解密排序器：保障交易真實性的關鍵

作者：WebX實驗室

排序器（Sequencer）是加密貨幣領域中的關鍵技術，用於對交易進行排序並創建區塊。在區塊確認之前，預先確認信息將發送給用戶。

去中心化排序器的重要性在於隨着更多的交易量和流動性轉移到二層解決方案（L2），中心化排序器可能會收取任意價格並利用用戶交易。因此，尋找去中心化的排序解決方案變得非常重要。

什么是“排序器”？

排序器通過在鏈下匯集許多L2上的用戶交易，並將它們作為一個集合的單個交易提交到主鏈L1上，來讓L2高效運行。這樣，這種承諾的成本就可以在集合中的所有用戶交易上分攤。排序器還可以壓縮集合，以進一步節省主鏈數據可用性的成本。總的來說，它是L2必不可少的組件。

然而，排序器對於集合中交易的排序具有控制權。排序器可以選擇不包含用戶交易，排序器還可以通過標准的重新排序和插入提取方法，在集合中提取 MEV（最大收益可實現性）。他們實際上具有對擴容的優先寫訪問權限。值得注意的是，由於排序器可以與合約進行交互，只有無誤的交易才能通過鏈上機制可靠地強制執行。而有錯誤可能在強制排序時失敗。

這使得排序器對於擴容用戶而言是一個半可信任的角色。排序器可以延遲用戶的訪問，並從用戶的交易中提取價值。通過去中心化來進一步限制排序器的行為是一個正在積極研究的課題。

總的來說，排序器在OP 系L2中起着重要的作用。它通過聚合和提交交易集合來改善用戶體驗，並降低用戶的交易成本。然而，由於排序器對交易排序和提取價值具有控制權，我們需要繼續研究如何通過去中心化的方式限制排序器的行為，以確保用戶的利益和擴容的安全性。

排序器的中心化風險

目前，樂觀擴容中的排序器在分布式方面還存在一些問題。由於排序器通常扮演集中化角色，因此存在以下集中化風險：

• 弱防審查：與主鏈上近乎無限數量的分布式節點不同，集中化排序器可能無法確保用戶交易會被包含在鏈上。受法定實體控制的集中化排序器可能會因法規要求而選擇性地剔除特定的交易。盡管有其他機制可以解決樂觀擴容的弱防審查問題（如強制退出、逃生通道、包含列表或添加門限加密等），但我們仍然需要接受這樣的假設，即集中化排序器很可能具有較弱的防審查能力。

• 弱活躍性：集中化排序器的設計可能無法處理保持系統始終運行所需的計算處理和證明生成。由於硬件故障或驗證者或機器人的大量垃圾郵件（如 Arbitrum Token Launch、Optimism Delay）而導致的 RPC 或排序器停機可能導致擴容的活躍性較弱。

• MEV 收益：當前的集中化排序器通常遵循先到先服務的交易排序規則。為了確保它們不會通過節點特權從用戶交易中提取 MEV，需要額外的信任，或者確保它們採用的第三方排序服務（如 Chainlink FSS）不會具有惡意行為。

一些共享、外包或基於排序器的解決方案可能能夠解決這些問題，但目前對於這樣的解決方案來說還為時過早。此外，許多分布式排序器解決方案（如權威證明、權益證明的領導者選擇、MEV 拍賣和能源證明）仍處於概念設計階段。

排序器的版圖

Vitalik Buterin 提出了幾種構建去中心化排序器的方法。其中包括排序器/區塊拍賣、基於 PoS 的隨機選擇和 DPoS 投票等。然而，大多數解決方案都集中在確定哪些參與者有權提出下一個區塊或區塊序列，而往往忽視了排序機制本身。

PBS 的目標是保護提議者免受中心化的最大化交易價值（MEV）影響，促進區塊構建者的競爭，增強競標者的隱私，並消除負面的外部因素。然而，與第一層解決方案（L1）不同，L2的 PBS 面臨着隱私、延遲和跨鏈 MEV 等挑战。解決隱私問題的一種方法是使用 Flashbots 的 SUAVE 協議，而將 SUAVE 與共享排序器結合使用則是L2的潛在 PBS 解決方案。

對於 Aztec 的 PBS——"Prover-Builder-Separation（驗證者構建者分離）"而不是"提議者構建者分離"。Aztec 的提議者使用來自 mempool 的待定交易構建區塊，區塊包括排序承諾、對證明者的獎勵以及 Aztec 燃燒的數量。需要注意的是，Aztec 的提議者實際上兼具構建者和提議者的角色。

Aztec 的 PBS 將交易排序（構建者）和區塊包含（驗證者）的權力分开，這種分離可以防止區塊生成的壟斷。隨後，提議者收集投票並創建一個區塊記錄，表明多個驗證者在特定區塊中的驗證任務分布。這對於保證驗證任務的去中心化是很重要的，因為驗證者的參與度成為獲勝區塊的一個指標。

此外，他們還使用 TARGET_PROVERS 計數來增加攻擊者維持操縱機制的成本。然而，這種模式的一個問題是，如果攻擊者允許包含驗證者並只為區塊的一小部分生成證明，而將大部分留給單個驗證者，那么攻擊者就可以避免受到懲罰。

在整個過程中，多個提議區塊將經過投票階段進行排名，票數最高的區塊將成為鏈的頭部。然而，這種模式可能導致"griefing"攻擊，即驗證者為區塊投票但不生成證明。Aztec 通過引入 Slash 和 Redundancy 機制來抑制這種情況。此外，SUAVE 可以作為 Aztec 的構建者提供隱私保護和潛在的去中心化區塊排序。

還有其他一些項目正在構建共享排序器，包括：

Espresso，計劃利用 EigenLayer 的 ETH 重質押作為安全模型；

Astria，它的排序器與 Espresso 不同之處在於不執行交易、內置 PBS，並在 Celestia 和 Rollkit 的基礎上構建一個 Rollup；

Radius，其排序器專注於通過加密交易減少有害 MEV，並維護一組排序器，並在每個時期中隨機選擇一個。

這些項目的目標是實現去中心化的排序器，以提高交易順序的確定性和安全性，並改善用戶體驗。

總結

隨着區塊鏈技術的不斷發展和創新，去中心化排序器的工作機制將繼續演進和完善。這將為用戶提供更安全、可靠和高效的交易體驗，同時保護他們免受中心化機構的操縱和不公平行為。

未來，我們可以期待看到更多創新的解決方案和項目出現，以解決排序器領域的挑战。隨着技術的進步，隱私保護、交易速度和跨鏈兼容性等方面的問題將得到更好的解決。

共享排序器的發展將使得不同的 Rollup 能夠協同工作，並提供可組合性和靈活性，以滿足不同行業、應用和案例的需求。隨着共享排序器的不斷成熟和推廣，我們可以預見到成千上萬個去中心化的主權 Rollup 的出現，為用戶提供更多選擇和更好的服務。

總之，通過持續的研究和創新，我們有理由相信，未來的去中心化排序器將成為構建安全、高效和公平的區塊鏈生態系統的關鍵組成部分。它們將推動區塊鏈技術的進一步普及和應用，為全球範圍內的用戶帶來更加开放和包容的金融和數字化體驗。

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