Rollup Summer或將到來？詳談RaaS的概況、生態及未來展望

原文作者：Cynic Leo， LK Venture

TL;DR

區塊鏈中存在着一個不可能三角，即安全、去中心化與可擴展性無法同時實現。 Bitcoin 與 Ethereum 選擇了前兩者，而對後者的支持不足，短時間的大量交易會導致網絡擁塞與高昂的交易費用。

Bitcoin 生態最先提出擴容的概念，希望在 Bitcoin 之上構建一個虛擬的第二層用於處理交易，而主鏈用於結算。Ethereum 先後嘗試使用 State Channel, Sidechain, Plasma 來實現擴容，但結果都不盡如人意。2018 年 9 月 5 日，Barry Hat 在 Github 提出了 Rollup 的概念。最終 Rollup 技術贏得了社區的認可， Ethereum Foundation 將其稱之為唯一的 Layer 2 技術。

五年彈指一揮間，市場關注度最高的以太坊 Rollup 都在近期頻繁傳出 RaaS（Rollup as a Service）的新動向，我們會不會在不久後迎來屬於 Rollup 的是 summer？本文從 RaaS 的概況、生態和未來發展分析，希望由點到线，由线到面，窺見一斑。

RaaS 概況

關於 Rollup 的技術分析，Rollup 的實現較為復雜，對於專業技能與开發能力的要求較高，發鏈的高門檻顯然與區塊鏈無許可的理念背道而馳。

Rollup-as-a-Service (RaaS)將 Rollup 打包為一項服務，為企業、組織以及個人提供更加友好、簡便的 Rollup 部署體驗。類似 Cosmos SDK 與 Polkadot Substrate。

對於 Layer 1 發鏈所做的那樣，RaaS 為 Rollup 提供了通用的 SDK，通過簡單的配置就可以實現自主的 Rollup 开發部署，可定制化的特點維護了項目的主權性。部分 RaaS 項目甚至提供了無代碼的一鍵發鏈功能，讓用戶不需要具備編程能力也能夠部署自己的 Rollup。

Rollup 是高度模塊化的，排序器（Sequencer）以及證明生成器（Prover）都可以進行單獨的迭代升級。在 RaaS 中，有項目專攻排序器與證明生成器的設計與开發，能夠為所有 Rollup 提供服務。

RaaS 能夠帶來以下改變：

1.更便宜、高效且同等安全的應用鏈：Rollup 將昂貴的計算過程移到鏈下處理，使得交易更加便宜且高效；以底層公鏈作為 DA 層，由智能合約驗證證明，能夠獲得與底層公鏈相同的安全性。

2.創新想法的試驗場：Rollup 使用和底層公鏈相同的虛擬機環境，但是價格上更加低廉，可以作為底層鏈的 battle test 環境，將社區的提案在 Rollup 上經過足夠的測試後，再遷移至底層公鏈。

3.更高的互操作性：使用同一套 RaaS 服務的 Rollup，由於技術架構相同，所以容易定義出一套消息規則，無需通過橋接進行跨鏈，而是直接在各 Rollup 間進行消息傳遞，獲取彼此間的高互操作性。

RaaS 生態

廣義而言，所有對發行 Rollup 有貢獻的項目都屬於 RaaS 生態。本文根據模塊化原則，自底向上，將 RaaS 生態分為了 DA（數據可用性）、SDK（軟件开發工具包）、Sequencer（排序器）、No-Code（無代碼部署）四個層級。

其中部分項目提供了多個層級的服務，將在第一次出現時綜合論述，在下文不再重復說明。

DA（數據可用性）

理論上，任何公鏈都可以作為 DA 層存儲 Rollup 的交易數據，然而，如果沒有一個穩定、正確運行的 DA 層，Rollup 將無法驗證狀態轉換的可靠性。

對 Rollup 而言，有兩種選擇。一種是 Smart Contract Rollup，也是當前大多數 Rollup 選擇的模式，實際依賴底層公鏈的結算與數據可用性；另一種是 Sovereignty Rollup，將數據可用性與結算分離，只依賴底層公鏈的數據可用性，自己處理結算部分。

前者的代表通常會選擇 EVM 兼容、Cosmos 兼容鏈或是 Solana 等具備完整功能的公鏈；後者的需求衍生出了專攻數據可用性的項目，包括 Celestia 、 EigenLayer 、Avail 等。

Celestia

Celestia 是使用 Cosmos SDK 構建的 PoS 鏈，使用修改的 Tendermint 共識算法，使用 RS 碼進行區塊數據的編碼。利用數據可用性採樣技術，Celestia 進一步降低了輕節點的驗證成本，輕節點只需要下載部分區塊數據即可驗證數據可用性。

此外，對於區塊是否被正確編碼的檢測，Celestia 使用 Optimism 機制，即先樂觀相信其被正確編碼，如果一段時間未收到欺詐證明，則確定該區塊已被正確編碼。Optimism 機制提高了運行時的效率，但是增加了部分延遲。

Avail

Avail 是 Polygon Labs 扶持的項目，所用共識算法為 BABE+GRANDPA，同樣使用了數據可用性採樣技術。與 Celestia 不同的是，Avail 使用有效性證明來驗證區塊被正確編碼，採用的是比 Merkel Proof 更高效的 KZG 證明。

EigenLayer

EigenLayer 本身是作為重質押的解決方案，旨在利用以太坊質押的流動性來為項目提供經濟層面的安全保障。有了 EigenLayer，新的協議不需要構建自己的分布式驗證網絡，只需要通過 EigenLayer 利用 ETH 重質押的安全性。EigenLayer 能夠出色地應用在輕量級、無許可、去中心化場景，在以太坊擴容的敘事之下，最佳的用例就在 RaaS 中。

由於 DA 不進行交易的計算，僅對交易數據進行編碼與承諾，所以對節點的要求較低。由於採用 PoS 算法，所以質押流動性是區塊鏈安全性、可用性的直接體現，這也正是 EigenLayer 大展身手的機會。

EigenLayer 作為 Ethereum 上的智能合約存在，使用 KZG 有效性證明進行區塊正確編碼的校驗，然而當前 EigenLayer 還未採用數據可用性抽樣技術，這可能與 Ethereum 下一階段的升級計劃有關。

Sequencer（排序器）

排序器的工作是將接收到的用戶交易進行排序，後續的執行與出塊都將按照這個順序進行。在以太坊的架構中，由於排序與執行是由同一個實體進行處理，導致驗證者的權力過大，存在 MEV、審查等現象，極大影響了用戶體驗。

將排序與執行分離，是 PBS（Propose Builder Separation）提議構建分離思想的一種體現。然而，當前的 Rollup 架構仍然廣泛依賴於中心化的排序器來決定交易順序，存在着單點故障與審查風險，繼續一套去中心化的解決方案。

Astria

Astra 提供了一個共享排序器的解決方案。來自不同 Rollup 的用戶交易會被收集至 Astria 排序器。對於 Rollup 節點而言，可以直接從 Astria 獲取數據，以更低的延遲獲得軟確認；也可以等待 Astria 將數據提交至 DA 層後從 DA 層獲取，獲得最強的最終性確認。

由於 Astria 所提交的數據包含多個 Rollup 的交易，對每個 Rollup 而言，需要根據共識機制剔除無效的交易（包括來自其他 Rollup 的），再進行處理。Astria 只提供數據，將共識的選擇交給 Rollup 節點，保障了 Rollup 的主權性。

OP Stack

OP Stack 的默認配置是使用單個的專用排序器處理交易排序，對此的一個簡單修改是使用有許可的排序器集合，可以通過 PoS 機制來降低排序器節點作惡的可能。

在 OP Stack 引入超級鏈（ Superchain ）概念後，共享排序器就成為了一個必然的選擇。共享排序器帶來了原子跨鏈功能，提高了 Superchain 之間的互操作性。

Espresso

Espresso 希望利用以太坊質押者的流動性，通過重質押來獲得共享安全性。Espresso 集成了排序器與 DA，通過 REST API 為 Rollups 提供排序結果，屏蔽了 DA 的細節，共識的安全性由位於L1上的智能合約進行驗證，提供了更強的可靠性。

Saga

Saga 最初是作為 Cosmos Hub 類似的角色，用自身的一組驗證器為在 Saga 上使用 Cosmos SDK 的應用鏈提供共享安全。

在 Rollup 的火熱浪潮下，Saga 與 Celestia 合作，利用 Celestia 作為 DA，Saga 則是將自己的驗證器轉換為排序器，，利用 Optimistic Rollup IBC 與上層 Rollup 交換信息，提供共享安全性。

SUAVE

與其他排序器不同，SUAVE 始終瞄准的是 MEV 市場。 Flashbots 是 MEV 賽道的絕對龍頭，SUAVE 是其瞄准跨鏈 MEV 捕獲所提出的產品，聲稱“The Future of MEV is SUAVE.”通過 SUAVE 所提供的共享排序器，原子的跨鏈交易成為可能，有助於提升不同鏈上資本市場的有效性。

EigenLayer

前面提到了 EigenLayer 在 DA 層面的用例，排序器的去中心化同樣是 EigenLayer 的拿手好戲。

由於排序器僅負責排序不負責執行，對節點的要求很低，去中心化的關鍵就在於通過罰沒機制降低節點作惡的可能性，EigenLayer 提供能夠提供深度質押池，利用 Ethereum 的去中心化培育 Rollup 排序器的去中心化。

SDK（軟件开發套件）

類似於 Cosmos SDK，RaaS 所提供的 SDK 讓开發者能夠復用大量軟件模塊，並以最低成本對所需的 Rollup 進行定制化，降低了开發難度。

Rollkit（Optimism）

Rollkit 最初為 Celestia 社區孵化，現在已經成為獨立項目。Rollkit 使用 Celstia 作為 DA 層，向上提供 ABCI 兼容的客戶端接口，為所有與 ABCI 兼容的 Rollup 提供服務（Cosmos 鏈）。

現階段，Rollkit 使用單個中心化排序器，支持 Cosmos SDK、Ethermint 與 CosmWasm 的集成，用戶可以選擇自己想要的執行環境。未來，Rollkit 將繼續开發，以支持更多的配置服務。

Dymension （Optimisim）

Dymension 將服務分為前後端，前端是支持自定義的 RollApps，由 Dymension RDK 提供支持（修改的 Cosmos SDK），後端 Dymension Hub 協調整個系統，處理 DA 與排序。

Dymension 使用 Optimism 機制，Dymension Hub 先樂觀接受排序器傳來的狀態更新，如果接收到有效的欺詐證明，則回滾狀態修改。RollApps 能夠實現平均 0.2 秒的延遲與最高 20, 000 的 TPS。

Dymension 採用彈性出塊方案，當區塊中沒有交易時，會停止出塊，這顯著降低了排序器的運營成本。

現階段 Dymension 產品尚在开發中，已經支持了 EVM 的執行層，對於 DA 層沒有明確的選擇。

Sovereign （ZK）

Soverign SDK 提供的是 zk-Rollup as a Service，提供了搭建區塊鏈的通用模塊以及一個屏蔽底層零知識證明細節的 zkVM，讓开發者能夠用 Rust 編寫程序，SDK 可以將其編譯為高效的 zk 友好形式。

就像項目名稱所標明的那樣，Sovereign SDK 強調主權，Rollup 通過自定義的共識規則來確定狀態轉換的合法性，而不需要 DA 層的驗證。

當前，Sovereign SDK 在 DA 層已經適配了 Celestia 和 Avail，支持 Risc 0 的 zkVM，可以實現 Rollup 的部署與演示。

Stackr（Unknown）

Stackr 提出了一種更為激進的創新，想要將傳統互聯網中的微服務架構遷移至區塊鏈中，提出 micro-rollup 的概念。

常規 rollup 與 micro-rollup 的關系，就像虛擬機與容器的關系。使用 Stackr SDK，开發者只需要定義所需的數據結構與狀態轉移函數，其余事情交給 Stackr 處理。

Stackr 支持多種執行環境，例如 EVM, Solana VM, FuelVM 等，用戶可以自行選擇希望使用的環境。

AltLayer （Optimism）

AltLayer 作為去中心化與彈性的 RaaS，提供了一個面向开發者的 SDK 與無需代碼經驗的 No-Code Dashboard，能夠實現一鍵發鏈。

AltLayer 提供了獨特的彈性 Rollup，稱之為 Flash Layer。在應用需求激增的時候，可以快速部署一條 Rollup 鏈，當需求回歸正常，在L1上進行結算，廢棄該 Rollup，實現了互聯網體系中常見的橫向擴容。

AltLayer 的目標是支持多鏈、多執行環境，當前已經實現了對 EVM 與 WASM 的支持。

OP Stack（Optimism）

OP Stack 是為支持 Optimism Superchain 而構建的，這是一個擬議的由L2網絡共享安全性、通信層和共同开發堆棧的網絡。 Bedrock 升級後，使用 OP Stack 創建的 Rollup 將原生與 Superchain 兼容。當然，也可以對 OP Stack 的組件進行修改，以獲得的定制化特性，base 與 opBNB 等都是基於 OP Stack 進行开發的 Rollup。

OP Stack 的安全性與可用性，已經經過 OP Mainnet，base 等鏈的充分檢驗，但當前仍然存在缺乏欺詐證明、排序器中心化等問題，OP Stack 正在探索新的出路，例如採用更廉價的 DA 層、使用 ZK Proof、共享排序器等。

Arbitrum Orbit（Optimism）

6 月 22 日， Offchain Labs 發布了用於發行 Arbitrum Orbit Chain 的工具。 Orbit Chain 是在 Arbitrum Layer 2 之上的 Layer 3 ，可以選擇利用 Arbitrum One , Arbitrum Nova, Arbitrum Goerli 在內的三條 Layer 2 之一進行結算。用戶可以自己選擇使用 Rollup 或 Anytrust 技術，其區別在於 Anytrust 使用 DAC 而不用將交易數據提交至鏈上，價格更低廉，但是安全性稍弱。Orbit Chain 的優勢在於其簡單的發鏈流程、與 Arbitrum 生態的互操作性、Nitro 的即時更新以及 Stylus 提供的 EVM+兼容性（支持 Rust, C, C++編寫，運行在 WASM 虛擬機）。用戶可以無需可地定制化發行任何 Orbit Chain，但是必須在 Arbitrum Layer 2 上結算，否則需要聯系 Offchain Labs 或者 Arbitrum DAO 獲得授權。

ZK Stack（ZK）

6 月 26 日，zkSync 發布文章，宣稱將在未來幾周內對現有的开源代碼進行修改，推出 ZK Stack，讓用戶能夠使用其定制化構建自己的 ZK 超級鏈。與 Arbitrum 的 Orbit Chain 不同， ZK Stack 強調主權與互操作性，用戶根據需求進行完全的定制化，使用 ZK Stack 構建的鏈可以實現無橋的互操作性。ZK Stack 既能夠用於構建 Layer 2 也能夠構建 Layer 3 ，官方並未對其進行限制，沒有要求必須在 zkSync 上結算。從這點來看，ZK Stack 提供的主權似乎更強。

Starknet Stack/Madara（ZK）

Madara 最初的定位是 Starknet 上的排序器，借助技術積累，成功在原產品的基礎上开發了 Starknet Stack，幫助構建 Starknet 上的應用鏈 Rollup。由 Ethereum 作為 DA 層，借助 Starknet 的共享證明器，在 Starknet 上進行結算。從可用性的角度上來看，Madara 已經在 PragmaOracle hackathon 中幫助團隊在 24 小時內實現了應用鏈 Rollup 的發行，並且給出了視頻演示，相比 zkSync 團隊的 ZK Stack，完成度要更高。

No-Code（無代碼部署）

無代碼部署是門檻更低的一種解決方案，為非开發者提供了一鍵發鏈的選項，有望進一步提高採用度。

Caldera （Optimism）

Calera Chain 是一個全鏈路定制化的一鍵發鏈方案。在執行層，支持 OP Stack 與 Arbitrum Orbit，結算層可以選取 Polygon、BSC、 Evmos 等 EVM 兼容鏈，DA 層由 EigenLayer 與 Celestia 提供支持。

除了 Rollup 鏈本身，Caldera 還提供了配套的一系列基礎設施，如區塊鏈瀏覽器、測試網水龍頭、預言機、 Hyperlane 支持的橋接等，進一步降低發鏈成本。

Eclipse （Optimism+ZK）

Eclipse 的可定制化能力很高，在執行層支持 EVM 與 SolanaVM，在 DA 層接入了 Celestia、Avail、EigenLayer，結算層提供了 Optimistic 結算，並且正在开發支持 ZK 結算的 RISC 0 zkVM。

用戶還可以根據需要，選擇鏈的准入性（許可/無許可）、Gas token 以及是否收取 Gas Fee、是否允許 MEV、特定的 Opcode、區塊大小等，賦予了很高的靈活性。

Opside （ZK）

Opside 最大的特點在於其構建了一個去中心化的 ZKP 市場。本來想將 Prover 單獨作為一層來敘述，由於項目數量較少放棄了。零知識證明 ZKP 對於算力的要求較高，在 zkRollup 市場份額逐漸增加的背景下，ZKP 的去中心化是未來發展的大方向。

Opside 採用無許可的 PoW 共識機制，吸引礦工來生成 ZKP，維護 zkRollup 的安全性與可用性，而無需發鏈者考慮證明的生成問題。在驗證者層面，採用 PoS 機制，降低參與門檻，促進驗證者的中心化。

Opside 提供定制化服務，用戶可以在 zkSync、Starknet、Polygon zkEVM 等 zkEVM 中進行選擇，也可以修改經濟模型，調整 Gas 費用。

RaaS 的未來發展

更多 ZK

zkRollup 與 Optimistic Rollup 相比，從經濟學保障安全性升級為密碼學保障安全性，安全程度更高；不再需要等待長時間的挑战器，確認延遲更低；對數據的壓縮程度更高，DA 更便宜。

盡管 Optimism 方案由於其技術成熟度高，在產品發布上借助早期優勢佔據了很高的市場份額，但是 ZK 作為一種革命性的技術，將會在未來扮演更加重要的作用。Vitalik 在黑山演講上將 ZK 技術與區塊鏈技術放在了同等重要的位置，也側面反映了 ZK 的重要性。

隨着技術的不斷完善，更多的 zk-Rollup as a Service 項目將進入大衆視野，為用戶提供更多的選擇。

更多非 Ethereum

時至今日，以太坊生態在整個區塊鏈行業中仍然佔據絕對的主導地位。盡管其他社區不斷迭代創新，但是仍然無法動搖以太坊生態的寶座。

在 RaaS 中，事情好像發生了一些變化。以太坊上數據存儲的低容量與高價格，人們可以選擇 Celestia、Avail 或是 Polygon 這類更便宜的 DA 層；以太坊是非模塊化的，進行修改非常復雜，人們可以選擇高度模塊化的 Cosmos SKD；EVM 的執行效率低，人們可以選擇效率更高的 Solana VM、Move VM、CairoVM。

一枝獨放不是春，百花齊放春滿園。非以太坊生態的各類解決方案將在 RaaS 中綻放新的活力。

更多模塊化

模塊化的作用可以分為兩點，一是各模塊可以單獨快速迭代，提高开發效率；二是模塊化可以極大降低定制化的復雜度。

在當前的市場環境下，想要再獨立开發一個一站式的解決方案幾乎沒有可能，整體的創新速度永遠趕不上小模塊的快速迭代。對於定制化的極致要求會導致模塊劃分的進一步細化，如果自身不進行模塊化，最後就會被其他項目進行拆分，像 OP Stack 與 Arbitrum Orbit 被 Caldera 分離出執行層。

更多定制化

當擴容技術逐漸成熟，交易的費用越來越低，基礎設施完善了，人們才反應過來，“傻瓜，關鍵在應用”。每個應用都有其特定的運行規則與模式，單一的解決方案無法適應復雜的應用生態，所以我們需要更多的定制化。

從區塊大小到數據結構、從交易費用到交易延遲、從准入機制到安全假設、從合約引擎到代幣賦能，未來 Rollup 的定制化程度將逐步升級，為應用程序提供更靈活的解決方案。

更多互操作性

前面提到過，以太坊生態佔據區塊鏈生態的主導地位，其實與其鎖定的巨額流動性有很大關系。在加密市場中，由於每條鏈是獨立存在的，流動性無法同時存在於兩條鏈中，Rollup 的數量增加，會導致流動性的進一步瓜分，流動性成為了很嚴重的問題。

更強的互操作性可以降低跨鏈的摩擦，讓流動性更順暢在地不同鏈間往返，甚至可以稱之為共享流動性。與 Cosmos 所倡導的思想一致，OP Stack、Arbitrun Orbit、ZK Stack、Starknet Stack 等項目都試圖構建龐大的應用鏈生態，使用同一個技術堆棧構建的 Rollup，由於其技術架構相同，所以可以獲得原生的互操作性，而不需要構建跨鏈橋。

更多重質押

目前 RaaS 中的很多服務都採用 PoS 的模式，利用經濟懲罰來增加作惡成本，提高安全性。但是經濟學上的安全性需要深度的質押資產作為保障，導致資本利用率低，並且增大了服務提供方的啓動成本。

重質押會是一個很好的解決方案，利用以太坊共識質押的龐大資金池，通過重質押為其他服務提供共享安全性的同時，為質押者增加了收入，提高了資本利用率。目前 EigenLayer 和 Espresso 都在進行相關的工作，可以預見未來有更多的服務由重質押來保障經濟學上的安全性。

綜上，RaaS 的發展，實際最大的受益方是應用鏈。Cosmos、Polkadot 在早年間提出的應用鏈概念，能否老樹發新芽，在 RaaS 生態實現爆發？我們也拭目以待。

也許，只有應用層的創新，才能夠驅動 RaaS 生態的大爆發。畢竟，再好的公路，也得有車在上面跑，才能算做是好的基礎設施。

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