區塊鏈:瘋狂的多鏈宇宙，瘋狂的OP Stack_以太坊幣是什么幣區塊鏈工程專業學什么

小探本期為大家帶來的內容主題是“瘋狂的多鏈宇宙，瘋狂的OPStack”

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前言

ETH的主體敘事方向已由Layer1轉向了Layer2，如果還將其理解為“一鍵發幣”的ERC-20敘事，我們不妨放大格局展開想象，一場屬于“一鍵發鏈”的瘋狂即將到來！依托目前無人能及的生態和居高不下的TVL,Arbitrum一直引領著Layer2之間的戰爭，但這暫時的勝利能持續很久嗎？與ArbitrumOrbit再上一層的Layer3方案不同，OPStack是能夠一鍵創建Layer2的“超級鏈”。本篇內容將以OPStack架構、OP里的ZK元素、Rollup的安全性問題這三部分為核心對此進行全面解析。

OPStack開啟“超級鏈宇宙”

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下輪牛市的敘事將從哪開始？是從高性能的Layer1，繼續堆高的Layer3，ZK系的Layer2，還是從OPStack的超級鏈？這是一個非常有趣且值得深思的問題。只要以太不作死，在下輪牛市，以太殺手這個稱號仍然還會是萬眾公鏈不可逾越的究極目標，而在這個龐大的巨人里還暗藏著很多不可忽視的超級內核，其中一個便是：OPStack。

什么是OPStack？

OPStack可理解為一組開源的軟件組件，使任何人都可以使用Optimisticrollups在以太坊之上構建自己的Layer2區塊鏈。它將大部分計算和存儲移至鏈外，同時依賴以太坊來確保安全性和最終性，從技術層面來講，Optimism主要體現在它切實地為用戶節省了大量鏈上費用。OPStack由四個主要組件組成：

主網：OPMainnet是一個廉價且快速的以太坊Layer2網絡，與以太坊虛擬機EVM相兼容；

合約：實現OPStack核心邏輯和功能的智能合約。OP合約包括狀態轉換系統、欺詐證明者(FP)、狀態承諾鏈以及規范交易鏈；

服務：提供Layer1和Layer2之間的數據可用性、數據同步和通信服務；

工具：促進基于OPStack的區塊鏈的開發、測試、部署、監控和調試。

超強的開放性：

OPStack將被打造為可分叉模塊化擴展區塊鏈的基礎設施，為實現這一遠景需將各類Layer2整合成一個單一的超級鏈，把原本相互孤立的Layer2集成到一個具備互操作性和組合性的系統中，啟動Layer2就像今天將智能合約部署到以太坊一樣簡單，讓敘事變化由“一鍵發幣”走向“一鍵發鏈”。本質上而言，超級鏈是一個可橫向擴展的區塊鏈網絡，與各鏈之間共享以太坊的安全性、通信層以及開發套件。

新華社：百倍杠桿！瘋狂的幣圈帶來“暴富”還是“爆倉”？:5月29日晚，新華社發布題為《百倍杠桿！瘋狂的“幣圈”帶來“暴富”還是“爆倉”？》的文章，再次對虛擬貨幣表示關注。這是新華社在兩天內第3次發問虛擬貨幣。

文章表示，讓眾多投資者一夜之間賬面清零的背后，是“幣圈”的期貨合約交易。近年來，除了現貨交易，期貨合約交易逐步成為虛擬貨幣交易的重要衍生品。此類合約具有雙向交易、高杠桿等特征。從表面上看，此類合約可以對沖風險，但更多投資者把其視為“一夜暴富”的工具。因為，加杠桿后，隨著“幣值”漲跌，收益也會成倍變化。虛擬貨幣的交易風險遠不止價格劇烈波動，在交易炒作的背后還常常伴隨著“莊家”操縱市場價格。業內人士表示，虛擬貨幣交易沒有實物依托，價格容易被操縱。尤其是不少“空氣幣”發行技術模糊，發行上限不確定，存在巨量持有者，極易被“莊家”操縱價格。高杠桿下的爆倉，眾多投資者兩手空空血本無歸，虛擬貨幣交易平臺卻在其中穩賺收益。

此前消息，5月28日晚，新華社發布了《1萬臺“礦機”一個月能“吃”4500萬度電！挖的是“幣”還是“坑”？》，就比特幣“挖礦”帶來的巨大能源損耗提出質疑。29日中午，新華社發布《加密貨幣，是金融創新還是“龐氏騙局”?》，再次就比特幣等虛擬貨幣發問。[2021/5/30 22:55:57]

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OPStack將成為超級鏈背后統一的模塊化開發堆棧，且它們之間是無數可相互鏈接、可通信的區塊鏈。OPStack堆棧由專門的OptimismCollective負責整體的開發和維護，并支持用于部署新匯總網絡的共享開源系統。與此同時它也是一套標準化的開源模塊。這樣一聽它豈不是一個完全基于以太坊安全性的Cosmos！當初說好的ETH與ATOM兩者互補，現在卻讓OPStack成為了Cosmos殺手？接下來讓我們把OPStack的定義給拆解一下：

模塊是任何開發人員可以插入OPStack的數據位。而這套超級鏈的“標準化”意味著對一個模塊的標準有共識，并且它可以被所有人實現。同時完全開源意味著它可以免費提供給任何人進行開發迭代和消息請求。開發人員有能力在一個鏈的不同執行層、共識層、結算層和數據可用性層進行切換模塊。

好比dYdX選擇離開以太坊轉向Cosmos應用鏈，其根本原因是他們希望自己鏈上的共識層有更大的模塊化，我認為這是一個很好的開始，讓更多獨立的Dapps選擇更符合自身的公鏈進行開發，其中最具有代表性的是Luna，雖然出于一些原因它被毀滅了。值得慶幸的是OPStack解決了這個問題，它的設計可以用更容易的方式進行代碼分叉，讓開發人員可以很容易地抽象出區塊鏈的不同組成部分，并通過插入不同的模塊來修改它。

Compound創始人：幣圈人士對央行瘋狂印鈔憤怒，但發現了算法穩定幣:Compound創始人Robert Leshner今日在推特上表示，加密行業的每個人都對中央銀行瘋狂印鈔感到非常憤怒，然后他們發現了算法穩定幣。[2020/12/30 16:06:15]

OPStack設計原則：

效能：可以使用OPStack構建任何東西并一鍵發行區塊鏈；

簡潔：利用可復用的代碼和現成開發套件，以增強安全性和降低維護的復雜性，達到整體降低門檻的作用；

可擴展：OptimismCollective將會完整開源OPStack的主要代碼。

在架構上，OPStack可自下而上分為六層，分別是DALayer數據可用層、SequencingLayer排序層、DerivationLayer衍生層、ExecutionLayer執行層、SettlementLayer結算層、GovernanceLayer治理層。OPStack的每一層都是模塊化的API組建，可以隨意進行組合和解耦。其中最為關鍵的是DA數據可用層、執行層和結算層，三者構成了OPStack的主要工作流程。

DA數據可用性層：是OPStack的原始數據來源，可使用單個或多個數據可用性模塊來獲取輸入數據，目前以太坊是最主要的DA層，但未來也會有更多的鏈加入進來；

執行層：OPStack中的狀態結構，可為EVM或其他VM提供可能性，增加了在以太坊上發起的Layer2交易的支持，同時為每筆交易增加額外的Layer1數據費用，向以太坊發布交易的綜合成本；

結算層：OPStack上Layer2交易數據的去處，在Layer2確認后將信息發送到目標區塊鏈，以此最終結算。未來也有望接入ZK等有效性證明機制，以打通不同鏈之間的隔閡，甚至可以鏈接OP系Layer2和ZK系Layer2之間的孤島。

OPStack法則：

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以太坊的無限區塊空間是實現大規模應用的關鍵一步，但這種擴散也帶來了分裂，無權限部署也迎來了新挑戰，如今，每個新的OPStack鏈都在自己的領域中獨立生長，沒有分享標準和改進的直接方法。用戶和建設者也面臨著巨大的挑戰：根據安全性、質量和中立性對眾多不同的鏈進行單獨評估。為了實現超級鏈，需將OPStack從獨立、分散的區塊空間轉變為一個統一的鏈集體，共同致力于開放、去中心化的區塊空間。“鏈法則”為樂觀主義治理和超級鏈制定了指導原則。樂觀主義治理從管理單個鏈轉變為管理多個鏈共享的標準，從而定義了成為超級鏈一部分所需的屬性，同時優先保護用戶在超級鏈上進行交易。從根本上講，“鏈法則”是一份社會契約，因此積極的社區討論至關重要。它的存在將使超級鏈能夠保證以下特性：

動態 | Steve Jobs的視頻在數字貨幣世界瘋狂傳播:據Dailyhodl報道，已故Apple聯合創始人Steve Jobs的視頻，在錄制21年后，在數字貨幣世界中瘋狂傳播。該視頻來自1997年Apple全球開發者大會（WWDC），這是Apple在圣何塞舉辦的年度活動。會上Steve Jobs決定放棄一個名為OpenDoc的多平臺軟件框架，該框架由Apple于1992年開發并被稱為Mac開發的未來。[2018/8/17]

確保區塊空間保持同質、中立和開放：對鏈法的承諾就是對保護鏈的用戶、開發者和其他利益相關者的承諾。無論大小的鏈，如果是超級鏈的一部分，都可以在樂觀主義治理的支持下，可信地證明其區塊空間的同質性、中立性和開放性；

受益于不斷改進：共享升級意味著超級鏈可以始終獲得最好的技術，而無需自己操心維護；

提供更好更可用的基礎設施：由于超級鏈中的所有鏈都可信地致力于一個標準，因此它們可以共同努力，確保索引和排序等關鍵服務的可用性和經濟性。

值得思考的問題：

OPStack能否反哺OP？

OPToken到底有什么用途，如果以Basechain的方式，他們會把一部分收入反哺給到OptimismCollective，那么“國庫”的收入來源會依托自身的“價值”，依靠創造更多的敘事來最終反饋到幣價上，使得OP在二級市場的表現邏輯與ATOM類似，但這種方案或許是目前最優的，如有更多的鏈條效仿Basechain的方式進行反哺，OptimismCollective終將受益。這種感覺是否讓我們想到UNI？兩者項目本身都具有雄厚實力但Token自身除了投票和治理外并沒有其他價值用途。與此不同的是，目前Layer2都面臨著中心化排序器問題，即使Layer2Token僅用于某種形式的領導者選擇，但排序權的價值仍會累積到RullopToken上。

與此同時OP團隊在7月25日的時候發布了LawofChain提案，所有采用OPStack的鏈啟動共享治理模型和排序器，希望將“利潤反哺”這個模式進行規范化，從而為整個OP系帶來更多收益，這相比于Cosmos的共享安全模型，堪稱異曲同工之妙。

OPStack和ZKStack的區別：

OPStack：多鏈單選擇

通過上文我們不難發現OPStack采用的與Cosmos相似的多鏈模式，但選擇方面只有一個，因為OPStack追求各個鏈都需驗證其他鏈的交易，否則就需要在Layer1上等待數天才會有結果，所以單一且共享的排序器，集中式的MEV分配以及受法約與管理的保護是唯一讓Optimisticrollups在不同鏈之間實現無縫互操作性的可能。

ZKStack：多鏈多選擇

瑞波：呼吁英國監管機構結束加密貨幣“瘋狂西部”時代:據英國《每日電訊報》報道，總部位于舊金山的瑞波（Ripple）正在呼吁英國監管機構結束加密貨幣“瘋狂西部”時代。該公司敦促英國效仿日本的做法，實施結構性監管框架，鼓勵對數字貨幣進行安全和合法的投資。瑞波監管法規主管表示，“現在我們需要更明確的監管澄清和更明確的監管規定。現在是開始重新審視監管機構采取的“觀望”方式的好時機。”[2018/4/16]

與OPStack不同的是，ZKStack同樣可以多個鏈，但它可有多種選擇，可選自己的排序器，按自己方式去處理MEV，且受數學和代碼的保護。這是因為如果ZK采用指定共享或極少量的線程集，那它們彼此之間單依數學即可盲目的信任，使零知識證明失去價值。

OPStack里的ZK元素

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正因OPStack是一套完全開放的架構，所以這會讓生態里出現zkvm、zkmips、zkwasm、zkevm成為可能，但相比于“正統的ZK”，OPStack里只是產生了一些不一樣的ZK元素。這讓我們情不自禁地聯想到，也許在不久的將來能出現一次OProllup與ZKrollup的夢幻聯動。

為OP實現零知識證明：

根據最新的進展，Mina的背后團隊計劃采用他們自己的plonk系統+kzg承諾+folding算法nova來實現OPStack上的zkmipsvm。雖然這僅是一個最新提案會存在較多不成熟的地方，但這也是非常值得我們去探索的。該項目團隊的使命是讓Layer2與Layer1及OP各個鏈之間通過零知識證明來實現安全低延遲的跨鏈通信。這是一個針對良好支持的指令集架構的零知識證明，它可以證明Optimism容錯程序的行為，為能夠證明任何基于OPStack的區塊鏈系統奠定了基礎。

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完成這項任務意味著需要實現一個零知識證明系統，該系統可以使用golang編譯器支持的指令集架構來證明OP防錯程序。此外，該證明系統還必須證明標準配置OPStack鏈的兩個區塊之間狀態轉換，從而證明其在實踐中是可行的。除了證明ISA的標準執行軌跡外，對防錯程序的支持還引入了額外的要求。

具體來說，防錯程序引入了Pre-imageOracle的概念，它使用特殊的Systemcall將外部數據加載到程序中。每個FaultProofVM都負責實現某種機制，通過這種機制，某些數據的哈希值被放置在內存中的特定位置，且被系統調用被執行，然后該哈希值的預映像被加載到內存中供程序使用。Pre-imageOracle也用于引導程序的初始輸入。

去中心化排序器的嘗試：

創業工場創始人麥剛：區塊鏈是人類最偉大的投資機會，也是最瘋狂的投機泡沫:金色財經現場報道，在2018飛鳥·中國區塊鏈技術與應用高峰論壇上，創業工場創始人麥剛提出：區塊鏈技術不僅僅是一次技術革命，更引發了兩次金融革命：比特幣（數字貨幣）和ICO（代幣發行）。區塊鏈技術已經產生比特幣和以太坊兩個成功的應用，將來會出現更多成功的應用，但ICO項目可能有很多包裝手段和可操控環節，應該非常小心。他還表示，不希望行業因為無規則、無監管導致暴漲或暴跌，期待未來的區塊鏈項目擁有核心競爭力和長期價值。[2018/3/29]

EspressoSystems于2023年7月21日發推文官宣關于構建OPStack領導選舉的去中心化排序驗證的提案已被接受，并成為OPStack和Superchain的貢獻者。其中該項目的主要協議HotShot是一種高速的共識協議，可使用重新抵押來使以太坊驗證者能夠參與該協議，旨在達到與以太坊驗證器集相同的規模。同時該項目還開發了EspressoSequencer，這與功能齊全的ZKrollup實現了集成，特別是PolygonzkEVM的分支。

什么是領導選舉？

領導選舉是指在分布式系統中使用不同的領導者負責創建下一個規范狀態轉換的能力。在區塊鏈中，領袖選舉可以讓不同的區塊生產者在不同的時間產生區塊，同時領導選舉算法可以是競爭性的也可以是無競爭性的。

在工作量證明情況下，競爭性領導選舉算法是指在同Billions項目組一時間內有許多潛在的單位爭相成為領導者。無競爭領導者選舉算法是指在某一特定時間點只有一個已知的領導者，在以太坊Gasper的情況下，無競爭性領導選舉算法是指在特定時間點只有一個已知的單位，并沒有其他方式讓另一個潛在單位在那個時間成為領導者。

在將提議者網絡和構建者網絡分離的情況下，會將原本負責在某一時刻產生區塊的單一實體轉變為許多可能存在的實體，且讓它們在競爭這某一時刻內構建者網絡中最具盈利的潛力區塊，與此同時由于MEV的存在，會導致這種競爭性再次回歸。

我們在理解不同的OPStack鏈之間領導選舉機制的各種二階效應是非常困難的。就目前而言，把領導選舉作為一種機制是最受歡迎的，因為它可以讓排序更加的去中心化。需注意的是這種方案也無法保障排序器是絕對去中心化，所以在考慮去中心化排序器問題時要額外的小心謹慎。

Rollup們真的安全嘛？

以太坊的工作原理：

以太坊的原理是，每個節點都存儲且執行用戶提交給它的每筆交易，這種高級別的安全方式也導致整個網絡十分昂貴，所以需要為整個網絡擴容而采取了Rollup解決方案。簡單來說Rollup=Layer1的一組合約+Layer2的自身網絡節點，即鏈上智能合約+鏈下聚合器，將結算、共識、數據可用性均依賴以太坊，自己僅負責執行Rollup。

鏈上智能合約，表示了它的信任模型就是以太坊上的一個智能合約，借用了以太坊的安全性；

鏈下聚合器，表示它會鏈下執行并聚合交易，將大批量的交易進行壓縮，并最終放上以太坊主網，達成更快且更便宜的目的。

Layer2網絡節點又有很多部分組成，其中排序器組件最為重要。它負責接收Layer2上的交易請求，以此決定他們的執行次序并將交易序列進行打包批次，最終傳送給Rollup項目在Layer1上的合約。需要注意的是在開始下文前需明確一個事實：如下圖參考，目前以太坊所有Layer2Rollups的排序器都是中心化的。

圖源：官方推文截圖

中心化的排序器問題：

Layer2的全節點可以通過兩種方式獲得交易序列：一是直接從排序器獲取，二是讀取排序器發送到Layer1的交易批次但后者擁有更強的不可修改屬性。由于交易執行會改變區塊鏈賬本的狀態，為確保一致性，Layer2全節點除了需要獲得交易次序，還必須與排序器同步賬本狀態。因此，排序器的任務不僅是將交易批次發送到Layer1的Rollup合約，還要將交易執行后的狀態更新結果StateRoot/StateDiff傳送至Layer1，通俗來講排序器的工作是將交易處理和排序為添加到區塊鏈中的塊，負責批量處理交易并將其發布到Layer1智能合約。

對于Layer2的全節點來說，只要獲取了Layer1上Rollup的交易序列和最初的StateRoot，就能夠還原出Layer2的區塊鏈賬本，并計算得出最新的StateRoot。反之，Layer2全節點自己計算得到的StateRoot與排序器發布到Layer1的StateRoot不一致，就意味著排序器存在欺詐行為。綜上相比Layer2自身的網絡，Layer1會更加去中心化、去信任和更安全。

OPStack:

那么問題來了，Layer2可不可以偽造一些不存在或是一些錯誤的交易，好比將Layer2的Token資產轉移到排序器的運行者地址，再將這些Token資產轉移到Layer1上，從而盜取用戶資產？答案是：如果想這樣做完全是可以的。所以在面對排序器可能存在的欺詐風險時，不同類型的Rollup采用了不同方式的應對措施。

我們拿OptimisticRollup舉例，它允許Layer2全節點提供欺詐證明，證明排序器在Layer1發布的數據是錯誤的。但對于沒有欺詐證明的Optimism來說，如果它真想通過排序器來盜走Layer2的用戶資產，只需讓排序器運行者偽造交易指令，并將其他人在Layer2的資產轉移至自己的地址，最后通過Rollup自帶的Bridge合約，來把盜來的幣轉移至Layer1。

為解決這種可能存在的問題，目前解決方案一是靠社區成員和社交媒體等輿論監督達成所謂的“共識”，二是依靠OP做為官方的信用背書。所以綜上理論，OPRollup的安全性至少依靠要有一個能發布欺詐證明的誠實Layer2全節點來保證，即上文“OPStack和ZKStack的區別”小節中提到的：OPStack是多鏈單選擇。

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ZKStack：

下面我們來探討一下ZKStack，在ZKrollup網絡中，存在著Prover節點，它專門負責為排序器發布交易批次，同時生成有效性證明。這些有效性證明在Layer1上有專門的驗證合約。只要交易批次及其對應的StateRoot/StateDiff的證明通過Verifier合約驗證，交易便得到最終確認。它與OPStack有所不同的是，ZKrollup在解決排序器欺詐問題時除了依賴Layer2全節點外，還利用了ValidityProof。ZKrollup的官方橋梁也只會允許通過有效性證明驗證的提款交易執行，從安全性方面來看，這顯然比Optimism要可靠得多，即上文中“OPStack和ZKStack的區別”小節中提出的：ZKStack是多鏈多選擇。

從理論來考慮，ZKrollup的安全由Layer1上的Verifier合約保證或可以說是由Layer1節點完成交易最終確認。與OProllup的安全性靠最少單個能發布欺詐證明的誠實Layer2全節點相對比，他們都是繼承了Layer1(ETH)的安全性，但事實或許嚴格意義來講并非如此，不過這已是目前最優解決方案，相比于其他公鏈，以太坊經歷這么多年的發展歷程，安全性毋庸置疑是最值得信賴的。

如同區塊鏈三角問題，一個“產品”的綜合用戶體驗似乎也存在著一個三角問題：安全、簡單、高效。ZKStack相比OPStack，它更加相信依靠數學和代碼來提升整體的安全性質，因此大幅提升了整體的復雜性。所以關于ZK也存在幾點老生常談的話題：

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延遲問題：ZKrollup還需要解決Layer2節點向Layer1發布數據的延遲問題。類似于快遞運輸需要準備包裝盒一樣，所以每次排序器或Prover向Layer1發送數據都會產生固定的成本；

速度問題：ZKrollup面臨著一個挑戰，即生成有效性證明的速度較慢。盡管排序器可以在1秒內執行數千筆交易，但為這些交易生成有效性證明可能需要幾個小時的時間；

成本問題：為了降低整體成本，很多ZKrollup方案采取了“聚合多個Proof，再一次性發到Layer1上”的策略。這意味著Prover不會立即在生成一個Proof后就發送到Layer1，而是等待多個Proof都生成完畢后，將它們聚合在一起，并一次性發給Layer1上的Verifier合約；

數量問題：如果發起的交易筆數不夠多，排序器可能會延遲向Layer1發布數據。舉個例子，在市場不活躍的時期，某些Rollup網絡可能每半小時才向Layer1發送一次交易批次。

關于更適合的去中心化的排序器解決方案問題，模塊化或許是最優的解決方式，因為模塊化等同于更大的可定制化，在目前的去中心化工具中主要以下五種為主：

-SingleSequencer&POA

-Basedrollup

-DVTxSequencer

-SharedSequencer

-BootstrapaNewSequencerSet

我們相信在不僅的將來，以上諸多問題可以通過技術來進一步解決。好比降低有效性證明的生成時間，Optimism承諾近期會發布欺詐證明系統，以及以太坊的Danksharding方案也將大幅降低Rollup的數據成本，去中心化排序器難題也在會攻克，共同為上述問題提供出有效的解決方案。

結尾：敘事走向

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超鏈和超擴展一直是被大家所重點關注的擴展方向，雖目前而言，各個項目仍處于早期發展階段，但整體都為以太坊帶來了更為強大的故事敘事。我們現在可以看到，OPStack已經獲得了較多的采用，眾多明星公鏈也加入其中，比如Coinbase、opBNB、Zora、Worldcoin等眾多公鏈都給予了OPStack很好的品牌背書。包括近期在6月26日晚，zkSync宣布推出用于構建定制ZKrollup的模塊化開源框架ZKStack，這也被許多人認為是zkSync團隊用來對付OPStack頭號的殺手锏。一邊是具有先發優勢的OPStack，一邊是具有數學優勢的ZKStack，總而言之Layer2的任何價值都可以積累到Rollup的Token中來，Layer2擴容之戰才剛剛開始，關于Layer2這場沒有硝煙的戰爭你是如何看待呢？

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