萬字詳解共享排序器：工作原理、聚合理論與垂直整合

本文分析了共享排序器：高度抗審查、易部署、互操作、快速確定、即時的關鍵技術。聚合理論為其提供了新的視角，垂直整合指引了其進一步發展。

原文標題：《The Shared Sequencer》

撰文：MAVEN11

編譯：Kxp，BlockBeats

想像一下，如果「開箱即用」的Rollup 可以實現高度的抗審查性、易部署性、互操作性、快速確定性、活躍性和MEV 民主化，會是怎樣的境況。這似乎是一個宏偉的目標，但隨著共享排序器的到來，這種想像可能很快就會成為現實。然而，並非所有的Rollup 都一樣，所以我們不得不考慮如何在共享排序器網絡上分配獎勵和MEV 的問題。在本文中，我們將探討共享排序器網絡如何實現，以及可以實現的屬性。

共享排序器網絡主要由Alex Beckett 介紹，後來由Celestia 和Espresso s 團隊的Evan Forbes（以及Radius），以及Jon Charbonneau 的新文章更深入地介紹了該主題。 Josh、Jordan 及其Astria 團隊正在構建第一個生產用的共享排序器網絡。 Astria 的共享排序器網絡是一個模塊化區塊鏈，聚合和排序Rollup 的交易，而不執行這些交易。

在Astria 的設置中，排序器將有序塊發送到DA 層，也會發送到Rollup 節點。 Rollup 從排序器獲得軟性確定性保證，從DA 層獲得硬性確定性保證（在塊被確定後），然後它們將執行有效交易。

共享排序器網絡本質上是一個兼容Rollup 的一組排序器，正如其名稱所示，它可以為不同的Rollup 提供服務。這有各種權衡和屬性，我們稍後會詳細介紹。首先，我們必須描述排序器（或排序器組）最重要的屬性。在Rollup 中，排序器或排序器組的主要要求是抗審查性或活躍性（其中一些來自於基礎層，以及安全性）。這意味著提交給排序器的有效交易必須在有限的時間內（超時參數）包含在鏈中。共享排序器組只需要確保交易包含在塊中（即crLists）。

同時滿足抗審查性和即時性相當困難，正如我們在Modular MEV 第二部分中所概述的那樣。在Tendermint 等共識算法中，你可以確保在受到攻擊後恢復。但是，在受到攻擊的情況下，你會失去即時性。基本上，要求所有其他排序器都簽署一個塊，而不是選擇定制的主節點，可能不是最佳選擇。雖然這提高了抗審查性，但代價是「中心化」，以及MEV 提取到一個單一的主節點。另一種可用的排序機制可以類比於Duality 的Multiplicity，這是他們用於非主節點（或排序器）將其他交易包含到塊中的小工具。總體而言，在大多數共識協議中，受攻擊後的審查抵抗能力和即時性很難實現。

另一個可能使用的共識算法是HotStuff 2，它在受攻擊時能確保即時性。

它所允許的是避免在審查或未簽名情況下等待最大網絡延遲（超時）以選擇新的主節點。之所以它可能成為去中心化排序器集的有趣共識算法，是因為它解決了共識中的即時性問題，而不會增加額外的階段。如果主節點知道最高鎖定（同意特定輸出的參與者數量最多），並且能夠說服誠實方，問題就解決了。如果不行，特定點之後的誠實主節點可以負責推進，協助下一個主節點。例如，Hotstuff 節點在通知新主節點之前無需確認切換消息，而是可以直接切換到新視圖並通知新的主節點。

與Tendermint 的區別在於，儘管兩者都是分兩個階段（Hotstuff1 有三個，Hotstuff2 有兩個），但Tendermint 具有線性通信，但不具有響應性，而Hotstuff2 具有響應性。如果存在一系列誠實的領主節點，該協議就會積極地響應，因為除了第一個主節點的提議外，所有步驟都取決於獲得前一步驟的信息數量。在共享排序器設置中，這使得協議可以實現更好的即時性，而無需退回到底層，同時也不會取消這種可能性。

共享排序器組的構建

一組排序器被允許向結算層（Rollup 所在的層）提交交易。你可以加入此排序器組，前提是滿足某些要求，並且所需出塊者的數量尚未達到。這可以優化延遲、吞吐量等等。這些要求與成為某個區塊鏈的驗證者的要求類似。例如，你必須滿足某些硬件要求，以及一個起始抵押金，尤其是如果你想提供帶有經濟條件的確定性。

共享排序器組（或任何去中心化的排序器組）由幾個組件組成，它們共同確保交易的正確處理，包括：

1. 為每個Rollup 提供JSON-RPC，用於交易提交（對於非全節點運行者）到作為內存池的節點，然後進行構建和排序。在內存池中，需要一些機制來決定隊列，以及交易選擇過程，以確保區塊的高效構建。

2. 區塊/ 批次構建算法，負責處理隊列中的交易並將其轉換為區塊或批次。這一步驟可能還包括壓縮環節，以減小結果塊的大小（調用數據壓縮）。如前所述，這應該與提議者分開，本質上是PBS。數據的壓縮可以採用多種方式，例如：

• 無RLP 編碼——不過，這可能需要一個去中心化的排序器組，以幫助規範節點之間的數據傳輸，從而節省空間。
• 省略nonce（驗證特定區塊中數據的唯一數字）——它可以通過查看鏈的先前狀態在執行時重新計算。
• Gas 價格簡化——基於固定的價格範圍設置Gas。
• Gas 簡化——除了Gas 價格，還有Gas 編號系統。
• 用索引替換地址——Rollup 可以存儲一個映射地址的索引，而不是存儲完整的地址。
• 用科學計數法表示數值——Ethereum 交易中的數值字段是以wei 計價的，因此數值很大。你不能省略數值字段或將其減少到一組固定的值。但是，你可以將其寫成科學計數法，以優化數據存儲：

——省略數據字段：簡單轉賬不需要數據字段，但對於更複雜的交易，則需要數據字段。

——用BLS 聚合簽名替換單個簽名：簽名是Ethereum 交易中最大的組成部分。你可以存儲特定數量交易的BLS 聚合簽名，而不是存儲每個簽名。你也可以根據消息集和發送者集來檢查BLS 聚合簽名以確保其有效性。

——將From 字段作為索引：與To 字段一樣，你可以將From 字段作為映射的索引。

——「模塊化」設計的一個有趣概念是，你可以根據需要進行調整和權衡，以使其適用於你的Rollup。

3. 點對點層將允許排序器從其他排序器接收交易並在構建後傳播區塊。這一步對於確保共享排序器在多個Rollup 之間有效運行至關重要。

4. 共享排序器集的主節點輪換算法（在單個主節點選舉的情況下不需要達成共識）。你可以選擇只設置主節點輪換算法，或者是走Duality 提出的多並期區塊生產者（multi-concurrent block producer）路線。

5. 共識算法，例如前面提到的Tendermint 或Hotstuff2，可以確保Rollup 節點與賬本提出的序列達成一致。

6. 用於向底層DA+ 共識層提交區塊/ 批次的RPC 客戶端，以便讓區塊/ 批次安全添加到DA 層，從而確保「最終」確定性並使所有交易數據在鏈上可用。

7. 分離構建者和出塊者的角色以確保公平性和一致性，並避免MEV 竊取。同時去除執行的排序，這對於優化效率，降低PGA 和增加CR 很重要。

*Rollup 節點從排序器接收有序塊進行軟性提交，並接收有序的DA 層區塊進行硬性提交。 *

Calldata 首先發佈到基礎網絡上，在那裡運行共識以保證用戶和Rollup 的交易。然後，Rollup 節點執行交易，並提交一個狀態轉換函數到規範Rollup 鏈。共享排序器網絡為Rollup 提供即時性和抗審查性。 Rollup 保持其主權，因為所有交易數據都存儲在基層中，這使他們可以隨時從共享排序器中分叉。 Rollup 狀態轉換函數（STF）的狀態根是從從共享排序器發送到DA 層的交易根（輸入）計算出來的。在Celestia 中，狀態根會在數據被添加到鏈上並達到共識時生成。由於你已經擁有交易根（和所有可用數據），因此Celestia 可以為輕客戶端（Rollup 節點在Celestia 上運行）提供一個小的包含證明。

為了提供用戶所期望的用戶體驗，Rollup 節點接收有序塊（也發送到DA 層）。這可以為Rollup 提供軟性確定性保證——保證區塊最終將按照在DA 層上的順序排序，這時Rollup 節點執行交易並提供新的狀態根。

區塊創建與Slot

為了確定區塊創建的時間，排序器需要設置slot。排序器應在固定的時間間隔（通常為X 秒）提交批處理，其中X 是slot 時間。這可以確保交易得到及時高效處理，因為否則特定slot 的主節點會超時，並失去簽名獎勵（和執行獎勵）。例如，Celestia 的區塊時間（根據GitHub 規格）約為15 秒。因為這是已知的，我們可以做一些假設，從共享排序器集到DA 層和Rollup 節點，我們可能會有多少「slot/block」被裝入最終確定的區塊。在這方面我們可以參考優化的Tendermint 或Hotstuff2。

在同一個slot 內，我們可以提交多個批次的交易，前提是設計中包含能夠讓Rollup 全節點有效將它們處理成單個塊（在該時間段和超時參數內）的機制。這有助於進一步優化區塊創建並確保交易得到快速處理。此外，slot 還可以用於促進排序器主節點的選舉。例如，你可以根據質押權重從質押池中隨機選擇一個slot 主節點。以保持機密性的方式進行此操作，並採用類似於秘密領袖選舉的方法是最好的選擇，以最小化審查；或者甚至是分佈式驗證者技術（如Obol/SSV 等解決方案）的設置。延遲和slot 時間對區塊提交以及構建對協議的影響很大。因此，我們需要研究這如何影響系統。 Bloxroute 尤其在Ethereum 上進行了一些出色的研究和數據點。在MEV-Boost 中，參與的出塊者（驗證者或在Rollup 情況下的排序器）從中繼處請求GetHeader。這為他們提供了區塊競標價值，也就是特定區塊的價值。這可能是每次收到的最高價值區塊。對於每個slot，驗證者通常會在slot 開始後約400ms 請求GetHeader——由於有眾多驗證者，中繼經常需要提交無數請求。對於大型共享排序器組，這也是可能發生的情況。這意味著你需要適當的基礎設施來促進此過程。

中繼還有助於促進構建者和出塊者的分離，同時還可以驗證構建者構建的塊是否正確。它們還檢查費用是否正確支付，並作為DoS 保護。此外，它們基本上是區塊的託管人，並處理驗證者的註冊。在無界排序器的體系中，這尤為重要，因為你需要記錄誰參與了，誰沒有（例如，前面討論的同步層）。

關於出塊時間（即由建造者提交的區塊），它們通常在約200 毫秒左右發生。儘管與GetHeader 一樣，存在相當大的差異，但它們主要在約200 毫秒前/ 後開始運行。如果構建者將區塊發送到多個中繼，會造成相當大的延遲。 Bloxroute 還研究了當區塊發送到多個中繼時會發生什麼。正如你可能預料的那樣，區塊傳播到更多中繼的延遲會更大。平均而言，第二個中繼需要99 毫秒才能使用該區塊，第三個中繼需要122 毫秒，第四個中繼則需要342 毫秒。

在過去幾個月中我們可能已經了解到的是，RPC 對於區塊鏈來說非常重要。如果沒有適當的基礎設施，那將是一個巨大的負擔，並且擁有適當的RPC 選擇也至關重要。在這種情況下，RPC 對於將其交易發送到RPC（和公共內存池）的散戶非常重要。 Bloxroute 對發送到各種RPC 的20 個交易進行了小型測試，並測量了每個交易被包含在塊中所需的時間。

來源：Bloxroute Labs

有趣的是，一些RPC 在幾個塊後才包含交易，這取決於下一個塊中哪個構建者勝出。如果RPC 將交易發送給更多的構建者，那麼快速包含的可能性就越高。儘管交易發起人有可能利用其獨特的訂單流位置來針對特定構建者甚至構建自己的塊。

在Ethereum 的中繼性能方面的統計數據中，它們的表現也很有趣。這有助於我們更深入地了解PBS 在多個驗證者/ 構建者/ 中繼世界中的工作方式，這也是我們希望在Rollup 升級方面取得的進展。 Metrika 在這方面有一些很棒的統計數據，所有的數據點都歸功於他們。

需要注意的是，當中繼被期望出價，但沒有出價，就會出現漏標。標的期望來自於註冊到特定中繼的驗證者，用於任何給定slot。這本身並不是中繼的故障，在協議層面也不會這樣處理。

來源：app.metrika.co

如果出現標故障（例如中繼提供無效塊），並且它是有責任的，則將計為標故障。這些通常並不那麼頻繁，大多數情況下是註冊偏好故障（即Gas 限製或費用不符合特定驗證者的註冊著）。更為罕見的是共識層故障，即標與Ethereum 共識層規則不符，例如slot 不正確或父哈希不與前一塊對齊等。

在延遲方面（例如驗證者接收由建造者構建的塊頭的時間），數據非常一致。儘管存在一些異常值，例如請求的中繼與選擇的驗證者處於不同的地理位置。

來源：app.metrika.co

關於構建者，MEV-boost 上的構建者總數約為84 人，其中前三名構建者建造了約65% 的已建塊。儘管這可能有些誤導性，因為這些也是運行時間最長的建設者。如果將時間範圍縮小，結果會相似。實際活躍的建設者數量要少得多，過去30 天內為35 人，過去一周內為24 人。競爭十分激烈，通常最強大的構建者能夠勝出。獨占式的訂單流可能已經存在，這只會加劇這種情況。我們預計建設者的分佈會保持相對中心化（因為這是一場需要最佳訂單流和硬件優化的比賽），除非我們對設置進行重大改變。儘管這不是一個根本性問題，但它仍然是堆棧中的中心化力量，我們很樂意了解有關如何挑戰此處現狀的想法。如果你有興趣深入了解這個（嚴重的）問題，我們強烈推薦閱讀Quintus 在訂單流、拍賣和中心化方面的文章。

對於未來模塊化堆棧中的構建者角色，我們非常確定（至少在Cosmos SDK 設置中）會看到類似Skip/Mekatek 的Builder Modules 設置。另一種解決方案是SUAVE 類型的設置，例如為任意數量的鏈提供區塊構建和出價偏好服務的特定全球建設者鏈，以確保PBS。稍後我們將更深入地探討這個解決方案，並提供一些關於此處未解決問題的答案。

關於中繼，我們強烈推薦閱讀Frontier Research 的Ankit Chiplunkar 和Ethereum 基金會的Mike Neuder 撰寫的文章，名為《Optimistic 中繼及其位置》（ Optimistic relays and where to find them ）。該文章詳細介紹了MEV-boost 中的中繼如何運作，它們當前的權衡和運行成本以及可能增加效率的一些改變。有趣的是，根據Flashbot 的估計，目前在MEV-Boost 中運行一個中繼的成本約為100,000 美元/ 年。

確定性

在我們談到模塊化區塊鏈（目前的樣子）的確定性時，先來看一下我們以前的「模塊化MEV」文章中的內容。請注意，這不是「官方」的也不是全面的對最終性的看法，但我們認為它最準確地代表了Rollup 確定性的微妙差別，以便於理解。

Pending_On_L2: Rollup 排序器表示用戶的交易最終將在其安全性的基礎層上提交和最終確認的軟性承諾。

Finality_On_L2: 排序器已經承諾了Rollup 的狀態轉移函數，並且區塊已經添加到Rollup 的規範鏈中。

Pending_On_L1: 交易的輸入或輸出/ 狀態轉移函數已經發佈到L1，但有效性證明尚未發布，或者仲裁期尚未結束——這需要Ethereum 兩個連續的epoch。這是大多數Optimistic Rollup 表示已達到確定性的時刻，但是根據規範跨鏈橋，在此時仍然存在一個任意的7 天挑戰期。

Finality_On_L1: 對於Optimistic Rollup，仲裁期已結束，或者已發布並經過驗證的有效性證明，在兩個連續的epoch 中得到了超級多數的確認。

現在，在主權共享排序Rollup 中，這看起來略有不同，讓我們試著用圖表來解釋一下：

在這種情況下，理論上我們在L2 之前就可以得到L1 上的確定性了，等等？是的，在這種情況下，L2 畢竟是有主權的。這是假設沒有欺詐證明和挑戰期，或者你正在使用有效性證明的情況下。

那麼，我們如何實現這些最終性的層級呢？當一個塊添加到規範鏈上時，區塊確定性就被實現了，它不能被撤回。然而，這裡有一些細微差別，取決於全節點或輕節點。在有序塊的情況下，它一旦被包含在DA 層塊中，就是確定的。區塊（帶狀態根）由Rollup 全節點/ 驗證者執行，這為它們提供了從基礎層有序塊派生的有效狀態根的保證。對於超越全節點的確定性（例如針對輕客戶端或跨鏈橋），必須確信該狀態根的有效性。在這裡，你可以使用以下描述的方法之一。此外，另一種方法也是讓驗證者對狀態根的正確證明負責（Optimistic 的路線），通過擔保金和隨後的欺詐證明。此外，你還可以提供有效性（ZK）證明。

實現區塊確定性的不同方法：

1. 通過工作量證明（PoW）、LMD+Ghost、Goldfish、Ouroboros（PoS）等概率性方法。

2. 通過足夠委員會成員簽署區塊的方式進行的可證明方法。 ( 例如Tendermint 2/3、Hotshot2 或其他PBFT 類型）

3. 取決於DA 層上交易/ 區塊的排序，以及其規則，即規範鍊和分叉選擇規則。

我們可以通過不同機制實現不同類型的確定性。

一種類型的確定性是「軟性確定性」（例如pending），單一領袖選舉可以實現這一點。在這種情況下，每個slot 將只有一個或零個區塊（提交或不提交），同步層可以安全地假定這些區塊中的交易序列。

另一種確定性是「可證明確定性」，它提供比軟性確定性更強的保證（基本上是最終的）。要實現可證明的確定性，大多數排序器必須簽署區塊，從而表示他們同意該區塊是規範的。雖然這種方法很好，但如果已經實施了單一領袖選舉，它可能不是必要的，因為它基本上保證了區塊排序。顯然，這取決於實施的特定領袖選舉算法。例如，它是51％的實現、66％的實現還是單一領導者（最好是隨機（VRF）和秘密選舉）。如果你想深入了解Ethereum 中的確定性，請閱讀我們極力推薦的這篇文章，以及稍後我們將為無界排序器集推薦的文章。

許可、半許可或無許可

為了防止潛在的DoS 攻擊，必須設定經濟壁壘，以便加入排序器組並向排序器層提交交易。在有界（有限數量的排序器）和無界（無限數量的排序器）組別中，必須設定經濟壁壘以向DA 層提交批次，以防止同步層（在排序器之間傳播區塊）被拖慢或遭受DDoS 攻擊。但是，DA 層本身也提供一定的保護，因為提交數據到它需要成本（da_fee）。加入無界組別所需的保證金應涵蓋任何必要的額外成本，以防止同步層被垃圾郵件攻擊。另一方面，加入有界組別所需的保證金將取決於需求（從成本/ 收入角度的平衡）。

對於無界的排序器組，我們無法實現排序器層的可證明確定性（因為我們從未確切知道有多少活動的選民/ 簽名者）。另一方面，在有界排序器組中，通過大多數的排序器簽署區塊可以實現可證明的確定性。這確實需要同步層知道排序器層以及任何給定時間內活動的排序器數量，這是一些額外的開銷。在有界排序器組中（例如最多100 個），你還可以優化排序器的數量以提高「性能」，儘管這會犧牲去中心化和抗審查性。有界組別和經濟保證的重要性在於提供「快速」的可證明確定性，這也是決定性的。

無界排序器和有界排序器類型在傳統區塊鏈中也有所體現，例如Ethereum 中的PoS（Casper+LMD-GHOST）採用的是無界類型，而Cosmos SDK/Tendermint 基於的鏈則採用了有界類型。一個有趣的想法是，我們是否期望從圍繞共享排序器的社區中看到類似於權益證明的經濟和選擇？在這方面，我們已經看到向一些實體的中心化發展（因此無界並不重要，如果你已經有了一些大型權益證明提供者/ 礦池）。儘管它們「掩蓋」了中心化，但畢竟，如果你想的話，你仍然可以自行挖礦。從意識形態的角度來看，選擇幾乎總是應該無界——但請記住，無論如何，經濟學原理使它們非常相似。無論參與者是誰，你所支付費用的經濟學原理應該仍然一致，例如DA 的成本和硬件成本（儘管這可能會因你分配的權益證明數量和經驗，以及已經高效運行基礎架構而降低）。即使在有界的PoS 世界中，我們已經看到一組基礎設施提供者成為了幾乎所有鏈上最大且最常見的驗證者。在大多數Cosmos 鏈上，驗證者之間的相關性已經非常大，這也肯定對所述鏈的去中心化和抗審查性構成危險。儘管如此，一個非常不同的事實是，任何散戶都可以對其選擇的任何驗證者進行任意數量的權益證明。不幸的是，這通常會分配到列表的頂部，而生活還要繼續。我們再次問：我們是否期望在模塊化世界中出現類似的經濟模式？人們希望不是這樣，但隨著專業化的發展，你往往需要最適合的人——他們往往是專業權益證明提供者。我們也將在後面的單獨章節中涵蓋這些經濟學問題。

然而，在所有這些問題中需要記住的一個重要問題是，最重要的是最終用戶驗證，通過輕客戶端和DAS，這對於任何人都是可用的，無論身處何地（甚至在吉薩金字塔）。

來源：@JosephALChami

以下是有界和無界在排序器方面的權衡和優勢:

無界排序器集：

• 任何有足夠的綁定/ 質押的人都可以成為排序器= 高度的去中心化
• 沒有可能有單一領袖選舉，因為排序器基本是無限的。
• 可以通過VRF 進行非單一領袖選舉，但難以確定VRF 參數，因為不知道將有多少個排序器。如果可能的話，這也應該是一次秘密領袖選舉，以避免DoS 攻擊。
• 如果沒有領導者選舉=浪費資源問題：區塊構建本質上是自由競爭，誰提交第一個有效的區塊/ 批次誰就贏了，而其他所有人都輸了。 · · · 在排序器層面上沒有可證明的確定性，只有概率性：例如LMD Ghost+Casper
• 只有將批次寫入DA 層（僅限於底層塊時間，在Celestia 的情況下為15 秒）後才能實現確定性。
• 與有界集相比，無界集具備「更好的」抗審查性。

有界排序器集：

這是Ethereum 單個slot 確定性的解決方案之一，以及擁有超級「多數」委員會。

• 任何特定時間允許的排序器數量是有限的。
• 有界集比無界集更複雜。
• 可以實現單一領袖選舉，為排序器層提供強大的確定性保證。
• 同步層需要了解排序器集以確定哪些區塊有效。
• 將排序器集（或集合更改）寫入結算層塊（例如分叉選擇規則），這些塊寫入DA 層，可以使同步層獨立確定排序器集。例如，這就是Sovereign Labs 的Rollup 的功能，集合更改被寫入發佈到DA 層的有效性證明中。
• 如果DA 層的速度足夠快，則排序器層的強大確定性保證可能不是必需的（但是，大多數當前未經過優化的結算層設置至少具有10 秒以上的區塊時間）。

關於如何監控這些排序器集並添加或刪除新成員，這方面還有相當大的設計空間。例如，這是否會通過Token 持有人治理來實現（那麼如何考慮使用集合的許多不同Token 和Rollup 呢？）。這意味著可能通過社會共識來實現對鏈外的信號變化（例如，以Ethereum 為例）。然而，要記住實際的鏈上共識顯然已經形成，針對違反共識規則的懲罰已經存在。

共享排序器的經濟機制

共享排序器網絡的經濟機制允許一些有趣的選擇。正如我們之前討論的那樣，共享排序器網絡中的驗證者與典型的L1 驗證者並沒有太大的區別。它所參與的網絡只是更為優化，以執行一項任務，即接收意圖（前PBS），因此提出和排序交易。就像「常規」驗證者一樣，有收入和成本組成部分。在等式的兩側，驗證者所參與的網絡具有很大的靈活性，類似於常規的L1。

收入來源於用戶或他們最終希望與之交互的Rollup 支付使用共享排序器的一定費用。這個費用可能是提取MEV 的一定比例（輸入數字可能難以近似）、跨鏈價值轉移、Gas 或每次交互的固定費用。最恰當的收入解決方案可能是，支付給共享排序器的價值低於通過Rollup 共享排序器獲得的額外價值，以及獲得共享安全和流動性的好處。但這樣做的缺點在於，我們是很難量化另一部分堆棧的去中心化優勢。然而，隨著共享排序器網絡成長為其自己的生態系統，其提取費用的能力可能會增加。這在很大程度上是由於它們天生具有輕鬆聚合的能力，而且具有某種規模經濟效應。隨著越來越多的Rollup 和應用程序加入網絡，跨域MEV 可提取的也將越來越多。

成本方面，共享排序網絡也有競爭的選擇權。他們可以通過資助在DA 層的發布成本，甚至為與Rollup 上的應用程序交互的成本，輕鬆地資助他們的網絡使用。這類似於Web2.0 公司使用的策略，其中你在獲取用戶（或Rollup）時承擔最初的損失，希望他們的長期收入將超過費用。另一種更為新穎或Crypto 原生的方法是允許Rollup 用其原生Token 支付DA 費用。在這裡，共享排序器層承擔了在DA 層上發布數據所需的Token 與Rollup 的原生Token 之間的定價風險。實質上，它仍然是一個共享排序器前置成本，但它通過獲取「供應商」（即Rollup）的Token 來創建生態系統的一致性。這與我們在AppChain 論文中闡述的倉儲構建有些相似，可以利用不同形式的DA 來降低成本。由於利用情況、用戶能夠通過輕量級客戶端輕鬆驗證或直接進行不同的區塊大小選擇，不同的DA 層將提供不同的定價。最後，共享排序器還可以在發佈到DA 層之前批處理交易。在ZKR 的情況下，這可以通過一定數量的交易平衡來降低交易成本，而在ORU 方面，你可以進行各種批處理Gas 優化，我們目前在各種Rollup 上都能看到。這將減少需要發佈到DA 層的數據量，從而降低共享排序器網絡的成本，增加整個網絡的盈利能力。這將以限制互操作性和更改區塊確定時間（如前面所述，L1 上的確定性）為代價。

總的來說，共享排序器網絡的經濟機制允許進行一些有趣的實驗和引導策略。我們估計，關鍵差異將是生態系統的規模，因此跨域MEV 的數量要大於成本方面。我們也強烈建議查看Espresso 團隊關於共享排序器的博客文章，他們還涵蓋了這些類型網絡的經濟權衡（以及積極要素）。為了展示為什麼Rollup 有動力利用共享排序器（除了經濟因素之外），我們可以從聚合理論的角度來考慮。

聚合理論與共享排序器

另一种描述共享排序器带来的特性的方式是通过聚合理论的视角。聚合理论是指平台或聚合器如何通过一种系统性的方式整合其他平台和其用户以获得显著的用户关注度的概念。你实际上是将游戏从稀缺资源的分配（例如，区块空间）转变为控制丰富资源的需求（同样，在此示例中，区块空间是有意义的）。聚合理论实际上是将供应商和产品（即 Rollup 和区块空间）聚合到一个超级用户体验中，为聚合用户群提供服务。随着这些聚合器的网络效应增长，这种关系变得越来越具有独占性。随着这种情况的发生，用户体验成为类似设置之间的关键差异因素。如果有吸引新用户的激励措施（例如良好的用户体验和更佳的互操作性），那么 Rollup 转移到其自己的网络或不同设置的可能性不大——因为网络效应推动新的供应商和新的用户加入。这会产生一个飞轮效应，不仅从供应商和用户的角度来看，还从一个聚合的防审查视角来看。

來源：Aggregation Theory 2015, Ben Thompson

在共享排序器的範疇內，聚合理論可以看作是各種Rollup 的「組合」和聯盟，它們都利用了堆棧的相似垂直部分——在強化自己和其他人的同時，讓用戶無論在哪裡都能獲得相同的體驗。

供應商（例如Rollup）理論上在共享排序器集中並非獨有，但實際上，共享排序器集、其Rollup 和用戶受益於一系列網絡效應的循環，這導致了這些Rollup 的使用量增加。這些好處使得Rollup 和用戶更容易集成到共享的堆棧中，因為如果他們不參與，他們會失去更多。儘管當你只有兩個Rollup 共享一個排序器集時，這些好處可能很難看到，但隨著你將越來越多的Rollup 和用戶加入到方程式中，這些好處變得更加清晰。共享排序器集與用戶有直接關係，因為他們按順序排列他們的交易，即使用戶本身不知道他們正在與之互動，因為從他們的角度來看，他們只是使用他們有理由與之交互的Rollup（這意味著訂購/ 排序器變得獨有）。這些排序器的唯一成本實際上是運行它們的硬件成本，只要區塊空間和保護它的Token 對最終用戶有價值。交易費用是數字化的，由用戶的錢包支付，也許在將來，甚至可以通過諸如帳戶抽像中的支付主機等進展來實現抽象化（但是，有人將不得不承擔DA、排序和執行的成本）。

如果考慮Josh 和Jordan 在Astria 以前的公司——Google，這將更有意義。自問世以來，Google 產品一直受到AT 思想的啟發，這在Google 搜索中尤為突出，該搜索是通過模塊化單個頁面和文章來創建的，使它們可以通過全球搜索窗口直接訪問。

在共享排序器集合案例中，使用Rollup 的用戶（共享排序器集的用戶）的獲取成本越來越低，因為隨著供應商數量（Rollup）的增加，他們很可能會被吸引到該集合中。這意味著，在大多數情況下，聚合器（或多聚合器）具有可能的全勝效應，因為聚合器的價值隨著供應商的增加而增加（當然，只要用戶體驗良好）。相比之下，在單一序列網絡上，客戶獲取是限制於單個網絡及其應用程序的。如果用戶想要使用在不同Rollup 上的Rollup 應用程序，他們將不得不（在當前限制內）完全退出該網絡。這意味著用戶的粘性和價值不是很高，也意味著在任何時刻，如果另一個Rollup 生態系統受到高度重視（或具有更多的激勵），資本可能會流失。

屬性與權衡歸納總結

屬性

共享排序器集是一個Rollup 網絡，為多個Rollup 聚合和排序交易。這些Rollup 共享相同的排序器。這種資源匯集意味著Rollup 獲得更強的經濟安全性和抗審查能力，從而可以提供快速的軟性確定性保證和條件交叉Rollup 交易。

現在，在共享相同排序器集的Rollup 之間有很多關於原子性的噪音，主要圍繞著它是否默認是原子的問題——它不是。但是，如果問題中的Rollup 將彼此的狀態轉換函數（STF）實施為它們之間的依賴關係，涉及條件交易，那麼它們確實可以在它們之間實現原子性——只要它們的slot/ 區塊時間對齊（與共享排序器集一樣）。在這種情況下，為了獲得原子互操作性，你實際上只需在鏈A 上運行鏈B 的輕客戶端，反之亦然（類似於IBC 的工作方式）。為了進一步加強安全措施的互操作性（超出信任單個全節點作為輕節點的範圍），你可以實施ZKP（狀態證明）以解決確保狀態正確性的「預言機問題」。這將使人們更清楚地看到，如果有條件的交易或類似的東西已經觸及它們之間的規範性跨鏈橋。欺詐證明也是一種可能性，但顯然會留下一個挑戰期（這意味著第三方會出現來承擔這種風險的費用）。此外，在輕客戶端（而不是全節點的情況下），由於等待簽名header+ 欺詐證明窗口（如果有的話），它將落後於至少一個塊。

我們相信，「跨鏈橋」問題最有可能與輕量級客戶端和零知識證明一起解決。在這種情況下使用輕量級客戶端（而不是智能合約）的挑戰是，Rollup 節點方面的硬分叉（升級等）需要彼此協調以保持其橋接運行（就像IBC 需要啟用相同的狀態模塊）。如果你想更深入地了解此特定主題（以及如何解決它），我們強烈推薦你查看這個演示文稿。

共享排序器的可擴展性之所以非常好，是因為它們不執行和存儲任何狀態（就像現在的中心化排序器所做的那樣）。 Rollup 節點本身也是如此（除非它們希望在它們之間實現原子性- 例如，輕量級客戶端/ 狀態證明）。這些節點僅執行與其Rollup 有效的交易，以及與它們有效的任何條件交叉域交易。如果Rollup 節點必須為多個Rollup 執行和存儲狀態，則會阻礙可擴展性並降低去中心化（從而降低抗審查性）。這也強化了出塊者- 構建者分離（PBS）的概念。雖然我們仍然需要完全分離構建者和出塊者。在當前設置中，排序器本質上是一個構建者和出塊者（儘管它們不執行交易）。理想的設置可能是，排序器僅存在於盲目簽署來自高度優化的構建者設置的區塊，並確保正確實施區塊（同時為該認證提供高度的經濟確定性和抗審查性）。通過這種方式，它們可以提供高度的安全性和承諾，以保證軟性確定性到Rollup 節點。

對於跨Rollup 條件交易，它們也存在以幫助使Rollup 節點（執行者）提供中間狀態根，從而實現Rollup 之間的原子性。

權衡

前面提到的超時參數對MEV 和交易包含有一些有趣的影響，這取決於排序器集的主節點/ 共識機制。例如，如果超時參數在我們的應用特定鏈論文中被描述為相對較短，則去中心化排序器集的出塊者盡可能快地發布數據非常關鍵。在這樣的世界中，你可以看到「驗證者」之間的競爭，他們競爭作為主節點並在DA 層上出價以獲取區塊空間，直到不再合算為止。

正如Evan 在Celestia 論壇上原始的惰性排序器帖子中所涵蓋的那樣，在將交易執行之前等待它們發佈到基礎層（在本例中為Celestia）非常低效。由於現在你受到基礎層的區塊時間限制——這對於用戶體驗而言是等待太長的時間。為了獲得更好的用戶體驗，共享排序器為Rollup 提供了軟性確定性承諾（如前所述），這為用戶提供了現有中心化Rollup 中所習慣的用戶體驗（同時保持去中心化和高抗審查性）。軟性承諾本質上只是對交易最終順序的承諾，但由重的經濟擔保支持，並且一旦發布就快速確定。這也是欺詐證明的覆蓋範圍（如介紹中所述）。實際的硬性確定性是在所有交易數據都被發佈到基礎層之後實現的（這意味著L1 實際上實現了更快的確定性）。這取決於Rollup 是否在其主權證明驗證方面使用欺詐證明或零知識證明——這在Rollup 上發生。希望進行此分離的原因是從排序器中消除狀態轉換的巨大瓶頸。相反，Rollup 節點僅處理對它們有效的節點（這意味著我們必須添加條件交易、狀態證明或輕節點驗證以實現適當的互操作性）。硬性確定性仍然取決於基礎層（但這可能會在Celestia 上達到15 秒，並且在Tendermint 下也是確定的），這為我們在Rollup 上提供了相對快速的硬性確定性保證。

在網絡內部使用零知識證明來優化驗證、交易大小（例如僅發布狀態差異——但這確實增加了更高程度的信任，直到發布ZKP 為止）。如前所述，這些狀態證明可用於允許連接的鏈/ Rollup 具有更容易、更快的互操作性（無需等待挑戰窗口）。

這些條件交易的一個缺點是，它們很可能更加昂貴，需要更高的驗證和發布成本（例如Tendermint 塊頭驗證的成本，在Cosmos 鏈上得到了補貼），並為系統增加了一些延遲（但仍然比孤立的Rollup 快得多）。垂直共享集成所實現的原子性可以彌補這些問題。

在新Rollup 的引導階段，使用共享排序器集非常有意義，而且你作為供應商獲得的優勢很可能會超過你在護城河層面上可能「被迫」做出的一些權衡。然而，對於已經成熟的Rollup，其中有很多交易和經濟活動，放棄部分護城河很可能毫無意義。

這引出了一個問題，即我們是否需要類似的經濟/ 交易（每個Rollup）加權重新分配提取的MEV，以誘使已經成熟的Rollup 加入共享集合——甚至保持極其成熟的Rollup，避免它們生成出自己的網絡。這一切都相當理論化，但毫無疑問，這是一個有趣的思考過程，涉及到許多Rollup 之間在共享垂直世界中的MEV 將如何呈現的問題，這些Rollup 的活動程度不同。例如，如果一個驅動價值的唯一Rollup 通過排序器集共享這些利潤的部分與其他人分享（可能沒有帶來太多「價值」），那麼肯定有更多的理由讓他們轉移到自己的孤立系統中。 EigenLayr 的Sreeram 在這方面也有一些想法，我們也建議閱讀。

這在考慮到搜索者需要付出相當大的技術成本去開發新鏈時變得越來越重要，因此在標準化和在「它們」的MEV 方面提供一些主權可能是一個不錯的起點。實際上，在MEV 中，占主導地位的界面（或軟件）可能會勝出，但是實際上通過運行基礎設施的關鍵部分來實現對該軟件的貨幣化非常困難（導致中心化）。在市場層面上，共享排序器提供的基本是為多個供應商提供一個共同的內存池，帶有一個中心化的拍賣，這可能會導致更健康的競爭。

這裡的一個擔憂是，如果兩個Rollup 都在共享集中運行排序器，那麼一個具有「較少經濟」價值的Rollup（A）可能會被選中提議具有來自Rollup（B）的高金額MEV + 費用的區塊。從Rollup B 的角度來看，它們本質上會錯過一些價值，而在隔離的方法中，他們會自己保留這些價值。

解決互操作性的權衡

關於互操作性提出的權衡的另一個註釋，以及解決某些問題的另一種方法如下：

共享排序器網絡的目的是為多個鏈提供一個規範性的保證，在這種情況下，這顯然是一個很大的優勢。這可以與一種機制結合起來，以保證在Rollup 之間進行有效狀態轉換。這可以是基於委員會的方法（例如PoS），有擔保的證明（Optimistic 方法），或者我們更喜歡的一種——由委員會簽署支持的ZKP。因為共享排序器是「懶惰的」，它們只創建超級區塊來對多個Rollup 的交易進行排序，而具體的交易執行留給特定的Rollup。狀態證明（即Lagrange，Axiom 或Herodotus 等）都是可能的解決方案，用於潛在地獲得跨主權Rollup 的最終性證明。你甚至可以通過像質押池、EigenLayr 等方式添加經濟性保證確定性的證明。其基本思想是共享排序器提供了有序性的經濟性保證，從這個排序生成的有效性證明是決定性的。基本思想在於，Rollup 可以在彼此之間同步執行交易。例如，兩個Rollup 節點網絡可以有條件地知道兩個Rollup 歷史記錄有效，通過ZKP 和可用數據（數據發佈到高效的DA 層）。通過發布同時來自網絡A 和B 的單個Rollup 塊前綴，Rollup 節點可以同時結算兩個Rollup。需要指出的一點是，有條件的跨Rollup 交易通過共享執行消耗了來自兩個獨立系統的資源，因此跨Rollup 原子（或同步）交易很可能比單個Rollup 內部交易更昂貴。

Succinct 還介紹了Optimism 超級鏈生態系統內具有共享排序器（和共享欺詐證明者）的Rollup 之間進行跨鏈「原子」交易的內容，可以在此處查看。此外，正如Polymer 的Bo Du 所說：「跨鏈原子交易就像在寫入時在數據庫分片之間獲取鎖定」。

垂直整合之未來

Jon Charbonneau 等人已經深入探討了SUAVE 鏈可能的內部工作原理，因此我們不會過於詳細介紹。如果你想要更詳細的描述，可以查看他的文章。儘管如此，我們認為垂直整合確實值得單獨介紹，既可以突出我們可以實現多麼模塊化（以及為什麼），也可以介紹一些與垂直整合相關的問題和擔憂。

雖然Astria、Espresso 和Radius 目前的共享排序器方案非常模塊化，但排序器仍然充當構建者和出塊者（儘管在Astria 的情況下，它們不執行交易）。 Astria 也在從一開始就積極將PBS 納入其架構中。

如果協議中沒有內置PBS，則有幾種方法可以實現PBS（儘管去中心化程度不同）。像SUAVE 這樣的產品，使用MEV-Boost 這樣的離線模型，或者實現構建器模塊（例如由Mekatek 和Skip 構建的Cosmos SDK 模塊）。

值得注意的是，這些方法都不是互斥的。你可以靈活地使用幾種不同的方法，並讓任何人表達他們的偏好。這樣，你就可以讓執行者競爭來填補這些空缺。增加更多的選擇性總是好的（並符合我們對模塊化的信仰）。儘管如此，不同的實現將具有不同的權衡。例如，在像SUAVE 這樣的情況下，你可以通過SGX 或Crypto 技術添加隱私保護，並將Crypto 經濟安全性添加到真相中，而不是依賴完全可信的中心化PBS 構建者。 （感謝Jon Charbonneau 在這裡的反饋）。

垂直整合進入構建者鏈可以確保公平，而且不會走捷徑，也不會增加延遲並降低性能。因此，構建者鏈需要得到高度優化，並且可能需要昂貴和性能強大的硬件（導致中心化）。這意味著要獲得最終用戶驗證，我們可能需要某種輕節點（儘管他們必須信任全節點），或者利用狀態證明類型的設置來確保鍊和用戶具有競標偏好已填充的證明，並且區塊已正確構建。

類似這樣的鏈可能會非常重視狀態（我們希望避免這種情況），雖然這些狀態繁重的交易將通過智能合約進行優先出價。在優先出價的情況下，它要么得到填充，要么不得填充（在很短的時間內），因為出價通常只在短時間內有效，具體取決於偏好。這意味著我們可能能夠為出價實施非常有效（和早期的）狀態過期——這將允許我們修剪數據並保持鏈的「乾淨」。這個到期日期需要足夠長，以便仍然允許出價優先填充，但將它降低太多會使其幾乎不可能實現遠期的區塊空間期貨。我們不需要更新和檢索已過期的出價合約，因為它們不需要永久存在（不像應用程序）——這可以通過在出價填充時提供狀態/ 存儲證明或通過DAS 存儲解決方案（例如Joachim Neu 提出的解決方案）使其更加「安全」和可信。

如前所述，驗證SUAVE「真實性」的需求可能僅限於平台的「巨鯊」（高級用戶），因為大多數SUAVE 的用戶和客戶都可以從中獲得較高的經濟利益。這可能會促使我們只讓人們運行全節點，如果他們想要驗證——雖然這排除了絕大多數人（你可以說他們沒有驗證的必要）。這（在我們看來）與Crypto 相對立，我們更希望通過狀態證明或輕客戶端友好的實現「無需信任」的SUAVE 驗證。

需要這樣做的原因是，你希望驗證你的出價優先權是否被正確填充，以及在支付時區塊是否填充了正確的信息（以避免重新捆綁和其他漏洞）。這本質上是一個預言機問題——事實上可以通過狀態證明解決這個問題（所有的SUAVE 都是如此）。然而，這些狀態證明在跨鏈時會帶來另一個問題，即如何以一種使其沒有被篡改或隱瞞的方式跨鏈中繼這些信息？這可能需要通過一個強大的經濟最終確認（例如拉格朗日提出的那種），在這種情況下，你可以使用EigenLayr 的再質押驗證者來證明鏈的確定性和真實性，並具有非常強的經濟約束力。然後又帶來了另一個問題（例如出價合約規定，「預言機」——在這種情況下是再質押者——已指定質押的Token 並提供了經濟約束力——但是我們如何在共識之外罰沒這個？雖然你可以編寫罰沒標準，但這不在共識之內，這意味著通過智能合約將會利用社交罰沒（這幾乎從來不是「公平的」，可能會導致問題）。這是當前EigenLayr 在罰沒方面存在的更大問題之一。

那麼，這給我們留下了什麼？可能的情況是，在我們得到共識之外的鏈上「去信任化」罰沒之前，類似SUAVE 的鏈可能需要自己的共識算法和Crypto 經濟安全，以證明出價偏好並構建區塊的確定性——然而，這意味著增加更多的Crypto 經濟攻擊載體，特別是如果其構建區塊的Rollup 價值遠遠高於其自身的Crypto 經濟安全。

除此之外，在SUAVE 類型的鍊和跨領域MEV 中還有很大的設計空間，以下是一些可能的研究方向：

• 意圖匹配和基於意圖的系統
• 多資產交易中的凸優化
• 數字用戶線
• MEV 重分配
• 延遲戰爭
• 擁有單個參與者集但需要為多個Rollup 狀態機構建的擴展問題
• 偏好表達

關於偏好表達，要與EVM 中的智能合約進行交互，需要向一個包含執行指令的已部署代碼地址上的特定函數發送合約調用（消息）。雖然用戶提供輸入，但由於可能存在狀態性，他們可能無法控制輸出。

相比之下，偏好表達設計系統（例如SUAVE 和Anoma）只需要用戶使用保證金簽署偏好，如果滿足搜索者的偏好，則支付給構建者和出塊者。對於復雜的組合邏輯，例如MEV 搜索者和構建者的交易序列，可能需要實現不同的語言和虛擬機。這是一個新的設計空間，近來受到了很多關注，特別是Anoma 架構。同時，我們也強烈推薦這篇短文。