EIP4844的潜在冲击——以太坊Rollup经济学未来展望

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：

• 我们采用了两种不同的方法来评估EIP-4844实施后可能对Gas费用、TPS（每秒交易次数）和容纳Rollups的能力的影响。
• 根据我们的估计，EIP-4844有望大幅增加Calldata的容量，范围从增加38倍到增加192倍，分别对应Calldata大小为10KB和2KB的情况。由于能在同一区块中容纳更多的Calldata，每单位Calldata的成本也会相应降低。
• 假设每个Rollup的Calldata大小均为2KB，EIP-4844最多只能容纳384个Rollups。
• 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。
• 与常见看法相反，仅依赖EIP-4844对于以太坊来说不足以实现显著的可扩展性改进。
• 利用替代的数据可用性层（DA Layer，例如Celestia）或数据可用性合约（DAC，例如zkPorter）、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重要意义。

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：

• Rollup费用：批量处理交易，提交到以太坊并在以太坊中存储的成本。
• 执行费用：在L2上运行交易的成本

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。

结论

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。