排序器的原理、现状及未来发展

Layer2网络的主要收入来源是用户交易的Gas费。扣除向主链提交数据的费用后，剩余部分基本就是纯利润。根据统计，2023年下半年OP Mainnet利润约523万美元，Arbitrum全年利润1650万美元，zkSync Era从3月到12月利润2224万美元。

这些巨额利润与Layer2唯一运行的排序器密切相关。本文将深入探讨排序器的工作原理、面临的挑战及未来发展方向。

排序器的原理

排序器是Layer2中的关键角色,主要负责接收用户交易并执行,然后将排序压缩后的批处理提交到主链。可以将排序器比作公交车司机,负责接送乘客(交易)进城(主链),并合理安排乘客座位以最大化利用车内空间。

谁可以运行排序器?

常见的方案有:

1. 中心化排序器:由Layer2团队或指定机构唯一运行,效率高成本低。

2. 无许可排序器:任何人都可以排序提交交易,但会造成资源浪费。

排序标准是什么?

通常有两种方式:

1. 先到先服务:类似先上车先坐。

2. 按Gas费排序:支付更高费用的交易优先处理。

大多Layer2采用第一种方式,但实际上排序器可以自行决定排序方式。

如何防止排序器作恶?

理论上排序器可能作恶,比如撤销交易或插入恶意交易。不同Layer2有不同防范措施:

• Optimistic Rollup采用欺诈证明,设置一周争议期。
• ZK Rollup采用即时有效性证明。

中心化排序器的问题

目前主流Layer2如OP Mainnet、Arbitrum One等都采用中心化排序器。虽然效率高,但也引发一些担忧:

1. 抗审查性弱:单一实体运行,易受监管影响。

2. 弱活跃性:单点故障风险高,如Arbitrum空投时曾短暂宕机。

3. 可能获取不当MEV收益:操纵交易顺序获利。

去中心化排序器方案

为解决中心化问题,一些Layer2提出了去中心化方案:

1. 地理去中心化:在全球部署多个排序器轮流工作。

2. 排序器拍卖:通过智能合约竞拍运行权。

3. 领导者选举:质押代币随机选择排序者。

4. Based Rollup:由以太坊验证者主导Layer2交易排序。

共享排序器

另一种思路是多个Layer2共用第三方排序器网络,有利于跨链原子操作、防止MEV提取等。如Astria、Radius等项目正在推进。

总结思考

去中心化是加密精神,但实际操作中仍面临诸多挑战。如MEV问题在以太坊中已十分严重,Layer2去中心化后是否会重蹈覆辙?共享排序器看似解决互操作性,但又可能形成新的中心化。

区块链发展与去中心化是漫长过程。排序器作为Rollup关键角色备受关注,相信未来经过不断探索,当前问题终将得到合适解决。