TL;DR

本研究深入剖析了新兴的EIP-4844 blob市场，此市场采用了类似于EIP-1559的气体定价机制，但由于缺乏直接激励区块构建者包含blob的机制，可能导致blob交易体验不稳定及包含挑战增加。

我们指出，虽然blob交易的体积较大（大约125kB）且相比同等量的calldata更为经济，但它们显著增加了以太坊区块的大小，为单个区块带来了增加的出价能力。

研究证实，目前的市场容量能够吸纳现有的rollup数据需求，并能将标准区块空间的气体成本降低15-20%，开启了更低成本的mev机遇。

我们观察到，网络活动增加时，blob交易可能导致区块传播延迟数百毫秒，从而促使区块构建者为了在mev-boost中保持竞争力而可能审查blob。

评估显示，“预确认出价”能够缓解这些挑战。通过blob预确认，可以增强EIP-4844的效能，为L2用户提供更佳的交易体验，为rollups在新兴mev环境下提供可靠的包含体验，为以太坊构建一个以rollup为中心的更稳定未来。

我们将在Holesky测试网进行实验，收集区块构建者数据，并设置中继作为blob预确认提供者，采用mev-commit，并邀请PBS参与者加入。

介绍

EIP-4844通过引入blob市场，增强了以太坊的数据可用性功能。该新兴市场采用了类似EIP-1559的气体价格机制来定价和燃烧blob基础气体费。然而，与type2交易不同，blob市场没有直接的方式来出价以获得区块构建者的包含。这种缺乏直接的优先费用使得准确定价blob包含变得更为困难。此外，由于blob是以太坊中体积最大的交易之一，包含blob的区块预计会在网络中更慢地传播。如果构建者在一个区块中包含大量blob，他们当前面临更高的区块重组风险，经济合理的构建者可能会选择在mev高峰期审查blob，以保持区块构建的低延迟，这可能与mev峰值相关联。

我们提出了一个与blob相关的区块构建和mev-boost数据收集努力，以及使用mev-commit进行的blob预确认提供者实验，并邀请rollups、中继、区块构建者和提议者社区参与。我们对EIP-4844中与blob相关行为的见解表明，L1 blob预确认可以增强blob市场的能力，为L2用户提供更好的交易体验，为rollups在新兴mev条件下提供可靠的包含体验，为以太坊构建一个更稳定以rollup为中心的未来。

理解Blob市场

Blob交易

EIP-4844引入了一种称为blob交易（tx）的type3交易。一个携带blob的交易类似于常规交易，但增加了blob数据、KZG承诺和证明。与标准以太坊交易相比，Blobs体积极大（约125kB），但相比同等量的calldata更为经济。尽管calldata的价格每个非零字节为16 gas，大小可变，blob数据的定价则为每字节1.04 gas，具有固定大小，总计131,072 gas。

Blob气体机制

Blob的基础气体定价采纳了类似EIP-1559的拥堵费用机制，主要区别在于，blob气体的目标是目标blob计数，而不是EIP-1559的目标气体利用率。目标blob计数定为3（相当于0.375 MB），每个区块的最大值为6（0.75 MB）。最低blob基础气体费被设定为1 wei。

提交blob交易时，发送者需提交一个max_fee_per_blob_gas作为其愿意为基础blob气体费支付的最高价格，所有这些费用将被燃烧。max_fee_per_blob_gas类似于type0和type2交易中的max_fee_per_gas。如果用户希望额外支付费用以激励包含，他们还需提交一个max_priority_fee，然而，max_priority_fee仅涵盖交易的非blob气体部分，导致没有直接方法向构建者提交包含小费。

Blob市场容量

我们回顾了2023年1月至2024年1月的历史rollup活动，以演示blob市场的容量。我们关注了以太坊上最活跃的rollups的交易，并使用历史数据模拟实时的blob市场。尽管这个市场仍在增长且未在主网上线，但我们利用整个2023年的历史数据来评估其潜力。

基于历史rollup calldata活动在type3 tx区块空间的使用，我们发现blob市场的价格能够舒适地吸收所有rollup容量，而不会使blob市场价格超过最小blob基础气体费。

尽管rollups向以太坊提交了更多数据，但大多数区块的实际使用量仍然低于目标，这保证了blob气体价格保持在较低水平。

区块中包含的blob数量较多的情况更为频繁，这意味着，除了在blob市场中calldata成本较低（16倍因子）之外，气体价格也更为经济（以wei而非gwei计算），这为rollups在两个层面上带来了额外的成本节约。

blob市场不仅能够舒适地吸收当前rollup数据可用性需求，还释放了非blob市场的区块空间，将气体成本降低了15-20%。这样的降低按比例提升了用户/搜寻者、构建者和验证者的出价能力，并解锁了因EIP-4844价格而被排除的新mev机会。

Rollups对更多数据可用性的需求

Rollups在区块中的气体使用对价格产生了显著影响，它们已成为当今以太坊区块空间最大的气体使用者类别。2023年，rollups在以太坊上存储了创纪录数量的交易数据，其中Calldata的存储量达到了历史新高。

日均图表显示，rollups开始占据他们所在每个区块的15%以上，直接影响了其他用户的价格。

在需求激增的黑天鹅极端情况下，这种情况可能进一步恶化。例如，2023年12月，由于交易量激增，Arbitrum顺序器暂时离线约一小时。当Arbitrum顺序器恢复并开始发布积压的状态数据时，顺序器占据了大量的区块空间，导致气体价格飙升至140 gwei以上，并在整个区块中消耗了90%以上的气体，这使得大多数用户在数小时内无法正常使用网络。

Blob市场的挑战：审查与传播

Blob 传播

EIP-4844 规定，每个信标区块的带宽需求可增加最多约 0.75 MB，以42m气体为标准，以适配每个信标区块中最多可包含6个blobs的需求。不同于calldata的永久存储，blobs在信标节点中的存储时间相对较短，截至2024年2月，存储期限为18天，旨在确保网络存档状态的增长处于可控状态。

此外，网络中blob交易的表示分为两种——对区块构建者而言，呈现为blob交易；对验证者而言，则是blob sidecar。blob sidecar的设计初衷是为了保证向前兼容性。

Blobs的传播必须首先经过执行层，随后才能通过共识层。这意味着，区块的构建者而非验证者，对于blob的包含拥有最终的决策权。在mev-boost的动态环境下，提案者仅能基于承诺或证据的无效性来排除blob交易。

从区块构建者的角度看

从区块构建者的视角来看，最近的研究关于验证者的时间游戏突显出，通过延迟区块的提议，节点运营者可以战略性地优化延迟，以最大化利润，这种做法对链的健康造成负面影响。blob交易增加了blob sidecar传播时变量延迟的复杂性，进一步增加了时间游戏的复杂度。

由于blob交易等同于可能的最大交易尺寸，因此，包含这些交易的区块可能会更缓慢地传播，从而降低区块构建者在mev-boost出价竞争中的优势。结果是，区块构建者可能会暂时或甚至无限期地审查blobs，以便他们能够更频繁地提交mev出价。

ethpanda团队在使用Xatu测试网进行了实际的延迟测试。在纽约、法兰克福、班加罗尔和悉尼设置了前哨站，使用共识客户端Prysm、Nimbus、Lodestar和Lighthouse进行了实际延迟测量。2024年2月20日，使用Holesky blob数据进行的数据快照显示，整个mev流水线中产生了显著的延迟量。

在区块构建者赢得mev-boost出价拍卖后，提案者必须等待blob sidecar传播，然后才能验证包含在区块中的blobs。数据显示，单个blob sidecar传播的最短时间约为400毫秒，样本大小约为800个blob sidecar。

表1：Blob传播时间与槽内blob数量的对照表

小规模数据集带来的一些非直观观察结果得以展现。以下表格展示了在等待更多blob侧车到达时，延迟的变化情况。第50百分位数（P50）显示，2个blob的区块与6个blob的区块之间的延迟差异大约为225毫秒。

表2：基于区块内blob侧车总数，对第一个和最后一个blob侧车到达时间的差异进行分组

这种blob传播的延迟为区块构建者带来了额外的区块重组风险，因为他们填充区块的过程中，所获得的经济利益微乎其微。因此，构建者可能会选择排除或审查某些blob交易，以规避潜在的重组风险。在一个区块包含大量MEV的情况下，经济上合理的构建者会需要通过rollups来适当补偿这种风险。

关于Blob市场中的出价用户体验

验证者时间游戏的研究表明，较大的出价与MEV-Boost拍卖过程中延后的、更大区块大小有关。随着出价和气体价格的上升，随后槽中燃烧的ETH数量也增加。如果在MEV提取过程中基础费用增加，那么构建者对提议者未来收入的出价将会减少。

在预期中的Blob市场，由于供应超过当前需求，被燃烧的blob基础费用将保持极低，可能在几十到几百wei的范围内。对于rollups而言，尽管支付了足够的基础费用，但其blob交易可能不被包含，这一点变得至关重要。低基础费用的Blob市场意味着，为了激励构建者包含这些交易，blobs需要出价高出许多倍。在这种情况下，blob交易将不得不以更高的费用重新提交，导致用户体验不佳。

此外，由于EIP-4844下的初始Blob市场不设有包含小费机制（例如，Blob优先气体费），这进一步加剧了用户体验问题，因为rollup不能直接对blob交易出价。

让我们通过一个示例交易来看，并在假定存在有效的包含出价机制的情况下，计算等效的blob成本，假设基础blob气体价格为10wei。

💡示例交易：

Calldata - 129,998字节（129,429非零字节），约消耗2,094,140气体，在10.56 gwei（10.55 gwei基础价格 + .01 gwei优先费）的情况下，费用为.022 ETH。

Blob - 128,000字节，约消耗131,072气体，在1 gwei（10 wei基础价格 + .99999999 gwei优先费）的情况下，费用为0.000131072 ETH。

通过这一计算，我们可以看出，如果rollups利用blob市场，他们在提交潜在地高出100倍的出价的同时，仍能节省超过150倍的成本。较低的blob基础费用将允许rollups提供更具竞争力的包含出价，从而节省成本。然而，包含费用需要与区块中现有的MEV机会同样具有竞争力，以补偿潜在的构建者重组风险，因此即使出价高出100倍，也可能不足以吸引构建者。

Blob预确认与MEV-Commit

在这种时间游戏策略下，blob预确认的主要作用变为使提供者预确认的blobs列表在MEV管道中可用。在MEV-Commit机制中，每个预确认提供者对交易发出自己的承诺。然后，提供者可以将这些数据访问权授予其他参与者（例如，区块构建者、中继、排序器）。预确认列表的数据可用性使其他MEV管道参与者能够让区块构建者并行发送匹配的执行有效载荷。这一概念可以被利用来创建预确认的blob包含列表，或者由中继协作构建type3区块空间。

有了预确认blobs的先进知识，区块构建者可以在他们的槽开始之前，开始构建未来包含blobs的区块。这为定价基础和创建一个健壮的期货市场奠定了基础，为rollups提供更可靠的包含和区块空间价格稳定性。此外，MEV-Commit预确认出价为rollups提供了更可靠的价格发现机制，因为rollups可以实时更新他们的预确认出价，而无需重新提交整个blob交易。

通过绑定blobs并使用预确认出价，rollups能够建立联盟。预确认出价可以应用于blob交易包或聚合blobs，允许rollups与其他rollups共享他们的出价能力和包含，有助于稳定和增长以太坊blob市场。

结论

总的来说，我们展示了rollups的经济状况正在改善，而随着从时间游戏到缺乏小费机制的额外考虑因素，一个新市场正在形成。尽管现在对我们强调的问题提出解决方案还为时尚早，但由于MEV-Commit已在Holesky测试网上活跃，我们可以轻松地与PBS参与者一起在此进行实验。Primev将收集关于blob对区块构建和提议者延迟影响的数据，并希望揭示潜在的行为模式。

尽管经济和用户体验是推动预确认type2交易的主要动力，但看起来，包含、可靠性和rollup以及以rollup为中心的生态系统的稳定性将成为在EIP-4844下预确认blobs的重要原因。我们还将在Holesky测试网上试验一个可以利用blob预确认和区块构建者协调来改善blob侧车延迟传播的预确认中继。我们邀请社区参与这个实验，因为它将为整个社区提供潜在的解决方案。