特别感谢Brecht、Archie和Dave的评论和审查。

长话短说

在本文中，我们简要介绍了通用汇总架构以及长期稳健性和安全性所需的汇总属性。然后，我们提到了基础汇总的起源历史并解析了它的架构。在常见问题解答部分，我们回答有关基于汇总的问题。

免责声明：汇总定义有时会因缺乏一致性而陷入困境。在本文中，我们参考了Celestia 提供的汇总层分类法。请检查一下以确保我们在同一页面上。

内容

• 介绍

  • 汇总如何工作

  • Rollup 最多包含四层

  • 汇总所需的“功能”

• 基于 Rollup 的历史

• 基于rollup的架构

  • 沉降层

  • 数据可用性

  • 共识

  • 执行层

• 基于汇总的常见问题解答

  • MEV 在基于汇总中如何处理？

  • “L1 测序”是什么意思？基于汇总是否会增加 L1 验证器的负载，因为它们进行排序？

  • 基于汇总对于用户来说会更便宜吗？

  • based rollup 是主权 rollup 吗？

  • 可以建立乐观汇总吗？

  • 为什么基于rollups有更强的经济保障？

  • 基于的汇总是否仅限于 L1 区块时间？

  • 基于测序仪和共享测序仪有什么区别？

  • 基于 Rollup 对 Rollup 的设计有何影响？

  • 基于 Rollup 的去中心化程度如何？

  • 基于汇总如何影响 L1 质押者？

  • 基于汇总提供什么活跃级别？

  • 基于汇总的审查是否有效？

  • 基于 Rollup 的诚信运营是否需要代币？

  • 基于的汇总可以构建在非基于的汇总之上吗？

• 介绍

  免责声明：有很多文章 和 视频 解释 什么是汇总、什么不是。然而，我们必须在本文中简要定义 rollup 的核心组件，并且有必要解释每个 rollup 核心组件在基础 rollup 中如何工作。如果您精通汇总，请随意跳过介绍。

汇总如何工作

• Rollup 是以太坊 (L1) 的扩展解决方案。

• 它在链外执行交易，将交易打包在区块中。

• 对于每个块，汇总将重建链状态（作为数据可用性的来源）所需的数据发布到数据可用性层，并将链下执行正确执行的证明发布到结算层（在ZK-的情况下）rollup ，对于每个块，在乐观汇总的情况下，仅当存在争议时）。注意：在EIP-4844之后，当数据发布将切换到blob时，人们可以将这一层称为“数据发布层”。有关 EIP-4844 将如何影响汇总的更多信息，请查看我们的文章“为什么 EIP-4844 对汇总很重要以及它如何适用于 ZK-EVM”。

• 有两种类型的汇总：零知识汇总（ZK-rollups）和乐观汇总。它们因使用的证明类型而有所不同：ZK-rollups 使用零知识证明，optimistic rollups 使用欺诈证明。虽然 ZK-rollups 向每个区块的结算层发布 ZK 证明，但乐观 Rollups 仅在存在争议时才发布欺诈证明。

• L1 上的汇总智能合约验证发布的证明。

• 每个rollup都有一个桥（或多个桥）来在链之间传输数据（包括存款和取款）。存款和取款允许用户无需许可地在 L1（以太坊）和 L2（汇总）之间转移资产。

Rollup 最多包含四层：

• 结算层——提供客观的链上终结性。对于经典的乐观汇总和 ZK 汇总，以太坊是一个结算层，因为它们将证明发布到 L1。因此，如果有争议，可以在L1上检查证明。沉降层是可选的。没有结算层的汇总称为“主权汇总”。想象一个社交应用链。正确执行的证明仅在两种情况下很重要：(i) 人们需要知道 L1 上的 L2 状态（例如，用于提款），(ii) 人们希望允许与已证明的已验证状态根进行更快的免信任同步。如果社交应用程序不是这样，那么第一种情况和第二种情况都不适用。因此，社交应用链可以在没有结算层的情况下生存（即成为主权汇总）。

• 数据可用性层——保证每个人都可以访问重建汇总状态所需的数据。

• 共识层– 排序器网络（或只是单个排序器）在将重建链状态所需的数据发布到数据可用性层之前就区块中的交易顺序达成一致。

  共识层是可选的，因为 (i) 并非所有汇总都有自己的共识层，并且 (ii) 并非所有汇总都有定序器网络（有些只有一个定序器）。注意：共识层指的是排序器，人们也可以将其称为“排序层”。

• 执行层– 执行链下交易，即获取已发布的交易数据并构建汇总状态。

汇总所需的“功能”

• 预期行为——交易按照规范执行，并且每个人都同意区块链的状态。

• 抗审查性——任何用户都可以强制 Rollup 在合理的时间段内以合理的成本执行任何交易。

• 活跃性——汇总证明器、智能合约和排序器都必须活跃且正常运行。

• 去中心化——不同的汇总组件（例如，排序器、证明器和数据可用性）由去中心化的运营商网络处理。

• 便宜的交易——交易尽可能便宜（在理想情况下，几乎免费）。

基于 Rollup 的历史

这个想法

基于 Rollup 的想法首次由 Vitalik 在2021 年的文章《An Incomplete Guide to Rollups》中以“Total Anarchy”的形式提出：

”完全无政府状态：任何人都可以随时提交批次。”

定义

Justin Drake 随后于 2023 年 3 月在 ethresearch文章“Based rollups——来自 L1 测序的超级能力”中介绍了 based rollup 的定义和正式的设计描述：

当Rollup的排序由基础 L1 驱动时，该 Rollup 被称为基于或 L1 排序。更具体地说，基于汇总是下一个 L1 提议者可以与 L1 搜索者和构建者协作，无需许可地将下一个汇总块包含为下一个 L1 块的一部分。”

基于rollup

按照设计，Taiko 自 2023 年冬天以来一直致力于成为一个基于基础的 Rollup。从名字上看，Taiko 在 Justin 在 2023 年 3 月的 ethresearch 帖子中提出“基于基础的 Rollup”这个名字后，开始将自己介绍为一个基于基础的 Rollup。

基于rollup的架构

• 结算层——由于基于汇总将证明发布到以太坊，因此其结算是以太坊。人们总是可以访问以太坊上经过验证的 L2 链状态。

• 数据可用性层——由于基于汇总将重建链状态所需的数据发布到以太坊，因此以太坊是其数据可用性层。任何人都可以检查发布的块哈希并使用它来检索有关该块中执行的交易的数据。

• 基于共识层的汇总没有单独的共识，这就是它没有共识层的原因。相反，它使用以太坊共识层，因为交易顺序由 L1 验证器确定。

• 基于执行层的汇总在链下自行执行交易。因此，based rollup 是它自己的执行层。

基于 Rollup 的常见问题解答

MEV 在基于汇总中如何处理？

大多数基于汇总的 MEV 流向 L1 验证器。L1 搜索者和区块构建者被激励通过将汇总区块包含在其 L1 捆绑包和 L1 区块中来提取汇总 MEV。这会激励 L1 提议者在 L1 上包含汇总区块。

为了进一步讨论 MEV，让我们假设Justin Drake 建议的MEV 分类法：“Blockspace 从根本上提供交易包容和交易排序服务。对包含的竞争会导致拥塞，对排序的竞争会导致争用。”

也就是说，MEV = 拥塞 + 争用，其中拥塞代表使用 EIP-1559 机制的交易包含，争用代表交易排序，也称为“坏 MEV”提取，例如三明治攻击或抢先交易。就目前而言，大约 80% 的以太坊 MEV 是拥塞 MEV，只有 20% 是“坏 MEV”。如果 L2 MEV 遵循相同的逻辑，L2 MEV 的大部分份额可能会保留在 L2 上。

有关不同 L2 如何处理 MEV 的更多详细信息，请查看我们的文章“L2 MEV wat”。

“L1 测序”是什么意思？基于汇总是否会增加 L1 验证器的负载，因为它们进行排序？

当我们说“L1 排序”时，我们的意思是下一个 L1 提议者可以与 L1 搜索者和构建者合作，未经许可地将下一个汇总块包含为下一个 L1 块的一部分。也就是说，所包含的 L2 区块的序列（以及交易的最终排序）由 L1 提议者（即有权为特定槽提议区块的验证者）确定。

应该注意的是，默认情况下，L1 验证器不会自行构建 L2 区块。相反，每个基础汇总块都是由 L2 构建器构建的。也就是说，L1 顺序汇总不会增加 L1 验证器的负载。

基于汇总对于用户来说会更便宜吗？

使用 L1 提议者作为 L2 排序器可以从供应链中删除一层，这可能会导致更便宜的交易（例如，无需验证来自集中式或分散式排序器的签名。）

公平地说，出于同样的原因，不仅基于汇总，而且具有共享排序的汇总通常都可以降低交易成本。由于区块提议是无需许可的，因此构建区块存在公平竞争，这也可能会降低用户费用。

based rollup 是主权 rollup 吗？

默认情况下，based rollup和sovereign rollup完全不相关，因为based rollup主要是关于区块提议的方式，而sovereign rollup主要是关于区块证明的方式。但形式上，如果基于汇总，例如，摆脱了证明（即只有数据消息传递而没有事务执行），它将成为主权汇总。

可以建立乐观汇总吗？

是的，如果有关区块包含的决策“外包”给 L1 验证器（与本文中描述的基于通用汇总案例的机制完全相同）。

为什么基于汇总可以加强以太坊的经济保证？（又名L1 经济调整）

源自基础汇总的 MEV 自然流向基础 L1。这些流量增强了 L1 经济安全（从而增强了整个以太坊生态系统的经济安全），并且在MEV 销毁的情况下，改善了 L1 原生代币的经济稀缺性。

基于的汇总是否仅限于 L1 区块时间？

默认情况下，是的。基于 Rollup 的交易确认时间直接取决于 L1 区块时间（即今天的以太坊为 12 秒）。

然而，应该注意的是，基于汇总可以进行即时预先确认。它可以使用重新抵押来设计，其中一部分 L1 验证者提交（通过重新抵押）以将基础汇总块包含在他们将来提出的 L1 区块中（这个想法是 Justin Drake 在 2023 年夏天提出的）。由于验证者提前知道至少 32 个区块，因此有可能将谁指定为哪个区块的提议者。

基于测序仪和共享测序仪有什么区别？

共享排序器充当汇总与其底层 L1 之间的中间件，对多个汇总的事务进行排序。也就是说，不同汇总的交易可以包含在一个超级块中。

Shared Sequencer 的目标是构建最具经济利润的区块。它推断了基于排序的理念，旨在提高（高于 L1）吞吐量和更快（高于 L1 区块时间）交易确认，同时保持去中心化。

然而，虽然 based rollup 依赖于以太坊，但 Shared Sequencer 依赖于一组单独的新运算符，以自己的共识来处理去中心化排序。也就是说，作为一个系统，SS比基于rollup更复杂。此外，它并没有继承 100% 的以太坊活跃度。

基于 Rollup 对 Rollup 的设计有何影响？

由于重用了以太坊基础设施，基于排序非常简单，甚至比集中式排序还要简单。基于测序不需要测序仪签名验证，不需要逃生舱口，也不需要外部 PoS 共识。

基于 Rollup 的去中心化程度如何？

基于排序继承了 L1 的去中心化特性，并自然地重用了 L1 搜索者-构建者-提议者基础设施。

基于汇总如何影响 L1 质押者？

默认情况下，基于汇总几乎不会影响 L1 质押者。它可能产生的唯一影响是收益增加，因为来自基础汇总的 MEV 大部分流向 L1。然而，如果 Based Rollup 将通过重新质押来采用快速最终性，那么 L1 质押者可以跳入 Based Rollup 重新质押。

based rollup 提供什么活跃级别？

基于测序享有与以太坊相同的活性保证。这是唯一继承了以太坊 100% 活跃性的 rollup 类型。

具有逃生舱口的非基础 Rollups 的活跃度降低是因为

• 逃生舱内的交易必须等待一段超时时间才能保证结算；

• 带有逃生舱口的卷起装置在超时期间容易受到短期定序器审查的有毒 MEV 的影响；

• 由定序器活跃度故障触发的大规模退出将破坏汇总网络效应（与 L1 不同，汇总无法使用社会共识从定序器活跃度故障中优雅地恢复）；

即使活性下降看起来很小（例如，99% 而不是 100%），在对抗环境中，这个 1-5% 的小增量也可以被利用。例如，如果一个人可以审查 DEX 交易或 Oracle 活动一小时 – 这是一个巨大的权力位置，可以造成大量破坏和有毒的 MEV。

基于汇总的审查是否有效？

基于rollup继承了以太坊的审查阻力。也就是说，只要以太坊具有抗审查性，基于 rollup 也具有抗审查性。而对于传统的汇总，则需要逃生舱口来提供审查阻力。

基于 Rollup 的诚信运营是否需要代币？

基于代币的测序可以轻松实现无代币化（避免基于代币的测序的监管负担），因为其正确性和公平性由以太坊保证。

基于的汇总可以构建在非基于的汇总之上吗？

基于汇总允许在其之上构建交替排序的应用程序（例如，在 Taiko 之上构建中央限价订单簿）。但相反的情况是不可能的。

来源

• https://celestia.org/learn/beginners/the-modular-stack/

• https://medium.com/@espressosys/sequencer-decentralization-and-liveness-e5af7f4b25ca

• https://www.cryptofrens.info/p/settlement-layers-ethereum-rollups

• https://vitalik.ca/general/2021/01/05/rollup.html

• https://ethresear.ch/t/based-rollups-superpowers-from-l1-sequencing/15016

• https://community.tai​​ko.xyz/t/based-rollups-and-decentralized-sequencing-twitter-spaces-wrap-up/1220

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