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作者：Cynic Leo；来源：LK Venture
TL;DR
区块链中存在着一个不可能三角，即安全、去中心化与可扩展性无法同时实现。Bitcoin与Ethereum选择了前两者，而对后者的支持不足，短时间的大量交易会导致网络拥塞与高昂的交易费用。
Bitcoin生态最先提出扩容的概念，希望在Bitcoin之上构建一个虚拟的第二层用于处理交易，而主链用于结算。Ethereum先后尝试使用State Channel, Sidechain, Plasma来实现扩容，但结果都不尽如人意。2018年9月5日，Barry Hat在Github提出了Rollup的概念。最终Rollup技术赢得了社区的认可，Ethereum Foundation将其称之为唯一的Layer2技术。
五年弹指一挥间，市场关注度最高的以太坊Rollup都在近期频繁传出RaaS（Rollup as a Service）的新动向，我们会不会在不久后迎来属于Rollup的是summer？本文从RaaS的概况、生态和未来发展分析，希望由点到线，由线到面，窥见一斑。
RaaS概况
关于Rollup的技术分析，Rollup的实现较为复杂，对于专业技能与开发能力的要求较高，发链的高门槛显然与区块链无许可的理念背道而驰。
Rollup-as-a-Service (RaaS)将Rollup打包为一项服务，为企业、组织以及个人提供更加友好、简便的Rollup部署体验。类似Cosmos SDK与Polkadot Substrate。
对于Layer1发链所做的那样，RaaS为Rollup提供了通用的SDK，通过简单的配置就可以实现自主的Rollup开发部署，可定制化的特点维护了项目的主权性。部分RaaS项目甚至提供了无代码的一键发链功能，让用户不需要具备编程能力也能够部署自己的Rollup。
Rollup是高度模块化的，排序器（Sequencer）以及证明生成器（Prover）都可以进行单独的迭代升级。在RaaS中，有项目专攻排序器与证明生成器的设计与开发，能够为所有Rollup提供服务。
RaaS能够带来以下改变：
1.更便宜、高效且同等安全的应用链：Rollup将昂贵的计算过程移到链下处理，使得交易更加便宜且高效；以底层公链作为DA层，由智能合约验证证明，能够获得与底层公链相同的安全性。
2.创新想法的试验场：Rollup使用和底层公链相同的虚拟机环境，但是价格上更加低廉，可以作为底层链的battle test环境，将社区的提案在Rollup上经过足够的测试后，再迁移至底层公链。
3.更高的互操作性：使用同一套RaaS服务的Rollup，由于技术架构相同，所以容易定义出一套消息规则，无需通过桥接进行跨链，而是直接在各Rollup间进行消息传递，获取彼此间的高互操作性。
RaaS生态
广义而言，所有对发行Rollup有贡献的项目都属于RaaS生态。本文根据模块化原则，自底向上，将RaaS生态分为了DA（数据可用性）、SDK（软件开发工具包）、Sequencer（排序器）、No-Code（无代码部署）四个层级。
其中部分项目提供了多个层级的服务，将在第一次出现时综合论述，在下文不再重复说明。
2.1 DA（数据可用性）
理论上，任何公链都可以作为DA层存储Rollup的交易数据，然而，如果没有一个稳定、正确运行的DA层，Rollup将无法验证状态转换的可靠性。
对Rollup而言，有两种选择。一种是Smart Contract Rollup，也是当前大多数Rollup选择的模式，实际依赖底层公链的结算与数据可用性；另一种是Sovereignty Rollup，将数据可用性与结算分离，只依赖底层公链的数据可用性，自己处理结算部分。
前者的代表通常会选择EVM兼容、Cosmos兼容链或是Solana等具备完整功能的公链；后者的需求衍生出了专攻数据可用性的项目，包括Celestia、EigenLayer、Avail等。
Celestia
Celestia是使用Cosmos SDK构建的PoS链，使用修改的Tendermint共识算法，使用RS码进行区块数据的编码。利用数据可用性采样技术，Celestia进一步降低了轻节点的验证成本，轻节点只需要下载部分区块数据即可验证数据可用性。
此外，对于区块是否被正确编码的检测，Celestia使用Optimism机制，即先乐观相信其被正确编码，如果一段时间未收到欺诈证明，则确定该区块已被正确编码。Optimism机制提高了运行时的效率，但是增加了部分延迟。
Avail
Avail是Polygon Labs扶持的项目，所用共识算法为BABE+GRANDPA，同样使用了数据可用性采样技术。与Celestia不同的是，Avail使用有效性证明来验证区块被正确编码，采用的是比Merkel Proof更高效的KZG证明。
EigenLayer
EigenLayer本身是作为重质押的解决方案，旨在利用以太坊质押的流动性来为项目提供经济层面的安全保障。有了EigenLayer，新的协议不需要构建自己的分布式验证网络，只需要通过EigenLayer利用ETH重质押的安全性。EigenLayer能够出色地应用在轻量级、无许可、去中心化场景，在以太坊扩容的叙事之下，最佳的用例就在RaaS中。
由于DA不进行交易的计算，仅对交易数据进行编码与承诺，所以对节点的要求较低。由于采用PoS算法，所以质押流动性是区块链安全性、可用性的直接体现，这也正是EigenLayer大展身手的机会。
EigenLayer作为Ethereum上的智能合约存在，使用KZG有效性证明进行区块正确编码的校验，然而当前EigenLayer还未采用数据可用性抽样技术，这可能与Ethereum下一阶段的升级计划有关。
2.2 Sequencer（排序器）
排序器的工作是将接收到的用户交易进行排序，后续的执行与出块都将按照这个顺序进行。在以太坊的架构中，由于排序与执行是由同一个实体进行处理，导致验证者的权力过大，存在MEV、审查等现象，极大影响了用户体验。
将排序与执行分离，是PBS（Propose Builder Separation）提议构建分离思想的一种体现。然而，当前的Rollup架构仍然广泛依赖于中心化的排序器来决定交易顺序，存在着单点故障与审查风险，继续一套去中心化的解决方案。
Astria
Astra提供了一个共享排序器的解决方案。来自不同Rollup的用户交易会被收集至Astria排序器。对于Rollup节点而言，可以直接从Astria获取数据，以更低的延迟获得软确认；也可以等待Astria将数据提交至DA层后从DA层获取，获得最强的最终性确认。
由于Astria所提交的数据包含多个Rollup的交易，对每个Rollup而言，需要根据共识机制剔除无效的交易（包括来自其他Rollup的），再进行处理。Astria只提供数据，将共识的选择交给Rollup节点，保障了Rollup的主权性。
OP Stack
OP Stack的默认配置是使用单个的专用排序器处理交易排序，对此的一个简单修改是使用有许可的排序器集合，可以通过PoS机制来降低排序器节点作恶的可能。
在OP Stack引入超级链（Superchain）概念后，共享排序器就成为了一个必然的选择。共享排序器带来了原子跨链功能，提高了Superchain之间的互操作性。
Espresso
Espresso希望利用以太坊质押者的流动性，通过重质押来获得共享安全性。Espresso集成了排序器与DA，通过REST API为Rollups提供排序结果，屏蔽了DA的细节，共识的安全性由位于L1上的智能合约进行验证，提供了更强的可靠性。
Saga
Saga最初是作为Cosmos Hub类似的角色，用自身的一组验证器为在Saga上使用Cosmos SDK的应用链提供共享安全。
在Rollup的火热浪潮下，Saga与Celestia合作，利用Celestia作为DA，Saga则是将自己的验证器转换为排序器，，利用Optimistic Rollup IBC与上层Rollup交换信息，提供共享安全性。
SUAVE
与其他排序器不同，SUAVE始终瞄准的是MEV市场。Flashbots是MEV赛道的绝对龙头，SUAVE是其瞄准跨链MEV捕获所提出的产品，声称“The Future of MEV is SUAVE.”通过SUAVE所提供的共享排序器，原子的跨链交易成为可能，有助于提升不同链上资本市场的有效性。
EigenLayer
前面提到了EigenLayer在DA层面的用例，排序器的去中心化同样是EigenLayer的拿手好戏。
由于排序器仅负责排序不负责执行，对节点的要求很低，去中心化的关键就在于通过罚没机制降低节点作恶的可能性，EigenLayer提供能够提供深度质押池，利用Ethereum的去中心化培育Rollup排序器的去中心化。
2.3 SDK（软件开发套件）
类似于Cosmos SDK，RaaS所提供的SDK让开发者能够复用大量软件模块，并以最低成本对所需的Rollup进行定制化，降低了开发难度。
Rollkit（Optimism）
Rollkit最初为Celestia社区孵化，现在已经成为独立项目。Rollkit使用Celstia作为DA层，向上提供ABCI兼容的客户端接口，为所有与ABCI兼容的Rollup提供服务（Cosmos链）。
现阶段，Rollkit使用单个中心化排序器，支持Cosmos SDK、Ethermint与CosmWasm的集成，用户可以选择自己想要的执行环境。未来，Rollkit将继续开发，以支持更多的配置服务。
Dymension（Optimisim）
Dymension将服务分为前后端，前端是支持自定义的RollApps，由Dymension RDK提供支持（修改的Cosmos SDK），后端Dymension Hub协调整个系统，处理DA与排序。
Dymension使用Optimism机制，Dymension Hub先乐观接受排序器传来的状态更新，如果接收到有效的欺诈证明，则回滚状态修改。RollApps能够实现平均0.2秒的延迟与最高20, 000的TPS。
Dymension采用弹性出块方案，当区块中没有交易时，会停止出块，这显著降低了排序器的运营成本。
现阶段Dymension产品尚在开发中，已经支持了EVM的执行层，对于DA层没有明确的选择。
Sovereign（ZK）
Soverign SDK提供的是zk-Rollup as a Service，提供了搭建区块链的通用模块以及一个屏蔽底层零知识证明细节的zkVM，让开发者能够用Rust编写程序，SDK可以将其编译为高效的zk友好形式。
就像项目名称所标明的那样，Sovereign SDK强调主权，Rollup通过自定义的共识规则来确定状态转换的合法性，而不需要DA层的验证。
当前，Sovereign SDK在DA层已经适配了Celestia和Avail，支持Risc0的zkVM，可以实现Rollup的部署与演示。
Stackr（Unknown）
Stackr提出了一种更为激进的创新，想要将传统互联网中的微服务架构迁移至区块链中，提出micro-rollup的概念。
常规rollup与micro-rollup的关系，就像虚拟机与容器的关系。使用Stackr SDK，开发者只需要定义所需的数据结构与状态转移函数，其余事情交给Stackr处理。
Stackr支持多种执行环境，例如EVM, Solana VM, FuelVM等，用户可以自行选择希望使用的环境。
AltLayer（Optimism）
AltLayer作为去中心化与弹性的RaaS，提供了一个面向开发者的SDK与无需代码经验的No-Code Dashboard，能够实现一键发链。
AltLayer提供了独特的弹性Rollup，称之为Flash Layer。在应用需求激增的时候，可以快速部署一条Rollup链，当需求回归正常，在L1上进行结算，废弃该Rollup，实现了互联网体系中常见的横向扩容。
AltLayer的目标是支持多链、多执行环境，当前已经实现了对EVM与WASM的支持。
OP Stack（Optimism）
OP Stack是为支持Optimism Superchain而构建的，这是一个拟议的由L2网络共享安全性、通信层和共同开发堆栈的网络。Bedrock升级后，使用OP Stack创建的Rollup将原生与Superchain兼容。当然，也可以对OP Stack的组件进行修改，以获得的定制化特性，base与opBNB等都是基于OP Stack进行开发的Rollup。
OP Stack的安全性与可用性，已经经过OP Mainnet，base等链的充分检验，但当前仍然存在缺乏欺诈证明、排序器中心化等问题，OP Stack正在探索新的出路，例如采用更廉价的DA层、使用ZK Proof、共享排序器等。
Arbitrum Orbit（Optimism）
6月22日，Offchain Labs发布了用于发行Arbitrum Orbit Chain的工具。Orbit Chain是在Arbitrum Layer2之上的Layer3，可以选择利用Arbitrum One, Arbitrum Nova, Arbitrum Goerli在内的三条Layer2之一进行结算。用户可以自己选择使用Rollup或Anytrust技术，其区别在于Anytrust使用DAC而不用将交易数据提交至链上，价格更低廉，但是安全性稍弱。Orbit Chain的优势在于其简单的发链流程、与Arbitrum生态的互操作性、Nitro的即时更新以及Stylus提供的EVM+兼容性（支持Rust, C, C++编写，运行在WASM虚拟机）。用户可以无需可地定制化发行任何Orbit Chain，但是必须在Arbitrum Layer2上结算，否则需要联系Offchain Labs或者Arbitrum DAO获得授权。
ZK Stack（ZK）
6月26日，zkSync发布文章，宣称将在未来几周内对现有的开源代码进行修改，推出ZK Stack，让用户能够使用其定制化构建自己的ZK超级链。与Arbitrum的Orbit Chain不同， ZK Stack强调主权与互操作性，用户根据需求进行完全的定制化，使用ZK Stack构建的链可以实现无桥的互操作性。ZK Stack既能够用于构建Layer2也能够构建Layer3，官方并未对其进行限制，没有要求必须在zkSync上结算。从这点来看，ZK Stack提供的主权似乎更强。
Starknet Stack/Madara（ZK）
Madara最初的定位是Starknet上的排序器，借助技术积累，成功在原产品的基础上开发了Starknet Stack，帮助构建Starknet上的应用链Rollup。由Ethereum作为DA层，借助Starknet的共享证明器，在Starknet上进行结算。从可用性的角度上来看，Madara已经在PragmaOracle hackathon中帮助团队在24小时内实现了应用链Rollup的发行，并且给出了视频演示，相比zkSync团队的ZK Stack，完成度要更高。
2.4 No-Code（无代码部署）
无代码部署是门槛更低的一种解决方案，为非开发者提供了一键发链的选项，有望进一步提高采用度。
Caldera（Optimism）
Calera Chain是一个全链路定制化的一键发链方案。在执行层，支持OP Stack与Arbitrum Orbit，结算层可以选取Polygon、BSC、Evmos等EVM兼容链，DA层由EigenLayer与Celestia提供支持。
除了Rollup链本身，Caldera还提供了配套的一系列基础设施，如区块链浏览器、测试网水龙头、预言机、Hyperlane支持的桥接等，进一步降低发链成本。
Eclipse（Optimism+ZK）
Eclipse的可定制化能力很高，在执行层支持EVM与SolanaVM，在DA层接入了Celestia、Avail、EigenLayer，结算层提供了Optimistic结算，并且正在开发支持ZK结算的RISC0 zkVM。
用户还可以根据需要，选择链的准入性（许可/无许可）、Gas token以及是否收取Gas Fee、是否允许MEV、特定的Opcode、区块大小等，赋予了很高的灵活性。
Opside（ZK）
Opside最大的特点在于其构建了一个去中心化的ZKP市场。本来想将Prover单独作为一层来叙述，由于项目数量较少放弃了。零知识证明ZKP对于算力的要求较高，在zkRollup市场份额逐渐增加的背景下，ZKP的去中心化是未来发展的大方向。
Opside采用无许可的PoW共识机制，吸引矿工来生成ZKP，维护zkRollup的安全性与可用性，而无需发链者考虑证明的生成问题。在验证者层面，采用PoS机制，降低参与门槛，促进验证者的中心化。
Opside提供定制化服务，用户可以在zkSync、Starknet、Polygon zkEVM等zkEVM中进行选择，也可以修改经济模型，调整Gas费用。
RaaS的未来发展
更多ZK
zkRollup与Optimistic Rollup相比，从经济学保障安全性升级为密码学保障安全性，安全程度更高；不再需要等待长时间的挑战器，确认延迟更低；对数据的压缩程度更高，DA更便宜。
尽管Optimism方案由于其技术成熟度高，在产品发布上借助早期优势占据了很高的市场份额，但是ZK作为一种革命性的技术，将会在未来扮演更加重要的作用。Vitalik在黑山演讲上将ZK技术与区块链技术放在了同等重要的位置，也侧面反映了ZK的重要性。
随着技术的不断完善，更多的zk-Rollup as a Service项目将进入大众视野，为用户提供更多的选择。
更多非Ethereum
时至今日，以太坊生态在整个区块链行业中仍然占据绝对的主导地位。尽管其他社区不断迭代创新，但是仍然无法动摇以太坊生态的宝座。
在RaaS中，事情好像发生了一些变化。以太坊上数据存储的低容量与高价格，人们可以选择Celestia、Avail或是Polygon这类更便宜的DA层；以太坊是非模块化的，进行修改非常复杂，人们可以选择高度模块化的Cosmos SKD；EVM的执行效率低，人们可以选择效率更高的Solana VM、Move VM、CairoVM。
一枝独放不是春，百花齐放春满园。非以太坊生态的各类解决方案将在RaaS中绽放新的活力。
更多模块化
模块化的作用可以分为两点，一是各模块可以单独快速迭代，提高开发效率；二是模块化可以极大降低定制化的复杂度。
在当前的市场环境下，想要再独立开发一个一站式的解决方案几乎没有可能，整体的创新速度永远赶不上小模块的快速迭代。对于定制化的极致要求会导致模块划分的进一步细化，如果自身不进行模块化，最后就会被其他项目进行拆分，像OP Stack与Arbitrum Orbit被Caldera分离出执行层。
更多定制化
当扩容技术逐渐成熟，交易的费用越来越低，基础设施完善了，人们才反应过来，“傻瓜，关键在应用”。每个应用都有其特定的运行规则与模式，单一的解决方案无法适应复杂的应用生态，所以我们需要更多的定制化。
从区块大小到数据结构、从交易费用到交易延迟、从准入机制到安全假设、从合约引擎到代币赋能，未来Rollup的定制化程度将逐步升级，为应用程序提供更灵活的解决方案。
更多互操作性
前面提到过，以太坊生态占据区块链生态的主导地位，其实与其锁定的巨额流动性有很大关系。在加密市场中，由于每条链是独立存在的，流动性无法同时存在于两条链中，Rollup的数量增加，会导致流动性的进一步瓜分，流动性成为了很严重的问题。
更强的互操作性可以降低跨链的摩擦，让流动性更顺畅在地不同链间往返，甚至可以称之为共享流动性。与Cosmos所倡导的思想一致，OP Stack、Arbitrun Orbit、ZK Stack、Starknet Stack等项目都试图构建庞大的应用链生态，使用同一个技术堆栈构建的Rollup，由于其技术架构相同，所以可以获得原生的互操作性，而不需要构建跨链桥。
更多重质押
目前RaaS中的很多服务都采用PoS的模式，利用经济惩罚来增加作恶成本，提高安全性。但是经济学上的安全性需要深度的质押资产作为保障，导致资本利用率低，并且增大了服务提供方的启动成本。
重质押会是一个很好的解决方案，利用以太坊共识质押的庞大资金池，通过重质押为其他服务提供共享安全性的同时，为质押者增加了收入，提高了资本利用率。目前EigenLayer和Espresso都在进行相关的工作，可以预见未来有更多的服务由重质押来保障经济学上的安全性。
综上，RaaS的发展，实际最大的受益方是应用链。Cosmos、Polkadot在早年间提出的应用链概念，能否老树发新芽，在RaaS生态实现爆发？我们也拭目以待。
也许，只有应用层的创新，才能够驱动RaaS生态的大爆发。毕竟，再好的公路，也得有车在上面跑，才能算做是好的基础设施。
