基于以太坊的排序和原生执行

原文链接

@eomjipark 关于 “基于以太坊的排序和原生执行（based sequencing and native execution）” 的讲解非常透彻而且易懂，忍不住将 其在 X 上的讲解 翻译成中文在此留存。以下是整个线程的译文：

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最近大家都在谈论基于以太坊的排序和原生执行，但它们到底是什么？

在参加了 @drakefjustin 举办的一场关于原生 Rollup 的精彩研讨会后（参考资料将在文末列出），我想借此机会用简单的语言分享我最近的学习心得，特别是针对那些对这个话题感兴趣但还不太熟悉的人。

让我们通过以太坊这台世界计算机提供的服务视角，来深入了解不同 L2 的思维模型。🤿

2/

以太坊作为世界计算机提供多种服务：结算、数据可用性（DA）、排序和执行。你使用这些服务的组合方式决定了你在生态系统中的独特定位。

3/

结算是将 L2 的最终状态安全地锚定到以太坊的过程。

通过将状态根（系统状态的紧凑摘要）发布到以太坊账本，L2 可以利用以太坊强大的信任和安全保障，这些保障由数十亿美元的质押 ETH 和去中心化共识支持。

这确保了即使 rollup 遇到问题，最终状态仍然可以在以太坊上保持安全并可恢复。

4/

数据可用性(DA) 确保验证 L2 状态所需的所有信息都可以在链上访问。如果你的 L2 依赖以太坊的数据来重新计算其状态，它就符合 rollup 的定义。简单来说，DA 保证了验证 rollup 状态所需的原始数据（如交易历史）被安全存储且可透明访问。

当 rollup 直接在以太坊（L1）上存储其交易数据时，任何人都可以独立验证状态转换，而无需依赖外部方。

然而，在以太坊上存储数据成本很高，这导致许多 L2 采用替代性的 DA 解决方案，如 @eigen_da（被 @megaeth_labs 使用）和 @Celestia（被 @EclipseFND 使用），这些方案提供链下数据可用性，同时保持透明性和可验证性。

5/

排序决定了 L2 内部交易的处理顺序。在去中心化系统中，交易顺序至关重要，因为它会影响最终状态并影响费用和交易执行。

大多数 L2 使用自己的排序器，这是一个专门的系统，用于收集交易、对其排序，并将打包后的结果提交给以太坊。虽然这种方法提供了灵活性，但也引入了中心化和操作复杂性。（目前，大多数 L2 都运行中心化的排序器。）

然而，基于以太坊的 Rollup 依赖以太坊的验证者（或提议者）来对交易进行排序，消除了对专用排序器的需求。这减少了运营开销，并确保交易排序是去中心化和无需信任的。

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关于基于以太坊的排序/Rollup 的一些有趣观点 🤔

  • L2 目前通过向用户收取交易排序费用来产生收入。使用 L1 排序后，L1 和 L2 之间可能会出现收入分享机制，这引发了关于如何分配利润的问题。另一方面，如果排序完全去中心化，L2 应该分享其收入。

  • 像 @EspressoSys、@AstriaOrg 和 @radius_xyz 这样的共享排序器网络旨在去中心化交易排序。然而，如果以太坊的排序被广泛采用，它们的价值主张可能需要演变。除了以太坊之外，它们还能提供什么额外的好处？成本竞争力是否会成为它们的主要优势？

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执行指的是运行处理交易、更新状态和生成结果所需的计算。在以太坊上，这由 EVM（以太坊虚拟机）处理，EVM 是世界计算机的”大脑”。

对于大多数 L2 来说，执行是在链下进行的，或通过自定义虚拟机完成。然而，原生 Rollup 更进一步，直接利用以太坊的执行层（EVM）来处理交易，使 rollup 成为以太坊的原生组件。

通过依赖以太坊的执行层，原生 Rollup 消除了对定制解决方案（如自定义错误证明系统、电路或安全委员会）的需求。

这简化了兼容 EVM 的 rollup 的部署，并使它们与以太坊的原生架构紧密对齐。

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并非所有 rollup 都会走向原生化，有些会因其独特优势而保持非原生设计。

  • @megaeth_labs 使用自定义 trie 来实现更快的状态更新和更高的交易吞吐量。
  • @arbitrum WASM 支持 WebAssembly (WASM)，使得更广泛的开发者群体能够参与，而不仅限于熟悉 Solidity 和 EVM 的开发者。
  • @aztecnetwork Noir 通过自定义零知识编程模型优先考虑隐私保护计算，独立于以太坊的原生执行。
  • @Starknet Cairo VM 为基于 Stark 的 rollup 提供动力，通过其独特的虚拟机实现可扩展性和计算效率。

还有很多！这些多样化的虚拟机突显了针对特定用例、开发者需求和性能目标的各种设计选择，推动着以太坊生态系统内外的创新。

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重要的问题是，现有的 L2 将如何应对这种范式转变？1月17日，主要的 L2 技术栈参与者进行了一次同步会议，讨论合作事宜。

总的来说，所有与会者都对这一倡议表示强烈支持。虽然这可能有些偏差，因为参会者可能本就支持这项工作，但看到主要参与者分享想法并表示支持仍然令人鼓舞。

特别引人共鸣的是 @ben_chain @Optimism 的一句话（意译）：“如果我们想要获胜，我们必须改进并共同努力实现它。这是战时状态。”

参考资料已包含在文末，强烈建议进一步学习。

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以下是一些关键要点和个人思考。

  • 扩展挑战：尽管有人抱怨采用速度慢，但增长是稳定的，我们仍未为大规模采用做好准备。像 @Optimism 和 @base 这样的团队指出，按目前的发展速度，即使在 Proto-Danksharding 中引入 blob 存储后，数据使用瓶颈很快就会变得关键，这突显了扩展工作的紧迫性。

  • 多样性与碎片化：生态系统的设计选择多样性对实验很有好处，但造成了碎片化，使互操作性和协调变得具有挑战性。虽然保持设计灵活性很重要，但共享标准将加快进展。建设者仍可以探索独特的方法，同时受益于基线对齐。

  • L1、L2 和其他参与者之间的收入分享：L1 和 L2 之间的收入分享问题仍然至关重要。例如，@Unichain（一个 DEX）计划成为原生的但不基于以太坊，因为其创新在于从优化交易排序和管理 MEV 中提取价值。

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  • 法律和安全优势：基于以太坊的和原生 rollup 可以通过消除对专门安全委员会的需求来提供合法保护，这对我来说是一个有趣的观点/学习。

  • 标准和协调：以太坊基金会正在与相对中立的合作伙伴合作制定标准和协调。我之所以加上”相对”，是因为中立性总是主观的，因为竞争优先级和设计理念自然会影响合作。

  • 工具和框架开发：几个团队正在开发工具和框架来支持这些新范式。值得注意的是，@spire_labs 正在修改 OP Stack 以支持基于以太坊的排序。像 @NethermindEth、@OpenZeppelin、@taikoxyz 和 @puffer_finance 这样的团队正在测试/构建部署模板，旨在简化基于以太坊的和/或原生 L2 的开发。

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总之，原生 Rollup 通过直接利用以太坊的执行层，架起了以太坊和 rollup 之间的桥梁，使执行变得无缝和安全。这一进步为 EVM RollAPPs（应用特定的 rollup）铺平了道路，这些 rollup 易于部署，使开发者能够专注于构建创新应用，而不是管理基础设施。

虽然由于过去的技术限制，所有 rollup 目前都是非原生的，但变革已经开始。主要的 L2 技术栈参与者正在支持像 @Commit_Boost 提出的 FABRIC 框架这样的倡议，推动这一演进向前发展。

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以太坊正在大步前进，生态系统合作伙伴共同努力巩固其地位。@dankrad 呼吁以太坊要更有雄心壮志，这与社区的共同愿景产生共鸣：要么雄心勃勃，要么放弃。

（当然，Dankrad 没说要放弃…）

激动人心的时刻就在眼前。期待看到这一切的到来！

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以下是帮助我理解原生 Rollup 和相关内容的各种演讲和文章。

#Ethereum

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