修复以太坊完整性的关键方法与步骤

以太坊转向以 Rollup 为中心的路线图正在重塑整个区块链生态格局。通过在主链之外处理交易，这一变革显著提升了交易速度，增加了整体吞吐量，同时降低了成本，为 SocialFi 和 GameFi 等需要低延迟的新型应用打开了大门。然而，这种转变也带来了不容忽视的挑战，包括 L2 层的碎片化趋势、中心化风险，以及对 L1 价值累积机制的质疑。今年三月的 Dencun 升级引入了 EIP-4844 和 blob 技术后，Optimism 的利润率飙升至惊人的 98-99%，Arbitrum 也达到了 70-99%，这与之前几个月鲜少突破 50% 的情况形成鲜明对比。

随着 blob 技术大幅降低了数据可用性成本，Rollup 的运营成本显著下降，但这同时也导致以太坊 L1 的网络需求和收入急剧萎缩。根据 EIP-1559 机制，这种情况使得发行的以太币数量超过了燃烧量，对网络的长期经济安全构成潜在威胁。不过，随着网络需求的回升，预计未来几个月内 blob 供应将达到饱和状态，届时以太坊 L1 的收入有望恢复稳定。

在碎片化问题上，当前的 Rollup 生态呈现出明显的割裂状态。每个 Rollup 都独立运行，缺乏高效的价值转移机制。用户资产被锁定在以太坊的跨链桥中，导致资产转移过程既繁琐又低效——ZK Rollup 之间的转移需要数小时，而乐观 Rollup 之间甚至需要数天时间。这种互操作性的缺失严重制约了一个完整、统一的区块链生态系统的形成。

流动性分散是另一个棘手的问题。根据 L2beat 的数据，每个 L2 都维护着独立的流动性池，这使得在以太坊生态系统中进行高效交易和应用开发变得异常困难。某些 L2 凭借先发优势积累了远高于其他竞争对手的流动性，进而吸引更多用户和资金，形成了”赢家通吃”的马太效应。这种局面使得新兴和小型 L2 难以获得足够的发展空间。

从梅特卡夫定律的角度来看，当前的状况可能不仅是一个零和游戏，更可能演变为负和博弈。当流动性过度分散时，某些 L2 可能永远无法实现其满足特定交易和应用需求的全部潜力。网络效应带来的规模经济在不同 L2 之间被稀释，新兴网络尤其面临严峻的流动性挑战。

这种碎片化给开发者和用户都带来了诸多不便。开发者不得不谨慎选择构建平台，需要综合考虑用户画像和现有生态系统；而用户则面临资产存放的决策困境，因为跨 Rollup 转移不仅速度慢、成本高，还伴随着桥接依赖带来的安全风险。这种组合性的缺失导致用户在不同 Rollup 间与智能合约交互时体验大打折扣。

中心化风险同样不容忽视。目前所有 L2 都由中心化的排序者运营，他们掌握着交易排序和处理的绝对权力。用户不得不担心这些排序者是否会通过抢先交易等手段获取不当利益，只能寄希望于排序者的声誉机制能够约束这类行为。此外，常见的中心化风险如审查制度和系统活性问题也值得警惕。

虽然以太坊本身也存在类似问题，但其运作机制截然不同。以太坊通过验证者轮换机制降低了单一实体剥削用户的可能性。不过在实践中，验证者仍可能通过 MEV-Boost 和公共内存池中的优先 gas 拍卖(PGA)参与抢先交易。这种提议者-构建者分离(PBS)的设计允许验证者将区块构建外包给专业构建者，后者通过优化交易排序来获取利润。这一机制凸显了在以太坊上实现真正去中心化和公平交易处理的复杂性。

共享排序层的崛起

为应对中心化排序者和碎片化问题，共享排序层应运而生。Astria、Espresso、Nodekit 和 Radius 等项目致力于创建一个统一的排序层，协调多个 Rollup 之间的交易。它们通过共识协议(如 BFT)将多个 Rollup 连接到一个网络中，选举出排序者来处理交易排序。这为确定交易顺序提供了通用机制，同时实现了 Rollup 间的快速最终确认和可组合性。

Rollup即服务(RaaS)提供商如 Stackr、Gateway 的 Presto 和 Conduit 也处于有利位置，能够提供共享排序解决方案。这些平台已经在多个框架上管理着多个 Rollup，如果这一方向获得市场认可，它们将具备显著优势。

共享排序层在去中心化、最终性、快速交易、跨链原子性和 MEV 分配等方面具有潜在优势。现有 Rollup 可以通过采用共享排序层获得这些好处，而无需投入大量工程资源进行独立去中心化，因为这一方案简化了流程并利用了集体基础设施。

某些机构可能更倾向于使用经过许可/KYC 验证的共享排序层，而非基础层中随机的开放验证者子集。这些排序者需要审查交易负载并决定如何处理，从而提供更可控的环境。

然而，引入新的共享排序层也带来了新的信任假设。与依赖自身安全机制和以太坊主网的单个 Rollup 不同，共享排序层需要建立自己的安全体系。用户和开发者必须信任这一新层的安全性和可靠性，因为它已成为交易排序和跨 Rollup 价值转移的关键组件。

其他值得关注的问题包括收入分配机制、网络效应依赖、去中心化程度以及系统活性风险。共享排序网络的有效性依赖于众多 Rollup 的参与，任何参与者的退出都会影响整体可组合性。同时，确保去中心化网络中的节点保持高质量，以维护快速交易承诺、安全性和可靠性同样至关重要。

基于 Rollup 的创新路径

除了引入新的共享排序层，另一种思路是利用以太坊主链进行共享排序，即”基于 Rollup”。这一方案的关键区别在于排序权的归属——不是中心化的排序者或共享层，而是重新利用以太坊的构建者(与搜索者和提议者一起)来处理 L2 内存池中的待处理交易。

这种设计充分利用了以太坊现有的构建者和提议者网络，提供了可能是最可靠和可信中立的交易传输层。由于这些构建者同时处理 L1 和 L2 区块的排序，因此无需依赖 L2 的单一排序者来管理交易顺序。

比较传统 Rollup(乐观和 ZK)与基于 Rollup 的区块链堆栈，可以看到它们在执行、结算、共识和数据可用性等层面的不同架构。在传统 Rollup 中，单一排序者决定交易顺序，形成(1,1)共识；而在基于方案中，Rollup 重新利用以太坊现有结构来排序交易，实现了更高程度的去中心化。

值得注意的是，还存在基于主权 Rollup 的变体，如社交应用链。这些 Rollup 依赖基础层(如以太坊、Celestia)来排序 blob，然后由客户端软件验证有效性。由于交易有效性由客户端检查而非验证桥确认，它们既不需要了解 L1 上的 L2 状态，也不需要通过验证状态根来实现快速无信任同步。

优势与挑战并存

基于 Rollup 为解决以太坊当前 L2 生态面临的三大关键挑战提供了新思路：安全性、可组合性和经济对齐。通过利用以太坊验证者集，基于 Rollup 继承了主链的安全特性，降低了中心化排序者带来的单点故障风险。在可组合性方面，基于排序作为一种特殊类型的共享排序，促进了不同 Rollup 之间以及 Rollup 与基础层之间的智能合约交互。

Taiko 的 Gwyneth 是基于 Rollup 的一个典型案例，其水平扩展架构旨在实现 L2-L2 和 L2-L1 场景下的原子可组合性。然而，实现真正的同步可组合性——即合约能够在相同时隙高度进行交互——仍然是一个技术难题。这取决于桥接技术是否支持实时的 L2 到 L1 消息传递，以及其他桥接能否快速接收这些消息。

在经济对齐方面，基于 Rollup 有潜力让 Rollup 产生的 MEV 回流至参与排序的以太坊 L1 验证者。不过在实践中，应用程序和钱包可能会保留大部分 MEV，减少流向排序者的份额。执行票据(如 Spire 和 Espresso 使用的方案)允许 L2 即使在基于排序的背景下也能捕获 MEV，通过将 MEV 捕获权与 L1 验证者分离。

实施基于 Rollup 的主要挑战在于交易确认速度。以太坊约 12 秒的区块时间限制了基于 Rollup 的响应速度，这对 GameFi、高频交易等需要快速响应的应用形成了瓶颈。相比之下，中心化排序者可以提供”软确认”的弱交易预确认形式，虽然这些承诺可能失效，但用户仍然信任单一排序者提供的保证。

基于预确认的突破

2023 年 11 月，以太坊基金会研究员 Justin Drake 提出了基于预确认的概念，旨在使基于 Rollup 在保持去中心化优势的同时，性能媲美传统 Rollup。预确认虽然可以追溯到 2012 年比特币交易保证的早期讨论，但在当前关于 L2 中心化、碎片化和经济模型的辩论中显得尤为及时。

预确认为基于 Rollup 提供了增强的交易处理能力，通过验证者提供的早期交易包含保证，显著改善了用户体验。基于预确认不仅能让以太坊捕获 L2 的交易排序和 blob 费用，还能在预确认达成时获取额外的小费。这些费用将激励以太坊提议者提供预确认即服务(PaaS)，使他们成为更复杂的网络参与者。

预确认主要有两种类型：包含预确认和执行预确认。前者保证 L2 交易将被包含在下一个 L1 区块中，后者则额外提供关于交易执行结果的声明。目前大多数开发工作集中在 L1 包含预确认或基于 Rollup 的 L2 执行预确认上。

通过预确认，我们见证了从传统 Rollup 到共享排序器网络，再到基于 Rollup，最后到带有预确认的基于 Rollup 的完整演进路径。这些方案在交易生命周期管理上各具特色，满足了不同场景下的需求。

提升以太坊生态体验

基于预确认的 Rollup 为改善以太坊用户体验提供了多种创新方案：更强的交易保障、接近实时的确认速度、无 Gas 费用交易、去中心化特性以及更好的生态系统整合。Taiko 在测试环境中实现了约 20 毫秒的预确认时间，这对于高频交易和游戏等应用至关重要。

在经济模型上，预确认者产生的收益可以与支持协议的质押者共享，用于补贴 Gas 费用。Puffer UniFi 通过其流动性重新质押代币 pufETH 生成的本地收益，实现了真正的无 Gas 费用交易。质押 pufETH 参与 UniFi 的用户与预确认者共享收益，创造了与传统 Rollup 截然不同的经济模式。

在社会一致性和可信中立性方面，基于 Rollup 与以太坊的对齐提供了显著优势。这种一致性吸引了重视去中心化和中立性的跨生态系统用户和开发者，形成了良性的发展循环。

整合与统一之路

当前的区块链生态可能正经历着类似传统金融中 Fedwire 系统形成的变革时刻。基于预确认的 Rollup 提供了一个去中心化版本，其中复杂的 MEV 寻找者以太坊提议者与搜索者、构建者协同工作，实现不同实体间的无缝资产转移。

实现统一主要有三种途径：通过标准化操作实现序列器间的统一性；通过激励机制对齐序列器的利益；或者让所有链基于相同框架构建。虽然具体路径可能不同，但这些方法的共同目标都是减少碎片化，将当前 Rollup 的负和博弈转变为社会和技术对齐的正和游戏。

重塑L1-L2经济平衡

2024年3月13日上线的EIP-4844引入的blob显著降低了L2运营成本，但也导致以太坊收入和ETH销毁率下降。已有提案建议增加每个区块的blob数量，以进一步优化这一机制。

基于预确认的Rollup可能成为平衡L1和L2经济利益的关键。通过为以太坊节点运营商引入新的经济激励层，这些协议允许参与者通过提供预确认服务收取额外费用。在”Dencun”升级后，这一点尤为重要，因为随着以太坊越来越侧重于通过rollup提升可扩展性，L1区块空间需求可能持续下降。

赋予以太坊节点在区块中战略性定位交易的能力，使选择加入的节点运营商能够优先处理高费用或具有战略价值的交易。这一新经济活动基础层创造了补充现有交易费用和MEV机会的收入流。

预确认还可能带来更稳定和可预测的交易费用，允许用户为未来区块锁定费率，帮助缓解网络拥堵时的费用波动。PaaS提供者可以根据其预确认保证的可靠性形成差异化竞争，建立一个活跃的序列提供者市场。

间接经济效益

基于预确认的Rollup通过减少碎片化和提供更快交易确认，有望增强以太坊L1的用户体验，吸引活动回流。结合其他潜在改进如更快区块时间或单槽最终性，以太坊的基础架构可以实现亚秒级预确认，这将大大削弱单一序列器Rollup的竞争优势。

如果以太坊L1在这些方面取得足够进展，它可能吸引更重视网络长期稳定性、安全性和溯源性的用户群体，而L2将继续服务于费用敏感型用户，或发展为侧重垂直整合的侧链解决方案。

未来展望

基于Rollup利用L1作为结算和排序层，通过预确认实现了在L1上的快速去中心化排序。这种协议内统一排序机制为整个生态系统带来了显著优势，包括社会对齐和可信中立性、L2与L1状态间的原子组合性，以及以太坊的活力和去中心化特性。

完全与以太坊对齐的基于Rollup为开发者和用户提供了极具吸引力的价值主张。利用以太坊提议者进行共享排序的可信中立性，正在成为吸引跨生态系统参与者的关键因素。社会对齐作为一个统一力量，能够将各种L2整合到一个共同框架中，而无需引入新的代币或共识机制。

然而，当前以太坊区块构建者的高度集中化构成了潜在风险。两大构建者几乎垄断了区块构建市场，如果基于Rollup的应用选择与他们私下共享订单流，可能导致整个生态系统过度依赖少数参与者。此外，基于Rollup尚未像传统Rollup那样证明其产品市场适应性，这也是项目方在资源分配时需要考虑的重要因素。

展望未来，基于预确认的Rollup代表了一条充满希望但也面临挑战的发展路径。随着技术的不断成熟和生态系统的演进，它可能成为连接以太坊主链与二层网络的重要桥梁，为整个区块链行业带来更高效、更安全的去中心化未来。