TRU:研报：坎昆升级——Layer2 Rollup将迎来爆发_ROL

目录●引言●坎昆升级●以太坊的扩容之路○以太坊之外的扩容：L2Rollup○以太坊之内的扩容：L1分片○EIP-4844●深远的影响●Layer2Rollup将迎来真正的爆发●总结●参考文献引言

期待已久的上海和卡佩拉升级已经顺利完成：终于可以提款了！这也是以太坊区块链继去年由POW成功过渡到POS的又一大步。那么沿着以太坊路线图的安排，下一步又是什么呢？

坎昆升级

遵循使用devcon城市名称进行升级的惯例，以太坊下一次升级将是坎昆升级。目前，从以太坊github上也可以看到，“cancun.md”已经被创建并维护。

实际上，以太坊上海升级除了解锁质押可以提款以外，原本还考虑包含了其他改进提议，比如关于“proto-danksharding”的改进提议EIP-4844。但是为了降低延误，在去年12月的核心开发者大会中，以太坊核心开发者达成一致，决定上海升级主要包括取款、小部分EOF等，这些只要不耽误取款即可。而在上海升级中被推迟的“EIP-4844”将成为以太坊下一次升级“坎昆升级”的中心。

来源：以太坊路线图

目前，坎昆升级，除了已经被确认包含的EIP-4844之外，还有一些其他纳入考虑的EIP，详细的内容，大家可以关注这里：cancun.md

以太坊的扩容之路

2022年，Aptos、Sui等新公链高调宣发，超越以太坊TPS打造高性能公链，这给以太坊社区带来了很大压力。一直以来，由于可扩展性不足而导致的高昂gas费，一直困扰着以太坊，也经常被大家吐槽。所以，无论是来自外界的竞争压力，还是内部的用户体验，以太坊的扩容都被迫在眉睫。

开源证券研报：能否取得合法地位等将直接影响比特币长期价格表现:2月9日消息，开源证券宏观研报显示，比特币目前可在部分国家替代官方法币，用于商品购买、金融交易等。同时，比特币的数量上限被锁定为2100万枚，较黄金更加稀缺。这一背景下，比特币被认为有望成为全球性“保值货币”，可对冲美元等滥发风险。中短期来看，伴随全球经济在疫苗支持下修复加快、主流央行政策退出预期抬升，比特币价格波动或将加大。长期而言，比特币能否真正成为全球性“保值货币”，与数字货币发展、监管政策变化等密切相关。比特币目前合法性未被广泛承认，在大部分国家游离于法律和监管的灰色地带。对于比特币而言，能否取得合法地位及不被有国家主权背书的数字货币替代，将直接影响长期价格表现。（券商中国）[2021/2/9 19:15:53]

随着以太坊的进一步升级和发展，目前扩容方向主要有两个：

1.使用Layer2扩容，目前主流为rolllups，是将交易批处理在一起，并将交易输出发送回以太坊，这种方式允许以太坊在不处理交易的情况下验证其正确性。Rollup又分为两种：一种是zkRollup，采用零知识证明；一种是OptimisticRollup，采用欺诈证明。(PS:在之前的发展中Layer2的技术还有状态通道、侧链、Plasma，不过都逐渐凋零了。)

2.在Layer1使用分片扩容，这里分为三个步骤去实现，Pro-Danksharding(EIP-4844)、提议者-构建者分离、完整分片。

这两个方向，一个是从执行层面在链下进行扩容，一个是从数据角度在链上进行扩容。这两个方向并不是独立并行的，而是相辅相成的。或者说，以太坊L1的分片扩容是为了将Layer2Rollup的费用降得更低。

以太坊之外的扩容：L2Rollup

Rollup，汇总，顾名思义，是把一堆交易打包汇总后，放到以太坊主链以外去执行，再将其执行结果和交易数据压缩以后发回到L1。

研报：HT有望成为加密货币世界“新十年”核心资产:7月28日，据研究报告《下注加密新十年核心资产：通缩的生息资产HT》指出，以HT为代表的一系列币种，已经良好地具备在加密货币世界新十年成为“核心资产”的条件。HT的生态具有高规格的价值注入，使其能够在每年高速通缩的情况下，兼具生息的特点。

经过测算，在未来5年，HT很可能在目前基础上实现每年4%~12%的通缩，则5年后HT保守预测可能仅剩约1.2亿枚，是目前的61%。同时，HT持有者能够获取一个很有竞争力的生息增长，保守估计每年高达18.5%左右。因此，它将成为加密货币世界新十年最值得下注的新的核心资产。[2020/7/28]

通过这种打包汇总数据在链下执行，今天的Rollup交易费用已经比以太坊L1便宜3-8倍了，可事实上，目前L2的交易费用仍然大大高于Solana和Polygon等“低费用”链。

Rollup的交易费用瓶颈在哪儿呢？

以太坊L1资源昂贵，所以将执行移出到L2，使用L2上的计算和L2的存储，这样一来，L1的执行和状态存储的成本自然就降低了。但是，由于L2的安全性继承自L1，其必须将其执行数据发回到L1并确保其数据可供验证，这将势必会用到L1来存储这些数据。因此，将数据发回到L1存储是Rollup费用的主要瓶颈。

如何减少Rollup的交易费用呢？

在回传数据到L1的时候，是通过一个智能合约函数调用的参数CallData进行存储的。这个CallData是默认被所有L1节点同步下载的数据，如果CallData很大，或者很多CallData存储在L1，势必会造成L1节点的存储负担。因此，降低CallData的存储成本，就成为了大家的努力方向。

要降低数据的存储成本，目前有这样几种方式：

1.压缩数据体积：当下主流的Rollup项目都在积极的采用不同的算法压缩数据，以便减少CallData因数据过大而产生的交易费用。

动态 | 多伦多上市公司研报：全球哈希率与比特币价格差异显著:据消息，近日多伦多上市区块链投资公司Block One Capital Inc.发表了一篇关于加密货币采矿业的研究报告。研究显示，随着越来越多比特币矿工的加入，哈希率迅速上升，采矿收益率迅速下降，因此，当下并不是投资挖矿业的好时机。同时，研究还显示，采矿硬件在运营最初几天利润率最高，采矿设备的部署时机对收入影响极大。[2018/9/6]

2.提供廉价的存储成本：以太坊分片。

3.将数据可用性模块化。统一数据可用性的标准，降低部署维护成本，由专业的链做专门的事，如Celestia。

这几种方式中，压缩数据体积，L2们已经在做了，虽算法不同，但各有优势；而后两者目前均尚在实施中。尤其是以太坊分片方案，是以太坊L1解决扩容问题的新方案，也是下一个阶段以太坊的重点。

以太坊之内的扩容：L1分片

完整的分片会大大降低将数据发布到以太坊L1的成本，其基本思路是通过扩大临时的外挂数据包提供廉价的存储成本，以及通过新的方法来加密证明验证节点已经验证了Rollup数据的最小子集，而不像现在是全数据提交验证。

但是实现完整的分片复杂度很高，开发周期估计得按年计划。所以以太坊路线图中，将整个分片方案的实施过程分三个主要步骤来完成：Pro-Danksharding(EIP-4844)、提议者-构建者分离、Danksharding。

以太坊下一次重大升级–坎昆升级，将完成以太坊L1扩容的第一步，proto-danksharding，也称之为EIP-4844，分片的前置方案，主要实现分片中的交易类型Blob，使Rollup的费用降得更低，以及预编译等一些设计。

EIP-4844

从上述内容中我们可以了解到，Rollup回传L1的数据CallData包含两个内容：Rollup的执行结果和交易数据。执行结果是需要在L1执行层被所有节点记录在账本上，而交易数据是用于验证Rollup操作的正确性，并不需要被L1执行，它只需要在足够长的时间里可供下载和检查就可以。可见，它并不需要被永久保存。

分析 | 加拿大央行研报：在区块链进行双花欺诈是不现实的:加拿大央行日前公布对区块链技术的激励相容研究结果，着重于通过区块链技术的工作量证明（PoW）共识机制建模，模拟诚实和不诚实矿工的行为，发现利用区块确认时间差进行双重支付的欺诈是“不现实的”。上述研究报告查看区块链这样的数字账本是否免于对双重支付——所谓双花这类欺诈，发现如果一个矿工掌握50%以上算力，具备了51%攻击的能力，理论上说，不诚实的矿工可以进行双花欺诈，但从经济角度看，为了实现这种欺诈，不诚实的矿工必须有很雄厚的财力，而且是“风险中性”，因此报告认为：“这种假设情况通常是不现实的，现实情况下，用户几乎没有经济方面的动机发起这种攻击，特别是在其他矿工的计算投资庞大时。”[2018/7/23]

将Rollup交易数据永久存储在L1上不仅昂贵也没有必要。用户为Rollups支付的交易成本中有90%以上是由于这种数据存储造成的。EIP-4844就是为了进一步优化Rollup的交易成本而设计的。

如何使Rollup费用降得更低？

EIP-4844引入了一种新的交易类型Blob，通过类似外挂数据空间的方式，将交易数据移动到一个新的临时“blob”存储中，以此来提供廉价的存储成本。Blob存在共识层的节点中，而不是像Calldata那样在会直接上主链执行层，同时Blob也不需要永久存储，一旦不再需要它们，就会从以太坊中删除，因此也更便宜。

而长期存储Rollup数据可以被需要这些数据的第三方服务商来做，例如Rollup运营商、交易所、索引服务等等。

关于Blob

Blob虽然由EIP-4844引入，但也会与最终分片所使用的格式完全兼容。在EIP-4844中，每笔Rollup交易最多挂2个blob，每个区块包含8个blob~16个blob，约为1MB~2MB。在完整的分片方案中，Blob将进一步扩充至16MB~32MB，但这一步的前提是先要完成提议者-构建者分离以及数据可用性采样。

全球比特币挖矿成本研报：年耗电量超过捷克，相当于全球总用电量0.3%:链塔智库发布《全球比特币挖矿成本研究报告》。报告中称，截至22日，比特币年耗电量估计为68.08万亿瓦小时，相当于全球总用电量0.3%。如果比特币是一个国家，它的耗电量排名大致在41名，位于智利和捷克之间。在韩国比特币挖矿电力成本最高，委内瑞拉最低。大部分挖矿依靠煤电。全球58%的比特币矿场位于中国，16%位于美国。[2018/5/23]

深远的影响

综上，我们了解了EIP-4844是以太坊扩容之路的第一步，其重要性和影响之深远不亚于本次上海升级，所以在以太坊下一次坎昆升级中，EIP-4844将作为主线任务被尽快推进完成，目前完成时间估计可能在下半年。

可以预想到，在EIP-4844完全实施之后，L2Rollups的交易费用将会降低一个数量级，甚至是降低至<$0.001，这对L2Rollups来说将迎来真正的爆发。而对以太坊来说，EIP-4844只是完整分片扩容方案的第一步，而第一步的实施就已经可以大大降低gas费，这会使整个生态都更有信心，对比其他公链，以太坊将更具竞争力和发展前景。

Layer2Rollup将迎来真正的爆发

Rollup+Danksharding在短期和中期，甚至可能在长期内，是以太坊唯一的去信任扩展解决方案。很明显，这将完全利好Layer2Rollup整个赛道。

让我们通过数据来直观感受一下，已经处于上升通道、大爆发前夜的L2Rollup。

1.目前L2Rollups的费用，对比ETH已经降低一个数位。

来源：L2Fees

2.总锁仓量TVL，达104.6亿美元，过去7天涨幅为14.22%。

来源：l2beat

3.按总锁仓量占比，排名前十的项目。

来源：l2beat

4.每秒交易活动TPS

来源：L2beat

从以上这些数据可见，受先发优势影响，当前L2赛道Arbitrum和Optimism已经占据了整个赛道87.27%的锁定份额，两者同属OptimismRollup。其中，ArbitrumOne网络总锁仓量为70.6亿美元，独占总额的66.75%，甚至过去30天的交易总数已经超过了以太坊；Optimism网络总锁仓量为21.7亿美元，约为ArbitrumOne的1/3。而ZKRollup的项目当前的市场份额还很小。不过总体而言，整个赛道的所有项目都在上升通道，自23年1月份低点以来整体TVL已经上涨约36%。

目前主流的Rollup分为两个方向，OptimismRollup和ZKRollup，其中ZKRollup又分为基于zkSync构建和基于StarkEx构建。从Rollup项目TVL数据排名来看，采用OP和ZK的项目比例为1：2，ZKRollup项目占据较多数量，但是OPRollup的TVL市场份额更高。

虽然当下OPRollup凭借先发优势占据市场主要份额，但OPRollup的欺诈证明系统目前都不可用，用户不得不相信当前系统没有作恶，以及区块链提议者提交的状态根是正确的。而ZKRollup迫于OP的竞争压力，赶鸭子上架了测试网，目前的份额也较少，但随着以太坊完整分片的逐步升级，越到后来ZKRollup的优势会越明显。当然了，要实现这些依赖于很多技术难题的攻克，这或许要以年为单位。

另外，Rollups项目生态也在呈指数级增长，许多以太坊优秀的项目已经启动并迁移到这些Rollup生态中。鉴于目前个人精力所限，本篇就不对Rollup生态做扩展分析了。挖个坑，且听下回详述。

总结

纵观全文的分析，总结一下：

●公链L1的竞争，以太坊的地位将继续无法撼动。随着以太坊路线图的一步步升级推进，以太坊生态将进一步的扩大和稳固。

●L2的竞争，目前是Rollup的天下，短期乃至中期都不会有变化。随着下半年的坎昆升级临近，整个Rollup赛道都将迎来普涨利好。但我们也期盼未来有更优于Rollup的扩容方案出现。

●Rollup的竞争，短时间内，OP凭借先发优势，只是暂时领先。长远来看，ZK的爆发时机可能在以太坊完整分片的实施时刻。

●Rollup项目，如果是撸空操作，重点关注尚未发币的项目，尤其是团队背景和技术实力都不错的可以作为优先，如果再加一个对比维度，可以考虑被明星基金已经投资的。如果是二级市场操作，已发币的项目，虽然代币价格已经涨了一些，不过随着临近EIP-4844的实施，真正的利好还没落地，预计应该还有一波势头，可逢低寻找时机。

●其他方面，坎昆升级利好Rollup赛道，而Rollups本质上也是多链运行，所以也同时看好跨链协议，比如LayerZero。模块化数据可用性，如Celestia，也同样看好，因为其原理与以太坊分片方案一样，都可以一定程度上降低Rollup目前的交易费用瓶颈“数据存储成本”。

特别鸣谢：

感谢尤老师的指导和审阅。尤老师，是我的Crypto世界的领路人，亦师亦友。

参考文献

AllCoreDevs

https://tim.mirror.xyz/zLdl8bEiDmobHZ5RlvG2LrlZLWV9c2XvkuKQ-vpljSU

cancun.md

https://github.com/ethereum/execution-specs/blob/master/network-upgrades/mainnet-upgrades/cancun.md

EIP-4844:ShardBlobTransactions

https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-4844

ScalingEthereum

https://ethereum.org/en/roadmap/scaling/

Danksharding

https://ethereum.org/en/roadmap/danksharding/

SCALING

https://ethereum.org/en/developers/docs/scaling/

以太坊迈向fullsharding的第一步，EIP-4844全面解析

https://mp.weixin.qq.com/s/45y2L25XwZBVHKzMsAxxrA

Danksharding、4844万字研报：白话解读「不可能三角」的变革性解决方案

https://news.marsbit.cc/20230214132434665042.html

从上海升级聊聊以太坊升级的前世今生

https://mp.weixin.qq.com/s/OL-_2kKCMZAXR3GGjTr6hg

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