OP Stack 如何一步步進化成 OP “超級鏈”？

作者：LXDAO

引言 上個月，WorldCoin 基金會宣布推出基於 OP Stack 上的區塊鏈 World Chain，該區塊鏈將加入 Optimism 的超級鏈 Superchain，並與 Base、Mode、OP Mainnet 和 Zora 等其他鏈進行互動。

大家可能都聽說過 OP，OP Stack 和超級鏈。好奇寶寶們可能就會問了：What？Why？Where？本篇文章講給大家一一解答，超級鏈的現狀，願景等等。文末還貼心整理一鍵發布 L2 / L3 的操作流程。

從 Optimism 說起

大家對 Optimism 一定不陌生，它是一個基於以太坊的 Layer 2 解決方案，旨在提供快速、穩定、可擴展且成本低廉的區塊鏈服務。它通過在以太坊主鏈（Layer 1）之上運行，幫助緩解網絡擁塞，從而減少交易成本和處理時間。

Optimism 利用了一種稱為 Optimism Rollups 的技術，通過將大量交易數據打包在一起，僅在以太坊主鏈上處理和支付一次費用。這種方法不僅加快了交易速度，降低了成本，還保持了依賴以太坊為基礎的高安全性。後來 Optimism Rollup 技術開源公開，成為 OP Stack - Optimism Collective 公布的一個開源區塊鏈框架。

OP Stack 可以理解為一鍵發 L2 的工具箱，大幅簡化了 L2 鏈的構建，這些分散的基於 OP Stack 開發的 L2 鏈共享安全性、通信層和開源技術 Stack 形成了 OP 超級鏈的願景。

現狀------ 用 OP Stacks 布局在多個領域。

目前 OP Stacks 已被多個知名項目採納，包括現在各種 L2 NFT 交易數據穩居第一的 Base：Coinbase 開發的 Layer2、資產管理應用 Debank 推出的 Debank Chain，以及社交領先協議 Farcaster 的 Farcaster Stack。這些應用的多樣性體現了 OP Stack 在推出之初就旨在支持的 OP 超級鏈概念。

什麼是"超級鏈"？

"超級鏈"是一種基於 Layer 2 （L2） 技術的多鏈網絡結構，旨在解決傳統區塊鏈在水平可擴展性上的挑戰。傳統的多鏈架構通常面臨著協同工作的困難和高昂的開銷問題，而"超級鏈"通過將各條鏈視為"可互換的計算資源"，即將區塊鏈商品化，從而允許開發人員在不增加系統性風險的情況下構建跨鏈應用程序。

在"超級鏈"模型中，各個鏈（如 OP 鏈）被標準化處理，並集成到由 Optimism Collective 正式管理的網絡中。這些鏈不僅共享安全性和通信層，還共享一個開源技術堆棧。這種設計使得開發人員可以更加專注於在整個超級鏈上構建應用程序，而不必擔心單個鏈的具體技術細節。

此外，這種設計理念也意味著區塊鏈的概念本身可以變得更為抽象，開發人員可以將整個可互操作的區塊鏈網絡視為一個統一的單元，從而更高效地開發和部署新的解決方案。通過這種方式，"超級鏈"不僅優化了資源利用，還為區塊鏈的未來發展提供了新的可能性。

OP Chain 是怎麼做到安全性的

在 "超級鏈"橋接安全模型中，安全性（即有效性）和活躍性（即抗審查性）能夠得到保證。安全性由證明系統保證，活躍性由直接向 L1 提交交易的能力保證。安全性和活躍性的結合意味著，如果 OP Chain 排序器出現異常，用戶始終可以將交易提交給 L1，L1 將他們的使用遷移到具有正確運行的排序器的新 OP Chain。

下面是 Optimism 官方對"超級鏈"的定義，符合以下條件即為"超級鏈"：

| 屬性 | 目的 | |--------------|--------------------------------| | 共享 L1 區塊鏈 | 為所有 OP 鏈提供交易的完全順序，也就是排序器。 | | 所有 OP 鏈的共享橋接 | 使 OP 鏈具有標準化的安全屬性。 | | 低成本的 OP 鏈部署 | 允許在不需要支付高額 L1 交易費用的情況下部署和進行交易。 | | OP 鏈的配置選項 | 允許 OP 鏈配置他們的數據可用性提供者、排序者地址等。 | | 安全交易和跨鏈消息 | 使用戶能夠安全地在 OP 鏈之間遷移數據。 |

OP 技術"去中心化"路線

OP Labs 作為框架支持方，做的很多工作都致力於讓 OP Stack 支持更廣泛的技術去中心化。例如，Bedrock 版本支持多種證明方案和多個客戶端。多客戶端故障證明是技術去中心化的基本組成部分，而 Bedrock 的模塊化框架極大地影響了社區對 OP Stack 實際開發的去中心化能力。

戰略-保持誠實

在追求去中心化的過程中，對挑戰保持知識上的誠實是重要的。具體來說，編寫複雜且無錯誤的代碼非常困難，但至關重要，因為任何一個漏洞都可能對任何 L2 產生災難性的後果。

策略-並行開發協議升級

OP 倡導在鏈上故障證明的步驟中保持有目的性、務實和謹慎。實現完全的證明需要時間，但 Optimism 方認為可以並行開發幾個協議升級，以在不等待故障證明就緒的情況下，使 OP Stack 在去中心化方面有意義地進一步發展。

時時保持對技術方案的更新，其實是導致了前一陣 OP 被 Arbitrum 方發現兩個 bug 的緣由 ^[1]^。作為技術提供方，這樣被社區廣泛使用的開源框架，也隨時等待市場和社區的審視，需要承擔更多。

技術去中心化時間線和里程碑

OP Stacks 超級鏈佈局 在商業行取得成功

根據 L2Beat 的數據顯示，截至 2024 年 5 月 4 日，Layer2 TVL（總鎖定價值）一共 399.8 億美元，其中 OP Stack 有 186.1 億美元，接近全部 TVL 一半且位居第一。Optimism 的 Stack 服務得到了廣泛的採用，越來越多的項目採用了 OP Stack 框架快速搭建一個新的 L2，如 Optimism，Base，Mode，Zora，Frax，Lyra，Ancient，Redstone，Worldcoin，Mint，Lisk。這突顯了 Stack 服務在市場敘事中的價值。

OP Stacks ------ 怎樣進化成為超級鏈呢？

從技術的角度，我們從摘去了一部分代碼和官方信息來解答 引入 SystemConfig 合約 OP Stack背後的技術平台Bedrock引入了SystemConfig合約，開始直接通過 L1 智能合約定義 L2 鏈。這可以擴展到把定義 L2 鏈的所有信息都放在鏈上，包括生成獨特的鏈 ID、block gas limit等關鍵配置值。截取 SystemConfig 合約片段如下 ^[2]^：

/**
 * @title SystemConfig
 * @notice The SystemConfig contract is used to manage configuration of an Optimism network. All
 *         configuration is stored on L1 and picked up by L2 as part of the derviation of the L2
 *         chain.
 */
contract SystemConfig is OwnableUpgradeable, Semver {
    /**
     * @notice Enum representing different types of updates.
     *
     * @custom:value BATCHER              Represents an update to the batcher hash.
     * @custom:value GAS_CONFIG           Represents an update to txn fee config on L2.
     * @custom:value GAS_LIMIT            Represents an update to gas limit on L2.
     * @custom:value UNSAFE_BLOCK_SIGNER  Represents an update to the signer key for unsafe
     *                                    block distrubution.
     */

    /*
     * @notice Minimum gas limit. This should not be lower than the maximum deposit gas resource
     *         limit in the ResourceMetering contract used by OptimismPortal, to ensure the L2
     *         block always has sufficient gas to process deposits.
     */
    uint64 public constant MINIMUM_GAS_LIMIT = 8_000_000;

    /**
     * @notice Identifier for the batcher. For version 1 of this configuration, this is represented
     *         as an address left-padded with zeros to 32 bytes.
     */
    bytes32 public batcherHash;

    /**
     * @notice L2 gas limit.
     */
    uint64 public gasLimit;

CREATE2 生成確定的鏈地址 基於 SystemConfig 設計，把數據完全放到鏈上之後，就可以創建一個工廠（Chain Factory)，為每個鏈部署配置和所有其他所需的合約。通過使用 CREATE2 生成一一對應的合約地址，我們對這一步進行進一步擴展：這意味著，給定一個鏈配置，我們就可以確定與該鏈關聯的所有 bridge 地址。這也使得在不部署 bridge 合約的情況下，我們可以與鏈進行互動，從而使鏈的部署幾乎免費，並允許鏈繼承標準的安全屬性。 OP 鏈之間的通信------ "鏈工廠"沿用 OP 鏈數據

Bedrock 引入了從 L1 鏈建立 L2 鏈的方法，其中所有鏈數據都可以與 L1 塊進行同步。隨著 L1 鏈工廠擴展將所有配置放在鏈上，Optimism 節點能夠僅憑一個 L1 地址加上與 L1 的連接來確定性地同步任何 OP 鏈。 需要注意的是，當 OP 鏈同步完成時，鏈狀態是在本地計算的。這意味著確定 OP 鏈的狀態是完全無需權限（Permissionless）和安全的（Secure）。由於所有無效的交易都會被節點執行的本地節點計算過程所忽略，因此衍生鏈不需要證明系統。然而，為了保證 Superchain鏈上的提款，仍然需要一個證明系統。 用 SystemConfig 模塊化設計排序器 Bedrock 中引入了在 SystemConfig 合約中設置排序者地址的功能。隨著引入具有各自 SystemConfig 合約的多條鏈，可以允許 OP 鏈的部署者配置排序者地址。這種可配置的排序者設計稱為模塊化排序。這使得不同的實體可以對 OP 鏈進行排序，同時保留標準的 [Superchain 桥] 安全模型------這是向排序者去中心化邁出的關鍵一步。

模塊化排序允許無需權限地試驗不同的排序模型。開發者可以採用各種排序協議，如輪詢排序、排序者共識協議、價格競爭排序（PGA 排序）或先進先出排序（FIFO 排序）。我們可以預期，隨著時間的推移，對用戶更加友好的排序標準將逐漸湧現。 OP 鏈共享一個技術升級路徑 為了以高度信心在安全性和去中心化方面推出初始 Superchain，應當引入一個去中心化的安全委員會來管理升級。安全委員會應能夠更新鏈證明者集合、帶延遲啟動合約升級，並在緊急情況下按下橋暫停按鈕，同時取消正在進行的升級。

在緊急情況下暫停橋的能力意味著，在最壞的情況下，即安全委員會成員的私鑰被洩露時，結果將是提款無限期暫停，橋升級也將永久取消。換句話說，L1 橋將被冻结。這遵循安全優先於活躍性的設計原則------即總是應當防止 ETH 或代幣的損失（即強制安全），即使這意味著 ETH 或代幣被鎖定（即犧牲活躍性）。

OP Stack 成為 "超級鏈" 道路上的痛點

當然成為超級鏈，在完全實現可擴展區塊鏈的願景之前，仍然存在一些重要的痛點需要解決。預計的痛點包括：

• 提款申請依賴於一組受信任的鏈證明者。

• 跨鏈交易速度慢，需要等待一個挑戰期。

• 向 Superchain 提交交易的可擴展性不足，交易數據必須提交給有限容量的 L1。

• 跨鏈交易是異步的，這破壞了執行原子跨鏈交易（如閃電貸）的能力。

• 這一點在 EIP4844 之後有所改善。

• 缺乏好用的框架來構建利用多個 OP 鏈的可擴展應用。

• 缺乏一個簡單的錢包來管理跨多個 OP 鏈的代幣和應用。

我們預想，當這些痛點可以解決掉，我們就有可能構建出能夠替代最複雜的 web2 應用的去中心化替代品。

4844 之後 超級鏈的大規模應用？

EIP-4844 的推出與 Optimism 生態系統的 Delta 升級幾乎同步，是一個完美的配合。

Celestia 等數據可用性（DA）解決方案主要是為了減少 rollup 向 L1 提交數據時的成本，而 4844 提供了一個原生解決方案使得 OP 鏈的運營成本（OPEX）降低了超過 90%。

我們看到 4844 之前，OP Stack 的主要費用集中在了 L1 的 gas 開銷，如下：

• OP Stack 鏈上 L1 活動數據（鏈 / L2 收入 / L1 費用 / 毛利率 / L1 費用占比）：

• OP Mainnet: 2k ETH / 1.97k ETH / 30 ETH / 98.5%

• Base: 1.7k ETH / 1.37k ETH / 330 ETH / 80%

那 4844 以後，對 OP Stack，超級鏈生態是一個利好，將會有越來越多的項目方願意使用 L2 作為技術方案。我們也希望看到區塊鏈方案的降費，能提供更多商業機會給項目方，為大規模應用（Mass Adoption）提供可能性。

如何使用 Superchain 輕鬆部署 L2

如何實操呢？超級鏈提供了一個平台叫 Superchain Dev Console ^[3][4]^，其中支持 Ethereum, Base, Fraxtel, Mode, OP Mainnet, Redstone, Lisk, Zora 這些鏈的作為 L1 或者 L2。

同時，超級鏈社區裡面也有不少一鍵發 L3 的工具，如 Mode 團隊開發的 Mode Flare。架構使用了 Pyth, Blockscout 和 Goldsky 等等^[5]^。

結尾一些思考：我們看到 Optimism 的佈局，和超級鏈在商業版圖上的成功。OP Stacks 極大降低了發布一個鏈的門檻，越來越的團隊收益於 OP Stack 方便快捷的部署自己的 L2，L3。是否在未來，OP Stack 會成為像 AWS，或者阿里雲一樣，作為行業龍頭為我們提供各種方便開發者搭建自己項目的基礎設施呢？著實，這種去中心化技術方案能夠一定程度的保證的技術的開源和安全性。從設計層面，超級鏈是否也存在潛在的行業壟斷風險呢？

時間會告訴我們。