编译：深潮 TechFlow
过去一年，由于技术进步、独特的市场进入策略的开发、专注于特定用例以及强大的社区参与，新 Layer 2 (L2) 解决方案的推出显著增加。尽管这一发展令人振奋，但主要挑战仍然是如何以更具成本效益的方式扩展这些区块链。运行应用链已成为一个关键解决方案，因为应用链能够通过模块化基础设施堆栈中的各种措施来管理区块链的运营成本。
尽管以太坊等 L1 的特定举措已经显著降低了区块链上的交易成本，但主要的 rollups 和基础设施提供商也在大力推动进一步提高可扩展性，并解锁那些当前在链上执行成本过高的用例。
我们可以从以下几个方面对这些发展进行分类和分析：a）L1 举措，b）L2 举措，以及 c）模块化基础设施举措，这些都在有意义地降低链上交易的进入壁垒。
最近，我们看到以太坊进行了一些升级，比如 EIP 1559 和 4844，这些升级降低了成本并提升了可扩展性。
我们首先来看一下 L1 的举措，这些举措通过 EIP 1559 和 EIP 4844（Dencun 升级）等形式，帮助合理化了以太坊链上交易的成本。EIP 1559 引入了基础费用加小费 / 优先费用的概念，以及基于拥堵的动态定价机制，为用户提供了一种更好的机制，让他们可以根据自己的优先级和网络拥堵情况来估算成本并进行交易。而 EIP 4844 则通过引入 Blobs（二进制大对象）的概念，为以太坊带来了一种新的交易类型。这为 L2 提供了一种极其便宜的替代方案，使它们在 L1 结算交易时，可以将数据存储在 Blob 中，而不是昂贵的 callData 中。
图 1：7 月 19 日基础费用和优先费用的平均 gas 价格为 8 gwei，来源：Etherscan
Blob 的实施大幅降低了交易成本，因为每字节的存储成本减少，同时每个区块的容量也在扩大。Blob 不像 callData 那样与以太坊交易竞争 gas，并且不会永久存储，会在大约 18 天后从区块链中移除。
Blob 由 4096 个字段元素组成，每个字段元素 32 字节，每个区块最多可包含 16 个 Blob，从而提供大约 2 MB（4096 * 32 字节 * 每个区块 16 个 Blob）的最大额外容量。可以通过从较低容量开始（目前为 0.8 MB，目标大小为每个区块 3 个 Blob，EIP 4844 后最多为 6 个）并在未来通过多次网络升级达到容量。
考虑到每个区块 2-10KB 的 callData 的历史基准，EIP 4844 理论上可以实现高达 384 倍的增长。
实际上，许多 L2 的费用在实施 EIP 4844 后减少了 90% 以上（见图 2）。然而，仅仅依靠这些升级还不足以让以太坊实现更大的可扩展性。在一个拥有数千个 rollup 的世界中，随着链上大规模采用，对存储空间的需求增加，交易成本可能会飙升。
图 2：EIP 4844 实施后，主要 L2 网络的中位数 gas 费用减少，来源：Binance
随着 L2 将执行移至链下以降低成本并保持安全性，开源框架和收入共享模式等行业举措正在塑造竞争激烈的「L2 堆栈战争」。
在上一个周期中，rollup 的出现旨在通过将执行移出主链来显著降低链上操作的成本，同时仍然通过使用各种证明类型从主链获得安全性。 optimistic rollup 允许单个诚实实体提交「欺诈证明」，通过识别不当行为的排序者获得奖励，而 ZK（零知识）rollup 使用零知识证明来验证 L2 链的正确更新。
Rollup 操作员需要执行多种任务，包括：
- 排序：按顺序组织终端用户的交易，将其分组，并偶尔将这些分组的批次发布到 L1。
- 执行：存储和执行操作，并更新 rollup 的状态。
- 提议：提议者定期在 Layer 1 上更新 rollup 的状态根，这对于确保区块链保持去信任化并能被所有人验证至关重要。
- 状态根挑战：提交状态根欺诈的证据，并在 Layer 1 上对状态根提出挑战（仅适用于 optimistic Rollup）。
- 证明：为从 rollup 到 L1 的每个状态根更新生成验证（仅适用于 ZK Rollup）。
他们的收入来源于用户支付的交易费用（排序者收入）和可以提取的潜在 MEV，不过需要注意的是，目前 MEV 尚未作为策略选择被提取。他们的成本主要来自 L2（运营成本）和 L1（数据可用性和结算）成本（见图 3）。希望推出自己链的组织，理想情况下只有在预期交易费用高于计划成本时才会这样做。
图 3：Rollup 商业模式，来源：探索 Rollup 生态系统
以太坊等基础层网络通常对计算和存储收费较高，因为大多数节点需要同步和验证链。然而，在 rollup 中，只要有一个诚实的实体能够验证链，该链就被认为是安全的。因此，rollup 对计算和存储的收费较低，但对将交易「打包」成批并发布到 L1 的费用较高。因此，在 EIP 4844 引入之前，L1 成本占据 L2 成本基础的高达 98%（见图 4）。
Exhibit 4: Fee breakdown of a typical transaction on Optimism prior to EIP 4844 Source: Biconomy
OP Stack and Arbitrum Orbit, other mature L2s including Polygon (Polygon CDK), ZK Sync (ZK Stack) and Starkware (Madara Stack)
图 4：EIP 4844 引入前 Optimism 上典型交易的费用分解，来源：Biconomy
除了基础层面的优化，L2 还积极推动进一步降低成本，这些举措就是我们在文章开头提到的 Layer 2 举措，主要可以分为两个类别——行业对齐或公司对齐。
行业对齐的举措包括通过开源 L2 技术栈（rollup 框架）来允许新玩家构建自己的链。尽管这波举措是由 optimistic rollup 通过推出 OP Stack 和 Arbitrum Orbit 引领的，但其他成熟的 L2，包括 Polygon (Polygon CDK)、ZK Sync (ZK Stack) 和 Starkware (Madara Stack)，也通过提供或宣布开源其专有技术来推动大规模采用。
公司对齐的举措包括这些链通过直接收入 / 利润分享模型，或通过扩展生态系统的间接效应，为其代币积累价值的努力。Optimism 的 Superchain 愿景、Arbitrum 的扩展计划、Polygon 的聚合层、ZK Sync 的弹性链都是这种举措的例子。虽然这些计划的具体细节可能不同，但它们的共同主题是一个普遍存在的互联网络，提供增强的互操作性和多重 rollup 之间的通信，并通过共享基础层形式的关键基础设施（如数据可用性、共享桥、聚合证明，仅适用于 ZK 链）来提高资本效率。这解决了当前以太坊生态系统中流动性分散和 rollup 间互操作性不足的问题。然而，这些技术栈也允许各个链根据其在区块时间、提取周期、最终性、代币使用、gas 限制等参数上的需求，保持其独特的定制，从而消除因其他应用的牵引力导致的高 gas 成本和延迟等公共链的劣势。
虽然这些独立的生态系统专注于增长和采用，但我们已经开始看到更成熟的参与者，如 Optimism 和 Arbitrum，实现了盈利。
Optimism 向希望成为其 Superchain 一部分的参与者征收整体排序者收入的 2.5% 或排序者利润（即排序者收入减去 L1 的结算和数据可用性成本）的 15% 的费用。Arbitrum 向使用其栈启动 L2 的参与者收取排序者利润的 10%。而 ZK rollup 栈，包括 Polygon CDK 和 ZK Stack，目前可以免费使用，但随着它们的发展和获得吸引力，可能会内置可持续的经济模式。
正式的「L2 栈战争」已经打响，各大生态系统正通过独特策略争夺重要项目的加入（参见图 5）。Optimism 宣布向 Superchain 构建者提供 2200 万美元的赠款，并根据使用和参与情况向他们进行回溯性空投，而 ZK Sync 提供了 2200 万美元，用于将 Lens 从 Polygon 引入其栈。Arbitrum 允许任何人免费使用其栈，只要他们在 Arbitrum 上启动为 L3 链（L3 链是使用 L2 作为结算层而不是以太坊的链），因为它受益于 L3 活动的增加，这些 L3 链将在其生命周期内最终支付给 Arbitrum 的结算成本。
图 5: 使用 L2 栈的项目在整个生态系统中的分布
RaaS 和替代结算及数据可用性解决方案重新定义了区块链的成本结构，未来模块化基础设施的创新有望带来更多节省。
尽管有这些技术栈的支持，运行区块链仍然需要大量的运营开销、人力、专业知识和资源。希望吸引链上终端用户的开发者不愿因处理链基础设施的运行和维护而分心，他们更希望专注于核心业务活动。
这一问题的出现导致了 RaaS（Rollup as a Service）提供商的迅速增加，他们与开发者合作，利用前面讨论的成熟 L2 框架 / 栈来简化链操作的复杂性。这些提供商提供的服务包括节点操作、软件更新、基础设施管理，以及排序、索引和分析等产品。RaaS 提供商在争夺市场份额时采取了不同策略，有些与特定 L2 的生态系统对齐，而另一些则采取框架无关的方法，提供跨所有生态系统的集成。 Conduit 和 Nexus Network 与 optimistic rollups （如 Optimism 和 Arbitrum）对齐，而 Truezk、Karnot 和 Slush 则专注于 ZK 链。同时， Caldera、Zeeve、Alt Layer 和 Gelato 提供跨 optimistic 和 ZK rollups 的集成。
这些提供商的典型商业模式包括收取固定费用和一部分排序者利润。运行 optimistic rollups 的月订阅费用通常在 3,000 到 4,000 美元之间，而运行 ZK rollups 由于生成 ZK 证明所需的密集计算和极高的证明验证成本，费用可能翻倍至 9,500 到 14,000 美元（详细信息请参见图 6）。此外，征收 3-5% 的排序者利润分享，以便 RaaS 提供商和 rollups 之间的激励保持一致，使他们能够在这些链获得发展时获得经济收益。
Caldera 正在探索一种不同的模式，其 Metalayer 愿景仅收取 2% 的可变排序者利润分享，没有固定成本，旨在通过在 optimistic 和 ZK 栈中使用 Caldera 实现链间互操作性。
图 6: ZK 证明验证的成本 来源: Nebra
需要注意的是，由于行业的动态特性和特别是在 ZK 方面的团队努力，RaaS 提供商的订阅费用可能会进一步降低。此外，由于缺乏强大的消费者 Web3 业务，面向大型消费者的应用程序可能与基础设施提供商协商更有利的经济共享协议，因此初期定价在各应用程序间可能不统一。
如前所述，rollups 的最大开支是 L1 成本，包括数据可用性和结算的费用。一个处理 1 亿笔交易的标准 rollups ，其 L1 成本每月可能高达 25,000 美元，这使得 L1 结算仅对生态系统中最大或使用最频繁的链来说是可行的。对替代结算和数据可用性解决方案的需求促使专注于这些层的参与者优化成本和性能。在数据可用性方面，以太坊的替代方案包括 Celestia、Near、EigenDA ，而前面讨论的成熟 L2 则旨在成为 rollups 的结算层，这些 rollups 可以被归类为 L3。这些参与者将 rollups 的结算和数据可用性成本降低了几个数量级。图 7 大致展示了如果 rollups 将 callData 发布到 Celestia 而不是以太坊时的成本节省情况。值得注意的是，随着交易量的增加，成本节省的幅度呈指数增长。
图 7: 使用 Celestia 相对于以太坊的 rollups 成本节省 来源: Lenses
除了数据可用性成本外，还需要额外的结算成本，即 Celestia 在以太坊上发布一个指针，以便追溯到 Celestia 上的相关区块，从而保证在 Celestia 上发布的数据的排序和完整性。
在模块化基础设施栈中，替代数据可用性和 RaaS 提供商的专门参与者的发展，统称为模块化基础设施计划。在这一类别中，还有其他垂直领域正在探索进一步的成本优化，包括共享排序（如 Espresso、Astria、Radius）、证明聚合（如 Nebra、Electron）等。这些目前处于开发的早期阶段，预计随着行业的成熟，成本将继续下降。
尽管链上操作的成本大幅降低，Web2 创始人在决定推出自己的链之前，仍需进行彻底的成本收益分析。
Web2 创始人需要仔细评估推出自己链的成本收益，因为尽管链上成本有所降低，但这些成本可能仍然参照 Web2 标准。运行链的总成本取决于每个链的具体使用需求，不过我们可以大致估算每月处理 200 万笔交易的平均 optimistic 或 ZK 链在使用替代数据可用性解决方案时的成本，如图 8 所示。
图 8: rollups 的成本结构示例
尽管在行业和各链层面进行了多种优化，每月所需的资金投入仍包括 ZK rollups 的总成本为 10,500 美元至 16,500 美元， optimistic rollups 为 4,000 美元至 6,500 美元。此外，一旦链开始盈利，还需分配高达 20% 的排序器利润。
本文中强调的三大类举措是推动行业普及的关键，最终目标是缩小去中心化应用程序与 Web2 之间的成本和便利性差距。对于开发者而言，基于最终用户需求、产品优先级、用例所需的性能指标及现有市场吸引力，进行独立链与基于现有链构建的成本效益分析至关重要。
我们意识到需要构建解决方案，缩小 Web3 和 Web2 基础设施之间的成本和性能差异，因为社会对去中心化系统的偏好还不足以推动 Web3 的广泛应用。这一挑战仍是区块链大规模普及的主要瓶颈，我们期待与在这一领域创新的创始人会面！
我们感谢来自 Zeeve 的 Dr. Ravi、Nexus Network 的 Mayank、Rabble 的 Raghu、Numia 的 Rafael、Karnot 的 Apoorv、Nebra 的 Shumo、Electron 的 Garvit 和 Lysto 的 Yush，他们慷慨地分享了宝贵见解，并已将其整合到本文中。
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