详解 Optimism Bedrock 系列 1 - 概述

Bedrock 升级概述

Onther 旨在为当前对 Optimism 和以太坊生态系统的发展感兴趣的开发者提供有价值的信息。

图。Bedrock (来源：Optimism)

本文是 Onther 计划发布的“Optimism Bedrock Wrap-Up Series”系列文章的第一篇。它概述了 Bedrock 升级、其组件以及在其层中部署的智能合约。

考虑到该系列的互连性，我们建议按顺序阅读这些文章，以便获得连贯的理解。

系列 1. Bedrock 升级概述：它提供了 Bedrock 升级、其组件以及在其层中部署的智能合约的概述。 Optimism Bedrock 总结系列 1

系列 2. Bedrock 升级以来的主要变化： 在本节中，我们的目标是阐明 Bedrock 升级引入的重大变化，为全面理解奠定基础，从而顺利阅读本系列接下来的部分。

Optimism Bedrock Wrap-Up Series 2 Bedrock 升级的主要变化

系列 3. 存款/取款流程分析： 我们将对存款/取款流程进行逐步分析，揭示其各层中的核心代码逻辑。

Optimism Bedrock Wrap Up Series 3 存款/取款流程

系列 4. 区块推导： 一旦在 Layer 2（Optimism 主网）上生成区块，系统就会启动一个过程，将这些区块 Roll-up 到 Layer 1。随后，在区块推导阶段，仅使用已 Roll-up 的数据重建 L2 区块。我们将提供详细的步骤指导，并在此过程中进行代码检查。

Optimism Bedrock Wrap-Up Series 4 分析区块推导流程

系列 5. Optimism Bedrock 组件的角色和行为： 作为本系列的最后一部分，我们将全面检查 Op-Batcher 和 Op-Proposer 的角色和操作逻辑。

Optimism Bedrock Wrap-Up Series 5 Optimism Bedrock 的基本组件的角色和行为

介绍

Bedrock 升级（截至撰写本文之日，六个月前进行）标志着 Optimism 的 Layer 2 解决方案的变革性进步。“Bedrock”一词表示构成大陆地壳的一组岩石。这种比喻用于表达为构想的“SuperChain”奠定必要基础的概念，“SuperChain”是 Optimism 生态系统中的一个重要大陆。

图。Superchain（来源：Optimism）

SuperChain 体现了 Optimism“将人们联系在一起”的基本价值观，并作为一个去中心化的区块链平台，由建立在 Optimism 的 OP Stack 之上的多个 L2 链组成。值得注意的是，Coinbase 的 Base 和 Binance 的 opBNB 等各种 L2 解决方案最近已集成到 OP 生态系统中，从而促进了持续的协作。

Optimism Bedrock 升级的终极使命

图. OP STACK 和逐层模块化结构 (来源：Optimism)

1. 快速的交易速度： 目标是最大限度地减少与用户交易传输相关的延迟，从而确保便利性和可靠性。Bedrock 升级已显著将存款延迟从 10 分钟缩短至 3 分钟以内。
2. 增强的可扩展性： 系统每秒处理大量交易的能力对于为用户提供低费用至关重要。在 Bedrock 升级之前，Optimism 在 Layer 1 上的智能合约中处理 Layer 2 交易结果。但是，Bedrock 通过将结果存储在 EOA 中并采用批量压缩来优化此过程，从而节省了 40% 以上的 Gas 费用。
3. 模块化： Optimism 的设计理念围绕着模块化负责共识、执行和交易最终性的层。这种方法降低了复杂性，并有助于并行功能的实现。反过来，这使得在 Optimism 模块中直接实现复杂的软件成为可能，从而促进了各种 DApp 的多功能性和 Optimism 链上的结构简化（例如，OP Stack、Superchain）。
4. EVM 兼容性： Optimism 致力于维护以太坊协议标准，这在其为 Bedrock 创建的 op-geth 客户端中可见。除了以太坊的“geth”客户端之外，还为 Rollup 功能添加了最少的逻辑。与以太坊 EVM 相比，目前 Optimism 中的 OVM 仅显示出较小的差异，总计约 1-2 千行代码。这种战略方法旨在简化主网开发者向 Optimism 生态系统的过渡，突出与以太坊客户端软件的最小差异（例如，L2geth、代码重用、推导）。
5. 去中心化的潜力： 如果我们要指出 Optimism 目前存在的局限性，那就是 Sequencer 的中心化。目前，还没有 Roll-up 解决方案能够完全实现 Sequencer 的去中心化（网络的平稳运行归功于 Sequencer 的中心化）。作为回应，Optimism 正在积极计划通过引入多个实例来实现 Sequencer 的去中心化。一旦成功实施，这将开放参与网络的机会，任何感兴趣的人都可以成为 L2 区块生产者。

逐层组件

图。按 Bedrock 层组件之间的相关性（来源：Optimism)

OptimismPortal: OptimismPortal 是一个负责处理存款和取款的合约。

• 对于存款，它向 Rollup-Node 启动一个存款请求交易（DepositTransaction 事件）。在此处存入的以太坊/ERC-20 代币在 L1 上经过锁定过程，然后通过存款交易在 L2 上铸造。
• 对于取款，它负责从 L2 检索取款交易。在此过程中，它会监督取款验证过程中发件人（取款人，L2Sender）的取款状态，管理整个过程直到取款完成。
• OptimismPortal 可以由 Guardian（有权暂时暂停存款和取款的地址）暂时暂停或恢复。

BatchInbox: BatchInbox 是 Sequencer 存储交易批次的 L1 地址。它用作 L2 上处理的所有交易批次的存储库，充当 L2 交易数据的存储。此处的批次可以被认为是“优化的交易”的集合。交易批次包括交易的完整详细信息，例如 L2 交易的 calldata 和时间戳。

• BatchInbox 充当 Legacy Optimism 的 CanonicalTransactionChain (CTC) 合约的替代方案。与 CTC 合约相比，BatchInbox 采用 EOA 地址，从而通过避免执行 EVM 代码来降低 Gas 成本。

L2OutputOracle: L2OutputOracle 是一个存储在 L2 上生成的每个区块的输出根（状态根）的存储。Proposers 定期查询 L2 链的最新输出根并将其存储在此合约中。

• L2OutputOracle 充当 StateCommitmentChain (SCC) 合约的替代方案。

L2 组件

Rollup-Node(OP-Node: Sequencer / Verifier): Rollup-Node 有两个主要角色，即充当负责区块创建的 Sequencer 和充当验证区块的 Verifier。

图. Rollup-Node 的两个角色 [验证器（蓝色），定序器（红色）]（来源：Optimism)

Sequencer 模式： 必须考虑两种类型的交易：一种是来自 L1 的存款交易，每当发生存款时，都会通过 OptimismPortal 收到。另一种是不来自 L1 但在 L2 本身内生成的交易（例如，来自 L2 DApp 的交易或 L2 帐户之间的交易）。

• 目前，这两种交易类型协同工作以在 L2 链上形成一个新区块。Sequencer 采用 Engine API 来传输与新区块相关的数据，并且 Execution Engine 最终生成该区块并将其合并到 L2 链中。

Verifier 模式： Verifier 将自己构建的链的输出根与 Sequencer 提交的 L2OutputRoot 进行比较。

• 通过获取 L1 上的 Rollup 数据，Rollup-Node 独立生成一条链并根据 L2 链对其进行验证。在此验证过程中，Verifier 将自己本地生成的链的输出根与已经上传到 L2OutputOracle (L1) 的 L2OutputRoot 进行比较。

因此，Rollup-Node 以两种模式运行（定序器模式/验证器模式），分别理解这两个角色更直接。

Execution Engine (EE): 通过稍微修改以太坊的 Geth 客户端创建，它为 Rollup-Node 提供 Engine API。一旦 Rollup-Node 准备好创建一个区块，实际的区块就会在使用 Engine API 的 Execution Engine 上生成，Engine API 也称为 Engine JSON-RPC API — 执行客户端实现的一组方法。

Batch Submitter (Op-Batcher): 负责将一批交易提交到 BatchInbox 的 EOA 帐户。（详细信息将在本系列的第五部分中介绍。）

Output Submitter (Op-Proposer): 它将输出根（L2 中处理的交易的结果）提交给 L2OutputOracle（详细信息将在本系列的第五部分中介绍。）

*目前，Sequencer 同时充当 Batch Submitter 和 Output Submitter。为了实现去中心化，需要分离这些角色并使其可供公众访问。

部署在每一层的智能合约

L1 合约

OptimismPortal: 如上文 L1 组件部分所述，它既充当 L2 的入口，也充当 L2 的出口。它为层之间资产和消息的移动提供了一个低级 API。

L2OutputOracle: 与 L1 组件部分中的描述类似，当 Sequencer 发布 L2 输出根时，Verifier 会经历一个验证过程。

• 如果 Verifier 本地生成的链的输出根与 Sequencer 提交的 L2outputOracle 中的输出根不匹配，则应随后启动故障证明。但是，截至目前，故障证明功能尚不受支持并且正在测试中。

仍然为 Legacy Optimism 用户存在的合约

• L1CrossDomainMessenger: 一个管理层之间移动的消息的合约。
• L1StandardBridge: 一个为在层之间传输以太坊或 ERC 代币提供标准接口的合约。

L2 合约

L1Block: 用户可以通过 L1Block 合约检索有关最新 L1 区块的详细信息。此合约中的信息每个 epoch 更新一次。一个 epoch 表示验证器在验证期间捆绑在一起的区块分组，定义了检查点之间的区块间隔。对于 Optimism，区块以每两秒一个的速度生成，因此我们将一个 epoch 设置为六个区块。

图. 区块 109844341 中的“L1BlockValues”信息（来源：optimistic.etherscan.io)

在来自 optimistic etherscan 的截图中，最左边的图片显示区块每 2 秒生成一次，最右边的图片显示了第 109844341 个区块（由 L1Block 合约生成）的 L1BlockValue。由此可见，sequenceNumber 是000…000，表示它是该 epoch 的第一个区块。第 109844347 个区块（即之后的第 6 个区块）将标志着下一个 epoch 的开始。

L1Block 合约的地址是 0x4200000000000000000000000000000000000015，你可以通过“getter”函数获得以下参数：

• number: L2 上最新的 L1 区块的数量。
• timestamp: 最新 L1 区块的时间戳。
• basefee: 最新 L1 区块的基本费用。
• hash: 最新 L1 区块的哈希值。
• sequenceNumber: epoch 中 L2 区块的序列号（当有新的 L1 区块时，epoch 会发生变化）。

L1Block 合约的目的是：

1. 计算在 L2 中处理交易时要使用的 L1 Gas 价格。
2. 验证有关 Sequencer 提交的 L1 区块的信息。
3. 确定特定的 L1 交易是否已在 L2 上成功处理。

最新的 L1 区块使用 2 个区块确认以 24 秒的延迟进行更新，以最大限度地减少 reorgs 的影响。

SequencerFeeVault: 一个存储 L2 上的交易费用（将传递给 Sequencer）的 vault。这是在 L2 上进行交易的默认 ETH 费用。

L2ToL1MessagePasser: 一个专门用于存储从 L2 发送到 L1 的消息的合约，用于从 L2CrossDomainMessenger 内部启动提款。

• Legacy 合约地址： 0x4200000000000000000000000000000000000000
• Bedrock 合约地址： 0x4200000000000000000000000000000000000016

仍然为 Legacy Optimism 用户存在的合约

• L1BlockNumber: 一个提供最新的 L1 区块数量的合约。
• L2CrossDomainMessenger: 一个用于从 L2 发送消息到 L1 的合约。
• L2StandardBridge: 一个为在层之间传输以太坊或 ERC 代币提供标准接口的合约。
• WETH9: 一个用于实现 Wrapped Ether 的标准合约。

结束语

总而言之，我们全面概述了 Bedrock 升级，强调了其在塑造 Optimism 生态系统中的关键作用。我们的探索深入研究了跨越不同层的复杂组件，阐明了它们的功能和互连。在 OP Stack 上运行的各种 L2 链之间正在进行的协作为持续发展和改进奠定了基础。

当我们深入研究本系列的后续部分时，我们将阐明 Bedrock 升级带来的重大变化和增强。

参考：

OP in Denver: Rollup Recap OP Labs 和 Optimism 基金会的乐观主义者们讨论了以太坊的扩展，这是一次超级棒的经历…

Announcing OPCraft: an Autonomous World built on the OP Stack 使用 OP Stack 构建一个完全链上的基于工艺的体素游戏。

Rollup Protocol Overview 了解 Optimistic Rollups 如何在高层次上运作。

文档

• 原文链接： medium.com/tokamak-netwo...
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