特别感谢 Jason Vranek、Josh Rudolf、Ellie Davidson、Drew Van der Werff、面料团队以及 Friederike Ernst 对本文档制作的帮助。
以太坊社区面临着一个关键的选择：以太坊究竟是什么？它仅仅是主链（L1），还是统一的L1加上所有依赖它进行结算的Rollup和链？如果是后者，我们需要做些什么来减少碎片化，改善用户体验和开发者体验？
这个问题的答案对我们实现真正互操作性的方法和目标有着深远的影响。
以 Rollup 为中心的路线图成功地提高了以太坊的吞吐量，但代价是状态碎片化。
如今，在以太坊及其 Rollup 版本上进行交易的体验大同小异，钱包和开发者工具的共享主要得益于通用的 EVM 兼容性。然而，以太坊与其 Rollup 版本之间，或 Rollup 版本之间进行交易的体验却截然不同。
当前的互操作性解决方案过于关注更快的价值转移，这种速度竞赛已经将桥接时间从几天（传统的防欺诈退出时间）缩短到几秒钟（现代基于意图的求解器）。虽然这些解决方案改善了基本的代币转移，但整体用户体验 (UX) 和开发者体验 (DevX) 却受到了严重影响。
EVM交易具有三个关键特性，使其功能强大。
可组合性：单个交易可以执行多个交互或合约调用。
原子性：事务中的所有交互要么同时成功，要么同时失败——不存在部分执行的情况。
同步性：所有交互均在单个事务和单个区块的范围内进行。
这些特性是去中心化金融 (DeFi) 的基础，催生了去中心化稳定币，启动了最初的 DAO，并支撑着构建复杂去中心化应用程序 (dApp) 的现代Rollup系统。
然而，这些特性在跨链环境中并不成立。以太坊生态系统的碎片化削弱了开发者无缝创建跨链可组合交易的能力。我们认为，除非这个问题得到解决，否则以太坊将逐渐失去其竞争优势和强大的网络效应。
我们呼吁建立一个统一的以太坊，并解释同步可组合性（SC）如何成为实现这一目标的可行途径。
当前互操作方法
以太坊的多重汇总环境中已经出现了多种互操作性模型。本文将重点比较意图、异步消息传递和以太坊互操作层（EIL） ，并从执行模式、延迟和表达能力三个关键方面对它们进行评估。
（参见之前的讨论）
| 方法 | 执行模式 | 延迟 | 可组合性 |
|---|---|---|---|
| 意图 | 用户指定所需结果；链下求解器规划和执行步骤；异步。 | 至少一个区块加上求解器确认；取决于网络拥塞情况和求解器流动性。 | 意图本身不可组合，但使用 AA 可以实现后续操作的管道连接。任意合约间的双向调用以及原子性均不受支持。 |
| 异步消息传递 | 链式系统通过中继器/桥接器交换消息；消息稍后处理；没有共享执行。 | 等待源链最终确认和中继预言机；延迟时间取决于每条链，可能从几秒到几分钟不等。 | 可组合性是可能的，但由于高延迟和步骤分解而变得不切实际；可以传递数据或函数调用，但没有共享状态；没有原子跨链状态。 |
| EIL | 基于账户的互操作性；钱包只需签名一次，即可直接向每条链发送调用；无需中介；支持多链交易。 | 类似于基于意图的互操作 | 支持账户级别的多调用序列；不支持合约间的双向（有状态）调用。 |
真正的可组合性
以太坊的核心优势在于其构建各种去中心化应用（dApp）的能力，这推动了过去十年的创新。然而，在同一EVM兼容链内的交易（链内交易）和跨链交易（链间交易）之间存在显著差异。目前，无论是连接以太坊和Base，还是Solana和Base，互操作性解决方案的功能都大同小异。
为了提升用户体验和开发者体验，并确保更广泛的以太坊生态系统在与其他链的竞争中保持优势，我们迫切需要一个互操作性解决方案，以最大限度地减少 EVM 内部/EVM 之间的差异。
真正的可组合性定义
我们将真正的可组合性定义为能够在单个交易中执行任意的、状态相关的、双向的合约调用，并保证原子性。
可组合性的关键重要性
现代去中心化应用（dApp）通常由多个相互作用的合约构成。去中心化金融（DeFi）的创新在于能够整合协议（例如闪电贷和交易）或优化操作（例如去中心化交易所路由）。目前缺乏跨链可组合性，迫使开发者在不同的汇总层级上反复重新部署其dApp。
Tempo 、 Arc 、 Stablechain和Canton 网络等项目都是重要的警示案例。这些项目本应以 Layer 2 (L2) 的形式推出，却选择了 Layer 1 (L1) 解决方案。这一选择主要受两个因素驱动：一是必要的技术改造（L2 方案可以实现这些改造），二是启动 L2 方案本身就非常困难，其难度与启动 L1 方案相当，但却不具备可组合性。
这种缺乏真正的可组合性也阻碍了Rollup 的创新，使得推出新的 Rollup 和从头开始有效地启动一个新的生态系统变得异常困难。
缺乏真正的可组合性会扼杀创新，造成激励机制错位，并逐渐从以太坊生态系统中抽走价值。
以太坊的生存问题
什么机制可以防止大型 Rollup（如 Base、 Arbitrum或 Robinhood）最终与以太坊脱钩，或者防止 Stripe 和 Circle 等巨头选择成为独立的 L1 链？
以太坊的单一执行环境（eSEE）
以太坊单一执行环境 (eSEE)基于同步可组合性 (SC) 的理念。同步可组合性是过去几年中一直备受关注的研究模型。它重新定义了互操作性，使以太坊及其关联的 Rollup 能够像一个统一的执行环境的一部分一样运行。
与当今的跨链方法不同，SC 确保跨链交互以原子化、确定性、类似交易的流程运行。换句话说，eSEE 将我们对普通 EVM 交易的期望保障扩展到多个 EVM 环境，而不仅仅局限于单条链。
SC 具有 3 个主要理想特性：
可组合性
应用程序可以跨 Rollup 进行交互，就像它们位于同一条链上一样。开发者可以编写跨域逻辑和 DeFi 策略，其体验与本地合约调用并无二致。原子性
跨链交互如同单一交易。L1、L2 和应用链上的所有操作要么同时成功，要么同时撤销，确保不会出现部分或不一致的结果。同步性
跨链调用在同一交易流程中按顺序执行。共享的协调层确保所有域保持同步，从而使合约能够对远程链进行操作并立即使用结果。
促进供应链的关键研发：
好处
受SC的启发，我们致力于实现eSEE的目标，并显著改善以太坊的用户体验，使开发者能够突破地域限制，实现更多创新。无论用户身处哪条链，都会感觉仿佛从未离开过L1层。
我们相信这将创造前所未有的竞争优势，与并购背后的商业模式相辅相成。
| 益处 | 今天 | 带 SC |
|---|---|---|
| 在源自链 A 的调用的同一执行周期内，可以从不同的链（例如，链 B）同步读取和写入即时 UX 状态。 | 用户在链 A 上有资金，但想在链 B 上进行交易，却被迫先进行桥接，然后进行交易，最后再桥接回来。整个过程感觉支离破碎，延迟严重，用户体验也与 L1 截然不同。 | 链 A 上的资金通过桥接（无需中介）在链 B 上进行交易，然后返回链 A。所有操作都在一次（即时）交易中完成，用户体验与 L1 类似。 |
| 原子流执行要么全部执行，要么全部不执行，从而避免了部分事务、竞态条件和令人沮丧的“消息挂起”延迟。 | 目前的互操作方法无法保证执行或原子性。用户跨链交易时，每个步骤都会被单独分解，因此无法保证下一步操作一定会执行。 | 所有步骤都可以用单个事务表示，保证原子性执行。要么所有步骤都正确执行，要么一个步骤都不执行。 |
| 单例 dApp 部署：去中心化应用程序只需要一次部署，即可在任何连接的链上使用，避免了 30 次分散部署。 | 开发者被迫将他们的 dApp 部署到他们想要入驻的每个区块链上，这导致他们的 TVL 和用户群分散。 | 合约间的交互是同步且原子性的，与以太坊完全相同。任何连接链上的任何用户都可以与去中心化应用（dApp）进行交互，无论他们的资产位于何处。开发者只需部署一次合约，即可让所有用户进行交互（无需桥接）。 |
| 开发者可组合性：开发者可以以类似的方式在其 EVM 内以及跨链使用、组合和交互 dApp，而无需更改其合约架构。 | 合约的设计严格遵循同步组合性（EVM 内部）。目前的互操作方法最多只支持异步调用，严重限制了可实现的功能。 | 合约之间（EVM内部和合约之间）完全双向（且有状态）任意读/写调用 |
| 统一流动性资本可以驻留在一条链上，而去中心化应用（dApp）可以在另一条链上运行，这一切都不会影响用户体验。 | 对于 dApp 和用户而言，流动性分散在不同的汇总层中。 | 用户和去中心化应用（dApp）可以将流动性整合到一条链上，这不会影响他们与连接链上的其他dApp/用户进行交互的能力。 |
达到 eSEE
我们建议重点关注这三大支柱，以此引导更多资源（来自EF和更广泛的社区）和关注点，通过SC实现eSEE：
快速最终性：我们必须推动整个生态系统实现更快的最终性。更快的最终性可以缩短重组窗口，并提供更佳的用户体验（例如，更快、更可预测的 L2 到 L1 提现）。它对于同步组合性 (SC) 也至关重要：同步组合的 Rollup 必须同时结算，这意味着结算必须频繁进行，以避免继承长时间的重组和结算延迟。等待数小时才能结算两个同步组合的 Rollup，实际上会迫使它们都继承这种延迟，从而降低协同依赖的吸引力。实现快速最终性需要在Rollup端（通过零知识证明技术）加快结算速度，并在以太坊端通过 SSF（单槽最终性）、3SF（三槽最终性）和更短的槽位时间持续推进。
研究与标准化： SC 研究中涌现的卓越创新成果必须转化为正式的开发成果。我们必须优先开展由 EF 主导的正式研究，并对 SC 的核心方面（消息传递、协调、原子性、可组合性和局限性）进行标准化。目标是将 SC 从一个研究概念转化为一个成熟、工程化且优化的解决方案。
采纳：社区的使命：对于任何如此规模的解决方案而言，采纳才是最终的关键。这一阶段至关重要，紧随前两个步骤之后。在社区范围内就加快最终性验证和SC标准化的必要性达成共识，是推动最高层采纳的关键——从开发者和用户到钱包和主要基础设施提供商。
以太坊单一执行环境（Essential Single Execution Environment）是一项旨在通过共同推动同步可组合性来统一分散的Rollup生态系统的运动。
