Rollup 的风险与不足——与世界超级计算机对比

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0. L2 的定义

经过多年的研究和开发，L2 Rollup 已经成为增强以太坊世界计算机性能的最广泛采用的扩展解决方案。作为建立在以太坊之上的附加层，L2 Rollup 提供了显著的好处，并得到了社区的拥护。

L2（担保/智能合约）Rollup 可以用各种方式解释：

• 从验证桥的角度看： L2 Rollup 的核心是一个乐观或悲观的验证桥，它将资产从以太坊 L1 桥接到以太坊外的 L2，以加快交易处理。该桥由故障/欺诈或有效性证明来保证。
• 从 Rollup 本身的角度来看： L2 Rollup 只是对输入的交易进行状态转换，并在 L1 上提供数据，通过排序器压缩产生输出。该系统需要一些形式的证明（权威、故障/有效性证明）来说服基础层 Ethereum 区块链或其他网络。
• 从验证者的角度来看（我的版本，更多的是关于 L2 的）： 一个 L2 是基于以太坊上证明的验证者合约。只要最终证明通过，任何具有所有可合成创新的链外计算都可以在以太坊上结算。

在我的版本中，L2 Rollup 是一个具有以下特性的网络：

• 链上数据可用性和结算：历史状态或输入交易数据的公开可及性，以及对以太坊承诺的验证。
• 链外执行：L2 层本身的交易的单一状态转换。

然而，链外执行实际上不仅涉及单个事务的状态转换，而且还涉及事务的排序。在大多数情况下，L2 排序器进行排序，而 L2 验证器为新状态进行计算。

1. L2 排序器的中心化风险

首先，可以说 L2 Rollup 事实上确实提高了全球计算机的性能。然而，L2 Rollup 的一个关键问题在于其目前的去中心化水平，还不够充分。

L2 Rollup 中的事务实际上采取了独特的不同类型的 L1 事务的形式，尽管是以一种提高吞吐量的方式执行、捆绑、压缩和摊销的。尽管如此，负责聚合和分类这些 L2 Rollup 交易的排序器通常扮演着一个中心化的角色。

中心化排序器可能会对以下中心化特性产生负面影响。

• 抗审查能力较弱： 与 L1 上近乎无限的分布式节点不同，中心化排序器可能无法确保你的交易会被纳入链中。一个由法律实体控制的中心化排序器可能会受到监管部门的抵制，无法剔除特定的交易。虽然有额外的机制可以解决 L2 的中心化失败问题中的弱审查阻力问题（如强制退出、逃生舱门、包含列表，或增加阈值加密），我们仍然需要接受中心化定序器更可能具有弱审查阻力的假设。
• 弱效性： 中心化排序器的设计可能无法处理保持系统一直运行所需的计算处理和证明生成。由于验证者或机器人的硬件故障或过度的垃圾邮件造成的 RPC 或定序器停机会导致 L2 Rollup 的弱效性。
• MEV 捕获： 目前通常的 L2 Rollup 中心化排序器遵循交易排序的先到先得规则。需要额外的信任来确保他们不会通过节点权限从用户交易中提取 MEV，或者确保他们采用的第三方排序服务（如 Chainlink FSS）不会是恶意的。

可以建议，共享、外包或基于排序器的解决方案可以通过权衡来解决这些问题，但现在对这种解决方案来说还为时过早。此外，许多去中心化的排序器解决方案（如 PoA、PoS 领导者选择、MEV 拍卖和 PoE）仍处于概念设计阶段。

目前，去中心化排序器不是大多数 L2 Rollup 的优先事项。Arbitrum 建议，去中心化排序器可能成为一个可选功能。

2. 其他中心化风险： 节点要求、治理、应用滚动趋势...

除了中心化排序器的问题，L2 Rollup 可能会出现来自高节点硬件要求、治理风险和应用滚动趋势的中心化问题。

运行一个完整的 L2 Rollup 节点需要同时运行一个 L1 节点。这意味着 L2 节点的硬件要求甚至高于 L1 以太坊，这可能导致进一步的中心化问题。这还不是一个问题，因为大多数 L2 Rollup 都不是完全无权限的。

L2 Rollup 类似于一个专门的链上协议。与 DeFi 和 NFT 等传统协议不同，L2 缺乏成熟的管理机制和既定的模型 DAO. 由于大多数 L2 Rollup 的中心化性质（甚至有时类似于中心化交易所），L2、Optimism 和 Arbitrum 的治理一直很困难。这使得在之前没有成功的去中心化案例的情况下，治理 L2 Rollup 具有挑战性。

人们一直在讨论将 Uniswap 部署为应用链或应用 rollup. 有许多工具可用于 Rollup，包括 Rollup 框架（OP Stack、Rollkit 和 Sovereign SDK）和 RaaS（Caldera、Eclipse、Opside 和 AltLayer）。这些底层工具的扩散对未来充满希望，众多新的 Rollup 即将出现。这些 Rollup 中的每一个都需要解决上述的中心化问题。在这些新的 Rollup 中，Sovereign Rollup 在去中心化方面尤其具有挑战性。它基本上是用不同的镜头来解释同一个 L1，或一个天鹅绒分叉，或几乎是一个单独的 L1，以硬分叉为特征。此外，我们还有 L3，L2 Rollup 的 L2 Rollup.

现在 L2 的日交易量已经超过了 L1 以太坊的交易量。然而，由于中心化的排序器和其他顾虑，如果我们把 L2 Rollup 视为世界计算机的一个重要方面，我们可能无法达到性能和去中心化的理想平衡。

3. L2 或模块化区块链是不够的

为了创建一个世界计算机，我们需要的不仅仅是 L2 或模块化区块链。我们需要去中心化的性能扩展，而不是带有性能扩展的递增式去中心化。

模块化区块链（包括 L2 Rollup）和世界计算机架构之间的主要区别在于它们的目的：

• 模块化区块链： 旨在通过选择模块（共识、DA、结算和执行）来创建一个新的区块链，将其组合成一个模块化区块链。
• 世界计算机： 旨在通过将网络（基础层区块链、存储网络、计算网络）组合成一个世界计算机，建立一个全球的去中心化的计算机/网络。

L2 Rollup 有效地实现了以下几点：

• 世界计算机的模块化（更多关于共识层的实验，对中心化排序器的一些外部信任）。
• 世界计算机的吞吐量增强（尽管它不是严格意义上的“扩展”）。
• 世界计算机的开放创新。

然而，L2 Rollup 在以下方面是不足的：

• 世界计算机更加去中心化。
• 世界计算机的更多性能提升（Rollup 的最大 TPS 加起来其实是不够的，而L2 不能比 L1 有更快的最终性。
• 世界计算机的密集计算（这涉及到交易处理以外的计算，如机器学习和预言机。

虽然世界计算机架构可以有 L2 和模块化的区块链，但它并没有解决根本问题。L2 可以解决区块链的三难问题，但不能解决世界计算机本身的三难问题。

我们需要一个能解决真正的通用密集型计算（尤其是机器学习和预言机）的网络，同时保留底层区块链的完全去中心化。