Tradução: blockchain vernacular

O ecossistema Ethereum Rollup Layer 2 está prosperando, com volume diário total bloqueado (TVL) superior a US$ 37 bilhões. No entanto, o desempenho dos preços de curto prazo do Rollup ficou aquém das expectativas. Em termos de avaliação totalmente diluída (FDV), os principais rollups como Arbitrum têm um FDV de US$ 8 bilhões, Optimism tem um FDV de US$ 7,4 bilhões, Starknet tem um FDV de US$ 7,1 bilhões, zkSync tem um FDV de US$ 3,7 bilhões e Solana tem um FDV de US$ 77 bilhões.

Do ponto de vista da receita, o Ethereum atingirá US$ 2 bilhões em receitas em 2023, enquanto as redes principais Arbitrum e Optimism geram receitas anuais de US$ 63 milhões e US$ 37 milhões, respectivamente. Novatos que tiveram forte desempenho este ano, como Base e zkSync, ganharam US$ 50 milhões e US$ 23 milhões respectivamente no primeiro semestre de 2024, enquanto Ethereum ganhou US$ 1,39 bilhão no mesmo período, indicando que a lacuna ainda não foi fechada. Rollup ainda não atingiu a mesma escala de receita que Ethereum.

Um fator é que os aplicativos do Rollup não são atraentes o suficiente para os usuários, um problema comum à maioria das redes. Nossa pergunta é: quão eficaz é o Rollup como infraestrutura para adoção em massa? Estão subvalorizados devido aos baixos níveis de actividade actuais?

Tudo ainda remonta à proposta original: o surgimento do Rollup se deve ao crescente congestionamento do Ethereum e ao alto custo que os usuários não podem aceitar. Rollup é essencialmente projetado para reduzir custos. Além dos fins de segurança, o Rollup também possui uma estrutura de custos disruptiva que se torna mais econômica à medida que o volume de transações aumenta. Se este princípio puder ser implementado de forma eficaz, o Rollup poderá ter um valor insubstituível.

Este artigo analisa brevemente a estrutura económica actual do Rollup e analisa as possibilidades futuras.

1. Modelo de negócios cumulativo

Visão geral O Rollup usa o Sequencer como entrada para o fluxo de caixa, cobrando taxas pelas transações Rollup para cobrir os custos incorridos por L1 e L2 e gerar lucros adicionais.

Do lado das receitas, as despesas incluem:

• Taxas básicas (incluindo taxa de congestionamento)

• taxa de prioridade

• Taxas para cobrir custos L1

Além disso, os protocolos podem capturar receitas potenciais através das seguintes estratégias:

• Taxa MEV

Em termos de custo, as despesas incluem custos L2 relativamente pequenos e custos L1 maiores, tais como:

• Custo de disponibilidade de dados (DA)

• Custo de verificação

• Custo de execução

O que diferencia o Rollup de outras soluções L2 é sua estrutura de custos. A maior proporção dos custos de DA é tratada como custos variáveis ​​que flutuam com a quantidade de dados submetidos ao L1, enquanto os custos de verificação e execução são tratados mais como custos fixos necessários para manter as operações de Rollup.

Nosso objetivo é elucidar o custo marginal do rollup, ou seja, até que ponto o custo adicional de uma transação adicional é inferior ao custo médio por transação. Esta análise é crucial para verificar a afirmação de que quanto mais usuários houver, mais barato será o Rollup.

A razão por trás disso é que o Rollup processa dados em lotes, compacta dados e agrega verificação, o que teoricamente resulta em custos marginais mais baixos do que outros L1s. Os custos fixos do Rollup devem ser bem amortizados em cada transação, e quando o volume de transações é alto, esses custos fixos tornam-se insignificantes, mas isso também requer a nossa verificação.

2. Renda acumulada

1) Receita de taxas de transação

A principal receita dos rollups vem das taxas de transação L2. Estas taxas destinam-se a cobrir os custos operacionais dos Rollups e gerar um determinado montante de lucro para se proteger contra flutuações de longo prazo nos custos do gás L1. Alguns Rollups também cobram taxas de prioridade de transação, permitindo aos usuários agilizar transações urgentes.

Arbitrum e zkSync usam um mecanismo de ordem de chegada, e as transações são processadas na ordem em que são recebidas. A pilha OP adota uma abordagem mais flexível para esse problema, permitindo que as transações sejam “alinhadas” mediante o pagamento de uma taxa de prioridade.

Para os usuários, a tarifa base L2 é determinada pela tarifa mais baixa durante períodos de baixa atividade. Durante os horários de pico, as taxas de congestionamento são cobradas com base na avaliação dos níveis de congestionamento de cada Rollup, geralmente aumentando exponencialmente.

Como o custo do Rollup L2 é extremamente baixo (incluindo apenas custos operacionais e de engenharia fora da cadeia) e as taxas são muito flexíveis, quase toda a receita usada para pagar as taxas L2 torna-se lucro do protocolo. Devido à actual centralização dos ordenantes, as organizações de governação são relativamente livres para determinar parâmetros de taxas para satisfazer as suas necessidades de curto prazo.

2) Renda MEV

As transações MEV são divididas em duas categorias: maliciosas e não maliciosas. MEVs maliciosos incluem ataques frontais, como ataques sanduíche. O MEV não malicioso envolve transações de acompanhamento, como arbitragem e liquidação.

Ao contrário de L1, os Rollups não fornecem um conjunto de memória pública; apenas o solicitante pode ver a transação antes de ela ser finalizada, portanto, apenas o solicitante tem a capacidade de iniciar o MEV em L2. Como a maioria dos L2s atualmente executa seus próprios ordenadores centralizados, a ocorrência de MEV malicioso é improvável por enquanto.

De acordo com a pesquisa de Christof Ferreira Torres e outros, ao reproduzir transações no Rollup, concluiu-se que Arbitrum, Optimism e zkSync estavam de fato envolvidos em atividades não maliciosas de MEV na cadeia. Juntas, essas três cadeias geram US$ 22 milhões em valor MEV, tornando-as um importante fluxo de receita a ser observado.

3) Taxas para cobrir custos L1

Esta taxa é cobrada pelos Rollups para cobrir os custos L1. Além de prever as taxas do gás L1 para cobrir os custos de dados L1, os Rollups também gerarão taxas adicionais como reservas para se proteger contra futuras flutuações no preço do gás, o que na verdade representa um tipo de receita para os Rollups. Por exemplo, o Arbitrum adiciona uma taxa “dinâmica”, enquanto o OP Stack multiplica a taxa por um fator de “sobrecarga dinâmica”. Antes da atualização EIP4844, essas taxas representavam aproximadamente um décimo do custo do DA.

4) Participação nas receitas

Como o Base usa OP Stack, ele possui um modelo especial de divisão de receita com OP Superchain. A Base promete dar ao OP Stack 2,5% de sua receita total ou 15% dos lucros das transações L2 (após dedução do custo de envio de dados para L1), o que for maior. Em troca, a Base participará da governança on-chain do OP Stack e Superchain e receberá até 2,75% do fornecimento de tokens OP. Os dados mais recentes mostram que a Base contribui com aproximadamente 5 ETH para a receita da Superchain todos os dias.

Claramente, a Base fornece ao Optimism um importante fluxo de receita. Além do fluxo de caixa, os efeitos de rede saudáveis ​​também tornam o ecossistema OP Stack mais atraente para os usuários e para o mercado. Embora a Arbitrum possa superar a Base + Otimismo em algumas métricas, como TVL ou capitalização de mercado de stablecoin, ela não foi capaz de superar esta última em termos de volume de negociação e receita. Isso pode ser visto em seus índices de preço/vendas (rácio P/S) - levando em consideração a receita da Base, o índice P/S do $OP é 16% maior do que o $ARB, refletindo os complementos que o ecossistema adiciona ao $OP valor. (O índice P/S é um indicador financeiro usado para medir a relação entre a capitalização de mercado de uma empresa e a receita de vendas. Ele pode ser usado para avaliar o nível de avaliação de uma empresa e as expectativas do mercado para o crescimento futuro das vendas.)

3. Custo de acúmulos

Custo de dados Ethereum L1 Cada cadeia tem uma estrutura de custos específica, mas geralmente pode ser dividida em custos de execução, custos de disponibilidade de dados (DA) e custos de verificação (ZK Rollups).

1) Custo de execução

Esses custos incluem principalmente atualizações de status e interações entre cadeias entre L1 e L2.

2) Custo DA

Isso envolve a publicação de dados de transação compactados, raízes de estado e provas ZK na camada DA. Antes da atualização EIP4844, o principal custo do L1, especialmente para protocolos como Arbitrum e Base (mais de 95%), e para Zksync (mais de 75%) e Starknet (mais de 80%), vinha dos custos de DA. Após a atualização do EIP4844, o custo do DA é significativamente reduzido e a faixa de redução varia de 50% a 99% dependendo do mecanismo de rollup.

3) Custo de verificação

Principalmente relacionados aos Rollups ZK, esses custos são usados ​​para verificar a confiabilidade das transações Rollup através do método ZK.

4) Outros custos

Isso inclui principalmente custos operacionais e de engenharia fora da cadeia. Dada a operação atual do Rollup, o custo de operação do nó está próximo do custo do servidor em nuvem e é relativamente baixo (semelhante ao custo do servidor AWS usado pelas empresas).

4. Comparação do lucro L2 com outros dados L1

Até agora, temos uma ideia aproximada da estrutura geral de receitas e despesas do Rollup. Podemos compará-lo com outros L1s. Selecionamos os dados semanais médios do Rollup, incluindo Arbitrum, Base, zkSync e Starknet, como o desempenho médio do Rollup.

As margens de lucro globais da Rollup são semelhantes às da Solana e significativamente melhores que as do BSC, reflectindo o desempenho superior do modelo de negócios da Rollup em termos de rentabilidade e gestão de custos.

5. Comparação entre Rollups

1. Visão Geral

O desempenho básico do Rollup em diferentes estágios apresenta diferenças significativas. Por exemplo, o volume de negociação do Rollup aumentou significativamente em antecipação ao lançamento aéreo. Este aumento foi acompanhado por aumentos significativos de receitas e custos.

A maioria dos rollups ainda está na sua fase inicial e a rentabilidade a curto prazo não é tão crítica como garantir a sustentabilidade financeira e apoiar a concorrência a longo prazo. Isso é consistente com a atitude atual da Starknet de não cobrar taxas adicionais de lucro dos usuários.

No entanto, a Starknet tem sofrido perdas contínuas desde meados de março de 2024. Quais são as possíveis razões para essas perdas? Isso continuará a longo prazo?

Vamos nos aprofundar nesta questão. A estrutura de custos marginais do Rollup varia dependendo do mecanismo específico de Rollup usado por cada cadeia. As diferenças na tecnologia de compressão de dados e outros mecanismos de cálculo também levam a diferenças de custos.

Nosso objetivo é comparar os custos internos dos Rollups para nos ajudar a avaliar horizontalmente os recursos dos diferentes Rollups.

2) Estruturas de custos de diferentes tipos de rollup

A、ZK Rollups

Os ZK Rollups diferem principalmente em seus custos de verificação, que geralmente podem ser considerados seus custos fixos. Estes custos são difíceis de compensar através da alocação de despesas e são a causa raiz do défice financeiro dos Rollups.

Usaremos Starknet e zkSync como exemplos.

Rede Stark

Starknet usa seu serviço de verificação proprietário SHARP para lidar com pedidos, confirmação e geração de blocos de transações. Após essas etapas, as transações são agrupadas e um comprovante de transação é construído via SHARP, que é então enviado ao contrato L1 para verificação. Depois de aprovado, o comprovante será encaminhado para o contrato principal. Na Starknet, os custos fixos para validação e disponibilidade de dados vêm dos processos em bloco e em lote, respectivamente.

Na Starknet, os custos de variação aumentam com o número de transações, principalmente devido aos custos de disponibilidade de dados (DA). Em teoria, os custos de DA não deveriam causar despesas adicionais aos usuários. No entanto, na realidade, Starknet cobra uma taxa de transação por operação de gravação, mas seu custo DA é determinado apenas pelo número de unidades de memória atualizadas, e não pela frequência de atualização de cada unidade. Portanto, a Starknet já cobrou a mais os custos de DA.

A cobrança de taxas de transação e o pagamento de custos operacionais ocorrem em momentos distintos, o que pode resultar em potenciais perdas ou lucros.

Portanto, enquanto as transações continuarem a ocorrer, a Starknet precisará continuar a produzir blocos e pagar os custos fixos associados aos blocos e ao processamento em lote. Além disso, quanto maior o número de transações, maiores serão os custos variáveis ​​que deverão ser pagos. Os custos fixos têm pouco efeito no aumento dos custos marginais.

Devido à limitação de recursos computacionais em cada bloco (Cairo Steps), o método de cálculo da taxa de gás da Starknet é baseado nos recursos e volume de dados utilizados, cobrindo custos fixos e custos variáveis. No entanto, é difícil atribuir um custo por bloco ou lote a cada transação, mas como um bloco é concluído quando um determinado nível de recursos computacionais é atingido (acionando um custo fixo), ele pode ser baseado na quantidade de recursos computacionais utilizados. . Calcular e cobrar parcelas de custos fixos.

No entanto, devido à limitação do tempo de bloco, se o volume de transações for insuficiente (a carga computacional de um único bloco é baixa), os recursos computacionais não podem refletir efetivamente os custos que precisam ser alocados e, portanto, não podem cobrir totalmente os custos fixos. . Além disso, os “limites de recursos de computação” podem mudar à medida que os parâmetros da rede Starknet são atualizados. Um exemplo são as pesadas perdas de curto prazo após o EIP4844, que foram mitigadas somente após o ajuste dos parâmetros de recursos computacionais incluídos nas cobranças.

O modelo de taxas da Starknet não cobre efetivamente os custos fixos por transação. Portanto, ele sofrerá durante a atualização da rede principal da Starknet e com um volume de transações extremamente baixo.

zkSync（era zkSync）

Após a atualização do Boojum, o zkSync Era mudou da verificação de bloco para verificação em lote e armazenou apenas diferenças de status, reduzindo efetivamente os custos de verificação e DA. O processo é basicamente semelhante ao Starknet. O Sequencer envia o lote ao contrato do Executor (diferença de status e compromisso DA), e o nó Prover envia a verificação (prova ZK e compromisso DA). Os lotes são executados após passar na verificação (uma vez a cada 45 lotes); a diferença é que a Starknet incorre em custos de verificação para blocos e lotes, enquanto o zkSync incorre apenas em custos de verificação para lotes.

Comparação de custos entre zkSync e Starknet

Os tamanhos dos lotes do Starknet são muito maiores em comparação com o zkSync Era, que limita cada lote a 750 ou 1.000 transações, enquanto o Starknet não tem limite de transações por lote.

É óbvio pela tabela que Starknet tem escalabilidade mais poderosa. O limite de recursos computacionais por bloco permite processar mais transações e lotes, melhorando o desempenho em transações de alta frequência e cenários que envolvem um grande número de operações simples. No entanto, durante períodos de baixo volume de transações, a Starknet enfrenta altos custos fixos. Em contraste, o zkSync tem a vantagem de ser capaz de se adaptar às flutuações do preço do gás L1 e aos períodos de baixa atividade através da sua alta eficiência de compressão e recursos de bloco flexíveis. No entanto, zkSync tem limitações na velocidade de geração de blocos.

O modelo de cobrança da Starknet tende a ser mais fácil de usar, menos relevante para L1 e tem economias de escala mais fortes. As taxas do zkSync são mais econômicas, mas estão sujeitas a maiores flutuações com L1. Para Rollups, os altos custos fixos da Starknet podem levar a perdas durante períodos de baixa atividade, e o zkSync é mais adequado para esta situação. Starknet é mais adequado para lidar com grandes volumes de transações de alta frequência enquanto controla custos, enquanto o mecanismo atual do zkSync pode ficar ligeiramente atrasado em altos volumes de transações.

B、Acumulação Otimista

A estrutura de custos do Optimistic Rollup é relativamente simples. Na ausência de custos de verificação, os usuários só precisam pagar o custo computacional em L2 e o custo DA de publicação de dados em L1. Cada bloco, ou vários blocos, carrega periodicamente uma raiz de estado para L1, o que geralmente tem um custo fixo. O upload de transações compactadas representa um custo variável previsível que é distribuído uniformemente para cada transação.

Comparado ao Zk Rollup, o Optimistic Rollup tem custos fixos mais baixos e é mais adequado para cenários de volume médio de transações. No entanto, como toda transação exige uma assinatura, isso resulta em DA mais elevados ou custos de variação. Durante períodos de alta atividade, a vantagem de custo marginal do rollup otimista torna-se menor.

Dependendo da escala atual de adoção, os custos fixos do ZK Rollup podem resultar em custos mais elevados do que os do Optimistic Rollup, aumentando assim os custos para os usuários. No entanto, a vantagem de escalabilidade do ZK Rollup é significativa: à medida que o volume de transações aumenta, o custo de verificação diminui gradualmente e o custo marginal economizado acabará por exceder o custo do Optimistic Rollup. Além disso, executar Validiums/Volitions e exigir apenas diferenças de estado para DA, bem como retiradas mais rápidas, é melhor para a escalabilidade e o ecossistema RaaS.

C. Comparação de dados

Como pode ser visto na tabela, em termos de receita por transação, a receita da Base é maior e a receita da Starknet é menor. Vale ressaltar que antes da atualização EIP4844, a receita por transação da Arbitrum era maior, enquanto após a atualização, a receita por transação da Base aumentou.

D. Custo

Com base no custo de cada transação, antes do EIP4844, os custos de transação da Base eram demasiado elevados devido aos custos mais elevados do DA, o que na verdade resultava em custos marginais mais elevados. As economias de escala previstas não se traduziram em vantagens claras em termos de custos. Após a atualização do EIP4844, devido à redução significativa nos custos de DA, o custo por transação do Base foi significativamente reduzido, tornando-se o mais baixo entre todos os Rollups. Comparando OP e ZK, é óbvio que OP Rollups se beneficiam mais com a atualização.

O custo de DA da StarkNet é reduzido em cerca de 4 a 10 vezes, um pouco menor do que os OP Rollups. Isso é consistente com nossa teoria: ZK Rollups não se beneficiam tanto da atualização EIP4844 quanto OP Rollups. O desempenho dos custos ZK Rollup após EIP4844 também reflete o impacto dos custos fixos.

E. Lucro

Segundo os dados, a Base apresenta as maiores margens de lucro, superando significativamente a Arbitrum devido às economias de escala. No ZK Rollups, devido ao baixo volume de transações, a Starknet atualmente não consegue cobrir seus custos fixos, resultando em lucros comerciais negativos. Embora o zkSync seja lucrativo, ele também é limitado por custos fixos e seus lucros são inferiores aos OP Rollups. A atualização EIP4844 não aumenta diretamente as margens de lucro. Os principais beneficiários serão os usuários, que verão despesas de custos significativamente reduzidas.

6. Perspectivas futuras

1) Aspecto de custo

Atualmente, a maioria dos rollups ainda está nos estágios iniciais da curva de lucro, com os custos fixos marginais e médios diminuindo à medida que o volume de transações aumenta. Porém, no futuro, à medida que o volume de transações no ecossistema L2 aumenta, o aumento dos custos médios de transação devido ao aumento da capacidade da rede levará a um aumento gradual dos custos marginais (como pode ser visto no desempenho da Base de março a maio ). Esta é uma questão crítica que não pode ser ignorada para o desenvolvimento de Rollups a longo prazo.

No curto prazo, para Rollups, reduzir os custos marginais de forma mais eficaz é a melhor forma de vencer a competição. Em estratégia, ajustar os modelos de receitas e custos de acordo com as condições de mercado é uma boa solução.

2) Em termos de renda

Para permanecerem competitivos a longo prazo, os protocolos deveriam, idealmente, evitar cobrar extra aos utilizadores e talvez até subsidiar os utilizadores para manter as taxas baixas e estáveis. Embora as taxas prioritárias possam aumentar as receitas, a atividade adequada da cadeia é uma necessidade.

Após o EIP4844, alguns rollups (como o Arbitrum) sofreram quedas significativas de receita devido à quase eliminação dos lucros ocultos das taxas de dados do DA. O modelo de receitas dos rollups tornou-se mais simples, concentrando-se principalmente na extração de receitas das taxas L2.

No geral, o modelo de negócios da Rollups se beneficia de economias de escala, especialmente para a ZK Rollups. Acontece que as atuais condições de mercado não são favoráveis ​​para que o Rollups aproveite seus pontos fortes.