Được biên soạn bởi: 0xMlze, Salve Boccaccio & 0xMunehisa
Biên soạn bởi: Shenchao TechFlow
Giải pháp cấp 2
Mạng chính Ethereum hiện xử lý trung bình 12 giao dịch mỗi giây và trong thời gian hoạt động mạng cao điểm, chi phí giao dịch đã đạt đến mức không thể chấp nhận được đối với hầu hết người dùng. Vấn đề về khả năng mở rộng này xuất phát từ nhu cầu mọi nút trong mạng phải lưu trữ và xác minh tất cả các giao dịch xảy ra trên mạng.
Để giải quyết vấn đề này và mở rộng quy mô Ethereum, các giải pháp Lớp 2 (L2) đã được phát minh. Lớp thứ hai là một blockchain độc lập mở rộng Ethereum và kế thừa các đảm bảo an ninh của Ethereum. Lớp thứ hai về cơ bản là một blockchain độc lập, nơi người dùng thực hiện các giao dịch bên ngoài chuỗi chính (Ethereum). Mỗi giải pháp Lớp 2 đều có những đảm bảo và đánh đổi về bảo mật riêng. Trên Ethereum, hình thức mở rộng lớp thứ hai phổ biến nhất là Rollups (Arbitrum, Optimism, zkSync).
Bản tổng hợp
Rollup là giải pháp L2 xử lý các giao dịch trong L1 trước khi quay lại L1. Một giao dịch tiêu chuẩn trên Ethereum thường là 156 byte, với chữ ký là phần có mật độ dữ liệu dày đặc nhất. Do đó, Rollups xử lý nhiều giao dịch trong môi trường thực thi L2 rồi gói chúng thành một giao dịch duy nhất được gửi tới L1 để xác minh trạng thái thường xuyên. Việc gộp nhiều giao dịch thành một giúp giảm phí gas phải trả cho mỗi giao dịch vì phí gas được trải đều trên nhiều giao dịch chứ không chỉ một giao dịch. Tuy nhiên, không phải tất cả các Rollups đều giống nhau, có rất nhiều loại Rollups khác nhau:
Bản tổng hợp hợp đồng thông minh: Bản tổng hợp lạc quan (Arbitrum, Optimism), Bản tổng hợp không có kiến thức (zkEVM, zkSync, Scroll của Matic);
Celesium;
Bản cuộn được lưu giữ;
Bản tổng hợp có chủ quyền.
Hợp đồng thông minh cuộn
Hợp đồng thông minh tổng hợp là nơi người dùng gửi tiền đến hợp đồng thông minh tổng hợp trên L1, sau đó quản lý các giao dịch và thay đổi trạng thái.
Rollups và một thành phần quan trọng của blockchain là cây Merkle. Cây Merkle là cấu trúc dữ liệu lưu trữ trạng thái tài trợ của mỗi người và các giao dịch đã xảy ra, cho phép L1 xác minh trạng thái trên L2 mà không cần tải xuống toàn bộ trạng thái. Nói một cách đơn giản, người dùng tương tác và giao dịch trên L2 (và do đó thay đổi trạng thái) và L2 định kỳ gửi gốc Merkle của trạng thái tới L1 để L1 có thể xác minh trạng thái của chuỗi.
Ngoài việc xuất bản gốc Merkle lên L1, L2 phải xuất bản đủ dữ liệu thay đổi cây Merkle để người dùng có thể xây dựng lại hoàn toàn cây Merkle. Nếu vì lý do nào đó L2 ngừng hoạt động, người dùng sẽ bị kẹt ở L2 mà không cung cấp dữ liệu này. Do đó, hợp đồng thông minh L1 có "chức năng khẩn cấp" trong đó người dùng có thể rút tiền từ danh sách hợp đồng thông minh khi L2 ngừng chạy.
L1 yêu cầu một số loại bằng chứng để đảm bảo rằng gốc Merkle do L2 gửi là hợp lệ và đây là điểm khác biệt giữa hai bản tổng hợp hợp đồng thông minh chính. Hai loại bằng chứng chính được sử dụng là bằng chứng gian lận và bằng chứng không có kiến thức.
Tổng hợp lạc quan
OptimisticRollups như Arbitrum và Optimism sử dụng bằng chứng gian lận để xác nhận trạng thái cuối cùng. Bằng chứng gian lận hoạt động như thế này:
Các nút L2 xuất bản gốc Merkle vào hợp đồng thông minh L1 cùng với một khoản tiền gửi nhỏ.
Hợp đồng thông minh L1 mặc định tin cậy các nút L2, đó là ý nghĩa của từ "Lạc quan" - L1 lạc quan về các bản cập nhật L2.
Tuy nhiên, việc thay đổi trạng thái này sẽ không hoàn tất trong 7 ngày.
Trong 7 ngày này, bất kỳ ai cũng có thể gửi bằng chứng cho thấy root Merkle đã gửi là gian lận, điều này sẽ thu hồi bản cập nhật và phạt nút L2 bằng cách chuyển khoản tiền gửi cho người đã báo cáo bản cập nhật gian lận.
Người báo cáo có thể chứng minh rằng bản cập nhật là gian lận bằng cách xác minh tất cả các giao dịch xảy ra trong thay đổi gốc trạng thái và xác nhận rằng mọi chữ ký trên các giao dịch đó đều hợp lệ. Điều này là do nút L2 xuất bản gốc Merkle và có đủ dữ liệu thay đổi Merkle để tạo lại cây Merkle.
Nếu quá trình chuyển đổi trạng thái không bị tranh chấp trong thời gian tranh chấp 7 ngày thì bản cập nhật sẽ được hoàn tất và được coi là không thể thay đổi.
Tổng hợp ZK
ZK Rollup sử dụng bằng chứng không có kiến thức. Đây là cách chúng hoạt động:
Nút Lớp 2 xuất bản gốc Merkle vào hợp đồng thông minh L1 cùng với bằng chứng cho thấy L2 đã xử lý chính xác giao dịch và tạo gốc Merkle mới.
Nếu các nút Lớp 2 cố gắng xuất bản một bản cập nhật gian lận, chúng sẽ không thể tạo ra bằng chứng không có kiến thức hợp lệ và do đó hợp đồng thông minh L1 sẽ không chấp nhận gốc Merkle mới.
Sau khi bằng chứng không có kiến thức được xác minh, cập nhật trạng thái sẽ được hoàn thành ngay lập tức.
Máy sắp xếp
Trình sắp xếp thứ tự là cơ chế mà L2 thu thập và xuất bản các giao dịch trở lại chuỗi cơ sở Ethereum. Ở trạng thái tập trung hiện tại, chúng hoạt động như sau:
Người dùng gửi giao dịch trên L2 - DeFi, NFT, gửi/nhận, v.v.
Các giao dịch này được thu thập bởi một trình sắp xếp tập trung.
Trình sắp xếp chuỗi (xây dựng khối) sau đó sắp xếp các giao dịch này (sự khác biệt về dữ liệu/trạng thái cuộc gọi) thành một khối hoặc lô giao dịch.
Hiện tại, trình sắp xếp chuỗi L2 sắp xếp các giao dịch này bằng phương pháp sắp xếp vào trước ra trước (FIFO).
Sau đó, trình sắp xếp thứ tự sẽ gửi lô giao dịch này trở lại mạng chính Ethereum để đưa vào một khối.
Ở trạng thái hiện tại, trình sắp xếp chuỗi của Rollup được tập trung và kiểm soát bởi một thực thể duy nhất (Phòng thí nghiệm Offchain của Arbitrum và PBC lạc quan của Optimism). Việc tập trung hóa này tạo ra một điểm lỗi duy nhất cho Rollup và có thể dẫn đến các vấn đề về tính sống động (và thiếu khả năng chống kiểm duyệt) - nếu trình sắp xếp chuỗi bị lỗi, L2 sẽ không hoạt động bình thường.
Ví dụ: vào đầu tháng 6, trình sắp xếp chuỗi của Arbitrum đã gặp phải một lỗi khiến các lô bị khôi phục trên chuỗi, dẫn đến tổn thất chi phí gas cho lô đó. Trong một khoảng thời gian ngắn, người gửi hàng loạt đã hết xăng và không thể gửi giao dịch tới Ethereum một cách chính xác.
Phí gas L2
Bây giờ chúng ta hãy xem cách hai hợp đồng thông minh tổng hợp chính tính toán phí gas mà người dùng sẽ trả và tác động đến những người đặt hàng tập trung.
Trên Arbitrum và Optimism, người dùng phải trả hai khoản phí khi thực hiện giao dịch:
L2Gas/Phí thực hiện;
L1 gọi phí dữ liệu/bảo mật.
L2Gas/phí thực hiện
Phí gas L2 tương tự như phí gas của Ethereum. Mọi giao dịch trên L2 đều phải chịu phí gas/phí thực hiện bằng lượng gas được sử dụng bởi giao dịch nhân với giá gas hiện tại gắn liền với giao dịch.
Dữ liệu cuộc gọi/Phí bảo mật L1
Phí dữ liệu cuộc gọi L1 được thanh toán để trang trải chi phí xuất bản các giao dịch trở lại Ethereum. Khoản phí này tồn tại vì người sắp xếp thứ tự hoặc người gửi hàng loạt cần phải trả phí L1 Gas để xuất bản các giao dịch lên Ethereum.
Mô hình doanh thu sắp xếp
Ở dạng hiện tại, Optimistic Rollup (ORU) tạo ra doanh thu thông qua hoạt động của một trình sắp xếp tập trung duy nhất. Trong tương lai, dự kiến ORU cuối cùng sẽ trở nên phi tập trung, điều này sẽ mở ra cơ hội cho các luồng doanh thu khác thông qua MEV (Tối đa hóa giá trị Ethereum) hoặc yêu cầu các nhà khai thác đặt hàng đóng góp token gốc/chia sẻ doanh thu.
Nhưng hiện tại, theo cách trình bày đơn giản nhất, chúng ta có thể nghĩ đến việc bộ sắp xếp tính phí giao dịch L2 của người dùng ORU (doanh thu của bộ sắp xếp) và cần phải trả phí Gas L1 để gửi hàng loạt dữ liệu giao dịch L2 của người dùng tới mạng Ethereum (Chi phí 1), và để trang trải chi phí vận hành trình sắp xếp thứ tự (Chi phí 2).
Tiến thêm một bước nữa, chúng ta có thể chia doanh thu và chi phí thành các thành phần cụ thể. Mặc dù các ORU khác nhau (ví dụ: Arbitrum, Optimism) không có cùng một công thức định giá nhưng chúng tuân theo một khuôn khổ chung:
Doanh thu (Phí gas L2)
Phí = L1_gas_price_estimate * (L1_calldata_size + L1_buffer) + L2_gas_price * L2_gas_used
trị giá
Chi phí = L1_actual_gas_price * L1_calldata_size + Sequencer_operal_costs
Định giá phí L2
Trên tất cả các ORU, giá tính phí L2 là một hàm của thang đo L1, chi phí điện toán L1, thang đo điện toán L2 và chi phí điện toán L2.
Vì tất cả các trình sắp xếp chuỗi L2 đều phải chịu chi phí khi xuất bản các lô/bằng chứng lên mạng chính L1, nên việc chuyển chi phí động của việc xử lý mạng chính cho người dùng khi giao dịch L2 được thực hiện là điều hợp lý.
Arbitrum và Optimism định giá phí L2 của họ khác nhau. Một sự khác biệt rất quan trọng giữa hai điều này là cách Optimism và Arbitrum tính toán chi phí tính toán L1. Arbitrum sử dụng một oracle định giá các phép tính L1, có nghĩa là nếu không có phiếu bầu quản trị, oracle sẽ định giá các phép tính L1 theo cách tương tự như trước 4844. Tuy nhiên, tính toán L1 của Optimism bao gồm biến chi phí động (vô hướng) có thể được nhóm Optimism điều chỉnh để điều chỉnh chi phí tính toán L1.
Phán quyết
Định giá phí L2 của Arbitrum thực hiện khái niệm "phí gas hai chiều", trong đó giới hạn gas là một chức năng của đơn vị gas được L2 sử dụng, đơn vị gas được L1 sử dụng và giá L1Gas ước tính.
Từ đó chúng ta có thể rút ra kết luận sau:
Giới hạn Gas L2 giảm khi giá Gas L2 tăng.
Giới hạn gas L2 tăng lên khi tính toán L2, giá gas L1 và tính toán L1.
Lạc quan
Tương tự như Arbitrum, phí giao dịch của Optimism có tính đến chi phí tính toán L1 và L2. Sự lạc quan gọi đây là phí thực hiện L2 và phí bảo mật/dữ liệu L1.
Để ý:
Biến Dynamic_overhead là một biến do nhóm Optimism đặt ra để đảm bảo rằng những người đặt hàng của họ được đền bù thỏa đáng để trang trải chi phí gas phát sinh khi gửi các lô giao dịch trở lại mạng L1.
Hiện tại nó được đặt thành 0,684, có nghĩa là trình sắp xếp thứ tự đang trợ giá chi phí gas.
Trong lịch sử, giá trị này chủ yếu được đặt trên 1, cho thấy rằng trình sắp xếp chuỗi đang sạc thêm để duy trì bộ đệm khí lắng L1.
Phí quản lý động theo thời gian / Phí vô hướng L1
EIP-4844
Hiện tại, Optimistic's Rollup ít tốn kém hơn về mặt thực thi và lưu trữ Lớp 2, nhưng việc xuất bản dữ liệu lên Lớp 1 vẫn tốn kém đối với người dùng để tuân thủ tính khả dụng của dữ liệu.
Dữ liệu được xuất bản lên Lớp 1 của Ethereum bằng cách sử dụng mã opcode calldata, vì vậy cả Arbitrum và Optimism đều triển khai các thuật toán nén dữ liệu calldata như thuật toán nén Zlib và brotli. Việc xuất bản dữ liệu này rất tốn kém và chiếm 80-90% phí giao dịch mà người dùng L2 phải trả.
Tuy nhiên, từ tháng 10 năm 2023 đến tháng 2 năm 2024, Đề xuất cải tiến Ethereum cao cấp (EIP-4844, Proto-danksharding) dự kiến sẽ được đưa ra. EIP-4844 đề xuất thêm một loại giao dịch mới vào Ethereum cho phép chấp nhận "khối dữ liệu". Những "khối" này sẽ bị xóa hoặc cắt bớt sau khoảng hai tuần và không được lưu trữ vĩnh viễn như dữ liệu cuộc gọi hiện có. Kích thước của các khối dữ liệu này được thiết kế đủ nhỏ để giảm chi phí lưu trữ trên chuỗi mạng chính.
Phí giao dịch cao trên Ethereum Lớp 1 (L1) là chi phí chính của L2 Rollup khi phát hành lô và bằng chứng. Tác động của EIP-4844 đối với điều này là giảm đáng kể chi phí chung của L1 trong khi vẫn cho phép dữ liệu hàng loạt có sẵn đủ lâu để đưa ra bất kỳ bằng chứng gian lận nào. Các ước tính hiện tại đặt hệ số tiết kiệm chi phí này gấp từ 10 đến 100 lần chi phí phát hành lô L1 hiện tại.
Tổng quan cấp cao về tác động đến doanh thu của trình sắp xếp chuỗi
Trước khi đi sâu vào những thay đổi mà chúng tôi mong đợi sẽ thấy trong Arbitrum và Optimism, điều quan trọng là chúng tôi phải xem xét sự khác biệt về giá tính toán L1 giữa Arbitrum và Optimism (như đã giải thích trong phần định giá phí L2 trước đó). Với tiên đoán về giá L1 của Arbitrum, giờ đây chúng tôi biết rằng nó có thể sẽ chuyển 100% phí cho người dùng (trừ khi chúng tôi thấy một cuộc bỏ phiếu quản trị). Đây không phải là trường hợp của Lạc quan, vì họ vẫn kiểm soát biến chi phí động.
Bảng bên dưới cung cấp cho chúng tôi các kết quả có thể xảy ra sau EIP-4844.
Phán quyết
Căn cứ vào tình trạng tài chính hiện tại của Arbitrum trong phần trên, chúng tôi khám phá những thay đổi có thể xảy ra đối với việc định giá của Arbitrum theo một số giả định nhất định. Với chi phí dự kiến sẽ thấp hơn đáng kể sau EIP-4844, người ta kỳ vọng lợi nhuận và tỷ suất lợi nhuận sẽ tăng trong khi doanh thu không đổi.
Dựa trên điều này, chúng tôi đã xây dựng một bảng hiển thị nhiều kết quả có thể xảy ra, bao gồm các kết hợp khác nhau của khoản tiết kiệm EIP-4844 được chuyển cho người dùng (trục Y) và các hệ số giảm chi phí EIP-4844 (trục X, số càng lớn = mức tiết kiệm EIP4844 càng cao trị giá).
Chúng tôi đã tô màu các kết hợp mà chúng tôi cho rằng có nhiều khả năng xảy ra nhất sau EIP-4844.
Nếu 100% khoản tiết kiệm được chuyển cho người dùng, chúng tôi có thể giả định rằng việc tiết kiệm chi phí này có thể làm tăng số lượng giao dịch trên Arbitrum (loại dApp mới, nhiều người dùng hơn).
Đưa ra một số giả định:
Duy trì tỷ lệ giá trên thu nhập hiện tại (P/E);
Giả sử chi phí giảm 10 lần;
Khối lượng giao dịch tăng do tiết kiệm phí.
Chúng ta có thể tính toán tác động của những thay đổi này lên giá ARB và OP. Ví dụ: nếu khối lượng Tx tăng 40% và chỉ 90% khoản phí tiết kiệm được chuyển cho người dùng thì giá ARB sẽ là 2,10 USD.
Lạc quan
Thực hiện tính toán tương tự cho Lạc quan, chúng tôi nhận được kết quả sau.
Kinh tế và định giá mã thông báo L2
Hiện tại, giá trị tích lũy duy nhất của Arbitrum và Optimism là quản trị; đây là chức năng duy nhất của ARB và OP. Tuy nhiên, việc tích lũy giá trị trong ARB và OP có thể đến từ hai nguồn khác: phí giao dịch và MEV.
Ở trạng thái hiện tại, hai giải pháp L2 này phụ thuộc rất nhiều vào các đơn đặt hàng tập trung của chúng, với tất cả lợi nhuận đề xuất và xây dựng khối tập trung này được chuyển cho Tổ chức Trọng tài và Tổ chức Lạc quan. Tuy nhiên, cả hai giải pháp đều hứa sẽ hướng tới cơ chế sắp xếp thứ tự phi tập trung trong đó nền tảng không phải là thực thể duy nhất xây dựng và đề xuất các khối L2. Bước đầu tiên hướng tới tích lũy giá trị cho mã thông báo L2 là đặt hàng phi tập trung, điều này không dễ dàng nhưng nó có thể cho phép chủ sở hữu mã thông báo L2 tham gia vào giá trị được tạo ra thông qua quá trình xây dựng và đề xuất.
Việc phân quyền của trình sắp xếp chuỗi có thể đạt được thông qua cơ chế PoS, nơi người dùng sẽ đặt cọc mã thông báo L2 gốc. Nếu người đặt cược không thực hiện nghĩa vụ của mình hoặc có hành động xấu, tiền đặt cược sẽ bị giảm. Các bên liên quan có thể nhận được một phần phí giao dịch, MEV (trong thế giới hậu FIFO) hoặc phần thưởng đặt cược dưới dạng mã thông báo gốc.
Tầm quan trọng của trình đặt hàng phi tập trung là trình đặt hàng tập trung có thể khiến các giao dịch của người dùng bị kiểm duyệt, trích tiền thuê quá mức hoặc tạo ra MEV có hại, ảnh hưởng xấu đến người dùng.