第2課

共享排序器網路解析

本模組將深入剖析共享排序器網路的本質、其作為 rollup 關鍵基礎設施層崛起的原因,並比較其與獨立排序器架構的不同。此外,文章針對架構設計、核心理念以及現階段的實作案例進行詳細說明,並介紹 Astria、Espresso Systems 以及 Radius 等專案的最新發展動態。

共享排序器的概念

共享排序器網路建立了一個統一的排序層,讓多個 rollup 可以無縫連接。與傳統上每個 rollup 各自維護排序器的方式不同,這類網路作為公共服務運作,類似 Celestia 或 EigenDA 等資料可用性層為多條區塊鏈提供的服務。共享排序器將來自不同 rollup 的交易彙整,透過單一共識機制排序,並將結果發布給所有參與的 rollup 系統。

此方法有效解決了 rollup 生態系統分散與碎片化的問題。由於每條 rollup 的區塊產生時間線彼此獨立,這種隔離狀態使跨 rollup 的互動變得緩慢且繁瑣。共享排序器帶來同步排序服務,統一時間線,促進多 rollup 標的交易協調、一致納入。

這種系統設計讓 rollup 在執行層維持自主性,在排序層則能達到協同作用。這大幅降低開發者打造跨 rollup 應用的難度,透過幾乎同步的跨 rollup 操作,進一步優化用戶體驗。

為什麼共享排序器正逐漸興起

共享排序器需求的增長,來自模組化區塊鏈生態出現的多方面結構性變革。首先,rollup 數量激增,尤其是在以太坊、Celestia、Cosmos 等模組化生態中。截至 2025 年,已有逾 50 個樂觀 rollup 及零知識 rollup 上線或開發中,其中許多針對遊戲、DeFi、支付等應用場景。若缺乏協調,共享排序器可避免出現「多 rollup 孤島」現象,即每個 rollup 各自為政,嚴重限制可組合性。

第二,去中心化應用不斷在多個 rollup 之間部署。用戶可能在一條 rollup 上鎖倉,在另一條鑄造衍生品,並於多條間進行套利。若缺乏即時排序協調,只能依賴非同步橋接,帶來延遲和風險。共享排序器讓開發者能打造近乎同步、跨鏈高效納入的作業流程,有效減少摩擦。

第三,共享排序器與區塊鏈架構模組化趨勢高度契合。隨著執行、共識與資料可用性功能分離,排序層自然獨立,融入技術堆疊。就像模組化資料層讓多 rollup 可共享儲存,排序器同樣讓它們在保有各自狀態機獨立的前提下,共享高效排序功能。

架構設計與共識模型

共享排序器網路採用獨立於單一 rollup 的去中心化驗證者群集作為架構核心。Rollup 會以輕型用戶端或中繼器連接到這個網路。用戶提交的交易將送至共享排序器,與其他 rollup 的請求一併批量處理並排序後,產生新的區塊。

共識設計上,多數採用拜占庭容錯協議,例如 Espresso 和 Radius 採用的 HotStuff 或 Tendermint 變體,以實現低延遲和高確定性。有些項目直接結合權益證明安全機制,另一些則借助如以太坊驗證者等外部系統強化安全。例如,Astria 利用 Celestia 提供資料可用性,同時由自身驗證者群集執行排序。

排序器在架構中的角色極關鍵:僅排序(惰性排序),或同時執行交易(主動排序)。惰性排序易於多 rollup 擴展,但僅確保原子性納入,不及原子執行。主動排序則需為每條 rollup 維護狀態,雖可提供完整原子性,卻面臨龐大擴展性難題。

關鍵特性與優勢

共享排序器網路能實現獨立 rollup 排序難以達成的多重優勢。最重要的是抗審查:排序權力分散於多位驗證者,單一操作者難以排除交易。這對跨 rollup 作業尤其重要,因單一排序器若進行審查,立即損及可組合性。

其次,是高可用性。即使有排序節點異常,其他節點仍能維持交易處理。這種冗餘避免因單一排序器失效導致全系統停擺,並利於升級與維護,不必中斷服務。

規模經濟明顯優於傳統模式。無須每條 rollup 自建驗證者群集,由單一共享網路分擔去中心化成本,降低新 rollup 準入門檻、加快市場落地。此外,統一介面更讓開發者工具鏈整合變得簡便。

現行實作與生態更新

目前已有數個專案積極開發共享排序器網路,且各具特色。Astria 於 2025 年初上線主網,定位為 Cosmos 生態的共享排序器,專為採用 Celestia 資料可用性層的 rollup 服務。Astria 採用惰性排序策略,不維護 rollup 狀態,僅確保鏈間排序一致。這項設計讓 Astria 能夠隨著新 rollup 加入,實現水平擴展,而不造成明顯系統壓力。

Espresso Systems 最初專注於隱私型 rollup,現已發展為通用排序器平台。2024 年,Espresso 與 Polygon 的 AggLayer 完成整合,展現對零知識 rollup 跨鏈排序的能力。其架構以 HotStuff 共識為基礎,支援多模組資料可用性層整合。項目現正測試排序競價機制,讓建構者透過去中心化市場競標排序權,以因應 MEV(最大可提取價值)挑戰。

Radius 也是關鍵玩家,探索權益證明排序與資料可用性證明結合。2024 年底,Radius 測試網成功支援多個專屬 rollup 並行排序,實現跨 rollup 交易亞秒級確定。其專注於可組合金融原語,成為 DeFi 密集型生態的基礎設施。

NodeKit、Rome Protocol 等專案亦著手相關探索。NodeKit 專為高吞吐量遊戲 rollup 打造,Rome 則旨在連結以太坊 rollup 與 Celestia、EigenLayer 等模組化架構。

限制與開放性問題

儘管前景樂觀,共享排序器網路仍面臨許多未解難題。首要是經濟安全:要確保多條高價值 rollup 排序安全,需多少權益或外部驗證資源?相較單一排序器,共享網路承載更多價值,更易成為攻擊目標。設計有效懲罰與誠信激勵機制,在多元參與場景下,挑戰極大。

延遲問題同樣棘手。雖共享排序器追求低延遲,但協調更多 rollup 無可避免增加通訊成本。如何確保這些負擔不明顯降低用戶體驗,是當前優化重點。

治理層面難題也待解決。驗證者參與門檻、費用分配、協議升級等決策會牽動所有 rollup,導致協調與代表性難題。能兼顧網路整體安全與 rollup 主權的治理設計,對長遠採用至關重要。

最後,原子執行與原子性納入間的技術爭議仍在持續。部分專家認為,對大多數跨 rollup 應用而言,納入保障已足夠;另有專家堅持,完整原子執行對金融可組合性不可或缺。如何在不要求每個排序器節點維護所有 rollup 狀態下實現原子執行,仍屬待突破的技術難題。

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