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L2 排序器去中心化之路为何“难于上青天”?

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之前多篇文章阐述了,OP-Rollup 和 ZK-Rollup 都在去中心化 Sequencer 问题上停滞不前,是不是意味着去中心化 Sequencer 就彻底无解了?

带着这个疑问,研究了下@MetisDAO,号称构建了第一个去中心化排序器的 layer2 项目。发现 Sequencer 去中心化技术逻辑并不难,难的是「权利下放」。

采用「硬分布式」技术共识和「软分布式」社会共识的 Sequencer 方案,似乎都 Make Sense,但会有完全不一样的 End Game!Why?

在以太坊主网上,用户提交交易到 Mempool,由 Searcher 搜集交易广播出去最终由矿工 Builder 按 GAS 高低排序完成打包出块。这意味着,你提交的交易可能被 MEV,且需要遵循 Nounce 排队机制,付出的 Gas 是 EVM 执行操作所需的费用,结果导致在主网上发交易又贵、又慢还容易被夹。

类比看,Layer2 的 Sequencer 就是一个封闭的 Mempool,用户把交易提交给 Sequencer,Sequencer 负责排序并把交易集中 Batch 成一个区块最终提交到主网。这使得,layer2 的交易排序完全由 Sequencer 说了算,且没有 nounce 值排队一说,付出的 Gas 是同一批 Batch 交易的均摊费用。

这样的话,layer2 交易快且便宜,理论上,Sequencer 收到交易后会按照交易 Nonce、接收时间、Gas 价格、或者随机的算法公平排序。但由于 Sequencer 权利过大,会不会搞 MEV,是否插入恶意交易等得打个问号?

目前 Rollup 市场主流的方案,是一种默认 Sequencer 是中心化但却值得「乐观」的解决方案。

一方面因为 Sequencer 属于 layer2 的核心组件,一开始若就采用分布式 Sequencer 潜在的故障风险会影响用户体验,所以大多数项目方,早期倾向于中心化运维,来确保安全和稳定;

另一方面,当该项目成长到一定程度,处理大量交易需求时,就用了至高无上的权利,不仅可以控制 Gas 定价权还能直接抽水盈利,这时市场已经大到一定规模,就不太愿意再推行去中心化把权利拱手相让了。layer2 四大天王 Sequencer 去中心化进程慢的原因正是如此。

不过,他们都不约而同选择了 Stack 的战略架构。这是一种把核心技术代码开源,并试图将关键技术组件共享化的战略方案。

通过把核心 Sequencer 共享出去,打造一个 Superchain 多链组合架构,然后通过 MPC 多签,治理权投票等方式来共同治理,达成了一种社会化的「透明、分散」共识,好比山大王封了老二老三老四几个管理坐席,但遇重大决策,咱还得唯老大哥马首是瞻不是?

这类软分布式 Sequencer 方案,立足高远,适合市场大到一定规模,大家对权利中心取得绝对信任,且对一些信任摩擦问题(作恶、挑战)等脱敏了的前提,比如 OP Stack。

@MetisDAO 提供的去中心化 Sequencer 方案怎么回事呢?

简单来说,是一种搭建分布式 Sequencer 节点的「硬分布式」方案。

layer2 的多个 Sequencer 节点会组成一个排序器池,排序器只有抵押 2 万个 Metis 代币才有资格拥有出块权,用户还可以以 Staking 的形式选择相应的 Sequencer 节点,这样 Sequencer 出块挖矿会获得大量代币激励,用户 Staking 也能共享 Reward。

此外为了防止 Sequencer 存在作恶行为,Metis 引入了 L2 Rangers,用来对区块进行抽样,并根据其原始的 State 状态根来进行对比验证,包括交易的次序有没被调换,有没有恶意交易插入等等。本身该验证行为也可以获得挖矿奖励,一旦发现 Sequencer 作恶,系统会对作恶节点质押的资产进行 Slash,验证节点还能分得一部分罚没的资产。

Sequencer 想要获得激励就会加入 POS 权益队列,Verifier 挖矿也会加强抽样验证工作,通过这种激励和惩罚模型就串起来一个 work 的去中心化 Sequencer 系统。

这种「硬分布式」的架构,Sequencer 由多主体运行,且有透明的奖罚机制存在,也是一种约束 Sequencer 个体权利,确保公平排序的有效方式。

以上

软分布式和硬分布式本质上都是一种战略手段。

Stack 开源框架更适用于 Monolithic 大主体版图扩张,较为依赖主体的市场地位、品牌威望等无形信任资产;POS 去中心化 Sequencer 相对更适用于 modular 小主体弯道超车,毕竟区块链沉淀下来最有力的共识就是节点挖矿技术共识模式。

在 Rollup As A Service 的 layer2 市场局势下,Stack 框架会降低项目方开发 layer2 的成本,但其累积下的「信任」问题要寄托在所有参与者一起清偿。

而直接硬分布式的技术共识,在 Sequencer 的问题上边界清晰一些,更适用于在整体 layer2 技术进展缓慢,舆论风评拉跨的背景下,可以有一个更引人瞩目的起点和发展预期。

当然,我也看了下@EspressoSys,@AstriaOrg,@radius_xyz 等其他去中心化 Sequencer 技术共识方案。

和 Metis 的逻辑也类似,把单一的 Sequencer 设计成多主体,只不过在涉及这部分链外共识时,Esprsso 采用 Eigenlayer 基于 Restaking 延伸了以太坊 Validators 的验证能力;

Astria 则采用更模块化的方式,给 layer2 开发者提供了快速模块化 Sequencer 方案;

Radius 则采用了给所有入 Sequencer 池交易加密的方式杜绝了作恶和 MEV 风险。(找机会展开分析)

总之,我的观点:Sequencer 的去中心化问题,并不会止步于 Layer2 四大天王的 Stack 战略,技术共识的去中心化方案虽然确实有共识过载的风险,但相比 MPC 多签治理社会共识那套相比会更有前景。

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