转发原文标题:Solana 与以太坊交易费用机制对比:优化 Solana TFM 的思考
特别感谢 Andrew Fitzgerald、Harsh Patel、Jon Charbonneau、Kevin Galler、Lanre Ige、Mert Mumtaz、Pranav Garimidi、Ryan Chern、Tao Zhu 以及 Tarun Chitra 提供的宝贵反馈和专业审查。
背景介绍
作为以太坊生态中首个基于SVM的L2解决方案,Eclipse不仅致力于将SVM的强大功能带给更广泛的用户群体,同时也积极推动SVM技术本身的持续创新。我们始终确保Eclipse的开发能够为整个SVM生态,特别是Solana网络,创造显著价值。
本文作为我们后续关于费用市场研究的开篇之作,将深入分析Solana现有的费用市场机制,并提出相应的改进建议。我们的研究建立在Tim Roughgarden、Maryam Bahrani和Pranav Garimidi、Hao Chung与Elaine Shi等学者的研究成果基础上,并结合交易费用机制(TFM)的核心理论目标展开讨论。文中将以**标注关键定义。
交易费用机制主要解决三个核心问题:确定区块包含哪些交易、设定交易费用标准以及分配累积的交易费用。本文旨在将以太坊为中心的TFM研究成果与Solana的创新工程实践相结合。
Solana与以太坊TFM机制比较
基础架构差异
首先我们对比Solana与以太坊的TFM机制。Solana采用固定费用模式,每笔签名交易收取5,000 lamports(约0.000005 SOL),而大多数交易仅需一次签名。这种机制不考虑交易消耗的计算资源(以CU计算)。
Solana交易基础费用 = 5,000 Lamports × 交易签名数量
以太坊的机制则有两个显著不同:采用动态调整的基础费用(以gwei为单位),根据市场需求浮动;同时采用更精细的计算单位计费,交易费用与实际消耗的Gas量呈线性关系。
以太坊交易基础费用 = 当前Gas价格 × 交易消耗Gas量
Solana用户还可以选择支付优先费用来提高交易被包含的概率。与基础费用不同,优先费用按交易申请的每个CU计算。交易可以包含SetComputeUnitLimit指令设置最大CU消耗量(上限140万CU),以及SetComputeUnitPrice指令设定每个CU的微lamport价格。
费用分配机制
在Solana网络中,基础费用和优先费用各占50%,分别用于销毁和奖励当前区块生产者。基础费用是区块包含的必要条件,而优先费用则是可选的,用于提高交易优先级。值得注意的是,用户无法规避基础费用,但可以通过其他方式表达优先需求,如Jito-Solana拍卖机制。
近期Solana网络费用创下历史新高,主要受优先费用激增驱动。数据显示,费用分配呈现新的变化趋势。
区块构建机制对比
以太坊的区块生产机制相对直观。大多数验证者通过MEV-Boost将区块构建外包给专业构建者,后者每12秒(以太坊时隙时间)创建一个完整区块。验证者从中选择价值最高的区块进行提议。
Solana则采用完全不同的”调度器”机制,这是Solana Labs验证器客户端中的默认算法,用于连续构建区块并调度交易执行。Solana交易需要预先指定所有读写锁定的账户,这使得调度器能够并行处理不涉及相同状态的交易。
当前Solana调度器的实现存在”抖动”问题,交易被随机分配到四个线程之一,每个线程独立排序。这种机制降低了优先费用的确定性,增加了垃圾交易的动机。不过,社区已经提出了改进方案,计划通过依赖关系图来优化调度算法。
当前Solana TFM的局限性
垃圾交易问题
当前的先到先得机制和随机线程分配导致大量垃圾交易出现,特别是在MEV场景下。数据显示这些低效交易占据了大量区块空间。
一口价拍卖的弊端
简单的一口价拍卖模式不够用户友好,要求用户猜测竞争对手的出价。这与以太坊EIP-1559形成的确定性基础费用机制形成鲜明对比,后者为用户提供了更可靠的包含保证。
费用分配问题
50/50的销毁与验证者奖励分配机制存在缺陷,可能导致链下协议的出现。例如Jito-Solana的拍卖机制就完全绕过了原有的费用分配规则。
特殊交易处理不足
投票交易虽然对网络安全至关重要,但却给验证者带来了不成比例的成本负担。类似地,重要的预言机更新也缺乏合理的费用补贴机制。
本地费用市场不完善
当前的CU限制机制虽然在一定程度上实现了本地化费用控制,但缺乏弹性调整能力,且优先级费用与区块包含的关系不够确定。
CU使用效率低下
由于基础费用与CU使用量无关,开发者缺乏优化计算资源使用的动力,导致区块空间利用率低下。
账户锁定漏洞
当前机制允许用户无成本地锁定任意账户,这为垃圾邮件攻击提供了可乘之机,且账户所有者无法控制这种锁定行为。
TFM改进方案与框架
多维费用市场
传统的一维费用市场将多种资源统一计价,而多维模型则可以对计算、带宽、存储等资源分别定价。EIP-4844就是简单的二维费用市场实践。研究表明,这种机制可以最大化区块链用户福利,同时降低资源耗尽攻击风险。
账户写入锁定指数费用
SIMD-0110提案建议跟踪每个账户的CU使用率EMA,并根据使用情况动态调整写入锁定费用。这种机制类似于EIP-1559的基本费用调整,但在账户层面实现更精细的控制。提案还建议将写锁费用100%销毁,优先费用100%奖励,签名费用50/50分配。
调度器优化
新的CentralScheduler模式将取代当前的ThreadLocalMultiIterator模式,采用prio-graph算法优化交易调度。这种改进有望显著降低高负载时的锁冲突概率,提高网络效率。
可返还账户写入费用
SIMD-0016提出的PRAW机制允许应用程序开发者对锁定其状态的失败交易收费,并在满足条件时返还费用。这为开发者提供了控制垃圾交易的新工具,但也存在实施复杂性和统一性不足的问题。
未来展望
Solana独特的性能目标需要创新的TFM设计。我们认为协议内机制(如EIP-1559和SIMD-0110)与协议外方案(如MEV-Boost和Jito拍卖)可以协同发展。当前关于TFM改进的讨论主要集中在两个方向:一是通过调度器和网络优化解决问题,二是主张必须引入协议内的经济反压机制。
随着Eclipse主网上线的临近,我们将继续探索这些创新机制的应用。模块化架构的优势在于促进不同生态系统间的知识共享,这将加速整个行业的创新发展。我们对Solana及其他区块链在费用市场机制上的持续进步充满期待。
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