区块链经济学解析：运行一条链的成本与费用详解

过去一年间，Layer2解决方案的发展可谓突飞猛进，这种快速发展的态势得益于技术进步、市场策略优化、应用场景拓展以及社区的大力支持。虽然这一趋势令人鼓舞，但如何以更低成本扩展区块链仍然是当前面临的主要挑战。应用链作为重要解决方案，正通过模块化基础设施来有效控制区块链的运营成本。

虽然以太坊等第一层网络的改进已经显著降低了交易费用，但主要的汇总和基础设施供应商仍在持续推进技术创新，以提升扩展性能，并解锁那些因费用过高而难以实现的链上应用。

本文将重点探讨三个关键领域的进展：第一层网络的改进、第二层网络的创新，以及模块化基础设施的升级。这些举措共同推动了链上交易门槛的降低。

以太坊近期通过EIP 1559和EIP 4844升级，显著提升了网络性能并降低了费用

以太坊网络通过EIPs提案实现了重要改进，其中EIP 1559和EIP 4844尤为关键。EIP 1559引入了基础费和优先费机制，能够根据网络拥堵情况动态调整费用（如图1所示），使用户能够更准确地预测交易成本。而EIP 4844则创造性地引入了Blobs（二进制大对象）这一新型交易类型，允许第二层网络将数据存储在Blob中而非昂贵的callData中，从而大幅降低了费用。

图1：2023年7月19日以太坊网络基础费用和优先费用的平均gas价格为8 gwei（数据来源：Etherscan）

Blob的引入不仅降低了每字节的存储成本，还增加了每个区块的存储容量。与callData不同，Blob不会与以太坊交易竞争gas资源，而且其数据仅保留约18天就会从区块链中移除。

每个Blob由4096个32字节的字段组成，单个区块最多可容纳16个Blob，提供约2MB的额外存储空间。随着EIP 4844的逐步实施，这一容量还将继续扩大。考虑到此前每个区块的callData容量仅为2-10KB，EIP 4844理论上将存储能力提升了384倍。

实际应用中，EIP 4844实施后，许多第二层网络的费用降幅超过90%（如图2所示）。然而，这些升级仍不足以满足未来大规模链上应用对存储空间的需求。随着链上应用的普及，交易成本可能会因存储需求的激增而再次上涨。

图2：EIP 4844实施后主要第二层网络的中位gas费用变化（数据来源：Binance）

第二层网络通过将执行转移到链下来降低成本并保持安全性，开源框架和收入分享模式等行业举措正在推动”L2栈之战”的激烈竞争

在上一发展阶段中，汇总技术的引入主要是为了通过将执行从主链转移到链下来显著降低链上操作费用，同时仍能保持主链的安全性。乐观汇总允许单个诚实实体提交欺诈证明，并对识别出不当排序者进行奖励，而零知识汇总则利用零知识证明来验证第二层网络的更新是否正确。

汇总运营者的主要职责包括：按序组织用户交易并分批发布到第一层网络；存储和执行操作以更新汇总状态；定期在第一层网络上更新汇总状态根以确保区块链的可验证性；提交状态根欺诈证据并发起挑战（仅适用于乐观汇总）；为每个状态根更新生成验证（仅适用于零知识汇总）。

汇总运营者通过用户支付的交易费用（排序收入）和潜在的MEV（最大可提取价值）获得收入，尽管目前MEV尚未被充分提取。他们的主要成本来自第二层网络的运营成本和第一层网络的数据可用性及结算成本（如图3所示）。只有当预计交易收入能够覆盖这些成本时，组织才会考虑创建自己的区块链。

图3：Rollup商业模式（来源：探索Rollup生态系统）

以太坊等基础层网络由于需要大多数节点同步和验证链，计算和存储成本较高。而在汇总中，只要有一个诚实的节点能够验证链，就能确保安全性。因此汇总的计算和存储成本较低，但在引入EIP 4844之前，将交易汇总成批并发布到第一层网络的成本占第二层网络总成本的比例高达98%（如图4所示）。

图4：EIP 4844实施前Optimism典型交易费用构成（数据来源：Biconomy）

除了基础优化外，第二层网络还在积极推动更多降低成本措施，这些措施主要分为行业统一和公司主导两大类。

行业统一举措包括通过开源第二层技术栈（汇总框架）让新参与者能够构建自己的区块链。这一趋势最初由乐观汇总通过OP Stack和Arbitrum Orbit引领，随后其他成熟的第二层网络如Polygon（Polygon CDK）、ZK Sync（ZK Stack）和Starkware（Madara Stack）也纷纷跟进，推动技术的大规模采用。

公司主导的举措则主要通过收入/利润分享模式，或通过扩展生态系统来提升自身代币价值。Optimism的Superchain愿景、Arbitrum的扩展计划、Polygon的聚合层、ZK Sync的Elastic Chain都是典型代表。虽然具体内容各有不同，但这些计划的共同目标是通过增强互操作性和多汇总间的通信建立互联网络，并通过共享基础设施（如数据可用性层、共享桥、ZK链的汇总证明等）提高资本效率。同时，这些技术栈也允许各条链根据自身需求进行定制，避免了共享链上因其他应用流量导致的高gas费和延迟问题。

随着这些独立生态系统专注于增长和采用，我们已经看到像Optimism和Arbitrum这样的成熟项目开始实现商业化。例如，Optimism向加入其Superchain的参与者收取总排序收入的2.5%或排序利润的15%，而Arbitrum对使用其技术栈创建第二层网络的参与者收取排序利润的10%。零知识汇总技术栈目前免费提供，但随着发展可能会逐步引入可持续的经济模式。

随着这些生态系统竞相吸引大型项目，正式的”L2栈之战”已经打响（如图5所示）。Optimism宣布提供2200万美元的资助，根据使用和参与参数奖励Superchain建设者，而ZK Sync则提供2200万美元吸引Lens从Polygon迁移到其技术栈。Arbitrum则为在其平台上作为第三层网络启动的区块链提供免费技术栈服务，因为这些第三层网络在其生命周期内将持续向Arbitrum支付结算费用。

图5：L2栈的项目生态系统

RaaS（汇总即服务）和其他替代结算与数据可用性解决方案通过模块化基础设施创新重新定义了区块链成本结构，未来将带来更多节省

虽然这些技术栈已经可用，但运行区块链仍然需要大量的运营开销、人力和资源。开发者更希望专注于核心业务，而不被管理链上基础设施的复杂问题所困扰。

这种需求催生了RaaS服务提供商的兴起，他们与开发者合作，通过成熟的第二层框架简化链上操作的复杂性。这些服务包括节点管理、软件更新、基础设施运维等，同时还提供排序、索引和分析等工具。部分RaaS提供商专注于特定第二层生态系统，如Conduit和Nexus Network与Optimism和Arbitrum合作；而Truezk、Karnot和Slush则专注于零知识链。Caldera、Zeeve、Alt Layer和Gelato同时支持乐观汇总和零知识汇总。

RaaS的商业模式通常包括固定费用加排序者利润分成。乐观汇总的月费在3000到4000美元之间，而零知识汇总由于计算资源需求较大，费用为9500到14000美元不等（如图6所示）。此外，RaaS提供商还会收取3-5%的排序者利润分成以确保利益一致。Caldera采用不同的收费模式，基于其Metalayer愿景，仅收取2%的排序者利润分成而不收取固定费用，旨在通过提供互操作性支持在乐观和零知识汇总技术栈中实现链间通信。

图6：零知识证明验证成本（来源：Nebra）

值得注意的是，随着行业发展，特别是零知识方向的创新，RaaS的订阅费用可能会进一步降低。此外，初期价格可能因应用规模而异，大型面向消费者的应用可能与基础设施提供商达成更优惠的协议。

如前所述，汇总的最大成本是第一层网络的结算和数据可用性成本。一个处理1亿笔交易的汇总每月在第一层网络的成本可能高达25000美元，这使得第一层结算仅适用于生态系统中最大和最常用的链。为此，专业服务商开始优化这些层级的成本，如Celestia、Near、EigenDA提供了以太坊之外的替代方案，而成熟的第二层网络则希望成为第三层汇总的结算层。通过这些创新，汇总的结算和数据可用性成本得到了显著降低。图7展示了如果汇总将数据发布到Celestia而非以太坊时所能节省的成本，随着交易量的增加，成本差距将进一步扩大。

图7：使用Celestia与以太坊相比，汇总隐含的成本节省（来源：Lenses）

除了数据可用性成本，Celestia还会在以太坊上发布一个指针，以保证在Celestia发布的数据的顺序和完整性（见图7的结算附加成本部分）。

模块化基础设施中的参与者，如RaaS提供商和替代数据可用性方案，正逐渐形成一个新的基础设施生态系统。此外，还有一些垂直领域正在探索更多成本优化方案，如共享排序（Espresso、Astria、Radius）、证明聚合（Nebra、Electron）等。这些项目目前仍处于早期阶段，预计随着行业成熟，成本将持续下降。

尽管链上操作成本已大幅降低，Web2创始人在启动自己链前仍需仔细进行成本效益分析

Web2创始人应当审慎评估建立自己链的成本与收益，虽然链上成本正在下降，但这些成本仍需要与Web2标准进行比较。

根据每条链的具体需求，运行链的总成本会有所不同，但我们可以粗略估算出每月处理200万笔交易的乐观汇总和零知识链的成本，如图8所示。</