Rollups 正在快速發展。最初，經典Rollups 僅為以太坊的擴展性問題提供了短期的解決方案。而現在，隨著技術的進步，我們正在構建能夠進一步擴展以太坊的下一代 Rollups，同時保持去中心化、安全性和經濟可持續性。

在一系列名為“解讀下一代 L2 技術”的四部分文章中，我們將介紹一種新型的 Rollups：基於 rollups、booster rollups、gigagas rollups、native rollups，並嘗試向更廣泛的受眾介紹這些設計。這些 Rollups 代表了以太坊擴展的未來，而@2077Research 致力於讓以太坊的研發更易獲取，我們認為教育社區理解新的 L2 設計至關重要。

我們的目標是快速普及這些技術並簡化相關概念。在這個系列中，我們將逐一分析每種 Rollup 類型，探討它們的設計、優點、權衡及其對以太坊路線圖的總體影響。無論你是以太坊愛好者、開發者，還是對區塊鏈擴展性感興趣的朋友，這個系列都將為你提供有價值的內容。

本文將介紹基於 Rollups 的解決方案，這種方法旨在解決經典 Rollups 存在的一些問題，例如排序器中心化、活性風險和抗審查問題。我們將探討基於 Rollups 的運作方式、它們帶來的好處以及在採用過程中可能遇到的挑戰。

基於 Rollup是什麼？

如果一個 Rollup 使用基於排序的方式來處理交易，那麼它就是所謂的基於 Rollup。排序是指在 Rollup 中交易是如何被安排執行的。基於排序的方案利用 Layer 1 (L1) 鏈的驗證者集來進行交易排序，而不是依賴單一的集中式實體（即“排序器”）來進行交易排序。

目前，傳統 Rollup 大多依賴集中式排序器，這就帶來了幾個問題。比如：用戶交易可能會被審查、可能會存在單點故障的風險，並且 MEV（最大可提取價值）可能被壟斷（集中式排序器可以通過私密訪問 mempool 從用戶那裡提取 MEV）。

由於集中式排序存在這些問題，以太坊社區一直在努力尋找替代方案。重要的是，任何新的排序設計必須具備與舊方案同樣高效且快速的特性。

基於排序和基於 Rollups 的方案是朝著這個方向邁出的重要一步，它們為 Rollups 提供了一種新的交易排序方式，保持了以太坊的抗審查性，消除了單點故障風險，並且避免了為了去中心化而犧牲速度的困境。接下來，我們將詳細描述基於 Rollups 的工作原理。

基於 Rollups 如何工作？

@Spire_Labs 基於 Rollup 架構的描述

基於 Rollups 與其他 Rollups 類型的最大區別在於交易的排序方式。在基於 Rollup 的系統中，交易的排序是由底層的 L1 區塊鏈（如以太坊）管理的，而不是由集中式實體（即“排序器”）來決定排序。具體來說，在基於 Rollup 的架構中，“L1 上的任何一個提議者都可以與 L1 的搜索者和構建者合作，自由地將下一個 Rollup 區塊包含到下一個 L1 區塊中，而無需特殊權限。”

在這種架構下，來自用戶的交易會被引導到同意為以太坊和基於 L2 構建區塊的 L1 構建者。用戶設定他們希望支付的最大交易費用，L2 網絡收取基礎費用（這個費用是根據 L2 網絡的擁堵情況設定的），而優先費用（即支付給驗證者的額外費用，用於激勵他們將交易納入）則會被轉交給驗證者，驗證者隨後根據這些費用決定交易的排序。

這種設計不僅讓以太坊能保障所有的交易費用，還可以收取 L2 小費的份額，以及交易結算費用。通過將價值回饋給 L1，基於 Rollups 與以太坊形成了共生關係，改變了人們認為 Rollups 依賴於以太坊的看法。

另一個好處是，利用 L1 提議者來排序 L2 的交易，省去了交易過程中不必要的中介步驟。這有可能通過避免驗證集中式或去中心化排序器的簽名來降低交易成本。

需要注意的是，這種成本降低並非只有基於 Rollups 才能實現，任何採用共享排序的 Rollups 也會獲得類似的好處。由於 L1 提議區塊是無許可的，它鼓勵了塊構建者之間的競爭，這有助於進一步降低用戶費用。

@taikoxyz 基於 Rollup 架構的描述，來自Ethresear.ch的帖子

由於基於 Rollup 將其證明直接提交給以太坊，所以它的結算是在以太坊上完成的。這意味著任何人都可以訪問以太坊上已驗證的 L2 鏈狀態。基於 Rollup 不能在以太坊以外的地方進行結算。

基於 Rollup 會在以太坊上發佈重建其鏈狀態所需的數據，且將以太坊作為數據可用性（DA）層。這允許任何人驗證區塊哈希並從區塊中獲取交易數據。基於 Rollups 使用以太坊的共識層來進行交易排序，而不需要自己的共識機制。

在基於 Rollup 的系統中，交易執行發生在鏈下的生態系統內，這意味著基於 Rollup 自身充當其執行層。例如，像@taikoxyz 和@Spire_Labs 這樣的基於 Rollups，雖然它們在以太坊上結算，但它們仍然在同一個 L1 上運行，同時維持獨立的執行層來處理交易。

基於 Rollup 設計的優缺點

基於 Rollups 的優勢在於，它繼承了以太坊的安全性和可用性，能夠通過取消額外的排序過程降低交易成本，支持原子組合性（使 L2 交易能夠與 L1 狀態進行交互），並簡化了架構（無需獨立的共識機制）。此外，所有數據都存儲在以太坊上，確保數據的可用性，並且基於 Rollup 的設計具有較強的抗審查能力。

然而，基於 Rollup 也存在一些問題。首先，它依賴於以太坊的性能，而以太坊的區塊空間有限，這可能會影響擴展性。其次，L2 操作仍然涉及 gas 費用，這可能成為一項顯著的成本。最後，MEV（最大可提取價值）問題依然存在，L1 驗證者可能會影響交易的排序。由於基於 Rollup 緊密依賴於以太坊的共識和數據層，這也可能會限制對特定用例的定製化需求。

基於 Rollups 常見問題解答

在本節中，我們將回答一些關於基於 Rollups 的常見問題，幫助澄清一些誤解，並提供更清晰的解釋。

— 基於 Rollup 如何管理 MEV？

大部分 MEV 是由 L1 驗證者獲得的，因為他們有動機將 Rollup 區塊包含在他們的 L1 區塊中以捕獲這些價值，這促使 L1 提議者包含這些區塊。目前，以太坊 MEV 的約 80% 來自網絡擁堵，20% 來自競爭。如果 L2 的 MEV 分佈與此相似，那麼 L2 上的 MEV 部分可能會繼續存在。

— 使用基於 Rollup 對用戶來說是否比其他方案便宜？

通過使用 L1 提議者作為 L2 排序器，去除了一箇中介步驟，這使得交易成本降低，因為不需要對排序器的簽名進行驗證。這種節省成本的方式不僅適用於基於 Rollups，也適用於共享排序的 Rollups，因為無許可的區塊提議可以促進競爭，從而降低用戶的費用。

— 基於 Rollup 的速度是否受限於以太坊的區塊時間？

是的，基於 Rollup 中交易的確認時間與 L1 的區塊時間相關，目前為 12 秒。然而，基於 Rollup 可以實現即時預確認。可以通過類似重質押的機制來實現，在該機制下，某些 L1 驗證者承諾將基於 Rollup 的區塊包含在他們未來的 L1 區塊中。因為驗證者知道在 32 個區塊之前誰將提出每個區塊，所以這是可行的。

— 基於 Rollup 的“活性”如何保障？

基於 Rollup 的排序機制繼承了以太坊的活性保障，確保其正常運行。即使活性出現輕微下降（如從 100% 降至 99%），在惡意情況下也可能被利用，從而引發重大幹擾和有害的 MEV。

— 基於排序和共享排序有什麼區別？

基於排序可以看作是共享排序的一個特定版本。共享排序是一個跨多個 Rollup 的交易排序系統，旨在提高經濟效率、吞吐量和確認速度。它與基於 Rollups 的不同之處在於使用自己的操作員進行共識，而不是完全依賴以太坊的活性。

結論

在我們“Rollups 2.0”系列的第一篇文章中，我們介紹了基於 Rollups，這種方式利用以太坊的驗證者進行交易排序，從而為去中心化、安全性和成本效益提供了一條可行的道路。

在接下來的文章中，我們將深入探討booster Rollups、native Rollups 和 Gigagas Rollups，分析這些 Rollups 類型如何解決以太坊擴展過程中遇到的不同問題。

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