2025 年的 Rollups 即服务:OP、ZK、Arbitrum Orbit、Polygon CDK 和 zkSync Hyperchains
引言
在 2025 年,Rollups-as-a-Service (RaaS) 和模块化区块链框架已成为扩展以太坊和构建自定义区块链的关键。领先的框架——Optimism 的 OP Stack、zkSync 的 ZK Stack (Hyperchains)、Arbitrum Orbit、Polygon 的链开发工具包 (CDK) 及相关解决方案——允许开发者使用不同方法(乐观 vs 零知识)启动自己的 Layer-2 (L2) 或 Layer-3 (L3) 链。这些框架共享一种模块化理念:它们将执行、结算、数据可用性和共识等关注点分离,从而能够对每个组件进行定制。本报告将从数据可用性选项、定序器设计、费用模型、生态系统支持等关键维度比较这些框架,并审视它们在公共和企业环境中的架构、工具、开发者体验和当前采用情况。
比较概览
下表总结了每个框架的几个核心特性:
方面 | OP Stack (Optimism) | ZK Stack (zkSync) | Arbitrum Orbit | Polygon CDK (AggLayer) |
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Rollup 类型 | 乐观 Rollup | 零知识 (有效性) | 乐观 Rollup | 零知识 (有效性) |
证明系统 | 故障证明 (欺诈证明) | ZK-SNARK 有效性证明 | 故障证明 (欺诈证明) | ZK-SNARK 有效性证明 |
EVM 兼容性 | EVM 等效 (geth) | 高 – zkEVM (基于 LLVM) | EVM 等效 (Arbitrum Nitro) + 通过 Stylus 支持 WASM | Polygon zkEVM (EVM 等效) |
数据可用性 | 以太坊 L1 (链上);可插拔的 Alt-DA 模块 (Celestia 等) | 以太坊 L1;也支持链下 Validium 选项 (Celestia, Avail, EigenDA) | 以太坊 L1 (rollup) 或 AnyTrust 委员会 (链下 DAC);支持 Celestia, Avail | 以太坊 L1 (rollup) 或链下 (通过 Avail 或 Celestia 实现 validium);可能混合使用 |
定序器设计 | 单一定序器 (默认);可通过定制实现多定序器。Superchain 的_共享定序器_愿景 (未来)。 | 可配置:可以是中心化的或去中心化的;支持 L1 优先队列。 | 可配置:单一运营商或去中心化验证者。 | 灵活:单一定序器或多个验证者 (例如 PoS 委员会)。 |
定序器访问权限 | 目前是中心化的 (每个 OP 链的定序器由其运营商运行);尚未无需许可。计划为 OP 链建立一个共享、无需许可的定序器网络。L1 备用队列允许在定序器故障时进行无需信任的交易提交。 | zkSync Era 使用中心化定序器 (Matter Labs),但 ZK Stack 允许自定义定序器逻辑 (甚至外部共识)。支持 L1 优先排序以保证公平性。去中心化定序器选项正在开发中。 | Arbitrum One 使用中心化定序器 (Offchain Labs),通过 L1 收件箱实现故障转移。Arbitrum Orbit 链可以运行自己的定序器 (最初是中心化的) 或 建立一个验证者集合。BoLD 升级 (2025 年) 实现了无需许可的验证,以去中心化 Orbit 链。 | Polygon zkEVM 最初使用单一定序器 (Polygon Labs)。CDK 允许启动一个带有需许可验证者集合或其他共识机制的链以实现去中心化。许多 CDK 链为了简单起见从中心化开始,并有路线图计划后续由社区运营定序器。 |
手续费代币 | 基于 OP 的 L2 默认使用 ETH (以简化用户体验)。技术上支持自定义 gas 代币,但大多数 OP 链选择 ETH 或标准代币以实现互操作性。(OP Stack 最近的指导意见倾向于在 Superchain 中使用通用代币)。 | 支持自定义基础代币 – 开发者可以选择 ETH 或任何 ERC-20 作为原生 gas。(这种灵活性使得基于 zkSync 的链能够建立项目特定的经济模型。) | 支持自定义 gas 代币 (2023 年末升级)。链可以使用 ETH、Arbitrum 的 ARB 或自己的代币支付费用。示例: Ape Chain 使用 APE 作为 gas。 | 支持自定义原生代币。许多 Polygon CDK 链使用 MATIC 或其他代币作为 gas。Polygon 的生态系统鼓励使用 MATIC 以保持跨链一致性,但并非强制要求。 |
手续费模型与成本 | 用户支付 L2 gas (由定序器收取) 加上 L1 数据发布成本。定序器必须将交易数据 (calldata 或 blobs) 发布到以太坊,因此一部分费用用于支付 L1 gas。收入分享: Superchain 中的 OP 链承诺将约 2.5% 的收入贡献给 Optimism Collective (用于资助公共产品)。 | 用户支付的费用 (通常是 ETH 或选定的代币) 覆盖了 L1 证明验证和数据成本。协议层面没有对费用征收“税”——每个链的定序器保留收入以激励运营商。ZK 证明者成本是一个因素:运营商可能会收取稍高的费用或使用高效的证明者来管理成本。最终性很快 (无延迟),因此用户不需要第三方快速退出。 | 用户支付 gas (ETH 或链的代币),覆盖 L2 执行 + L1 批处理成本。定序器/验证者保留费用收入;没有强制向 Arbitrum DAO 或 L1 分享收入 (除了 L1 gas 成本)。为避免乐观 Rollup 的 7 天延迟,许多 Orbit 链集成了流动性提供商或官方快速提款桥 (Arbitrum 通过流动性网络支持某些 Orbit 链的 15 分钟快速退出)。 | 用户支付的 gas 费用覆盖了证明和发布成本。定序器或验证者赚取这些费用;Polygon 不对 CDK 链的收入征收任何租金或税。使用链下 DA (validium 模式) 可以将费用降低超过 100 倍 (将数据存储在 Celestia 或 Avail 而非以太坊),但会带来一些信任假设。 |
表格:OP Stack、zkSync 的 ZK Stack、Arbitrum Orbit 和 Polygon CDK 关键技术特性高层比较。
数据可用性层
数据可用性 (DA) 是 Rollup 存储其交易数据的地方,以便任何人都可以重建链的状态。所有这些框架都支持使用以太坊 L1 作为 DA (在以太坊上发布 calldata 或 blob 数据以获得最高安全性)。然而,为了降低成本,它们也允许替代的 DA 解决方案:
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OP Stack: 默认情况下,OP 链在以太坊上发布数据 (作为 calldata 或 blobs)。得益于模块化的“Alt-DA”接口,OP Stack 链可以轻松地接入其他 DA 层。例如,一个 OP 链可以使用 Celestia (一个专用的 DA 区块链) 而不是以太坊。2023 年,OP Labs 和 Celestia 发布了一个测试版,其中一个 OP Stack rollup 在以太坊上结算 ,但将批量数据存储在 Celestia 上。这在继承 Celestia 数据可用性保证的同时降低了费用。总的来说,任何 EVM 或非 EVM 链——甚至是比特币或中心化存储——都可以配置为 OP Stack 中的 DA 层。(当然,使用安全性较低的 DA 是以牺牲部分安全性为代价来换取成本。) 以太坊仍然是生产环境中 OP 链的主要选择,但像 Caldera 的 Taro 测试网这样的项目已经展示了使用 Celestia DA 的 OP Stack。
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ZK Stack (zkSync Hyperchains): ZK Stack 提供rollup 和 validium 两种模式。在 rollup 模式下,所有数据都在链上 (以太坊)。在 validium 模式下,数据保存在链下 (只有有效性证明在链上)。Matter Labs 正在将 Avail、Celestia 和 EigenDA 集成为 ZK Stack 链的一流 DA 选项。这意味着一个 zkSync Hyperchain 可以将交易数据发布到 Celestia 或由 EigenLayer 驱动的网络,而不是 L1,从而大幅提高吞吐量。他们甚至提出了 volition 的概念,即链可以根据每笔交易决定是将其作为 rollup (链上数据) 还是 validium (链下数据) 处理。这种灵活性允许开发者在安全性和成本之间取得平衡。例如,一个游戏 hyperchain 可能会使用 Celestia 廉价地存储数据,同时依赖以太坊进行定期证明。ZK Stack 的设计通过节点软件中的 DA 客户端/调度器组件使 DA 可插拔。总的来说,以太坊仍然是默认选项,但 zkSync 的生态系统强烈强调模块化 DA 以实现“超大规模”吞吐量。
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Arbitrum Orbit: Orbit 链可以在 Arbitrum 的两种数据模式之间选择:rollup (数据发布在以太坊上) 或 AnyTrust (数据可用性委员会)。在 Rollup 配置中,Orbit L3 会将其 calldata 发布到 L2 (Arbitrum One 或 Nova) 或 L1,以更高的成本继承完全的安全性。在 AnyTrust 模式下,数据由一个委员会保存在链下 (如 Arbitrum Nova 中所用,它使用一个数据可用性委员会)。这大大降低了高交易量应用 (游戏、社交) 的费用,但代价是信任一个委员会 (如果_所有_委员会成员合谋扣留数据,链可能会停止)。除此之外,Arbitrum 也在与新兴的模块化 DA 网络集成。值得注意的是,Celestia 和 Polygon Avail 被支持作为 Orbit 链的替代 DA 层。像 AltLayer 这样的项目也致力于开发使用 EigenDA (EigenLayer 的 DA 服务) 的 Orbit rollup。总而言之,Arbitrum Orbit 提供了灵活的数据可用性:通过以太坊在链上,通过 DAC 或专门的 DA 链在链下,或混合模式。许多 Orbit 的采用者选择 AnyTrust 以节省成本,特别是如果他们有一组已知的验证者或合作伙伴来确保数据可用。
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Polygon CDK: Polygon 的 CDK 在 DA 方面本质上是模块化的。一个 Polygon CDK 链可以作为 rollup (所有数据在以太坊上) 或 validium (数据在独立的网络上) 运行。Polygon 有自己的 DA 解决方案,名为 Avail (一个用于数据可用性的区块链),CDK 链可以使用 Avail 或任何类似的服务。2024 年末,Polygon 宣布将 Celestia 直接集成到 CDK 中——使 Celestia 成为工具包中一个“易于插拔”的 DA 选项。该集成预计在 2024 年初完成,使 CDK 链能够无缝地将压缩数据存储在 Celestia 上。Polygon 指出,与将所有数据发布到以太坊相比,使用 Celestia 可以将交易费用降低超过 100 倍。因此,CDK 链的创建者可以简单地将 DA 模块切换到 Celestia (或 Avail) 而不是以太坊。一些 Polygon 链 (例如 Polygon zkEVM) 目前将所有数据发布到以太坊 (以获得最大安全性),而其他链 (可能是一些企业链) 则作为带有外部 DA 的 validium 运行。CDK 也支持**“混合”模式**——例如,关键交易可以上以太坊,而其他交易则上 Avail。这种模块化的 DA 方法符合 Polygon 更广泛的 Polygon 2.0 愿景,即多个由 ZK 驱动的链具有统一的流动性但数据后端各不相同。
总而言之,所有框架都在不同程度上支持多个 DA 层。以太坊仍然是 DA 的黄金标准 (特别是在 EIP-4844 带来的 blob 空间使链上数据更便宜之后),但新的专用 DA 网络 (Celestia, Avail) 和方案 (EigenLayer 的 EigenDA, 数据委员会) 正在被全面采纳。这种模块化使得 2025 年的 rollup 创建者可以通过简单地配置不同的 DA 模块,而不是从头构建一个新链,来在成本和安全性之间做出权衡。
定序器设计与去中心化
定序器是为 rollup 排序交易并生成区块的节点 (或节点集)。定序器的设计方式——中心化 vs 去中心化,无需许可 vs 需许可——影响着链的吞吐量和信任假设:
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OP Stack (Optimism): 目前,大多数 OP Stack 链运行一个由链的核心团队或赞助商运营的单一定序器。例如,Optimism 主网的定序器由 OP Labs 运行,而 Base 的定序器由 Coinbase 运行。这带来了低延迟和简单性,但代价是中心化 (用户必须信任定序器公平地包含他们的交易)。然而,Optimism 内置了信任最小化的机制:有一个 L1 交易队列合约,用户可以在以太坊上提交交易,而定序器_必须_将这些交易包含在 L2 链中。如果定序器宕机或审查交易,用户可以依赖 L1 最终被包含 (尽管会有一些延迟)。这为恶意或失败的定序器提供了一个安全阀。在去中心化方面,OP Stack 是模块化的,理论上允许多个定序器——例如,可以使用 OP Stack 代码实现一个基于轮询或权益证明的区块提议者集合。实际上,这需要定制,并且不是开箱即用的配置。长期的 Superchain 路线图设想为所有 OP 链提供一个共享定序器,这将是一组验证者同时为多个链排序交易。共享定序器可以实现跨链原子性并减少整个 Superchain 的 MEV。截至 2025 年,它仍在开发中,但 OP Stack 的设计并不排除接入这样的共识机制。目前,定序器操作仍然是需许可的 (由白名单实体运行),但 Optimism 治理计划在技术和经济条件成熟时将其去中心化 (可能通过质押或委员会轮换)。简而言之:OP Stack 链从中心化排序开始 (以 L1 作为后备),并规划了一条逐步去中心化的路径 (从“阶段 0”到“阶段 2”的成熟度,无需辅助轮)。
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ZK Stack (zkSync Hyperchains): zkSync Era (L2) 目前使用由 Matter Labs 运营的中心化定序器。然而,ZK Stack 的构建允许新链采用各种排序模式。选项包括中心化定序器 (易于启动)、去中心化定序器集合 (例如,多个节点就排序达成共识)、来自 L1 的优先交易队列,甚至是外部定序器服务。在 Matter Labs 的弹性链愿景中,链保持独立,但互操作性由 L1 合约和“ZK 路由器/网关”处理——这意味着每个链可以选择自己的定序器模型,只要它满足提交状态根和证明的协议。因为 ZK-rollup 不需要 L2 上的共识来保证安全性 (有效性证明确保正确性),所以去中心化定序器更多地是关于活性和抗审查性。一个 Hyperchain 可以实现一个轮询的区块生产者,甚至可以为其定序器接入一个高性能的 BFT 共识。话虽如此,运行单一定序器要简单得多,并且在初期仍然是常态。ZK Stack 文档提到,一个链可以使用**“外部协议”进行排序——例如,可以想象使用 Tendermint 或 SU 共识作为区块生产者,然后为这些区块生成 zk 证明。此外,像其他框架一样,zkSync 有一个 L1 优先队列机制:用户可以向 zkSync 合约发送带有优先费的交易,以保证 L1->L2 的及时包含 (减轻审查)。总的来说,在 zkSync 链上尚未实现无需许可的参与**排序 (生产环境中没有公开的槽位拍卖或基于质押的定序器选择),但架构为其留下了空间。随着有效性证明的成熟,我们可能会看到由社区运营的定序器节点共同决定排序的 zkSync 链 (一旦性能允许)。
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Arbitrum Orbit: 在 Arbitrum One (主 L2) 上,定序器是中心化的 (由 Offchain Labs 运行),尽管链的状态进展最终由 Arbitrum 验证者和欺诈证明来管理。Arbitrum 同样为用户提供了一个 L1 队列作为应对定序器问题的后备。在 Orbit (L3 框架) 中,每个 Orbit 链可以有自己的定序器或验证者集合。Arbitrum 的 Nitro 技术包含了运行带有去中心化定序器的 rollup 的选项:本质上,可以有多方运行 Arbitrum 节点软件并使用领导者选举 (可能通过未来的 Arbitrum 无需许可的权益证明链,或自定义机制)。开箱即用的 Orbit 链迄今为止大多是中心化的 (例如,Xai 游戏链由一个基金会与 Offchain Labs 合作运营)——但这只是配置和治理的问题。一个值得注意的进展是在 2025 年初引入的 BoLD (有界流动性延迟),这是一个使 Arbitrum 验证更加无需许可的新协议。BoLD 允许任何人成为链 的验证者 (证明者),在固定的时间框架内解决欺诈挑战,无需白名单。这使 Arbitrum 更接近无需信任的操作,尽管定序器角色 (日常排序交易) 可能仍然是指定的或选举的。Offchain Labs 表示在 2024-2025 年将重点推进 Arbitrum 的去中心化。我们也看到多定序器的努力:例如,一个 Orbit 链可以使用一个由已知定序器组成的小委员会来获得一些容错能力 (一个宕机,另一个继续)。另一个角度是为 Orbit 链提供共享定序器的想法,尽管 Arbitrum 没有像 Optimism 那样强调这一点。相反,互操作性是通过 L3 在 Arbitrum L2 上结算并使用标准桥来实现的。总而言之,Arbitrum Orbit 在定序器设计上提供了灵活性 (从一个实体到多个),并且随着技术和社区治理的成熟,趋势是开放验证者/定序器集合。今天,可以说 Orbit 链从中心化开始,但有实现无需许可验证的路线图。
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Polygon CDK: Polygon CDK 链 (在 2024 年末有时被统称为“AggLayer”) 同样可以选择其定序器/共识设置。Polygon 的 zkEVM 链 (由 Polygon Labs 运营) 最初使用单一定序器和中心化证明者,并计划逐步将两者去中心化。CDK 作为模块化框架,允许链插入一个共识模块——例如,可以启动一个带有权益证明验证者集合的 CDK 链来生产区块,从而从第一天起就实现排序的去中心化。事实上,Polygon 早期的框架 (Polygon Edge) 被用于使用 IBFT 共识的需许可企业链;CDK 链可以采取混合方法 (运行 Polygon 的 zkProver,但由一个节点委员会提议区块)。默认情况下,许多 CDK 链可能会为了简单起见使用单一运营商,然后在扩展时采用共识机制。Polygon 也在通过 AggLayer 中心探索共享定序器或聚合器的概念,该中心旨在连接所有 Polygon 链。虽然 AggLayer 主要处理跨链消息和流动性,但它未来可能会演变成一个共享排序服务 (Polygon 联合创始人曾讨论过将定序器去中心化作为 Polygon 2.0 的一部分)。总的来说,无需许可尚未实现——除非项目允许,否则无法自发成为某个 CDK 链的定序器。但像 dYdX V4 (正在构建一个带有某种形式去中心化共识的独立链) 等项目显示了对基于验证者的 L2 的需求。Polygon CDK 在技术上使得拥有多个区块生产者成为可能,但具体实现留给了链的部署者。预计随着更多企业和社区启动 CDK 链,Polygon 将推出更多关于去中心化定序器的指导或甚至基础设施。
总结定序器比较:所有框架目前在其线上部署中都依赖于相对中心化的定序器模型,以确保效率。然而,每个框架都提供了一条去中心化的路径——无论是通过共享排序网络 (OP Stack)、可插拔共识 (CDK, ZK Stack),还是无需许可的验证者 (Arbitrum 的 BoLD)。下表突出了定序器设计:
定序器设计 | OP Stack | ZK Stack (zkSync) | Arbitrum Orbit | Polygon CDK |
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默认运营商模型 | 单一定序器 (项目运营) | 单一定序器 (Matter Labs 或项目运营) | 单一定序器 (项目运营/Offchain Labs) | 单一定序器 (项目或 Polygon 运营) |
去中心化选项 | 是 – 可定制共识,例如多定序器或未来的共享集合 | 是 – 可配置;可集成外部共识或优先队列 | 是 – 可配置;可使用多验证者 (AnyTrust 委员会或自定义) | 是 – 可集成 PoS 验证者或 IBFT 共识 (项目选择) |
无需许可参与 | 计划中:Superchain 共享定序器 (尚未上线)。欺诈证明者在 L1 上是无需许可的 (任何人都可以挑战)。 | 尚未实现 (尚无公开的定序器拍卖)。有效性证明不需要挑战者。社区可以运行只读节点,但除非被选中,否则不能生产区块。 | 新兴:BoLD 使任何人都能验证欺诈证明。定序器仍由链选择 (未来可能通过 DAO)。 | 尚未实现。定序器由链所有者指定,或验证者是需许可/质押的。Polygon 的路线图最终包括社区验证。 |
抗审查性 | L1 队列确保用户交易被包含。辅助轮治理可以否决定序器的不当行为。 | L1 优先队列确保交易被包含。Validium 模式需要信任 DA 委员会的数据可用性。 | L1 收件箱确保在定序器停滞时交易被包含。DAC 模式需要至少 1 个诚实的委员会成员提供数据。 | 取决于链的共识 – 例如,如果使用验证者集合,需要至少 2/3 诚实。Rollup 模式的后备是 L1 以太坊包含。 |
如上所示,Optimism 和 Arbitrum 都包含链上后备队列,这是一个强大的抗审查特性。基于 ZK 的链依赖于定序器无法伪造状态 (得益于 ZK 证明),但如果它进行审查,治理可以任命一个新的定序器——这个领域仍在完善中。2025 年的趋势是,我们可能会看到更多去中心化的定序器池和可能的共享定序器网络上线,以补充这些 RaaS 框架。每个项目都在积极研究这一点:例如,Astria 等正在构建通用的共享排序服务,而 OP Labs、Polygon 和 Offchain 都提到了去中心化定序器角色的计划。