Galaxy:模块化和rollup如何影响以太坊价值

23-12-19 14:05
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原文标题:《How Modularity and Rollups Impact ETH Value》
原文作者:Christine Kim
原文编译:Luccy,BlockBeats

编者按:
Galaxy 研究副总裁 Christine Kim 结合再质押和账户抽象的影响以及 Cancun/Deneb 升级,撰文深入研究了 L2 对以太坊的价值累积的短期和长期前景。报告揭示了在短期内 L2 对以太坊价值可能产生的负面影响,但同时也指出,随着 Rollup 技术的成熟和以太坊上 DA 功能的改进,以太坊的价值在长期内有望表现出色。BlockBeats 将原文编译如下:


摘要


即将到来的以太坊 Cancun/Deneb 升级预计将降低 rollup 运营商支付的区块空间费用,因此,在短期内,这可能成为以太坊基于费用的协议收入的阻力。由于建立在以太坊之上的 rollup 与其他性能更强、相对更便宜的结算和 DA 链变得越来越具有互操作性,以太坊可能会因此表现不佳。从长远来看,如果区块链模块化论证成立,那么 L1 区块链(如以太坊和 Celestia)的主要网络费用驱动因素将是 L2 rollup 服务提供商,而不是终端用户。加之在 L2 上采用账户抽象的日益普及,因此可以预计持有以太坊用于区块空间支付目的的主要个体将是 rollup 运营商而不是终端用户。


引言


在加密行业,一个古老的问题是如何在扩展区块链的同时最大化(或至少保持)网络去中心化和安全性的属性,Celestia 的推出标志着对区块链可扩展性三难问题的一种新解决方案的成熟。Celestia 是第一个经过高度优化为 rollup 提供 DA(DA)的公共区块链。作为 DA 层,Celestia 没有本地执行交易的能力。相反,Celestia 为 rollup 提供区块空间,用于临时发布批处理的用户交易数据。作为 DA 层,Celestia 采用 DA 采样(DAS)等策略,专门降低区块空间的成本,以供执行层(如智能合约 rollup 代表用户在链上发布数据)使用。


以太坊也在努力降低 DA(DA)的区块空间成本,但这是以更高的节点要求为代价的。Proto-danksharding 是即将在以太坊下一次网络升级中进行的主要代码更改。这次升级被称为 Cancun/Deneb 升级,预计将增加以太坊节点的临时数据存储空间 768kB。额外的区块空间用于 rollup 交易,预计将使以太坊上的 DA 成本至少减少 10 倍。


与区块链扩展相关的模块化论点的核心观点是,与其让单一网络执行通用区块链计算的所有核心功能(即单体或集成区块链论点),不如将责任(例如执行或 DA)外包给专门的基础设施提供商,以实现功能和性能的增强。阅读这份 Galaxy Research 报告,了解有关 Celestia 和「模块化」的更多信息。


随着以太坊实施网络升级,以更好地支持 L2 rollup,协议收入中来自 rollup 序列器的份额可能会超过直接来自 L1 终端用户的份额。rollup 序列器是将终端用户的数据发布到 DA 层的实体。目前,rollup 支付的所有 gas 中占比约为 12%,较年初的 3% 有所增加。



本报告将考虑到再质押(restaking)和账户抽象的影响,深入探讨从 L2 到 L1 区块链的价值增值的短期和长期展望。类似 Cancun/Deneb 升级等近期升级的启动,以及 L2 在灵活性上的不断增加,可以选择从以太坊迁移到其他作为结算和 DA 层的区块链,这可能在短期内对以太坊的价值造成负面影响,尽管从长期来看,随着 Rollup 技术的成熟和以太坊上的 DA 功能的改进,以太坊的价值有望表现优越。


本报告是我们之前关于区块链模块化论点的报告《理解区块链模块化》的延伸,该报告介绍了许多与模块化论点相关的术语和概念,并提供了有关分层区块链的费用生成和收入驱动因素的额外见解。


2023 年 L2 在以太坊上的采用情况


自 1 月份以来,在以太坊的 L2 上的交易活动已经增长了三倍以上。2023 年,L2 的总日交易数量在名义上和百分比上都实现了最大的增长。



在 L2 中,Optimism 和 Arbitrum 在 2023 年以太坊 L2 中 TVL 大幅下降,分别下降了 11% 和 7%。而 Base 和 zkSyncEra 在 L2 中 TVL 实现了大幅增长,分别上升了 9% 和 4%。注:TVL 这一度量标准基于代币的美元价值,不一定代表存入协议的代币名义数量的变化。



值得注意的是,加密货币交易所 Coinbase 今年推出的 rollup 项目 Base 在 L2 用户中迅速获得了采用和受欢迎。截至 12 月 12 日,Base 在 L2 中已经积累了第三高的 TVL(TVL)。在交易活动方面,Base 的日交易数量有时高于 Arbitrum 和 Optimism,后两者是以太坊 TVL 最大的 L2。



在以太坊上按 TVL 排名前三的 L2 中,Base 的序列器大致产生了总合收入的 20%,该收入来自对用户交易进行排序并将它们批量处理成区块。截至目前,Optimism、Base 和 Arbitrum 的序列器已经从用户费用中产生了 1.4 亿美元(USD)的收入。



展望 2024 年,随着 Cancun/Deneb 升级的启动,批量处理用户交易并在以太坊上完成它们的成本将大幅降低,从而提高 rollup 序列器的利润率,同时降低以太坊上的费用收入。


Cancun/Deneb 升级


Cancun/Deneb 升级中的主要代码更改是以太坊改进提案(EIP)4844,也称为 proto-danksharding。Proto-danksharding 为 rollup 交易创建了专用的区块空间「blobs」,「blobs」交易将根据与常规用户交易不同的独立费用市场定价,并仅在大约三周的时间内临时存储交易数据。通过激活 EIP 4844,每个区块将为 rollup 创建额外的 768kB 数据空间。


Cancun/Deneb 升级可能会在短期内减少以太坊的费用收入,因为 EIP 4844 将 rollup 到以太坊区块空间的费用减少了 10 倍以上。此外,由于与 rollup 相关的技术挑战,包括其缺乏可扩展性、去中心化和互操作性,以太坊的大部分费用收入可能仍然主要来自于直接在以太坊上执行其交易的终端用户,而不是在 L2 上。在 rollup 技术成熟之前,以太坊的收入可能不会显著受益于 EIP 4844。


短期技术挑战


以下是对 rollup 运营商在 2023 年优先考虑并将在 2024 年继续推动的三个关键发展领域的深入探讨:


可扩展性:rollup 并非免疫于费用波动。正如我们在关于区块链模块化的先前报告中强调的,以太坊的主要 rollup Arbitrum 的交易费在 2022 年 6 月短暂超过以太坊,当时 Project Galxe 的 Arbitrum Odyssey 营销活动引发了链上活动的激增。此后,随着 2022 年 8 月 Nitro 的发布,Arbitrum 上的费用明显下降。Optimism 的 Bedrock 升级,于 2023 年 6 月完成,也旨在提高网络可扩展性并降低 gas 费。rollup 的可扩展性是开发人员专注改进的活跃发展领域。



去中心化和安全性:rollup 开发人员关注的另一个发展领域是去中心化。在以太坊上的所有 rollup 都容易受到中心化攻击向量的威胁,因为它们依赖于单个节点操作员对交易进行排序并产生区块。rollup 为改善去中心化和安全性而专注的三个核心重点领域包括:(i)实施有效性/欺诈证明,(ii)扩展验证和排序的操作员集,以及(iii)通过治理取消管理员特权并分散对 rollup 的控制。



互操作性:以太坊主导通用区块链市场份额的主要原因之一是强大的网络效应。随着更多用户加入以太坊,并且用户在以太坊上交互的资产流动性增加,网络的价值也在正反馈循环中增加,这种流动性的分散是 rollup 采用的障碍。DeFi 生态系统受益于流动性的集中和 dapp 对一个协议的可组合性。因此,解决资产从 L1 到 L2 的无缝迁移,并且在 L2 生态系统内部的迁移是一个重要的发展领域,将有助于推动终端用户从以太坊迁移到 L2。


替代 DA 解决方案的优势


短期内,以太坊的收入主要仍然由终端用户直接在 L1 上启动交易所生成。随着 L2 上的可扩展性升级带来的交易成本节省增加,以及 rollup 的去中心化和互操作性得到改善,用户对 L2 的采用将增长。此外,选择使用像 Celestia 这样的替代 DA 层以实现成本效益的 rollup,可能通过仅将成本节省的一部分传递给 rollup 用户而实现更高的利润率。除了以太坊和 Celestia 之外,其他 L1 区块链,如 NEAR,已经宣布打算转向更好地服务 rollup 作为 DA 层。


在 L2 上,用户支付的交易费用可以比在以太坊上少 90% 以上,如下图所示:



通过将用户交易数据发布到 Celestia 而不是以太坊,rollup 操作员有望因 Celestia 上较低的交易费用而实现更高的利润率。平均而言,Celestia 上的费用往往比以太坊低几倍,尽管这在很大程度上是由于 Celestia 是 2023 年 10 月 31 日才在主网上启动的新链。以下图表显示了基于每个协议的每日平均交易费用(以美元计)的 Celestia 和以太坊之间的费用比率,Celestia 上的每日交易费用平均比以太坊便宜 80 倍。(注意:以下数据描绘了 Celestia 和以太坊上所有类型用户交易的费用,而不仅仅是由 rollup 序列器支付的交易。)



作为一个刚刚上线不到两个月的极新区块链,Celestia 尚未像以太坊那样被 L2 广泛用于 DA。Celestia 上的交易活动的主要部分不是对「blob」交易的确认,而是与 Celestia 本地资产的质押和质押委托相关的活动。随着 Celestia 上的「blob」交易活动增加,交易费用可能会波动并趋势上升。然而,由于 Celestia 对 DA 的优化目前在以太坊上不存在,除非其他一切都相等,否则在 Celestia 上 rollup 的费用不太可能比在以太坊上趋势上升。


总之,我们预计随着 2024 年 Cancun/Deneb 升级的启动,以太坊网络的收入将下降,因为在以太坊上 rollup 的区块空间成本随 Cancun/Deneb 升级的激活而降低,或者至少会低于没有 Cancun/Deneb 升级的水平。此外,由于与 rollup 的可扩展性、去中心化和互操作性相关的持续挑战,预计以太坊网络收入的主要部分仍将来自终端用户而不是 L2。最后,如果序列器没有将所有的 DA 成本节省传递给支付费用的 rollup 用户,并迁移到使用 Celestia 等替代 DA 解决方案,预计短期内 rollup 的利润率将增加。


从长期来看,五年或更久,随着基于区块链的应用和服务的大规模采用,以及 rollup 用于交易执行的使用量将超过以太坊的 10 倍以上,以太坊的收入可能会上升。L2 上更便宜的费用可以在包括游戏、社交媒体、娱乐、体育等多个行业的基于区块链的应用中开启新的用例。推动更广泛采用 DApps 的新用例,预计将增加对以太坊上区块空间的整体需求,从而提高总收入。在这种情况下,以太坊的主要收入来源来自为 rollup 提供结算和 DA 层。此外,随着对终端用户活动的竞争加剧,rollup 序列器的利润率将变得更为紧张。


未来几年内存在多个高度优化的 DA 层可能会加速以太坊 L2 从专门将数据发布到以太坊到其他提供更便宜区块空间的 DA 层的迁移。这些新的 DA 层最终可能更直接地挑战以太坊,这可能侵蚀其作为 rollup 最广泛使用的基础层的当前地位。然而,如前一部分所讨论的,网络效应很重要,rollup 的开发者正在努力提高在不同 rollup 协议上启动的 DApps 之间的互操作性和可组合性。为了确保用户及其流动性在未来可以轻松切换到不同的 DA 层,类似 Caldera、Hyperlane 和 Polymer 等项目正在构建工具,使 rollup 可以在多个 DA 层上顺利运行,而不会影响用户体验。在共享的结算和 DA 层(如以太坊)在用户迁移其资产在 rollup 之间以及跨这些 rollup 运行的 DApps 时提供用户体验优势的程度上,以太坊有可能继续占据最有价值的 DA 层的地位。


以太坊的竞争优势


尽管以太坊在 2023 年主导市场,作为结算和 DA 区块链,在安全性、价值、去中心化和网络效应方面达到最高水平,但将会有越来越多的来自 Celestia 等链的竞争,这些链从一开始就被设计成专门支持 rollup 活动。虽然与以太坊相比数量较少且发展初期,但以太坊作为 rollup 的 DA 区块链的主导地位随着时间的推移可能会减弱,尽管这种可能性仍然很小。为此,以太坊核心开发者正在努力推出像 Cancun/Deneb 升级和其他升级,以提升以太坊的 DA 能力。然而,在讨论 L2 rollup 对以太坊收入的长期影响时,必须考虑的一个情景是,rollup 是否能够成功地为用户提供与基础层相同水平的去中心化、安全性和互操作性。


尽管更便宜的费用是一个优势,但通过 L2 rollup 在应用层中流动性的分散可能会在短期和长期内将大部分用户交易活动锚定在以太坊上。在这种情况下,即使 Celestia 在作为 DA 层的角色上表现优越于以太坊,以太坊作为全球最为去中心化、通用的单一区块链的竞争优势可能会继续占据上风,并吸引新用户。因此,以太坊的收入将继续极度波动,并依赖于与其基础层直接交互的用户数量。与更便宜的 L2 和替代 L1 相比,一些用户可能会选择在以太坊上执行他们的交易,以充分利用作为通用区块链的网络无法匹敌的去中心化和安全性。


在短期内,正如前文所述,绝大多数终端用户活动仍然停留在以太坊而不是迁移到 L2,这将导致高费用和网络收入暂时性飙升。然而,没有可扩展性,以太坊的收入将受到有限的事务吞吐量的限制,并由于缺乏足够的区块空间以满足不断增长的需求而保持不可预测。用户费用的短暂增加,最终由于网络无法支持更高程度的用户活动而受到拖累,将从长远来看对以太坊作为通用区块链的价值产生负面影响。


以下是一张图表,显示了以太坊本地以太坊单位的日均交易费用的波动性:



在以太坊创世区块的前六年中,矿工,也就是以太坊的区块生成者,共同投票增加了区块的 gas 上限,有效地将能够容纳的单个区块的交易数量至少增加了 12 倍。在 2021 年 8 月,以太坊核心开发人员执行了一次硬分叉(一次向后不兼容的全网升级),将最大区块 gas 上限从 15 百万提高到 30 百万,并重新设计了费用市场以降低费用的波动性。


以下是一张图表,说明了由于用户对区块空间的需求而导致的以太坊区块 gas 上限增加的情况:



尽管这些年来以太坊区块 gas 上限发生了变化,费用的波动性和有限的网络可扩展性仍然是一个持久性问题,如果长期来看 rollup 证明在继承大部分最终用户活动方面效果不佳,这将需要一个长期的解决方案。


其他考虑因素


在讨论长期内 L2 到 L1 价值累积的话题时,值得讨论的另外两个考虑因素是 L2 上本地账户抽象的激活趋势和以太坊上的重新质押解决方案。


账户抽象


如果 L2 rollup 的序列化器最终成为最终用户与基于区块链的应用程序进行交互的中介服务提供商,而不是直接与以太坊打交道,那么在这个未来,用户可能会停止直接持有以太坊,而是能够使用稳定币,甚至是法定货币支付交易费用,这取决于序列化器和 rollup 的设计,后者会代表用户将这些支付转换为以太坊以支付以太坊的交易成本。


L2 上支付费用的提高灵活性和可编程性主要依赖一项名为「账户抽象」的技术,而这项技术尚未在以太坊上实施,并且在不久的将来可能也不会实施。尽管账户抽象对用户体验有许多好处,但在以太坊核心开发人员之间存在协调不足,无法将其优先考虑在其他更紧急的代码更改之前实施,其中包括增加验证者的最大有效余额、Verkle 树、以太坊虚拟机对象格式、确立的提议构建器分离等。


虽然有提案在不改变核心以太坊协议的情况下实施账户抽象(ERC 4337),但由于该提案依赖于 dapp 开发人员更新他们的智能合约和最终用户选择使用替代内存池,因此该提案不太可能得到广泛采用。另一方面,作为一个新兴技术,rollup 本身就是在协议级别实施本地账户抽象的完美测试场所。事实上,像 zkSync 和 Starkware 这样的 rollup 已经在执行此操作,这意味着最终用户在这些协议上创建的帐户自动具有增强的可编程性和可用性。


rollup 上的本地账户抽象将是用户与 dapp 交互体验的一场变革,因为账户抽象为用户交易解锁了多项新功能,包括但不限于:


· 提高重复或频繁交易的用户体验:对于某些链上游戏和 DeFi 应用程序,用户需要提交多个交易。ACs 可以被编程为自动允许与某些 dapp 的交互,以便用户无需使用私钥重复授权与相同智能合约的交互。


· 在遭受黑客攻击时,暂停资产流动的能力:用户的账户可能内置了当某些提款限制超过时停止资金流动的逻辑。


· 支持私钥的社会恢复:用户的账户也可能被设计为依赖用户的私钥和其他社会恢复设备来转移资金。如果用户失去了他们的私钥,一个账户可能被编程为使用其他 2 个中的 3 个或其他 5 个中的 3 个社会恢复设备重新生成新的密钥。


再质押


在未来五年内,与从 rollup 到以太坊的价值积累有关的另一个考虑因素是像 EigenLayer 这样的再质押协议的成熟。正如《Galaxy Perspectives》一篇关于再质押的文章所解释的那样,EigenLayer 将使最终用户能够重新利用他们抵押的以太坊来为其他协议和 Dapp 提供安全保障,以获得更高的收益。截至 2023 年 12 月,EigenLayer 的开发人员正在测试 EigenDA 的再质押工作流程,这是由抵押的以太坊保护的另一个 DA 层,rollup 将能够将数据发布到该层,而不是直接发布到以太坊。选择通过 EigenLayer 进行再质押的验证节点操作员将受到对其在以太坊和 EigenDA 上的交易验证的额外削减条件(惩罚),但作为回报,他们将获得从两个协议质押而不是一个协议中获得的更高收益。EigenLayer 团队预计在 2024 年上半年在主网上启动 EigenDA。此后,EigenLayer 将引入新的协议,验证节点操作员可以将其重新质押到 EigenDA 之外。



类似 EigenLayer 的再质押协议在以太坊上成熟并广泛使用可能需要数年时间。EigenLayer 上的首批积极验证服务(AVS)最初将经过精心策划和实战测试,供节点运营商通过再质押支持。EigenLayer 的开发人员故意限制了可以存入协议的以太坊和流动质押代币的数量。目前,EigenLayer 团队已将 EigenDA AVS 的初始抵押以太坊存款上限设定为 117,000 以太坊。此限制将于 2023 年 12 月 18 日增加到大约 200,000 以太坊。此外,在 2023 年 12 月 18 日,EigenLayer 还将开始接受来自六种新的流动质押代币(os 以太坊、sw 以太坊、o 以太坊、以太坊 X、WEB 以太坊和 Ankr 以太坊)的存款。


截至 2023 年 12 月 14 日,来自流动质押代币(包括 r 以太坊、st 以太坊和 cb 以太坊)以及本地以太坊代币的质押以太坊存款总量,占在以太坊上总质押以太坊的比例不到 1%。EigenLayer 团队将逐步增加对 EigenDA 和其他 AVS 的质押以太坊存款容量,以确保在协议充分实战测试之前不会危及以太坊及相关 AVS 的经济安全。EigenLayer 的完整发展路线图可能需要数年时间,并涉及一些意外的错误,尤其是 AVS 池增长的情况下。


在重新质押变得可靠和可扩展的情况下,类似于流动质押活动的活跃程度已经通过 Lido 协议变得非常普及,rollup 有望通过重新质押以太坊获取额外的安全性,以用于运营(例如排序)等方面。此外,尽管随着时间推移,由于额外的验证节点运营商的减少,以太坊的发行量下降,但预计在以太坊上的质押收益将增加,这可能会使以太坊的需求超出 rollup 序列器到 DeFi 应用程序和基金会。重新质押的活动为丰厚的回报创造了潜在机会,即使以太坊在以太坊上的交易执行效用下降,rollup 的采用率上升,这可能会鼓励个人和实体(rollup 运营商之外)购买和质押以太坊。


结论


以太坊的收入将受益于通过 L2 维持更大规模的交易活动,尽管在短期内,由于 rollup 的采用不足以及实施升级来补贴 rollup 成本,网络可能面临收入减少。由于即将到来的升级应该减少而不是增加费用支付,以太坊在短期内可能表现不佳,至少在投资者根据其基于费用的协议收入来衡量以太坊的价值时是这样。rollup 是一种新兴技术,在短期内面临一些技术挑战和采用障碍。随着时间的推移,随着 rollup 的可扩展性、去中心化、安全性和互操作性的提高,大多数终端用户活动可能会从以太坊迁移到 L2。随着这一过程的发生,L2 之间为争夺用户的竞争将加剧,rollup 运营商的利润率可能会降低。从长远来看,L2 上的原生账户抽象等技术将进一步减少终端用户直接持有以太坊的需求。更有可能的是,随着流动质押解决方案的存在以及 EigenLayer 等重新质押解决方案的成熟,终端用户和 DeFi 协议将持有以太坊的代币表示及其累积的收益。直接持有原生以太坊的主要持有者可能是 rollup 运营商,他们使用该代币代表终端用户在以太坊上购买区块空间。与 L2 的 L1 价值累积相关的进一步研究领域是最大可提取价值对模块化区块链生态系统的影响以及零知识证明在 rollup、其桥梁和经济设计方面的演变。


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