解密排序器：保障交易真实性的关键

2023-08-09 14:40:35观点

排序器在 OP 系 L2 中起着重要的作用。

作者：Ebunker

封面：Photo by Shubham’s Web3 on Unsplash

排序器（Sequencer）是加密货币领域中的关键技术，用于对交易进行排序并创建区块。在区块确认之前，预先确认信息将发送给用户。

去中心化排序器的重要性在于随着更多的交易量和流动性转移到二层解决方案（L2），中心化排序器可能会收取任意价格并利用用户交易。因此，寻找去中心化的排序解决方案变得非常重要。

什么是 “排序器”？

排序器通过在链下汇集许多 L2 上的用户交易，并将它们作为一个集合的单个交易提交到主链 L1 上，来让 L2 高效运行。这样，这种承诺的成本就可以在集合中的所有用户交易上分摊。排序器还可以压缩集合，以进一步节省主链数据可用性的成本。总的来说，它是 L2 必不可少的组件。

然而，排序器对于集合中交易的排序具有控制权。排序器可以选择不包含用户交易，排序器还可以通过标准的重新排序和插入提取方法，在集合中提取 MEV（最大收益可实现性）。他们实际上具有对扩容的优先写访问权限。值得注意的是，由于排序器可以与合约进行交互，只有无误的交易才能通过链上机制可靠地强制执行。而有错误可能在强制排序时失败。

这使得排序器对于扩容用户而言是一个半可信任的角色。排序器可以延迟用户的访问，并从用户的交易中提取价值。通过去中心化来进一步限制排序器的行为是一个正在积极研究的课题。

总的来说，排序器在 OP 系 L2 中起着重要的作用。它通过聚合和提交交易集合来改善用户体验，并降低用户的交易成本。然而，由于排序器对交易排序和提取价值具有控制权，我们需要继续研究如何通过去中心化的方式限制排序器的行为，以确保用户的利益和扩容的安全性。

排序器的中心化风险

目前，乐观扩容中的排序器在分布式方面还存在一些问题。由于排序器通常扮演集中化角色，因此存在以下集中化风险：

弱防审查：与主链上近乎无限数量的分布式节点不同，集中化排序器可能无法确保用户交易会被包含在链上。受法定实体控制的集中化排序器可能会因法规要求而选择性地剔除特定的交易。尽管有其他机制可以解决乐观扩容的弱防审查问题（如强制退出、逃生通道、包含列表或添加门限加密等），但我们仍然需要接受这样的假设，即集中化排序器很可能具有较弱的防审查能力。
弱活跃性：集中化排序器的设计可能无法处理保持系统始终运行所需的计算处理和证明生成。由于硬件故障或验证者或机器人的大量垃圾邮件（如 Arbitrum Token Launch、Optimism Delay）而导致的 RPC 或排序器停机可能导致扩容的活跃性较弱。
MEV 收益：当前的集中化排序器通常遵循先到先服务的交易排序规则。为了确保它们不会通过节点特权从用户交易中提取 MEV，需要额外的信任，或者确保它们采用的第三方排序服务（如 Chainlink FSS）不会具有恶意行为。

一些共享、外包或基于排序器的解决方案可能能够解决这些问题，但目前对于这样的解决方案来说还为时过早。此外，许多分布式排序器解决方案（如权威证明、权益证明的领导者选择、MEV 拍卖和能源证明）仍处于概念设计阶段。

排序器的版图

Vitalik Buterin 提出了几种构建去中心化排序器的方法。其中包括排序器/区块拍卖、基于 PoS 的随机选择和 DPoS 投票等。然而，大多数解决方案都集中在确定哪些参与者有权提出下一个区块或区块序列，而往往忽视了排序机制本身。

PBS 的目标是保护提议者免受中心化的最大化交易价值（MEV）影响，促进区块构建者的竞争，增强竞标者的隐私，并消除负面的外部因素。然而，与第一层解决方案（L1）不同，L2 的 PBS 面临着隐私、延迟和跨链 MEV 等挑战。解决隐私问题的一种方法是使用 Flashbots 的 SUAVE 协议，而将 SUAVE 与共享排序器结合使用则是 L2 的潜在 PBS 解决方案。

对于 Aztec 的 PBS — — “Prover-Builder-Separation（验证者构建者分离）” 而不是” 提议者构建者分离”。Aztec 的提议者使用来自 mempool 的待定交易构建区块，区块包括排序承诺、对证明者的奖励以及 Aztec 燃烧的数量。需要注意的是，Aztec 的提议者实际上兼具构建者和提议者的角色。

Aztec 的 PBS 将交易排序（构建者）和区块包含（验证者）的权力分开，这种分离可以防止区块生成的垄断。随后，提议者收集投票并创建一个区块记录，表明多个验证者在特定区块中的验证任务分布。这对于保证验证任务的去中心化是很重要的，因为验证者的参与度成为获胜区块的一个指标。

此外，他们还使用 TARGET_PROVERS 计数来增加攻击者维持操纵机制的成本。然而，这种模式的一个问题是，如果攻击者允许包含验证者并只为区块的一小部分生成证明，而将大部分留给单个验证者，那么攻击者就可以避免受到惩罚。

在整个过程中，多个提议区块将经过投票阶段进行排名，票数最高的区块将成为链的头部。然而，这种模式可能导致”griefing” 攻击，即验证者为区块投票但不生成证明。Aztec 通过引入 Slash 和 Redundancy 机制来抑制这种情况。此外，SUAVE 可以作为 Aztec 的构建者提供隐私保护和潜在的去中心化区块排序。

还有其他一些项目正在构建共享排序器，包括：

Espresso，计划利用 EigenLayer 的 ETH 重质押作为安全模型；

Astria，它的排序器与 Espresso 不同之处在于不执行交易、内置 PBS，并在 Celestia 和 Rollkit 的基础上构建一个 Rollup；

Radius，其排序器专注于通过加密交易减少有害 MEV，并维护一组排序器，并在每个时期中随机选择一个。

这些项目的目标是实现去中心化的排序器，以提高交易顺序的确定性和安全性，并改善用户体验。