2 月 22 日晚間,比特幣從最高 58000 美元盤中一度跌破 48000 美元,跌幅達 17%,帶動加密貨幣市場劇烈調整,受此影響,截止至 22 日 23 時,ETH 鏈上未確認交易筆數超 15 萬筆,GAS 費用一度超 1900GWEI (約合 69 美元),創歷史新高。進行一筆鏈上交易需要花費幾十美金,這對於普通用戶無疑是不能接受的。要知道在行情平淡的 2019 年,以太坊的 GAS 費也就基本維持在 10-20 GWEI 而已。

GAS 費用的暴漲,是以太坊用戶們幸福的煩惱,一方面這代表着以太坊鏈上 DEX、借貸、聚合器等一系列 DeFi 應用的繁榮,另一方面也反應出以太坊的擁堵已經成了限制其生態發展最大的障礙。

以太坊之殤

以太坊本質上是一個虛擬機,交易的 GAS 成本主要由虛擬機的運行成本組成。當你發送 Token 或者執行智能合約時,以太坊在處理這筆交易的過程中需要進行計算,這個計算過程需要消耗網絡資源。所以你必須支付所謂的燃料費(也就是 GAS),才能讓計算機爲你工作,讓礦工爲你打包交易。

GAS 費用受鏈上交易需求的影響,礦工們會優先處理 GAS 價格最高的交易。因此,隨着以太坊鏈上的活動增加,GAS 的使用也會增加。

造成 GAS 費用上漲的根本原因,是各類 DeFi 應用繁榮帶來的交易需求激增,以太坊網絡利用率不斷升高,使以太坊網絡處於嚴重的擁堵狀態。根據 Etherscan 的數據顯示,以太坊網絡利用率當前一直維持在 95% 以上,網絡利用率的上升,也就意味着剩餘可利用空間的下降。在空間有限的情況下,對礦工而言,會優先選擇打包那些高 GAS 費用的交易,一些低 GAS 費的交易就只能等待。部分用戶爲了能儘快完成交易將會不斷增加 GAS 費,這也造成手續費的不斷推高。

現在爲以太坊交易支付幾十美元交易費再正常不過,以當前的費率,普通用戶進行一次交易手續費佔比就可能達到 10% 以上,這種情況只有少數「巨鯨」才能在從中獲利,DeFi 似乎和「構建普惠大衆的無需許可金融基礎設施」的目標漸行漸遠。

Uniswap 的創始人 Hyden Adams 曾表示:

在 Uniswap 上我們每天將有 42 萬美金用於交易的 GAS 費用,這意味着一年將有 1.5 億美金浪費在 GAS 上,這不可笑,這是事實。

高昂的手續費正在嚴重影響着以太坊生態的綜合發展。

以太坊的自救

擁堵的網絡和高昂的手續費掣肘着以太坊生態的發展,當用戶需求無法被充分滿足,必然會發生流量的外溢。正如上文所提到的,當手續費高於預計產生收益的時候,用戶就會完全停止生態參與。

這給其他公鏈帶來了搶奪以太坊外溢流量的機會,尤其是 DEX 等具有高頻鏈上行爲的 DeFi 項目,正在逐漸遷移到 BSC 和 HECO 等交易速度更快、費率更低的公鏈上。BSC 與 HECO 均「複製」自以太坊,在以太坊現有的基礎上,從效率、手續費與容量上進行提升,並與以太坊主網兼容。這意味着大多數 DeFi 不需要修改或只需要很小的更改,就能遷移到 BSC 或者 HECO 上;此外經過以太坊的市場教育,用戶對遷移到 BSC 和 HECO 的應用幾乎能夠無縫銜接並快速上手。

面對其他公鏈發起的衝擊,作爲加密領域第一生態,解決基礎交易費的問題成爲了以太坊突破現有發展瓶頸的必然選擇。

前文提到,以太坊高交易費的背後是用戶需求激增帶來的網絡擁堵,所以解決基礎交易費問題的關鍵在於以太坊網絡的擴容。對於以太坊而言,Layer2 是一個十分有效的解決方案。

Layer2 的思路在於,在主鏈的基礎上再搭建一個二層網絡,幫助 Layer1 分擔一些事物緩解 layer1 的壓力,以達到整體效率的提升。在 layer2 方案上,目前也有 Rollup、狀態通道(State channels)、側鏈(Sidechains)、等離子體(Plasma)、Validium、混合方案(Hybrid solutions)等等。

在實踐上,Rollup 是目前以太坊上嘗試最多的 layer2 方案,同時也是創始人 Vitalk 最爲認可的一個方案,Vitalk 在他的文章《Rollup 不完全指南》中指出 :

Rollup 是一種強大的二層擴容範式,有望在中短期(也可能是長期)成爲以太坊的關鍵擴容解決方案和以太坊擴容的基石。

Vitalk 在近期一次中文社區中的分享也表示,第一批支持 EVM 的 Rollup 或將於 3 月上線,上線之後將降低以太坊鏈上 99% 的交易費用;Vitalk 同時還表示,Optimism 和 Arbitrum (目前)處於領先位置。

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Vitalk 提到的 Optimism Rollup 是一個對 EVM 友好的 Layer2 方案,它能夠幫助現有 DAPP 和服務遷移到 Layer2 上,並且能合理平衡安全和可擴展性。Optimism Rollup 方案一旦能夠成功應用,將大大提升以太坊的性能以及降低交易費用,這將幫助現有以太坊網絡滿足不斷增長的用戶需求。

目前 Optimism Rollup 方案主要有以下幾種:

1、Optimistic Ethereum

Optimistic Ethereum 是 Optimism 團隊的實現方案。Optimism 是之前 Plasma Group 重組的團隊,聯合創始人 Karl Floersch 是前以太坊基金會成員。

在測試網階段,Optimistic Ethereum 以太坊就吸引了 Synthetix 和 Uniswap 這兩個頭部項目,並集成到 Coinbase 錢包,用戶可以在 Coinbase 錢包查看餘額以及轉賬。

目前,Optimistic Ethereum 測試網的最後階段已經完成,主網軟啓動代碼已凍結,方便 Synthetix 進行初步的主網試用。這意味着, Optimistic Ethereum 將進入整個產品生命週期的最後階段:從將合約轉換到 OVM (Optimistic 上的虛擬機),到部署到主網上。

Optimistic Ethereum 將於 3 月 15 日開放測試網,屆時會有豐富的文檔和工具,幫助項目集成到 Optimistic Ethereum 網絡。

2、Fuel

Fuel 是 Fuel Labs 團隊的實現方案。Fuel Labs 由 John Adler 成立,他是 Optimistic Rollup 理念的提出者。

2020 年 1 月, Fuel 的公開測試網上線並開源代碼。Fuel 使用 UTXO 數據模型,因此可實現並行驗證,同時對瀏覽器友好。在測試網階段,Fuel 就已經支持所有的 ERC-20 代幣。3 月,他們宣佈推出一門新的以太坊底層語言 Yul+ 作爲對 Yul 的實驗性升級,Yul 是一門簡單且具有實用性的低級語法,旨在進一步優化編譯目標 ,同時具有優化 GAS 費使用效率的潛力。

目前 Fuel 的第一個版本 Fuel v1 已經主網上線,吞吐量達到 500 TPS。除了簡單的轉賬,Fuel V1 還支持:

1、通過 HTLC 支持原子互換、跨鏈的原子互換和即時取款。

2、使用優先級聚合器進行軟確認。

3、OP_RETURN 風格的輸出。

4、通過 ETH 或 DAI 支付費用(之後還將支持其他代幣)。

Fuel Labs 表示,該版本僅推出了適用於開發者的命令行界面,未來幾周和幾個月將推出用戶界面錢包和其他集成。

3、Arbitrum

Arbitrum 是 OffChain Labs 團隊的實現方案。Offchain Labs 的聯合創始人兼首席科學家 Ed Felten 是普林斯頓大學的計算機科學教授,也是奧巴馬任職期間的白宮首席技術官和高級顧問。Arbitrum 的投資人有 Coinbase Ventures, Pantera, Compound 和 Blocknation 。

Arbitrum 具有以下優勢:

1、Arbitrum 和 Optimistic Ethereum 類似,能夠輕鬆支持智能合約。

2、通過多輪交互 Arbitrum 提高了系統安全性,退出期的設定也會更加友好,以增加用戶體驗。

3、與以太坊主網相比,Arbitrum Rollup 可以節約多達數十倍的 GAS 費成本,無論合約使用多少代碼、存儲或計算,成本都是固定的。因爲這一優勢,2020 年 11 月 DeFi 衍生品交易平臺 MCDEX 宣佈在 Arbitrum Rollup 上啓動測試網。

4、Arbitrum 的通道和側鏈可以提供強大的隱私模式。除了通道參與者和側鏈驗證者,其他人都不能看到代碼或其內部狀態。只有公開行爲(如轉賬)纔對外可見。

2020 年 10 月 14 日,向所有人開放的 Arbitrum 測試網上線。11 月 6 日,OffChain 宣佈將 Uniswap V2 遷移到 Arbitrum 測試網,名爲 Arbiswap。經測試,Arbiswap 單筆 Swap 交易費降至 1965 GAS,意味着在 Arbitrum 上不僅每秒可處理 390 筆 swap,還可以節省 55 倍的 GAS 費。

Layer2 方案的成功實施將使以太坊可以承載更大的生態,以太坊底層會更專注於安全和高價值的交易,而基於以太坊的項目和用戶,則不用再擔心過高的費用和緩慢的速度。這意味着 DeFi 會更容易爲普通大衆所接受,成爲真正的普惠大衆的金融基礎設施。

小結

BSC 和 HECO 針對以太坊發起的「交易費攻擊」本質上是「中心化流量」和「去中心化流量」的對決。中心化交易所的去中心化鏈憑藉其高性能低費率目前暫時領先於以太坊,在以太坊擴容方案沒有成熟應用之前,「中心化流量」或許將繼續引領着 DeFi 潮水的方向,除非發生了重大的信任危機。

但是從長期來看,隨着以太坊的擴展性問題的解決,安全與去中心化的優勢會顯現出來,BSC 與 HECO 帶走的流量勢必會有一部分迴流到以太坊。DeFi 生態中的用戶將形成自然分層,注重安全與去中心化的用戶會選擇以太坊,喜歡高頻交易的用戶會選擇性能更好的 BSC 或 HECO,最終形成立體的市場格局,共同助推 DeFi 生態的發展。

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