排序器的原理、現狀及發展趨勢

Layer2網路的主要收入來源是用戶在進行交易時支付的Gas費。扣除向Layer1提交數據的成本後,剩餘部分基本可視爲純利潤。根據統計,2023年下半年OP Mainnet利潤約爲523萬美元,Arbitrum全年利潤達1650萬美元,zkSync Era從3月至12月的利潤爲2224萬美元。

這些巨額利潤的背後與Layer2網路運行的排序器密切相關。那麼,排序器究竟是什麼?它在Layer2中扮演什麼角色?中心化排序器面臨哪些問題?未來又將如何演變?本文將深入探討這些問題。

排序器的工作原理

排序器是Layer2中的關鍵角色,主要負責接收用戶交易並執行,然後將排序和壓縮後的批量交易提交到Layer1。

我們可以用公共交通系統來類比排序器的工作原理。在以太坊網路中,用戶發起交易就像自己開車進城,高峯期容易堵車。而Layer2就像是以太坊的公交系統,排序器就是公交車司機。司機告訴乘客不用自己開車了,只要支付少量費用就能送到目的地,既省錢又省力。爲了最大化利用車內空間,司機會盡可能裝滿乘客再發車,還會重新安排座位以提高效率。

誰可以運行排序器?

目前主要有幾種方案:

1. 中心化排序器:由Layer2團隊或指定機構單獨運行,效率高成本低。

2. 完全無許可排序器:任何人都可以排序並提交交易到Layer1。但這種方式可能造成資源浪費,因爲最終只有一個批次會被收錄。

3. 其他去中心化方案:將在後面詳細介紹。

排序標準是什麼?

通常有兩種排序方式:

1. 先到先得:類似先上車先佔座。

2. 按Gas費排序:願意支付更多Gas費的交易優先處理。

主流Layer2多採用第一種方式,但實際上排序器對排序方式沒有硬性規定。

排序器能否作惡?如何防範?

理論上排序器可以作惡,例如撤銷某些交易或夾帶惡意交易。但Layer2網路都採取了防範措施:

• Optimistic Rollup採用欺詐證明,在爭議期內如無人證明數據有誤,則永久確認。

• ZK Rollup採用有效性證明,對每個批次實時驗證,通過後立即在Layer1確認。

中心化排序器的問題

目前主流Layer2如OP Mainnet、Arbitrum One等都採用中心化排序器。雖然效率高且有利可圖,但也引發了一些擔憂:

1. 抗審查性弱:單一實體運行,容易受監管影響或人爲幹預。

2. 單點故障:一旦排序器過載或宕機,整個系統可能癱瘓。

3. MEV獲取:排序器可能通過操縱交易順序獲取額外收益。

未來發展趨勢

主流Layer2項目都意識到中心化排序器的問題,並提出了去中心化方案,但目前仍處於規劃階段。一些可能的方案包括:

1. 地理去中心化:在全球不同地點部署多個排序器。

2. 排序器拍賣:通過智能合約進行排序器運行權的競拍。

3. 領導者選舉:質押代幣參與隨機抽選。

4. Based Rollup:由以太坊驗證者直接主導Layer2交易排序。

除了去中心化,共享排序器也是一種新趨勢。多個Layer2共用第三方排序器網路,可提高互操作性並防止MEV提取。

結語

排序器在Layer2中扮演着至關重要的角色。雖然去中心化是大勢所趨,但在實際應用中仍面臨諸多挑戰。未來如何在效率、安全和去中心化之間找到平衡,仍需進一步探索。相信隨着技術的不斷發展,這些問題終將得到合理解決。