从OP Stack的技术要点看coinbase的Base方案在技术实现方面的特点

作者：fairyproof

近日，闻名买卖所Coinbase发布新闻，宣告上线自己开发的以太坊第二层扩展体系Base[1]。该消息旋即在业界引发热议和评论。

依据Coinbase的官方通稿[1]，现在上线的Base版别为其测试网，该体系依据Optimism[2]的OP Stack[3]技能开发。

然而现在热议和评论较为集中的点首要在其商业布局和生态规划，对其技能架构特色的评论尚不多见，或有但也仅限于较为表层的论说。

Fairyproof技能团队尝试从Base所依据的技能栈OP Stack讨论Base体系的特色及其在安全方面值得重视的要点。

首要咱们看看OP Stack技能栈的一些根本特色。

OP Stack是Optimism团队开发的用于构建第二层扩展体系的一个技能栈。其架构图如下所示：

官方文档[3]对这个技能架构进行了解说，咱们以为比较重要的特色有如下几点：

1. OP Stack的技能迭代及兼容性

这个技能栈依照Optimism官方的说法分为两阶段完成，第一个是现阶段的Bedrock，第二个是下阶段的Superchain。架构图中用圆圈标注的组件依照Optimism的官方说法是提议开发的，故而较大或许是现在正在开发而在下一阶段即Superchain阶段要发布的组件。

虽说这套技能栈的迭代分了两个阶段，但依据官方文档描述，现阶段完成的Bedrock版别将能很好地兼容下一阶段的Superchain版别。

然而官方文档中也说到，开发者能够对依据Bedrock的OP Stack代码进行修正，开发定制化的第二层扩展计划，但这套定制的第二层扩展计划却有或许无法与未来的Superchain兼容。那么究竟对OP Stack的哪部分组件或架构进行定制化修正会产生兼容性方面的问题呢？官方文档却没有具体描述的描述。

2. OP Stack运转机制中的中心化问题

对区块链体系而言，保持运作和技能架构方面的去中心化对其整体安全而言是具有重要意义的。在比特币的白皮书中，中本聪就将去中心化放在了极其重要的方位。因为这是确保体系避免单点失效和受到攻击的一个重要措施。

依据OP Stack的官方文档，当时的完成计划在两方面存在中心化运作的问题，一个是买卖的排序（Sequencing），另一个是验证者（Attestor）的遴选。

在OP Stack架构中，现在存在中心化运作的环节首要在买卖的排序（Sequencing）。这个作业是由排序器（Sequencer）完成的。

在当时OP Stack的完成中，排序器（Sequencer）默许的设置为只要一个排序器，它为整个Optimism体系中的买卖进行排序。这显然是较为中心化的运作方法。

除此以外，官方文档还说到有另一种方法是从多个排序器中选取一个履行买卖的排序使命。这是未来Superchain体系旨在完成的计划。这个计划如若施行则能够进一步去除排序中存在的中心化运作问题。

除排序之外，验证者机制中也存在类似问题。

OP Stack当时完成的是过错证明（Fraut Proofs）机制。在这种机制中，当超越必定阈值的验证者（Attestor）提交的状况证明和体系向以太坊提交的状况不吻合时即可证明体系向以太坊提交的状况无效。

然而在OP Stack的官方文档中，并没有说到这些验证者（Attestator）是预先选定的还是能够无需答应任何人都能够参加的。

咱们预估大概率现在的验证者是由团队预先选择的。假如是这样，则当时的验证者也存在中心化运作的问题。

对此，团队提出未来建议完成的计划是“Fault Proof Optimistic Settlement”。官方文档中说这个机制选用了无需答应的验证机制，但具体是如何完成的则没有发布细节。

3. 证明机制的可扩展性

在当时盛行的两大Rollup计划中，无论是Optimistic还是ZK，它们都需求向以太坊主网提交证明。前者提交的是过错证明（Fault Proofs或Fraud Proofs），后者提交的是有用证明（Validity Proofs）。

在OP Stack中，证明的完成实在清算层（Settlement Layer）完成的。当时完成的证明是过错证明计划（Fault Proofs），更具体地说，是依据Attestation的过错证明（Attestation Based Fault Proofs）。

可是在Optimism团队的规划中，未来这部分也能够支撑有用证明（Validity Proofs）。至于什么时候会支撑有用证明，依据官方文档，需求等到依据零常识证明的ZK计划老练之后。

由此可见，OP Stack在这方面为可扩展性留下了幻想空间，未来的Optimism体系（Superchain）是有或许同时支撑两种证明计划的。

4 第二层体系的安全性及活跃度

OP Stack在其官方文档中对第二层扩展体系的可靠性提出了两个衡量标准：安全性（Security）和活跃度（Liveness）。

体系的安全性由证明体系来确保，体系的活跃度由第二层体系是否能正常向（以太坊）主网提交买卖来衡量。

在依据OP Stack架构的体系中，当排序器（Sequencer）无法正常作业时，为了确保第二层体系依然能够正常向以太坊主网提交买卖，体系是支撑寻觅其它可正常作业的Sequencer提交买卖的。

在愈加紧急的情况下，当第二层体系连接以太坊主网的桥接功用被冻住时（即体系的活跃度无法确保时），用户在区块链主网的财物会被冻住。这是为了确保即便在活跃度失效的情况下，用户的（财物）安全依然能得到确保。

这体现了团队对于安全性和活跃度两者进行权衡的成果：安全性要高于活跃度。

5. 体系的管理

在架构图中有一个层是管理层（Governance Layer）。这个管理层在官方的规划中是一个去中心化的安全委员会（decentralized security council）。这个委员会未来能够更新Superchain中每个Chain的Attestators、晋级合约、紧急暂停Superchain的桥等功用。

这个委员会有着强壮的控制权。

可是这个委员会如何组件、如何运作在当时的官方文档中没有泄漏更多细节。

咱们以为在这个委员会中运用链上的多签钱包或许链下的MPC技能以避免权限外泄或入侵或许是项目方会选用的方法。

以上罗列的几点是咱们人为OP Stack技能栈中比较重要的特色和要素。因为Base体系将依据OP Stack构建，因而Base体系也将承继上述特色。但除此以外，咱们以为Base体系中也有一些特殊的细节值得讨论。

因而接下来，咱们再看看Base体系中某些特殊的细节及或许的完成计划。

依据Coinbase发布的官方文档[1]，咱们着重比较重视下列几点：

一Base体系中费用的付出币种

Coinbase在官方文档中揭露表明体系未来不会发行代币，但体系及其运转在体系中的各种运用向以太坊主网提交买卖时是要向以太坊付出手续费的。因而那最直接、最简洁的方法便是向运转在Base上的运用收取ETH以付出以太坊的手续费。因而，未来当项目方在Base上部署运用或许用户和Base上的运用交互时付出的费用将很有或许是直接付出ETH。

二Base体系中的无需答应涉及到的角色

Coinbase表明Base这个第二层扩展体系对用户而言将是无需答应的。

在这里，Fairyproof技能团队所了解的用户是指在Base上部署项目的项目团队和与这些项目进行交互的用户。对这些用户而言，他们是能够无需答应地进行他们的上述活动的。

但Base本身作为第二层扩展体系，体系本身也有一些角色是需求参加者的，这些参加者首要起到维护体系安全、确保体系正常运作。在以太坊主网，这类参加者最典型的便是验证者（Validator），而在第二层扩展中，这类参加者最典型的便是负责买卖排序的排序器（sequencer）以及负责验证状况的验证者（Attestor）。

那是否一切人都能够无需答应地作为排序器和状况验证者呢？Fairyproof团队以为在现在的Base计划中，尚不具有此条件。较大或许现在依然会运用经过认证指使的排序器和状况验证者。

三Base体系对以太坊虚拟机（EVM）以及账户笼统的支撑和完成方法

官方文档说到Base是彻底兼容以太坊虚拟机（EVM）的。所谓兼容以太坊虚拟机意味着以太坊上能够运转的一切程序可直接或仅作细微修正即可在Base上运转。这一点承继了Optimism或许说OP Rollup技能流派的特色，很便于现在运转在以太坊上的各类项目方直接迁移他们的项目进入Base生态。

Coinbase团队在这里点出了Base对账户笼统的支撑，但并没有对此给出具体的细节。

对此，咱们的推测如下：

现在以太坊标准体系（EIP）中，对账户笼统的完成给出了多种计划，比较典型的有EIP-2938[4]、EIP-4337[5]。然而EIP-2938涉及到对以太坊一致层的修正，而EIP-4337则只需求在智能合约层面完成即可。显然在智能合约层面完成对账户笼统的支撑是最便捷、高效的计划。

此外，另一个闻名的第二层扩展体系zkSync[6]也在其现在的版别中完成了对账户笼统的支撑，并且在其官方文档[7]中理解指出其完成计划非常类似EIP-4337。

因而，咱们以为Base对账户笼统的完成较大概率是依据EIP-4337的完成计划。

四Base对跨链的支撑

官方文档说到Base不只连接以太坊，并且连接其它的二层扩展计划甚至其它的区块链主网（Layer 1）如Solana等。

这意味Base将具有各类跨链功用。这些跨链所包括的规模将不只限于现在比较盛行的区块链主链之间的跨链，还将包括暂未大规模完成及推广的以太坊第二层扩展体系之间的跨链。

关于区块链主链之间的跨链，现在OP Stack揭露的官方文档好像并没有提供太多的细节，或许这部分内容现在暂不便利揭露。因而咱们以为Base说到的区块链主链跨链这个功用要么是依据OP Stack暂未揭露的内容，要么是Base自行待开发的功用。

而关于第二层扩展之间的跨链，咱们以为能够分为三类：Optimistic Rollup体系之间的彼此跨链、ZK Rollup体系之间的彼此跨链、Optimistic Rollup和ZK Rollup之间的跨链。

现在关于ZK Rollup体系之间的跨链以及OP Rollup和ZK Rollup之间的跨链很少有团队提出相应的解决计划。而对OP Rollup之间的跨链，OP Stack的揭露文档说到未来依据Superchain架构完成的第二层扩展体系之间是能够完成便利的跨链的。

因而咱们以为Base体系说到要完成的第二层扩展体系之间的跨链现在是指依据Superchain架构完成的第二层扩展体系之间的跨链。这是最简单完成也最快能完成的功用。

五Base的去中心化及完成方法

官方文档说到Base将是去中心化的，可是会分阶段履行。

依据OP Stack的官方文档，现在完成的第二层扩展体系计划中，Sequencer是用中心化方法指定的。OP Stack也说到未来会将Sequencer的指定机制去中心化（比方选用轮询方法）。

咱们以为这也是Base进化的方向，会将现在OP Stack中参加体系维护的中心化参加者（比方Sequencer、Attestor等）逐步去中心化。当这些参加者逐步去中心化之后，意味着一个角色有多个提名人有资历参加。而这些参加者要参加活动，依照一般POS机制的规律，他们将需求典当代币。

在当下的以太坊生态和Optimism生态中，在以太坊主网层面作为典当的财物是ETH，在Optimism层面作为典当的财物是OP代币。

那Base体系或许典当的加密财物是什么呢？

Coinbase表明不会为Base发行代币，因而咱们依据以太坊主网和Optimism体系的典当财物判别，在Base体系中未来当完成进一步去中心化后参加者需求典当的加密财物较大或许是ETH或OP代币。

综上所述，咱们以为依据OP Stack的Base体系在可扩展性方面具有了杰出的潜质，未来假如能在买卖排序和状况验证方面引进进一步的去中心化机制躲避体系的单点故障问题、运用多签钱包或MPC技能管理安全委员会的权限以保证权限安全，将使得这个体系在技能和运作上愈加安全、可靠、可信。

参考文献：

[1] Introducing Base, https://www.coinbase.com/blog/introducing-base

[2] Optimism, https://www.optimism.io/

[3] Welcome to the OP Stack, https://stack.optimism.io/

[4] EIP-2938, https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-2938

[5] EIP-4337, https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-4337

[6] zkSync, https://zksync.io/

[7] Account Abstraction Support,

https://era.zksync.io/docs/dev/developer-guides/aa.html#prerequisites

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