2022-01-19 13:37

分析:以太坊转POS后Gas费不会降低,摆脱“贵族链”还需分片与L2

吴说作者 | 吴卓铖

本期编辑 | Colin Wu

人们对以太坊 2.0 抱着极大期望,但普遍存在误解,认为“以太坊 2.0 将降低 Gas 费”。

这句话有两处需要解释:首先,2.0 的升级是一个长期的过程,预计年内完成的“合并”,并不会降低 Gas 费,而真正能降低 Gas 费的是“分片”;其次,即使完成分片,也只能确保降低 L2 的 Gas 费,至于 L1 则可能永远是“贵族链”。

Gas 费本质上就是能源价格,因此它是由供需关系决定的。这里的供给就是可供计算与存储的空间,即可扩展性,具体衡量标准就是 TPS 高低与区块大小。

你当然可以像马斯克所希望的那样,将以太坊的出块时间加快 10 倍,将区块大小增加 10 倍,这样就能将手续费减少 100 倍,实现过程也很容易,只需修改两个参数即可,但这样最终的结果就是把以太坊改造成了另一条类似 Polygon 或 BSC 的区块链。事实上,为了兼顾去中心化,以太坊的区块大小和出块时间基本已经达到理论极限。

因此剩下的路线就只有提高 TPS 了,然而以太坊 1.0 与 2.0 的合并不会提高网络的计算能力。这便解释了第一个误区,“合并”完成后,以太坊的 Gas 费不会有任何变化,改变的只是出块方式(出块时间略有下降,但影响不大)。从另一个角度来说,更重要的可能是消除“浪费能源”的指责。

真正能提高 TPS 的是分片技术,但分片是一个过程,而非像合并一样的一个瞬间,因此目前还很难预估最终的 TPS。根据已有信息,目前我们能确定的是第一阶段会上线 64 条分片链,但这并不意味着以太坊的容量将增加 64 倍,因为分片链的容量与当前以太坊并不相等。合理的预估是每条链的容量将是现在的 1/3 至 1/2,因此整体大小将增加约 21-32 倍。按照目前进度,这一切预计要到 2023 年末才能完成。

然而,即使一切如期进行,也并不意味着 L1 的 Gas 费能够下降。回到前面提到的,价格由供需决定,我们刚才只是计算了供给的变化,却忽略了需求。即使保守估计,以太坊未来的交易量也至少还有 5 倍涨幅,若币价也涨 5 倍,那么以美元计算的 Gas 费就没有太大变化。

也许部分人认为 64 条分片链只是处在第一阶段,最终将增加到 1024 条。这只是停留在理论阶段,实际上这里牵涉到一个“最小节点数”的问题。分片会分散节点,因此单个分片链的安全度没有现在的以太坊高。为了确保分片链不会被轻易攻击,也为了网络有足够的的冗余(包括数据可用性采样),最小节点数至少上百。因此,目前很难证明拥有数百个分片链的区块链是合理的。

随着需求量的逐渐增加,L1 的 Gas 费只会越来越高,我们所谓的降低 Gas 费事实上是指 L2。L2 会创建一个独立于 L1 的链下交易执行环境,并在处理完交易之后将计算结果上传到任意一条分片链上。本质上这反映的还是区块链的不可能三角问题,以太坊之所以不能大幅提升可扩展性正是受制于去中心化。而 Rollups 不需要关注这些,只需要专注于提高交易效率,由 L1 来负责安全性和去中心化。因此,Rollups 不存在最小节点数的问题,其维护成本很低,自然也就没有数量上限。

目前的 OP Rollup 上的 Gas 费是以太坊上的 1/8-1/3,ZK Rollup 上的 Gas 费预计将是以太坊上的 1/100-1/40。因此分片完成后,ZK Rollup 上的 Gas 费将进一步缩小至 1/7000-1/3000。这里需要解释为何分片能显著减少 L2 的 Gas 费却不一定能减少 L1 的,原因有二。其一,分片链的数量是有实际上限的,而 L2 的数量却可以不断增加,因此可以满足需求的无限膨胀。其二,以太坊具备储藏价值,其价格很可能随着加密市场的不断扩大而水涨船高,但 L2 的治理 token 却只是燃料,如果太贵就没人愿意消费了。

不仅如此,L2 上交易量越大,购买 L1 区块空间时所支付的总费用就越高,因此未来可能出现 L2 Gas 费逐渐降低而 L1 Gas 费逐渐上升的现象。或许到那时 L1 上交易活动全部都是来自 L2 的数据上传,再也找不到个人用户的踪影了。

参考资料:

1、https://vitalik.ca/general/2021/05/23/scaling.html

2、https://www.youtube.com/watch?v=b1m_PTVxD-s&t=1979s

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