在 Layer 2 叙事火热的情况下，除了关注 Rollup 的扩容与兼容，Rollup内含的经济学也值得细细品味
（前情提要：打造Rollup宇宙，RaaS为什麽不能缺席？ ）
（背景补充：L2 Rollup理想太美？内藏多签与安全委员会的信任风险 ）
本文目录
Rollup 是众多基础设施中一个好的投资类别吗？
Rollup 的投资逻辑从早期的 ZK/OP 叙事之争，到後来实践中的 TPS 和使用者体验比拼，再到围绕 OP Stack 等衍生工具构建的护城河 —— 对於这个问题，处在行业发展的不同阶段或许有不同的回答。
但归根结底我们需要回答的是，Rollup 是赚钱的生意吗？Rollup 的经济学是怎麽一回事？本文试图学习探讨 Rollup 的商业模式及其 Monetization 的设计空间。
Barry Whitehat 最早在 Ethereum Research 论坛提出了 Rollup 的概念。当 Rollup 的概念处在雏形阶段时，我们把运作 Rollup 的角色统一称为 Relayer 或 Operator。随着基础设施发展的精细化，这一角色被分解为多个实体：Sequencer 负责排序交易，并写入 DA，Challenger 负责提出挑战，Prover 负责生成证明。在我们讨论 Rollup 经济时，基本上可以从这几个实体出发进行梳理。
本文主要讨论 Rollup Monetization 的几个方面：
交易费用 (Transaction Fee)
与在其他链上类似，使用者在 Rollup 传送交易需要支付交易费用。
从 Sequencer 的角度看，这个交易成本主要涵盖两部分支出：执行开销和安全开销。
执行开销（Execution Cost）
Rollup 的执行开销继承自以太坊的模型。抽象来看，每个以太坊节点执行着一个复制状态机。如上图所示，节点下载并储存交易资料、执行计算、读写记忆体和储存，这些操作对应物理性的资源花销和消耗。Gas 作为统一的资源定价单位，被用於对这些操作背後隐含的资源进行度量。
那麽延伸到 Rollup 中也是如此， 运营 Rollup 节点将产生一定的执行开销，这是 Rollup 使用者支付的交易费用的由来。由於 EVM 等效性的细微差异和 Rollup 设计的不同，不同 Rollup 对执行开销的定价也有些许分别（例如，zkSync Era 提供了原生的帐户抽象，一些操作对比 EOA 可能需要支付更多的 Gas），但总体上沿用以太坊的 Gas 模型。
除了上述的执行开销之外，还应考虑拥堵费用和最低交易费用。
拥堵费用。反应在 Gas 价格与网路流量的动态平衡上。例如在 Arbitrum Odyssey 期间，网路流量的激增导致了 Gas 价格的大幅上涨。
延伸阅读：Arbitrum Odyssey 投票活动结束，共有 14 个项目通过投票、参与生态体验计画
最低交易费用。在网路费用极低的区块链上，为了避免 Spam 和 DoS 攻击，有必要设定一个交易费用的下限。目前 Arbitrum One 上为 0.1 gwei，Arbitrum Nova 上为 0.01 gwei。最低交易费用的数值取决於该网路的设计（在 Optimism 上是 0.001 gwei）。
安全开销（Security Cost）
安全开销即为我们讨论的资料可用性（DA）成本，DA 是 Rollup 等效於以太坊安全性的保证，确保所有人能够根据释出在以太坊 L1 上的资料重建 Rollup 的状态（这里讨论的是以太坊 L1 的情况，当然还有其他 DA 方案）。贡献给以太坊 L1 的 DA 成本占据 Rollup 总成本的绝大多数。今年 5 月，Arbitrum 向以太坊提交了大约 3,927 MB 的资料，并为此支付 4,856 枚 ETH，DA 成本约 1.24 ETH/MB。（按 S3 Standard 每 GB $ 0.023 和 ETH 价格 $1800 计算，以太坊的 DA 储存成本大概是 AWS 的 一亿倍）。
由於链上 DA 非常昂贵，各个 Rollup 都采用了资料压缩方法。Arbitrum 和 Optimism Bedrock 分别使用开源资料压缩库 Broti 和 zlib 对释出到以太坊 L1 的资料进行压缩。StarkNet 和 zkSync Era 通过释出 State Diff（即先前状态与新状态之差）而非全部资料，对资料进行压缩。（P.S：Optimism Bedrock 升级还采取了多种方法对交易成本进行压缩，在这里我们可以看到更多资料指标）。
值得期待的是，以太坊 L1 高昂的 DA 成本将在 Decun Upgrade 引入 EIP-4844 後得到大幅缓解。另外，此处讨论的「安全开销」实际隐含了不同的安全级别。除以太坊 L1 保证的 DA 之外，DAC 和 Celestia、EigenDA 等解决方案提供了多样的「安全 – 成本」权衡，为 DA 需求端提供了多种选择。一些低频、高价值的 DeFi 应用更需要安全保证，一些高频、相对低价值的应用（例如游戏），则可以更多考虑成本；各取所需。
延伸阅读：以太坊EIP-4844：坎昆升级的核心
综上所述，简单地从 Sequencer 的角度看：Sequencer 从使用者侧收取交易费用，向以太坊支付 DA 费用。那麽 Sequencer 的利润可以按上述方式计算。目前多数 Sequencer 由 Rollup 团队运营，如果忽略代币发行的收入和通膨等一系列细节，Rollup 的收入也可以粗略地用这个方式进行衡量。
以 Optimism 为例，在过去 30 天，Optimism 每天的盈利大约是 20k 美金。根据 Token Terminal 的资料，Optimism 上线至今的盈利大约是 10.9 M 美金。
MEV
MEV 是 Rollup 建立商业模式的重要方式。在中心化的单个 Sequencer 语境下谈论 MEV 没有太多意义，所以我们先从去中心化 Sequencer 开始，随後将探索 Rollup 的 MEV 经济。
Decentralized Sequencer (DS)
截至目前 Arbitrum ($5.87b)、Optimism ($2.14B) 和 zkSync Era ($649M) 依赖於中心化的 Sequencer/Operator 进行交易排序、提交批次等操作。
去中心化是一项繁杂的事项，引入多方参与者的过程需要仔细打磨，一步到位没有必要。从安全性、竞争形势和开发者资源的角度思考，在专案早期采用中心化的 Sequencer 讲得通。然而，中心化的 Sequencer 至少有两个明显的缺陷（这同样也是大多数中心化手段的缺陷）。
交易审查 ：即对特定使用者的交易进行审查，包括勒索攻击等等。为了解决这个问题，Arbitrum 和 Optimism 提供了使用者交易强制包含的选项，例如 Arbitrum 的所有使用者都可以呼叫 forceInclusion 方法来强制包含交易；StarkEx 实施了逃生舱（Escape Hatch）机制，实现了部分抗审查。
活跃保证 ：Sequencer 是否能够持续保持线上？如果中心化的服务产生单点故障（例如硬体故障或软体配置错误），整个网路将会停机。这种可能性虽小，但一旦发生会产生广泛的负面影响。
当前， Sequencer 实际上同时扮演了以太坊 L1 上 Builder 和 Proposer 的角色：既负责交易排序，又负责提交 Batches —— 实现 DS 的过程有点像在重走以太坊 PBS 的老路。
要实现 DS，Rollup 通常有几种选项。
Rollup 团队可以采用以上选项 内部构建 DS ，也可以考虑 外包 Sequencing：
选择内部构建或外包有一些利弊权衡，本文将在稍後进一步讨论。
DS 语境下的 Rollup MEV
如果我们有了一个开放区块构建的 DS 市场，那麽现在以太坊上的 MEV 供应链就会在 Rollup 上重现。其中，域内 MEV （Intradomain MEV） 指发生在 Rollup 内部的 MEV，这与以太坊 L1 的 MEV 并没有太多差异。例如 DEX 中的三明治攻击、跨 DEX 套利等等。因为目前 Rollup 还没有实现 DS ，上图以以太坊 L1 上的跨 DEX 套利作为举例。
更有趣的可能是跨域 MEV （Cross-domain MEV）。我们把跨域 MEV 分为普通跨域 MEV 和 Shared Sequencer （SS）下的跨域 MEV。
普通领域 MEV
普通跨域 MEV 在以太坊 L1 和 Rollup、Rollup 和 Rollup 之间发生。在 DS 的语境下，各个域之间都有各自的 MEV 管道，涵盖不同角色。上图是跨域套利的一个示例。
在 Searcher 端，跨域 MEV 涉及到复杂的执行风险 ，因为不同域有不同的确认时间和最终性，无法确定交易是否会被如愿包含。为此，Primev 正在构建一个通讯网路，Searcher 可以向多个域的多个 Builder 提交出价，为其 Bundle 获取预先确认（Pre-confirmation）保证。这样一来 Searcher 可以量化并管控它们的执行风险。
跨域 MEV 存在中心化的趋势。 如 Flashbots 所指出，同时在多条链上进行区块构建的 Builder 与仅在一条链进行区块构建的 Builder 相比，在跨域 MEV 方面具有更大的优势，因此容易导致中心化。在 Rollup-centric Roadmap 之下，这是未来几年需要面对的话题。
SS 下的 MEV
如果多个 Rollup 使用同一个 SS，情况有所不同。
SS 的特性之一是它可以实现跨 Rollup 原子套利。原先 Searcher 在分别提交交易 1 和交易 2 的时候，不确定这两笔交易是否会按它的期望被包含（例如刚好在下一个区块被包含）。 有了 SS 之後，Searcher 可以提交类似上图的 Bundle，当交易 1 和交易 2 能够同时满足时才进行执行，否则两笔交易都不执行（当然，需要满足交易不是无效交易）。 这种实施减少了 Searcher 的执行风险。
理想情况下，SS 将会实现「整体大於部分之和」。 例如，一笔交易涵盖的资讯在单个 Rollup 上可能没有价值，但在多 Rollup 共享排序的情况下可以与其他 Rollup 上的交易进行排列组合，从而充分利用一些「无效资讯」并实现正和游戏。
尽管有众多好处，但 Sequencing 涉及到复杂的商业问题，故笔者认为 SS 短期内不会得到顶级 Rollup 采用，而可能在长尾的 App-specific Rollup 中率先实施和验证，或者作为 Rollup-as-a-Service 专案的可选项提供给开发者使用。
围绕 MEV 的 Rollup 经济
在 DS 得到实施之後，问题回归到如何围绕 MEV 构建经济模型和价值捕获机制。
在上文我们讨论了 Rollup 的开销。 这种开销的源头是 DA 资源和运营 Rollup 本身的物理资源。这些有限资源构成了区块空间的稀缺性。MEV 反应了对区块空间稀缺性的支配权。Rollup 可以对该支配权进行定价。
Fuel Network 认为一个优化的代币模型应该合理地对区块空间的价值进行捕获。使用者使用 Rollup 代币支付交易费用，是价值捕获的其中一种方式（即赋予了代币 Utility）。但这也引入了额外的使用者侧摩擦。 Fuel 的想法也是对区块空间的稀缺性进行代币化，但代币化的是「收取区块空间内费用的权利」。 这是从区块生产者和 MEV 的角度而言的，并不影响终端使用者。
对应上述 DS 的选项，笔者认为可能有以下设计空间：
因此，笔者认为 SS 应该以某种方式对其各个域间捕获的 MEV 进行再分配。在多个 SS 争夺他们的 Rollup 客户的情况下，这种再分配的激励显得尤为重要。在这种情况下，再分配的 MEV 可以作为 Rollup 的收入。
「欺诈」 证明 (Fault Proof)
（社群提议将 Fraud Proof 更名为 Fault Proof，因为即便诚实方也可能由於软体配置错误等原因提交了错误的状态转换。「欺诈」一词实际上隐含了作恶的动机，因此描述不够准确）
欺诈证明的普遍设计是在挑战期内，人们（称为挑战者）可以对状态转换提出质疑；一旦该质疑被验证为正确，作恶者会被罚没，挑战者获得部分罚没的资金作为奖励。其余被罚没的资金可能会被销毁，如果被罚没的资金是 Rollup 的代币，这被视为对於所有代币持有者的一种补偿（而非对於攻击的受害者）。Arbitrum 和 Optimism Cannon 目前都采用互动式欺诈证明。
在 Arbitrum 上观察状态转换和提出挑战的一方称为验证者（Validator），观察状态转换的一方称为观测者（Watchtower Validators） 。两者的主要区别在於前者可以提出挑战，後者可以以任意方式提出警告（例如通过社群或社交媒体）。成为验证者需要白名单的许可权。观测者则无需许可。
Arbitrum 可能在未来去中心化验证者（也即挑战者）这一角色。但实际上 挑战者只需要 1 of N 的信任假设，一个诚实的挑战者对於网路来说是足够的。 因此，笔者认为去中心化挑战者只是满足去中心化的要求，除了上述提到的挑战者获得部分罚没的资金之外，在经济学上没有太多的设计空间，更多可能是出於设计冗余的考虑。
证明者网路 / 市场 (Prover Network/Market)
Figment Capital 在其文章中对 Prover Network 和 Prover Market 进行了概念区分：Prover Network 是仅为单个应用（例如 Scroll）提供服务的 Prover 集合。Prover Market 是开放的市场，多个应用（例如 Scroll、Succinct）可以向该市场提交证明请求。这篇文章已经概括了 Decentralized Prover 的方方面面，因此本文不会重复增添过多笔墨。
证明网路（Prover Network）
Scroll 在两年前提出了去中心化 Prover 的想法。
Prover （Scroll 称为 Roller）需要质押代币以获得初始的声誉，该声誉与质押的代币成正比例。在网路需要生成证明的时候，由 Sequencer 按声誉随机选择多个 Prover，要求他们在时间 T 内生成证明 —— 如果证明无效将被罚款；如果证明有效但晚於时间 T，将降低其声誉；如果证明有效且在时间 T 内，有机会获得奖励。
引入限定时间 T 的设计，而非简单地采用「最快」来进行衡量，是为了避免最快的 Prover 赢家通吃的局面，因为 只要能够在时间 T 内完成，最快的 Prover 和稍慢的 Prover 获得奖励的概率是相同的 。这种机制鼓励最快的 Prover 并行生成其他区块的证明，以最大化利润。
证明市场（Prover Market）
=nil; 提供了构建电路和证明市场的通用化服务。构建电路的开发者和生成证明的 Prover 各自获得一部分收入。
作为一个开放市场，=nil; 与现货市场类似，有两方角色：证明请求者和证明生产者。前者可以释出买单，後者可以释出卖单。挂单的引数包含 Statement （如 Mina 或 Solana 的状态证明电路）、成本、订单超时时限和证明生成时间。
=nil; 也采用了类似的声誉系统，没有按时生成证明和生成错误证明的 Prover 会被降低评级甚至罚没。
Scroll 和 =nil; 都采用了 Staking-slashing 和声誉系统的设计，区别在於面向的需求端群体不同。前者服务於 ZKRollup 本身，後者服务於多个 ZK 应用。这两个例项分别对应内部构建 Prover 和外包 Prover 的两种形式。
Closing Thoughts
综合以上讨论，笔者提出几个观点：
DS 在机制设计上可能是更复杂的，而 Prover 相对直观。因为我们很难说 Sequencer 返回的交易序列是正确或错误的，而数学证明是确定性的东西，可以定量地被衡量，例如时间、成本等引数。DS 更多是从 MEV 经济的角度出发去考虑。
Rollup 如何选择上述两种方式，根据专案所处阶段不同有所差异，至少需要考虑资本效率、开发者资源等因素。对於早期的 Rollup，包括一些 App-specific Rollup，外包这项去中心化的工作，快速进行 Bootstrap 可能是最优解（通过 DS & SS 或 EigenLayer）。而相对成熟的 Rollup 一方面有更加充足的开发者资源和资金，另一方面会更多地考虑代币价值捕获和资源连线，并藉此构建护城河和飞轮效应。
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