LK Venture：RaaS 概覽、生態及未來展望，Rollup Summer 或將到來？

作者：Cynic Leo，LK Venture

TL;DR

區塊鏈中存在著一個不可能三角，即安全、去中心化與可擴展性無法同時實現。Bitcoin與Ethereum選擇了前兩者，而對後者的支持不足，短時間的大量交易會導致網絡擁塞與高昂的交易費用。

Bitcoin生態最先提出擴容的概念，希望在Bitcoin之上構建一個虛擬的第二層用於處理交易，而主鏈用於結算。Ethereum先後嘗試使用State Channel, Sidechain, Plasma來實現擴容，但結果都不盡如人意。2018年9月5日，Barry Hat在Github提出了Rollup的概念。最終Rollup技術贏得了社區的認可，Ethereum Foundation將其稱之為唯一的Layer2技術。

五年彈指一揮間，市場關注度最高的以太坊Rollup都在近期頻繁傳出RaaS（Rollup as a Service）的新動向，我們會不會在不久後迎來屬於Rollup的是summer？本文從RaaS的概況、生態和未來發展分析，希望由點到線，由線到面，窺見一斑。

RaaS概況

關於Rollup的技術分析，Rollup的實現較為複雜，對於專業技能與開發能力的要求較高，發鏈的高門檻顯然與區塊鏈無許可的理念背道而馳。

Rollup-as-a-Service (RaaS)將Rollup打包為一項服務，為企業、組織以及個人提供更加友好、簡便的Rollup部署體驗。類似Cosmos SDK與Polkadot Substrate。

對於Layer1發鏈所做的那樣，RaaS為Rollup提供了通用的SDK，通過簡單的配置就可以實現自主的Rollup開發部署，可定制化的特點維護了項目的主權性。部分RaaS項目甚至提供了無代碼的一鍵發鏈功能，讓用戶不需要具備編程能力也能夠部署自己的Rollup。

Rollup是高度模塊化的，排序器（Sequencer）以及證明生成器（Prover）都可以進行單獨的迭代升級。在RaaS中，有項目專攻排序器與證明生成器的設計與開發，能夠為所有Rollup提供服務。

RaaS能夠帶來以下改變：

1.更便宜、高效且同等安全的應用鏈：Rollup將昂貴的計算過程移到鏈下處理，使得交易更加便宜且高效；以底層公鏈作為DA層，由智能合約驗證證明，能夠獲得與底層公鏈相同的安全性。

2.創新想法的試驗場：Rollup使用和底層公鏈相同的虛擬機環境，但是價格上更加低廉，可以作為底層鏈的battle test環境，將社區的提案在Rollup上經過足夠的測試後，再遷移至底層公鏈。

3.更高的互操作性：使用同一套RaaS服務的Rollup，由於技術架構相同，所以容易定義出一套消息規則，無需通過橋接進行跨鏈，而是直接在各Rollup間進行消息傳遞，獲取彼此間的高互操作性。

RaaS生態

廣義而言，所有對發行Rollup有貢獻的項目都屬於RaaS生態。本文根據模塊化原則，自底向上，將RaaS生態分為DA（數據可用性）、SDK（軟件開發工具包）、Sequencer（排序器）、No-Code（無代碼部署）四個層級。

其中部分項目提供了多個層級的服務，將在第一次出現時綜合論述，在下文不再重複說明。

2.1 DA（數據可用性）

理論上，任何公鏈都可以作為DA層存儲Rollup的交易數據，然而，如果沒有一個穩定、正確運行的DA層，Rollup將無法驗證狀態轉換的可靠性。

對Rollup而言，有兩種選擇。一種是Smart Contract Rollup，也是當前大多數Rollup選擇的模式，實際依賴底層公鏈的結算與數據可用性；另一種是Sovereignty Rollup，將數據可用性與結算分離，只依賴底層公鏈的數據可用性，自行處理結算部分。

前者的代表通常會選擇EVM兼容、Cosmos兼容鏈或是Solana等具備完整功能的公鏈；後者的需求衍生出了專攻數據可用性的項目，包括Celestia、EigenLayer、Avail等。

Celestia

Celestia是使用Cosmos SDK構建的PoS鏈，使用修改的Tendermint共識算法，使用RS碼進行區塊數據的編碼。利用數據可用性採樣技術，Celestia進一步降低了輕節點的驗證成本，輕節點只需要下載部分區塊數據即可驗證數據可用性。

此外，對於區塊是否被正確編碼的檢測，Celestia使用Optimism機制，即先樂觀相信其被正確編碼，如果一段時間未收到欺詐證明，則確定該區塊已被正確編碼。Optimism機制提高了運行時的效率，但是增加了部分延遲。

Avail

Avail是Polygon Labs扶持的項目，所用共識算法為BABE+GRANDPA，同樣使用了數據可用性採樣技術。與Celestia不同的是，Avail使用有效性證明來驗證區塊被正確編碼，採用的是比Merkel Proof更高效的KZG證明。

EigenLayer

EigenLayer本身是作為重質押的解決方案，旨在利用以太坊質押的流動性來為項目提供經濟層面的安全保障。有了EigenLayer，新的協議不需要構建自己的分佈式驗證網絡，只需要通過EigenLayer利用ETH重質押的安全性。EigenLayer能夠出色地應用在輕量級、無許可、去中心化場景，在以太坊擴容的敘事之下，最佳的用例就在RaaS中。

由於DA不進行交易的計算，僅對交易數據進行編碼與承諾，所以對節點的要求較低。由於採用PoS算法，所以質押流動性是區塊鏈安全性、可用性的直接體現，這也正是EigenLayer大展身手的機會。

EigenLayer作為Ethereum上的智能合約存在，使用KZG有效性證明進行區塊正確編碼的校驗，然而當前EigenLayer還未採用數據可用性抽樣技術，這可能與Ethereum下一階段的升級計劃有關。

2.2 Sequencer（排序器）

排序器的工作是將接收到的用戶交易進行排序，後續的執行與出塊都將按照這個順序進行。在以太坊的架構中，由於排序與執行是由同一個實體進行處理，導致驗證者的權力過大，存在MEV、審查等現象，極大影響了用戶體驗。

將排序與執行分離，是PBS（Propose Builder Separation）提議構建分離思想的一種體現。然而，當前的Rollup架構仍然廣泛依賴於中心化的排序器來決定交易順序，存在著單點故障與審查風險，繼續一套去中心化的解決方案。

Astria

Astra提供了一個共享排序器的解決方案。來自不同Rollup的用戶交易會被收集至Astria排序器。對於Rollup節點而言，可以直接從Astria獲取數據，以更低的延遲獲得軟確認；也可以等待Astria將數據提交至DA層後從DA層獲取，獲得最強的最終性確認。

由於Astria所提交的數據包含多個Rollup的交易，對每個Rollup而言，需要根據共識機制剔除無效的交易（包括來自其他Rollup的），再進行處理。Astria只提供數據，將共識的選擇交給Rollup節點，保障了Rollup的主權性。

OP Stack

OP Stack的默認配置是使用單個的專用排序器處理交易排序，對此的一個簡單修改是使用有許可的排序器集合，可以通過PoS機制來降低排序器節點作惡的可能。

在OP Stack引入超級鏈（Superchain）概念後，共享排序器就成為了一個必然的選擇。共享排序器帶來了原子跨鏈功能，提高了Superchain之間的互操作性。

Espresso

Espresso希望利用以太坊質押者的流動性，通過重質押來獲得共享安全性。Espresso集成了排序器與DA，通過REST API為Rollups提供排序結果，屏蔽了DA的細節，共識的安全性由位於L1上的智能合約進行驗證，提供了更強的可靠性。

Saga

Saga最初是作為Cosmos Hub類似的角色，用自身的一組驗證器為在Saga上使用Cosmos SDK的應用鏈提供共享安全。

在Rollup的火熱浪潮下，Saga與Celestia合作，利用Celestia作為DA，Saga則是將自己的驗證器轉換為排序器，利用Optimistic Rollup IBC與上層Rollup交換信息，提供共享安全性。

SUAVE

與其他排序器不同，SUAVE始終瞄準的是MEV市場。Flashbots是MEV賽道的絕對龍頭，SUAVE是其瞄準跨鏈MEV捕獲所提出的產品，聲稱"The Future of MEV is SUAVE."通過SUAVE所提供的共享排序器，原子的跨鏈交易成為可能，有助於提升不同鏈上資本市場的有效性。

EigenLayer

前面提到了EigenLayer在DA層面的用例，排序器的去中心化同樣是EigenLayer的拿手好戲。

由於排序器僅負責排序不負責執行，對節點的要求很低，去中心化的關鍵就在於通過罰沒機制降低節點作惡的可能性，EigenLayer提供能夠提供深度質押池，利用Ethereum的去中心化培育Rollup排序器的去中心化。

2.3 SDK（軟件開發套件）

類似於Cosmos SDK，RaaS所提供的SDK讓開發者能夠復用大量軟件模塊，並以最低成本對所需的Rollup進行定制化，降低了開發難度。

Rollkit（Optimism）

Rollkit最初為Celestia社區孵化，現在已經成為獨立項目。Rollkit使用Celstia作為DA層，向上提供ABCI兼容的客戶端接口，為所有與ABCI兼容的Rollup提供服務（Cosmos鏈）。

現階段，Rollkit使用單個中心化排序器，支持Cosmos SDK、Ethermint與CosmWasm的集成，用戶可以選擇自己想要的執行環境。未來，Rollkit將繼續開發，以支持更多的配置服務。

Dymension（Optimisim）

Dymension將服務分為前後端，前端是支持自定義的RollApps，由Dymension RDK提供支持（修改的Cosmos SDK），後端Dymension Hub協調整個系統，處理DA與排序。

Dymension使用Optimism機制，Dymension Hub先樂觀接受排序器傳來的狀態更新，如果接收到有效的欺詐證明，則回滾狀態修改。RollApps能夠實現平均0.2秒的延遲與最高20,000的TPS。

Dymension採用彈性出塊方案，當區塊中沒有交易時，會停止出塊，這顯著降低了排序器的運營成本。

現階段Dymension產品尚在開發中，已經支持了EVM的執行層，對於DA層沒有明確的選擇。

Sovereign（ZK）

Soverign SDK提供的是zk-Rollup as a Service，提供了搭建區塊鏈的通用模塊以及一個屏蔽底層零知識證明細節的zkVM，讓開發者能夠用Rust編寫程序，SDK可以將其編譯為高效的zk友好形式。

就像項目名稱所標明的那樣，Sovereign SDK強調主權，Rollup通過自定義的共識規則來確定狀態轉換的合法性，而不需要DA層的驗證。

當前，Sovereign SDK在DA層已經適配了Celestia和Avail，支持Risc0的zkVM，可以實現Rollup的部署與演示。

Stackr（Unknown）

Stackr提出了一種更為激進的創新，想要將傳統互聯網中的微服務架構遷移至區塊鏈中，提出micro-rollup的概念。

常規rollup與micro-rollup的關係，就像虛擬機與容器的關係。使用Stackr SDK，開發者只需要定義所需的數據結構與狀態轉移函數，其餘事情交給Stackr處理。

Stackr支持多種執行環境，例如EVM, Solana VM, FuelVM等，用戶可以自行選擇希望使用的環境。

AltLayer（Optimism）

AltLayer作為去中心化與彈性的RaaS，提供了一個面向開發者的SDK與無需代碼經驗的No-Code Dashboard，能夠實現一鍵發鏈。

AltLayer提供了獨特的彈性Rollup，稱之為Flash Layer。在應用需求激增的時候，可以快速部署一條Rollup鏈，當需求回歸正常，在L1上進行結算，廢棄該Rollup，實現了互聯網體系中常見的橫向擴容。

AltLayer的目標是支持多鏈、多執行環境，當前已經實現了對EVM與WASM的支持。

OP Stack（Optimism）

OP Stack是為支持Optimism Superchain而構建的，這是一個擬議的由L2網絡共享安全性、通信層和共同開發堆棧的網絡。Bedrock升級後，使用OP Stack創建的Rollup將原生與Superchain兼容。當然，也可以對OP Stack的組件進行修改，以獲得的定制化特性，base與opBNB等都是基於OP Stack進行開發的Rollup。

OP Stack的安全性與可用性，已經經過OP Mainnet，base等鏈的充分檢驗，但當前仍然存在缺乏欺詐證明、排序器中心化等問題，OP Stack正在探索新的出路，例如採用更廉價的DA層、使用ZK Proof、共享排序器等。

Arbitrum Orbit（Optimism）

6月22日，Offchain Labs發布了用於發行Arbitrum Orbit Chain的工具。Orbit Chain是在Arbitrum Layer2之上的Layer3，可以選擇利用Arbitrum One, Arbitrum Nova, Arbitrum Goerli在內的三條Layer2之一進行結算。用戶可以自己選擇使用Rollup或Anytrust技術，其區別在於Anytrust使用DAC而不用將交易數據提交至鏈上，價格更低廉，但是安全性稍弱。Orbit Chain的優勢在於其簡單的發鏈流程、與Arbitrum生態的互操作性、Nitro的即時更新以及Stylus提供的EVM+兼容性（支持Rust, C, C++編寫，運行在WASM虛擬機）。用戶可以無需可地定制化發行任何Orbit Chain，但是必須在Arbitrum Layer2上結算，否則需要聯系Offchain Labs或者Arbitrum DAO獲得授權。

ZK Stack（ZK）

6月26日，zkSync發布文章，宣稱將在未來幾周內對現有的開源代碼進行修改，推出ZK Stack，讓用戶能夠使用其定制化構建自己的ZK超級鏈。與Arbitrum的Orbit Chain不同， ZK Stack強調主權與互操作性，用戶根據需求進行完全的定制化，使用ZK Stack構建的鏈可以實現無橋的互操作性。ZK Stack既能夠用於構建Layer2也能夠構建Layer3，官方並未對其進行限制，沒有要求必須在zkSync上結算。從這點來看，ZK Stack提供的主權似乎更強。

Starknet Stack/Madara（ZK）

Madara最初的定位是Starknet上的排序器，借助技術積累，成功在原產品的基礎上開發了Starknet Stack，幫助構建Starknet上的應用鏈Rollup。由Ethereum作為DA層，借助Starknet的共享證明器，在Starknet上進行結算。從可用性的角度上來看，Madara已經在PragmaOracle hackathon中幫助團隊在24小時內實現了應用鏈Rollup的發行，並且給出了視頻演示，相比zkSync團隊的ZK Stack，完成度要更高。

2.4 No-Code（無代碼部署）

無代碼部署是門檻更低的一種解決方案，為非開發者提供了一鍵發鏈的選項，有望進一步提高採用度。

Caldera（Optimism）

Calera Chain是一個全鏈路定制化的一鍵發鏈方案。在執行層，支持OP Stack與Arbitrum Orbit，結算層可以選取Polygon、BSC、Evmos等EVM兼容鏈，DA層由EigenLayer與Celestia提供支持。

除了Rollup鏈本身，Caldera還提供了配套的一系列基礎設施，如區塊鏈瀏覽器、測試網水龍頭、預言機、Hyperlane支持的橋接等，進一步降低發鏈成本。

Eclipse（Optimism+ZK）

Eclipse的可定制化能力很高，在執行層支持EVM與SolanaVM，在DA層接入了Celestia、Avail、EigenLayer，結算層提供了Optimistic結算，並且正在開發支持ZK結算的RISC0 zkVM。

用戶還可以根據需要，選擇鏈的準入性（許可/無許可）、Gas token以及是否收取Gas Fee、是否允許MEV、特定的Opcode、區塊大小等，賦予了很高的靈活性。

Opside（ZK）

Opside最大的特點在於其構建了一個去中心化的ZKP市場。本來想將Prover單獨作為一層來敘述，由於項目數量較少放棄了。零知識證明ZKP對於算力的要求較高，在zkRollup市場份額逐漸增加的背景下，ZKP的去中心化是未來發展的大方向。

Opside採用無許可的PoW共識機制，吸引礦工來生成ZKP，維護zkRollup的安全性與可用性，而無需發鏈者考慮證明的生成問題。在驗證者層面，採用PoS機制，降低參與門檻，促進驗證者的中心化。

Opside提供定制化服務，用戶可以在zkSync、Starknet、Polygon zkEVM等zkEVM中進行選擇，也可以修改經濟模型，調整Gas費用。

RaaS的未來發展

更多ZK

zkRollup與Optimistic Rollup相比，從經濟學保障安全性升級為密碼學保障安全性，安全程度更高；不再需要等待長時間的挑戰器，確認延遲更低；對數據的壓縮程度更高，DA更便宜。

儘管Optimism方案由於其技術成熟度高，在產品發布上借助早期優勢佔據了很高的市場份額，但是ZK作為一種革命性的技術，將會在未來扮演更加重要的角色。Vitalik在黑山演講上將ZK技術與區塊鏈技術放在了同等重要的位置，也側面反映了ZK的重要性。

隨著技術的不斷完善，更多的zk-Rollup as a Service項目將進入大眾視野，為用戶提供更多的選擇。

更多非Ethereum

時至今日，以太坊生態在整個區塊鏈行業中仍然佔據絕對的主導地位。儘管其他社區不斷迭代創新，但是仍然無法動搖以太坊生態的寶座。

在RaaS中，事情好像發生了一些變化。以太坊上數據存儲的低容量與高價格，人們可以選擇Celestia、Avail或是Polygon這類更便宜的DA層；以太坊是非模塊化的，進行修改非常複雜，人們可以選擇高度模塊化的Cosmos SKD；EVM的執行效率低，人們可以選擇效率更高的Solana VM、Move VM、CairoVM。

一枝獨放不是春，百花齊放春滿園。非以太坊生態的各類解決方案將在RaaS中綻放新的活力。

更多模塊化

模塊化的作用可以分為兩點，一是各模塊可以單獨快速迭代，提高開發效率；二是模塊化可以極大降低定制化的複雜度。

在當前的市場環境下，想要再獨立開發一個一站式的解決方案幾乎沒有可能，整體的創新速度永遠趕不上小模塊的快速迭代。對於定制化的極致要求會導致模塊劃分的進一步細化，如果自身不進行模塊化，最後就會被其他項目進行拆分，像OP Stack與Arbitrum Orbit被Caldera分離出執行層。

更多定制化

當擴容技術逐漸成熟，交易的費用越來越低，基礎設施完善了，人們才反應過來，"傻瓜，關鍵在應用"。每個應用都有其特定的運行規則與模式，單一的解決方案無法適應複雜的應用生態，所以我們需要更多的定制化。

從區塊大小到數據結構、從交易費用到交易延遲、從準入機制到安全假設、從合約引擎到代幣賦能，未來Rollup的定制化程度將逐步升級，為應用程序提供更靈活的解決方案。

更多互操作性

前面提到過，以太坊生態佔據區塊鏈生態的主導地位，其實與其鎖定的巨額流動性有很大關係。在加密市場中，由於每條鏈是獨立存在的，流動性無法同時存在於兩條鏈中，Rollup的數量增加，會導致流動性的進一步瓜分，流動性成為了很嚴重的問題。

更強的互操作性可以降低跨鏈的摩擦，讓流動性更順暢在不同鏈間往返，甚至可以稱之為共享流動性。與Cosmos所倡導的思想一致，OP Stack、Arbitrun Orbit、ZK Stack、Starknet Stack等項目都試圖構建龐大的應用鏈生態，使用同一個技術堆棧構建的Rollup，由於其技術架構相同，所以可以獲得原生的互操作性，而無需構建跨鏈橋。

更多重質押

目前RaaS中的很多服務都採用PoS的模式，利用經濟懲罰來增加作惡成本，提高安全性。但是經濟學上的安全性需要深度的質押資產作為保障，導致資本利用率低，並且增大了服務提供方的啟動成本。

重質押會是個很好的解決方案，利用以太坊共識質押的龐大資金池，通過重質押為其他服務提供共享安全性的同時，為質押者增加了收入，提高了資本利用率。目前EigenLayer和Espresso都在進行相關的工作，可以預見未來有更多的服務由重質押來保障經濟學上的安全性。

綜上，RaaS的發展，實際最大的受益方是應用鏈。Cosmos、Polkadot在早年間提出的應用鏈概念，能否老樹發新芽，在RaaS生態實現爆發？我們也拭目以待。

也許，只有應用層的創新，才能夠驅動RaaS生態的大爆發。畢竟，再好的公路，也得有車在上面跑，才能算做是好的基礎設施。