探讨EIP-4844协议对以太坊网络Gas费用、TPS和Rollups容纳能力的潜在影响及对未来可扩展性的意义。
原文标题;Roll-up Economics Update: Potential Impacts ofEIP-4844
原文作者:0xfan
原文来源:Smrti Lab
编译:MarsBit,MK
EIP-4844的提议旨在通过新的数据结构Blob降低以太坊的交易费用,本文详细分析了其对以太坊网络可扩展性的深远影响。以下内容为MarsBit编译:
简言:
Proto-danksharding,也被称为EIP-4844,旨在实现Danksharding未来可能采用的大部分逻辑和规则。目前,L2上的高过渡费用主要归因于L1上的高存储成本。为解决这个问题,EIP-4844引入了一种名为Blob的新数据类型,它比calldata更经济、更大,为rollup数据存储提供了一种替代方式。
随着EIP-4844的临近推出,L2序列化器可以期待更高的利润率。这是因为序列化器负责将交易批量处理到L1并支付数据费用,而序列化器支付的L1数据费用预计将显著降低。较低的交易费可能会通过增加L2上的订单流量来产生更多的MEV。
EIP-4844计划包含在以太坊的下一个升级中,名为Cancun升级。然而,目前还没有正式的发布日期。以太坊基金会研究团队表示,乐观的情况下,升级可能在10月底发布。然而,更现实的预期可能是在2024年第一季度的某个时候。
但EIP-4844能在多大程度上降低交易费用呢?L2上的交易费用主要由两个主要组件组成:
L2交易费 = Rollup费用 + 执行费用 = [ L1 Gas 价格 * (Calldata + 固定开销) ] + [ L2 Gas 价格 * L2 Gas 使用量 ]
以Optimism为例,目前几乎80%的总交易费用是由于L1上的存储成本(即,Calldata成本)。我们暂时忽略其他费用的影响,并提出两种方法来估算EIP-4844实施后L2交易费用的可能降低。
根据EIP-4844当前的设计,实施EIP-4844后,每个Blob的大小将为128KB,每个Blob消耗131,072 gas。因此,平均而言,每字节Blob数据将消耗128 * 1024 / 131072 = 1 gas。相比之下,当前存储一字节Calldata消耗16 gas。这表明L2交易的存储成本将降低16倍。
然而,此计算仅比较每字节的存储成本,而没有考虑到区块的总Gas容量。由于区块可以携带的总Gas量可能在EIP-4844之后发生变化,此方法在某种程度上低估了潜在的降低。
第二种方法考虑了区块大小,并检查当前Calldata可以容纳多少次不同区块大小。根据当前的参数,在目标区块大小情况下,一个区块可以容纳3个Blob(0.375MB),一个区块最多可以容纳6个Blob(0.75MB)。考虑到当前Calldata大约占用每个区块的2-10KB,EIP-4844实施后,最多可以容纳0.75 * 1024 / 2 = 384倍更多的Calldata。
然而,随着区块大小从目标大小增加到最大大小,Gas价格呈指数增长。因此,对于更常见的情况(即,当区块处于目标大小时),EIP-4844可以容纳38倍 - 192倍更多的Calldata,分别对应10KB和2KB Calldata的情况。由于区块内Calldata的容量增加,Calldata的存储成本将相应降低。因此,L2交易的成本将以相同的因子降低。
此外,假设每个Rollup的Calldata大小均为2KB,EIP-4844最多只能容纳384个Rollups。这远远低于许多人设想的数千个Rollups。
在此之后,我们还可以推导出EIP-4844之后以太坊可以实现的TPS(每秒交易次数)的数量级。目前,平均L2交易在L1上的Calldata的Gas费用约为3000 gas。考虑到每字节的Calldata的Gas成本为16,这表明每个L2交易在L1上会占用大约187字节。
在EIP-4844之后,目标区块大小将为0.375 MB,以太坊将每12秒生成一个区块。因此,每秒将有0.375 / 12 * 1024 = 32 KB的空间可用,可以容纳32 * 1024 / 187 = 175笔交易。因此,在常规情况下(即,当区块处于目标大小时),EIP-4844将协助以太坊实现每秒175笔交易,最多可达350笔交易。
虽然实现更高的TPS可以提高效率,但重要的是要注意,即使在实施EIP-4844之后,与Visa相比,仍存在很大的差距,Visa目前的TPS高达1700。这种差异可能仍然会导致L1和L2上的网络拥堵问题,特别是在高需求情况下。
因此,仅依赖EIP-4844是不足以让以太坊实现更大的可扩展性。即使在实施EIP-4844之后,拥有一个更加成本效益和高效的数据可用性解决方案以存储更多Calldata,例如像Celestia这样的数据可用性层(DA Layer)或像zkPorter这样的数据可用性合约(DAC),仍然是实现可扩展性的关键。
最后,L2交易的压缩率直接影响存储在L1中的Calldata的大小。更高的压缩率导致需要较低的L1费用。随着zkRollup的不断发展,需要存储在L1上的数据量减少,为以太坊提供了潜在的可扩展性。这是因为与乐观Rollup不同,zkRollup只需要存储状态变化,而不是整个交易。
在本文中,我们采用了两种不同的方法来评估EIP-4844实施后可能降低的Gas费用、TPS(每秒交易次数)和容纳Rollups的能力。结果表明,假设每个Rollup的Calldata大小均为2KB,EIP-4844最多只能支持不到400个Rollups。这远远低于许多人预期的数千个Rollups。利用替代的数据可用性层(DA Layer)或数据可用性合约(DAC)、提高L2交易数据的压缩率和增加zk Rollups的比例对于进一步提高以太坊的可扩展性具有关键意义。