作者：Christine Kim, Galaxy研究副总裁
编译：象牙山首席村民, 碳链价值
摘要
即将到来的以太坊Cancun/Deneb升级预计将减少Rollup运营商为区块空间支付的费用，所以在短期内将给以太坊的费用衍生协议在收入上造成不利影响。ETH可能会因此表现不佳，尤其是当建立在以太坊基础上的Rollup项目与其他性能更强、成本相对更低的结算和数据可用性链的互操作性越来越强时。从长远来看，如果区块链模块化理论被证明是正确的，那么像以太坊和Celestia这样的一层公链的主要网络费用驱动因素将是二层Rollup服务提供商，而不是最终用户。正因如此，再加上二层公链越来越多地采用账户抽象，为区块空间付费而持有以太坊的主要个人预计将是Rollup运营商，而不是最终用户。
简介
加密货币行业的一个古老问题是，如何在扩展公链的同时最大限度地（或至少保持）网络去中心化和安全性属性。最近推出的Celestia代表公链扩展不可能三角问题的新解决方案的成熟。Celestia是首个经过高度优化的公链，可为Rollup提供数据可用性（DA）。作为一个数据可用性层，Celestia没有执行交易原生功能。相反，Celestia为Rollup提供区块空间，以临时发布成批的用户交易数据。作为一个DA层，Celestia采用数据可用性采样（DAS）等策略来降低区块空间成本，这些区块空间专门用于执行层，如代表链上用户发布数据的智能合约rollups。
以太坊也在努力降低用于DA目的的区块空间成本，但代价是更高的节点要求。Proto-Danksharding是以太坊下一次网络升级的主要代码变更。这次升级被称为Cancun/Deneb，预计会将以太坊节点的临时数据存储空间增加768kB。据估计，用于Rollup交易的额外区块空间将使以太坊的DA成本至少降低10倍。
与扩展公链相关的模块化理论的核心是，公链不应由单一网络来执行通用公链计算的所有核心功能（即整体或集成区块链理论），而应将责任（如执行或DA）外包给专门的基础设施提供商，以增强功能和性能。
随着以太坊实施网络升级以更好地支持 Layer 2 Rollups，来自Rollup Sequencers（即从最终用户向DA层发布数据的实体）的协议收入份额可能比直接的L1最终用户更大。目前，在以太坊上支付的所Gas中，Rollup占12%，高于年初的3%。
每月用于结算L2 Rollup交易的Gas
本报告将深入探讨从L2 Rollup到L1公链的价值累积的短期和长期前景，同时考虑到重置和账户抽象的影响。Cancun/Deneb等近期升级的激活，加上L2从使用以太坊作为结算和DA层迁移的灵活性不断提高，可能会在短期内对以太坊的价值产生负面影响，但从长期来看，随着Rollup技术的成熟和以太坊DA功能的提高，以太坊的价值将表现优异。
本报告是我们之前关于区块链模块化理论的报告《区块链模块化的意义》的延伸，该报告介绍了许多与模块化理论相关的术语和概念，并对分层区块链的费用产生和收入驱动因素提出了更多见解--我们建议将该报告作为本报告讨论的先导来阅读。
2023年L2采用情况
自1月份以来，以太坊L2的交易活动增加两倍多。2023年，L2每日交易总数的名义增长和百分比增长都是最高的。
以太坊L2s与以太坊主网的日均TPS总和
在L2中，Optimism和Arbitrum在2023年锁定在以太坊L2中的总价值份额下降幅度最大，分别下降11%和7%。Base和zkSyncEra的价值增长最多，在L2中锁定的总价值份额分别增长9%和4%。（注：锁定的总价值指标基于代币的美元价值，并不一定代表存入协议的代币名义价值的变化。）
以太坊L2中锁定的总价值份额
值得注意的是，加密货币交易所Coinbase今年推出的名为Base的Rollup，在L2用户中的采用率和受欢迎程度迅速上升。截至12月12日，Base的锁定总价值（TVL）在L2中排名第三。在交易活动方面，Base的日交易量有时会高于以太坊上使用最广泛的两个L2（按TVL 计）Arbitrum和Optimism。
在以太坊TVL排名前三的L2中，Base Sequencer（排序器）通过排序用户交易并将其批量转化为区块，产生收入约占总收入的20%。截至目前，Optimism、Base和Arbitrum排序器已从用户费用中产生1.4亿美元收入。
Optimism、Base以及Arbitrum组合排序器收入
展望2024年，随着Cancun/Deneb升级的激活，批量用户交易并在以太坊上完成交易的成本将大幅降低，从而提高Rollup排序器的利润率，同时降低以太坊的费用收入。
Cancun/Deneb（坎昆升级）
Cancun/Deneb升级中的主要代码变更是以太坊改进提案（EIP）4844，也称为Proto-danksharding。原生Proto-danksharding为Rollup交易创建专用区块空间。这些被称为「blobs」的交易将根据独立于普通用户交易的收费市场进行定价，并且只在大约三周的时间内临时存储交易数据。通过激活EIP 4844，每个区块将增加768 KB的数据空间，供Rollup交易使用。
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 将使Rollup向以太坊支付的区块空间费用减少10倍以上。此外，由于Rollup技术在缺乏可扩展性、去中心化和互操作性方面一直存在技术挑战，以太坊的大部分费用收入可能将继续来自直接在以太坊上执行交易的最终用户，而不是L2。在Rollup技术成熟之前，以太坊的收入不太可能从 EIP 4844 中显著受益。
短期技术挑战
下面将深入探讨Rollup运营商在2023年优先考虑并将在2024年继续推进的三个关键发展领域：
可扩展性：Rollup不能免收费用波动的影响。正如我们在之前关于区块链模块化的报告中强调的那样，2022 年6月，当Project Galxe 的Arbitrum Odyssey 营销计划引发大量链上活动时，Arbitrum（以太坊锁定总价值领先的Rollup）的交易费用短暂高于以太坊。从那时起，Arbitrum的费用明显下降，尤其是在2022年8月发布Nitro后。
Optimism于2023年6月完成的Bedrock升级也旨在提高网络的可扩展性并降低Gas费。Rollup的可扩展性是开发人员重点改进的一个活跃开发领域。
Optimism和Arbitrum的日均交易费（美元)
去中心化和安全性： 开发者关注的另一个Rollup开发领域是去中心化。以太坊上的所有加密货币都很容易受到中心化攻击，因为它们依赖于单个节点操作员来排序或排序交易并生成区块。为提高去中心化和安全性，加密货币的三个核心重点领域包括 (i)实施有效性/欺诈证明，(ii) 扩展用于验证和排序的操作员集，以及 (iii) 删除管理员权限并通过治理分配Rollup控制权。
Optimism & Arbitrum：安全与治理
互操作性：以太坊占据通用公链市场份额的主要原因之一是其强大的网络效应。随着越来越多的用户加入以太坊，用户在以太坊上交互的资产的流动性不断增加，网络的价值也在正反馈循环中增加。这种流动性的分散性是Rollup采用的一个障碍。去中心化金融（DeFi）生态系统得益于流动性的集中和Dapps 在一个协议上的可组合性。因此，解决资产从L1到L2的无缝迁移，以及在L2生态系统内的无缝迁移，是一个重要的发展领域，将有助于推动最终用户从以太坊迁移到L2。
替代性 DA 解决方案的优势
短期内，以太坊的收入仍将主要由终端用户直接在L1上发起的交易产生。随着在L2上进行交易的成本节省因L2的可扩展性升级而增大，以及Rollup的去中心化和互操作性得到改善，用户对L2的采用将会增加。此外，选择使用Celestia等替代性去中心化层以提高成本效益的加密货币公司，只需将节省的部分成本转嫁给加密货币用户，就能获得更高利润。除了以太坊和Celestia，NEAR等其他L1级公链也已宣布打算转向为作为DA层的Rollup 提供更好的服务。
如下图所示，L2上的用户可以比以太坊上的用户少花90%以上的交易费用：
年初至今 以太坊L2上累计净存款
通过将Rollup上用户交易数据发布到Celestia而不是以太坊上，由于 Celestia上的交易费用较低，Rollup运营商可以获得更高利润率。平均而言，Celestia上的手续费比以太坊上的手续费低了数倍，不过这在很大程度上是由于Celestia公链的诞生时间较早，于2023年10月 31日在主网上线。下图描述Celestia和以太坊之间的费用比率，该比率基于每个协议的日均交易费用（美元）。Celestia日交易费平均比以太坊便宜80倍。(注：以下数据显示的是Celestia和以太坊上所有类型的用户交易费用，而不仅仅是Rollup排序器支付的交易费用）。
以太坊与Celestia每日平均费用比率
作为一个上线不到两个月的新生公链，Celestia还没有像以太坊那样被L2广泛用于DA。Celestia上大部分交易活动并不是Blob交易的确认，而是与Celestia 原生资产的质押和质押委托相关的活动。随着 Celestia上Blob 交易活动增加，交易费用可能会波动并呈上升趋势。然而，由于Celestia对DA 进行了优化，而目前以太坊上并不存在这种优化，因此在其他条件相同的情况下，Celestia上的Rollup费用不太可能高于以太坊。
总之，我们预计，随着2024年Cancun/Deneb升级的启动，以太坊上的区块空间成本降低，以太坊网络收入将下降，或者至少低于没有Cancun/Deneb升级时的水平。此外，由于Rollup的可扩展性、去中心化和互操作性方面的持续挑战，预计以太坊网络收入的大部分仍将来自最终用户而非L2。最后，如果排序器没有将节省的所有加密成本转嫁给付费的加密用户，而是转而使用Celestia等其他Rollup解决方案，那么Rollup的利润率预计将在短期内增加。
长期展望
从五年甚至更长时间长期来看，随着基于区块链的应用程序和服务的大规模采用，以太坊的收入可能会上升，以及交易执行的Rollup使用率将是以太坊的10倍甚至更高。更低廉的L2费用可以为游戏、社交媒体、娱乐、体育等多个行业的区块链应用带来新的用例。推动基于区块链的应用程序（也称为去中心化应用程序（Dapps））更广泛采用的新用例预计将增加对以太坊区块空间的总体需求，从而增加以太坊的总收入。在这种情况下，以太坊的主要收入来源来自于作为结算和DA层的Rollup服务。此外，随着对最终用户活动竞争加剧，Rollup排序器的利润空间也在收紧。
未来几年，多个高度优化的DA层的存在可能会加速以太坊L2从专门向以太坊发布数据迁移到提供更便宜区块空间的其他DA层。这些新的DA层最终可能会更直接地挑战以太坊，这可能会削弱以太坊目前作为最广泛使用的Rollup基础层的地位。不过，正如上一节所讨论的，网络效应很重要，Rollrp开发者正在努力提高在不同Rollup协议上推出的Dapp 之间的互操作性和可组合性。为确保用户及其流动性在未来能在不同的DA层之间轻松切换，Caldera、Hyperlane和Polymer等项目正在构建工具，使Rollup协议能在多个DA层上顺利运行，而不会影响用户体验。只要像以太坊这样的共享结算和DA层在用户体验方面提供优势，让用户在不同的Rollup和在这些Rollup上运行的Dapp之间进行资产迁移，那么以太坊很可能会继续作为最有价值的DA层而占据主导地位。
以太坊的竞争优势
尽管以太坊在2023年市场中占据主导地位，是具有最高安全性、价值、去中心化和网络效应的结算和DA公链，但来自Celestia和其他从设计之初就专门支持Rollup 活动的公链的竞争将愈发激烈。虽然与以太坊相比，Celestia的数量较少，发展也刚刚起步，但随着时间的推移，以太坊作为支持Rollup交易的DA公链的主导地位有可能被削弱，尽管这种可能性仍然很小。为此，以太坊核心开发人员正在努力推出Cancun/Deneb升级版本，以增强以太坊的DA功能。然而，在讨论二层Rollup对以太坊收入的长期影响时，必须考虑一种情况是，Rollup永远无法为用户提供与基础层同等水平的去中心化、安全性和互操作性。
尽管有费用更低优势，但通过L2 Rollups分割应用层流动性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作为DA层的表现优于以太坊，以太坊作为世界上最去中心化的通用公链的竞争优势可能会继续胜出并吸引新用户。届时，以太坊的收入将继续极不稳定，并取决于直接在其基础层上与应用程序互动的用户数量。与更便宜的L2和替代L1相比，一些用户可能会在以太坊上执行交易，以利用该网络作为通用公链无与伦比的去中心化和安全性。
如前所述，在短期内，大多数终端用户活动留在以太坊上而不是迁移到L2上，将导致高收费和网络收入的暂时性激增。但是，如果没有可扩展性，以太坊的收入仍将受到有限的交易吞吐量限制，并且由于缺乏足够的区块空间来满足新需求，收入仍将是不可预测的。用户付费带来的短期收入最终会因网络无法支持更大规模的用户活动而受到拖累，这将对以太坊作为通用公链的长期价值产生不利影响。
下图描述以ETH为单位的以太坊日均交易费用波动情况：
以ETH为单位的日均交易费用
在以太坊诞生后的头六年时间里，作为以太坊区块生产者的矿工们集体投票增加区块Gas限制，有效地将单个区块可容纳的交易数量增加至少12倍。2021年8月，以太坊核心开发人员执行硬分叉（一种向后不兼容的全网升级），将最大区块气体限制从1500万倍提高到 3000万倍，并改造手续费市场以减少手续费波动。
以下图表说明自以太坊诞生以来，由于用户对区块空间的压倒性需求，以太坊区块Gas限制增加了：
以太坊每日总区块空间限制与已用区块空间对比
尽管这些年来以太坊的区块Gas限制发生这些变化，但费用波动性和有限网络可扩展性仍然是一个长期存在的问题，如果Rollup被证明无法长期有效地继承大部分最终用户活动，那么就需要一个长期解决方案。
其他考虑因素
关于从L2到L1的长期价值累积，还有两个值得讨论因素，即在L2 上激活原生账户抽象的趋势，以及在以太坊上的重新质押解决方案。
账户抽象
如果L2Rollup排序器最终成为最终用户与基于公链的应用程序交互所依赖的中间服务商，而不是直接与以太坊交互，那么在未来，用户也很可能不再直接持有以太坊，而是能够以稳定币甚至法定货币支付交易费用，这取决于排序器和Rollup的设计，然后Rollup排序器代表用户将这些付款转换为以太坊，以支付以太坊交易费用。
在L2上如何支付费用的灵活性和可编程性的提高主要是通过一种名为「账户抽象」的技术实现的，该技术尚未在以太坊上实现，而且在不久的将来可能也不会实现。虽然账户抽象给用户体验带来很多好处，但以太坊核心开发人员之间缺乏协调，没有将这项技术的实施放在其他更紧迫代码变更之前，包括提高验证器的最大有效余额、Verkle树、以太坊虚拟机对象格式、提议者构建器分离等。
虽然有建议提出在不改变核心以太坊协议的情况下实现账户抽象（ERC 4337），但该建议不太可能获得广泛采用，因为它依赖于Dapp 开发者更新其智能合约，以及最终用户选择使用替代的内存池。另一方面，作为一种新兴技术，Rollups是在协议层面实现原生账户抽象的完美试验场。目前，zkSync和Starkware 等Rollup已经做到这一点，这意味着终端用户在这些协议上创建的账户会自动增强可编程性和可用性。
当用户与Dapps交互时，Rollups上原生账户抽象将改变用户体验，因为账户抽象为用户交易释放多项新功能，包括但不限于：
改善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，用户需要提交多次交易。可以对AC进行编程，使其自动允许与某些Dapp进行交易，这样用户就可以避免使用私钥重复授权与同一智能合约交互。
在黑客攻击时停止资产流动的能力：如果用户的账户超过一定的提现限额度，就可能会有停止资金流动的嵌入式逻辑。
支持社会恢复私钥：用户账户的设计还可以依靠用户的私钥和其他社会恢复装置来转移资金。如果用户丢失私人密钥，可对账户进行编程，使用三分之二或五分之三的其他社交恢复设备重新生成新密钥。
重新质押
在未来五年内，与以太坊的Rollup增值有关的另一个考虑因素是 EigenLayer 等重新记账协议的成熟。正如Galaxy Perspectives关于重新质押的文章所解释那样，EigenLayer将使最终用户能够重新利用他们已质押的ETH来确保其他协议和Dapp的安全性，从而提高收益率。截至2023年12月，EigenLayer开发人员正在测试EigenDA的再质押工作流程，EigenDA是一个额外的DA层，由已质押的ETH保护，Rollup程序将能够向其发布数据，而不是直接向以太坊发布数据。选择通过EigenLayer重新质押的验证器节点操作员在验证以太坊和 EigenDA 上的交易时，将受到额外的削减条件（惩罚），但作为回报，他们也能从两种协议（而不是一种）的质押中获得更高收益。EigenLayer团队预计将于2024年上半年在主网上推出EigenDA。此后，EigenLayer将加入新的协议，验证器节点操作员可以在EigenDA 之外对这些协议进行再质押。
EigenLayer重新质押工作流程图
像 EigenLayer 这样的重新质押协议可能需要几年时间才能在以太坊上成熟并得到广泛应用。EigenLayer 上的首批主动验证服务（AVS）将通过重新质押的方式提供给节点运营商支持，这些服务最初将经过精心策划和实际测试。EigenLayer 开发人员有意限制可存入协议的 ETH和流动质押代币的数量。目前，EigenLayer团队已将EigenDA AVS 流动性重新质押的初步ETH存入上限设定为11.7万ETH。到 2023年12月18日，这一上限将增至约200,000 ETH。此外，在12月18日，EigenLayer将开始接受来自六种新的流动质押代币存款：osETH、swETH、oETH、EthX、WEBETH 和 AnkrETH 的存款。
截至2023年12月14日，包括rETH、stETH和cbETH 在内的流动性代币以及原生ETH代币的质押ETH存款金额均不到以太坊ETH存入总量的1%。随着时间推移，EigenLayer团队将逐步提高向EigenDA和其他AVS存入ETH的能力，以确保以太坊和相关AVS的经济安全在协议得到充分测试之前不会受到威胁。EigenLayer的完整开发路线图可能需要数年时间，并且会出现一些意想不到的错误，特别是随着 AVS池的增长。
在某种程度上，重新质押成为以太坊上一种可靠且可扩展的活动，类似于通过Lido协议已经变得非常普遍的流动性质押活动，那么通过重新利用质押以太坊来为操作（如排序）提供额外的安全性，预计将使Rollup受益。此外，即使随着时间的推移，更多验证器节点运营商的发行量下降，以太坊的质押收益率预计也会增加，这可能会增加对以太坊的需求，而不仅仅是Rollup排序器，还包括DeFi应用程序和基金会。即使ETH在以太坊上执行交易的效用下降，而Rollup应用增加，重新质押活动仍有可能带来丰厚的收益，这可能会鼓励Rollup运营商以外的个人和实体购买和质押ETH。
结论
以太坊的收入将受益于能够通过L2维持更大规模的交易活动，尽管在短期内，该网络可能会面临收入减少问题，原因是缺乏Rollup采用以及实施升级补贴Rollup成本。由于迫在眉睫的升级应该会减少而不是增加费用支付，ETH在短期内可能会表现不佳，至少就投资者根据其费用衍生协议收入对以太坊进行估值而言是如此。
Rollup技术是一项新兴技术，在短期内面临一些技术挑战和应用障碍。随着时间的推移，随着Rollup技术的可扩展性、去中心化、安全性和互操作性的提高，大部分终端用户活动可能会从以太坊迁移到L2。当这种情况发生，L2s之间争夺用户的竞争将会加剧，Rollup运营商的利润率可能会下降。
从长远来看，L2s上的原生账户抽象等技术将进一步减少最终用户直接持有ETH的需求。更有可能的是，随着流动性解决方案的存在以及EigenLayer等重新质押解决方案的成熟，最终用户和 DeFi 协议将持有ETH的代币代表及其累计收益。原生ETH的主要持有者可能是Rollup运营商，他们使用代币代表最终用户购买以太坊上的区块空间。与L2的L1价值累积相关的进一步研究领域包括：最大可提取价值对模块化区块链生态系统的影响，以及零知识证明对Rollup设计、其桥接和经济学的演变。
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