賣。

總而言之，在我看來定序者在去中心化和提高交易處理速度之間取得了適當的平衡。現在有很多人正努力改善定序技術，未來可期！