本文受到justin的启发，由arixon共同撰写。分叉自charlie 和 dan。感谢barnabe、mike 和 Justin 帮助审阅初稿。

在以太坊 L1 上，所有应用程序都在共享的状态机上以原子方式运行。以 rollup 为中心的路线图为了扩展以太坊而牺牲了这一核心属性。

当前的汇总方法运行良好，同时应用程序仍位于汇总本地。然而，每个汇总可支持的应用程序数量是有限的（由于固有的顺序瓶颈），而且它们并不是为了相互通信而设计的。

如今，监管压力和缺乏本地互操作性正在推动中间件区块链（或超级链/超级链框架的精神），允许共享排序（因此它们之间存在一定程度的流动性共享和原子可组合性）。

这里可能的最终状态是，每个新的 L2 都需要第三方中间件（共享排序器服务）来与其他中间件进行有效通信。

这种方法的一个重要而被低估的权衡是，rollups 不再继承 L1 的基础活力保证（这是使以太坊变得特殊的重要部分），也不再具有其可信中立性的全部力量（因为 rollups 将依赖于以太坊之外的另一种共识机制）。

基于 rollups 提供了一个不同的愿景，构建在基础层的中立性和活力作为首要原则。这个愿景是包容性的，不是竞争性的，对现有的 rollups 是友好的。Optimism 和其他平台将能够成为基于 rollups 的，而不会损害它们的商业模式。

什么是Based Rollup？

回顾一下，Based（或 L1 顺序）的汇总是汇总的特殊子集。此类汇总的排序非常简单，并且继承了 L1 活跃性和去中心化。此外，Based汇总在经济上与其基础 L1 非常一致。

当汇总的排序是Based，或 L1 排序时，该汇总被称为Based 或 L1 排序。更具体地说，Based汇总是下一个 L1 提议者可以与 L1 搜索者和构建者合作，非许可地将下一个汇总块包含为下一个 L1 块的一部分。

Based汇总是独一无二的，因为它们继承了基础层的活跃属性，并且可以在不依赖中间件区块链的情况下实现互操作性（允许它们有意义地增加可信的中立性而不降低其功效）。与其他汇总架构相比，这些功能得到了最好的解释。

汇总架构

如今，大多数汇总都使用中心化排序器。排序器从内存池收集交易，将它们批量化，然后将它们发布到 L1。这种方法的主要优点是排序器为用户提供快速的预先确认。它还有助于降低没有欺诈/有效性证明的早期汇总的风险，并降低拥有证明系统的错误的风险。如果排序器由可信实体（例如乐观基金会）操作，则发生无效状态转换的可能性会大大降低。

中心化排序器的主要问题（除了潜在的 MEV 滥用之外）是，从活力和抗审查的角度看，它们构成了单点故障。尽管当前的 rollups 提供了出口通道和强制包含以防止排序器停机和审查，但实际上，这不会使相当比例的 L2 用户受益，因为不能期望他们在 L1 交易上花费大量资金。另一个潜在的问题是，如果用户被迫使用出口通道，那么该 rollup 的网络效应将被重置。对于强大的政府或监管机构来说，通过排序器对链强加 KYC 或制裁要求也相对容易。

共享排序器旨在解决与中心化排序器相关的许多问题，例如实现汇总生态系统之间的互操作性和增强去中心化：Espresso系统 和Astria团队正在研究这种方法。共享排序器设计的一个很好的方面是，几乎所有当前的 rollups 都可以实现这种架构，无论是 optimistic 还是 zk。要点是，采用这种设计的 Rollup 将具有彼此原子组合的能力，同时与中心化排序的 Rollup 相比，保持了更高水平的去中心化。

外部共享排序器模型的一个劣势是，汇总不会继承基础层的活跃属性（被低估的抗审查因素）。另一个缺点是，它可能在某个时候需要自己的代币（或者需要参与一种固执己见的 mev 提取形式才能盈利），这意味着依赖它的汇总很可能在经济上与基础层不太协调。

Based汇总直接利用 L1 提议者作为共享排序器，无需依赖像 HotShot for Espresso 这样的共享排序器系统外部共识（以及随之而来的中间代币和/或 mev-policy）。因此，它继承了更多基础层的中立性。

互操作性

通过利用基础层的构建者和提议者，Based汇总能够保留汇总之间的互操作性，其批次在同一区块中提交，而不需要任何额外的中间件。

快速预先确认（按顺序100毫秒）对于中心化排序来说是件小事，并且可以通过外部 PoS 共识来实现。可通过利用 EigenLayer（包含列表，SSLE和 mev 增强）可以实现 L1 排序快速预确认。

简单性

Based测序非常简单；比中心化测序要简单得多（尽管它基于预先确认确实引入了一些复杂性）。Based测序不需要测序器签名验证，不需要逃生舱口，也不需要外部 PoS 共识。

Based排序（无预配置）目前正在测试网上运行。第一个Based汇总Taiko正在为主网做准备，预计于2024年第一季度上线。

Based Rollup 提案

以太坊的一项超能力，也是与 Solana 或 Cosmos BFT 链相比的关键区别，是其在停滞后自我修复的能力（这是其活力保证的直接结果）。这种对动态可用性的强调使得基础层能够非常强大且即使在高度对抗性的环境中也能茁壮成长 —— 抗击第三次世界大战事实上是一个明确的设计目标。

尽管普遍智慧是，强制包含的设计允许 rollups 利用 L1 的活力，现实是非基于基础层的 rollups 在活力方面受到了削弱（即使有出口通道）。

与based汇总的比较，非Basded汇总的结算保证较弱（交易在保证结算之前必须等待超时时间交易必须等待超时期才能得到保证的结算），容易受到有毒MEV（在超时期间由于短期排序器审查引起），并且经常要求用户付出时间和Gas费才能退出（因为非批处理事务数据压缩不佳）。

因此，他们面临着网络效应重置的风险，以响应排序器活性故障引发的大规模退出——例如，对去中心化 PoS 排序机制的 51% 攻击。

基于汇总背后的主要思想是使用 L1 提议者-构建者分离来本地包含 L2 blob（包括任何压缩），而不是使用排序器。从这个角度来看，他们继承了 L1 所提供的一切。

最初的 Arbitrum 实现是Based汇总。由于用户需要更快的交易，排序器后来才被引入。Based预先确认化解这种紧张局势。一旦EigenLayer、包含列表，以及 SSLE 上线（更长的提议者前瞻），基于 Rollup 将能够继承 L1 的活跃性和抗审查特性，而不会影响用户体验。

这一愿景是普惠的，并且与现有的汇总及其收入模式不具有竞争性。特别是，基于汇总保留了从 L2 拥塞费（例如 EIP-1559 风格的 L2 基本费用）中获取收入的选择，尽管可能会牺牲一些 MEV 收入。

尽管将排序委托给 L1，基于汇总也保留了主权选项。Based汇总可以拥有治理代币，可以收取基本费用，并且可以在其认为合适的情况下使用此类基本费用的收益（例如资助类似于 Optimism 的公共物品）。

Baded Rollups 的优点

1. 降低成本： Based 排序的 Gas 开销为零。甚至不需要验证来自中心化或去中心化排序器的签名。基于排序的简单性降低了开发成本，缩短了上市时间，并缩小了排序和出口通道错误的表面积。
2. 经济调整：不需要使用带有自己代币的中间件解决方案。此外，源自Based汇总的 MEV 自然流向基础 L1。这些流量增强了 L1 经济安全性，并且在 MEV 销毁的情况下，改善了 L1 原生代币的经济稀缺性。这种与 L1 的紧密经济一致性可能有助于Based Rollups 建立合法性。
3. 更好的中立性和活跃性：基于排序继承了 L1 的去中心化，并自然地重用了 L1 搜索者-构建者-提议者基础设施（这使得它更加可信中立）。基于排序享有与 L1 相同的活性保证（与遭受活性降低的非based汇总相反）。
4. 简单： Based排序非常简单；甚至比中心化排序要简单得多。Based排序不需要排序器签名验证，没有逃生通道，没有代币，也没有外部 PoS 共识。

基于 Rollups 的缺点

1. 损失 MEV 收入：Based排序的方式放弃了 MEV 收入，将其限制在基础费用。
   • 反驳论点1：与拥塞费用相比，MEV 在当前阶段对 Rollup 收入的贡献较小。合理地想象这一趋势在未来仍然保持不变（随着应用程序变得更加关注 MEV，以及类似阈值加密等缓解技术变得更加普遍）。出于相同的原因，未来 MEV 收入可能减少。
   • 反驳论点2：总体而言，采用Based排序的方式实际上可能增加 Rollup 的整体收入。由于同步可组合性的强大网络效应，Rollup 市场可能会呈现出赢者通吃的格局，而获胜的 Rollup 可能会利用Based排序的方式的改进安全性、去中心化、简单性和一致性，实现主导地位，并最大化收入。
2. 在汇总之间分摊成本更加困难： 外部共享排序使您能够“免费”进行成本分摊数据发布。例如，购买一个 blob 来容纳来自两个汇总的数据，与购买两个单独的 blob 相比，这可以降低成本。
   • 反驳论点：L1 提议者可能可以在其排序的所有基础汇总之间分担成本。更进一步，L1 提议者还可以与其他服务（包括共享排序器）分摊成本。
3. 吞吐量仍然受到 L1 的限制： 所有汇总共享一个吞吐量有限的以太坊 L1。由于数据是在链上的，因此并非所有人都能同时实现其 tps。
   • 反驳论点1：对于所有汇总都是如此。如果Based汇总获得明显的吸引力，那么 L1 将在一定程度上发展以满足Based汇总的要求。
   • 反驳论点2：4844 （预计2024年第一季度出现）将使 DA 定价与执行层竞争脱钩。以太坊与 Danksharding 可以将其 DA 吞吐量扩展到互联网带宽实现最高水平。
4. 共享状态机对于原子性来说仍然更好： 您仍然无法获得与在共享状态机（例如，完全在以太坊 L1 上）上进行交易相同的原子性保证，因为提议者不是执行交易的人。
   • 反驳论点1：原子异步可组合性被高估了。
   • 反驳论点 2：如果在异步环境中的原子性确实是可取的，那么@EspressoSystems/SharedSequencing#Cryptographically-guaranteed-cross-rollup-atomic-bundles">原子束 +@EspressoSystems/SharedSequencing#Cryptoeconomically-assured-cross-rollup-atomicity">加密经济保证对于大多数用例来说可能已经足够了。
5. 基于预确认的方式引入了额外的信任假设：由于非预确认交易（来自 Rollup 内部）会排队等待，直到下一个预确认插槽被提交，除非100%的验证者也同时作为预确认者参与，否则基于预确认的 Rollup 的活跃性保证会明显劣于不使用预确认的基于排序的 Rollup（因此严格劣于基础层）。
   • 实际上，这种差异在实践中应该是微不足道的。基于 preconfs 只有在有20-30%的验证者集体参与 preconfirmers 时才能发挥作用，因为必须有足够的 L1 验证者作为 preconfers，以高概率在前瞻中至少有一个 preconfer。今天，beacon chain 在前瞻中至少有32个提议者。这意味着如果有20%的验证者是 preconfers，那么至少会有一个 preconfer 的概率至少为 1 - (1 - 20%)^32 ≈ 99.92%。如果有30%的验证者是 preconfers，那么这个概率增加到 1 - (1 - 30%)^32 ≈ 99.999%。如果你担心重组或 preconfers 随机下线，你可以计算在给定的验证者百分比中，前瞻中至少有2或3（或n）个 preconfers。有一个百分比，远低于100，使得在 liveness 保证方面的差异微不足道（尽管确切的数字可能因与之交谈的人而异）。这与依赖外部共识来保证活力是有很大区别的。
   • 反驳 2：SSLE（Single Secret Leader Elections）将允许显著增加前瞻（例如，到1024个插槽），从而有效地消除了这一担忧。请注意，在 SSLE 下，preconfers 可以在其各自的插槽上广告（离线和在线）它们是 preconfers 的零知识证明，而不会透露有关其验证者 pubkey 的更多信息。
   • 反驳 3：虽然 SSLE 解决了这个问题，但我们甚至不需要等待 SSLE，因为我们实际上可以独立地增加提议者的前瞻。而且这样做要容易得多。

总语

Rollup 协议的设计是模糊的。不存在“正确”的去中心化或安全级别。像抗审查这样的品质无法得到详尽的定义。

如今，人们推动 Rollups 采用具有外部共识的区块链中间件，以去中心化其排序并提高跨领域的互操作性。Based汇总提供了一种更简单、更中立且更经济的替代方案。

就有快速预确认的 Based rollups 在测试这样一个假设：应用开发者（以及他们的用户）想知道在不需要牺牲效率的情况下，他们是否能充分利用以太坊的活力和可信中立超能力（在确认速度的情况下）。

有了based预确认，用户体验的权衡问题就解除了。

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