《SoK: Decentralized Sequencers for Rollups》（Rollup去中心化排序器综述）

离链扩展解决方案，增加L2层

1、针对问题：

目前以太坊等 L1 面临严重的扩展性问题（如以太坊约每秒 12 笔交易），导致高延迟和高费用。

1. 中心化现状： 截至 2023 年 8 月，几乎所有主流 Rollup（如 Optimism, zkSync, Starknet）都依赖中心化排序器 。
2. 单点故障： 如果排序器宕机，整个 L2 系统将无法提交交易 。目前仅 Arbitrum 有一周左右的替换机制，但仍有诸多限制 。
3. 垄断行为： 中心化排序器存在交易审查、操控最大提取价值（MEV）的风险 。虽然有“逃生舱（Escape Hatch）”机制允许用户从 L1 强制退出，但在实际操作中仍面临各种技术限制 。

2、Rollup 交易工作流的四件套

论文定义了 zk-Rollup 系统的四个主要组件（目前通常由中心化算力包揽）：

1. 排序器 (Sequencer)： 负责收集、排序并排队等待执行的交易 。
2. 执行器 (Executor)： 按排序结果构建区块并更新系统状态 。
3. 提交者 (Submitter)： 将执行后的数据（状态差异等）发送至 L1 。
4. 证明者 (Prover)： 为状态转换生成有效性证明（zk-proof） 。

3、去中心化排序器的“理想属性”框架

论文在 7 个维度上提出了衡量去中心化排序器的标准 ：

1. 功能性： 必须保证有效性（遵循规则）和活性（不无限期延迟） 。
2. 去中心化： 无需许可地加入、集体决策、抗 Sybil 攻击（女巫攻击） 。
3. 安全性： 拜占庭容错（BFT）、数据可用性、确定性 。
4. 公平性： 抗审查、透明、非歧视性费用 。
5. 性能： 高吞吐量、低延迟、快速最终性 。
6. 激励设计： 激励一致、合理的奖励分配和罚没（Slashing）机制 。
7. 互操作性： 生态内或跨 Rollup 的原子性 。

4、核心组件设计方案 (深度技术点)

论文详细拆解了实现去中心化排序器的几种关键技术路径：

A. 委员会选择 (Committee Selection)

1. 质押制 (Staking)： 目前主流趋势，利用权益证明（PoS）确保参与者有经济抵押 。
2. 再质押 (Restaking)： 如 Espresso 和 Astria 提出的，利用 EigenLayer 让 L1 验证者直接参与 L2 排序 23。
3. 委员会规模： 这是一个权衡点，节点太少会中心化，太多则会因为 BFT 通信开销O(n^2)影响性能 。

B. 共识机制 (Consensus Mechanism)

1. 利用 L1 共识： 所谓的“基于 L1 的 Rollup（Based Rollups）”，直接让 L1 验证者排序，安全但受限于 L1 的容量和高延迟 。
2. 基于领导者的 BFT： 如 HotStuff（线性通信复杂度）和 Tendermint（广泛用于 Cosmos 架构） 。
3. 基于 DAG 的共识： 如 Narwhal、BullShark。所有节点同时提议，通过有向无环图（DAG）结构处理，能实现极高的吞吐量 。

C. 提议者选择 (Proposer Selection)

如何从委员会中选出当前轮次的“领导者”？

1. 轮询 (Round-robin)： 简单公平，但易受攻击 。
2. 随机抽样： 以太坊目前使用的方案 。
3. 加密抽签 (Cryptographic Sortition)： Algorand 使用的 VRF 方案，增加 DDoS 韧性

5、未完全解决的问题——MEV和前跑交易问题。

1. 什么是 MEV？

MEV 原意是 Maximal Extractable Value（最大可提取价值）。
字面意思：指矿工或验证者通过在他们生产的区块中包含、排除或重新排列交易，所能获得的总价值。
直白解释：在区块链上，谁有权打包区块，谁就拥有对交易排序的“最终解释权”。有些聪明的机器人（搜索者）和验证者发现，通过调整交易的先后顺序，可以额外赚到很多钱，这部分利润就叫 MEV。

2. 什么是前跑交易 (Front-running)？

前跑交易是实现 MEV 的最常见手段之一。
运行原理：

1. 监视交易池 (Mempool)：当你发起一笔交易（比如在 Uniswap 买入 100 个代币）但还没被确认时，这笔交易会先进入一个公共的“待处理池”。
2. 发现机会：MEV 机器人一直在盯着这个池子。它发现你的大额买单一旦成交，会推高该代币的价格。
3. 抢先插队：机器人立即发出一笔完全一样但 Gas 费（手续费）更高的买单。
4. 结果：因为机器人的手续费更高，验证者会先处理机器人的买单。机器人低价买入后，你的交易才成交（此时价格已被机器人拉高，你买贵了），随后机器人立即卖出，赚取差价。

三明治攻击 (Sandwich Attack) 是前跑的升级版：机器人先“前跑”在你之前买入，再“后跑”在你之后卖出，把你像三明治一样夹在中间收割。

3. MEV 的主要类型

类型	说明
套利 (Arbitrage)	发现两个去中心化交易所（如 Uniswap 和 Sushiswap）之间有价差，抢先买低卖高。
清算 (Liquidation)	当抵押借贷协议中的用户资产跌破阈值时，抢先触发清算以获取清算奖金。
三明治攻击	在用户大额交易前后分别插入买单和卖单，强制让用户以最差价格成交。

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