DeFi之道丨為什麼Rollup+數據分片模式才是實現高擴展的唯一解決方案

匯總（Rollup） + 數據分片（以下簡稱 rads）的論據通常是它更安全和去中心化。但這只是故事的一部分。 rads 是實現全球規模唯一解決方案的真正原因是可擴展性——因為它是實現數百萬 TPS 的唯一長期方法。具體來說，我將考慮 zkRollups，因為Optimistic Rollup具有固有的局限性。那麼，這是為什麼呢？它歸結為 a) 技術可持續性，以及 b) 經濟可持續性。

技術可持續性

進一步細分，一個技術上可持續的區塊鏈節點必須做三件事：

1. 與鏈保持聯繫，並讓節點同步。
2. 能夠在合理的時間內從創世區塊同步。
3. 避免狀態膨脹失控。

顯然，對於一個去中心化的網絡，所有這些都是不可協商的，並且會導致嚴重的瓶頸。以太坊在維持所有這 3 項的同時，正在推動一切可能的極限，這顯然還不夠。維持這 3 個選項的分片鏈最多只能將網絡規模增加到幾千 TPS——這也不夠。

中心化解決方案及其硬性限制

但更中心化的網絡可能會開始妥協。 1）你不需要每個人都跟上鏈的增長，只要最少數量的驗證者去做。 2) 你不需要從創世區塊同步，只需使用快照和其他快捷方式。 3）狀態過期是一個很好的解決方案，並將在大多數鏈上實現；在那之前，像重新創世（regenesis）這樣的蠻力到期解決方案可能會有所幫助。到目前為止，您可以看到這些網絡不再是去中心化的，但我們在這篇文章中並不關心這一點——我們只關心可擴展性。

其中，1) 是硬性限制， RAM、CPU、磁盤 I/O 和帶寬是每個節點的潛在瓶頸，更重要的是——在網絡中保持最少數量的節點同步意味着把硬性限制推的多麼高。事實上，你可以看到像 Solana 和 Polygon PoS 這樣的網絡已經太努力了，儘管只處理幾百個 TPS（不計算選票）。我訪問了 Solana Beach 網站，它說“Solana Beach 在保持與Solana 區塊鏈同步方面遇到了問題”，其中提到的區塊時間為 0.55 秒——比 0.4 秒的目標低 43%。你至少需要 128 GB的空間才能與鏈同步，即使 256 GB RAM 也不足以從創世區塊同步——所以你需要快照才能讓它工作。這是 2) 妥協，如上所述，但我們將讓它通過，因為我們在這裡只專註於可擴展性。 Jameson Lopp 在一台 32 GB 的機器上做了一個測試——可以預見的是，它在一個小時內崩潰了，無法同步上。當然，Solana是一個很好的例子，但其他項目也是如此。

zkRollups 可以很好地超越中心化的L1

zkRollup 的要求甚至比最中心化的 L1 還要高得多，因為其採用的有效性證明使其與最去中心化的 L1 一樣安全！您可以在給定時間只有一個節點處於活動狀態，並且仍然具有高度安全性。當然，為了抗審查和彈性，我們需要多個排序器，但即使這些也不需要達成共識，可以相應地輪換。例如，Hermez 和 Optimism 只計劃一次激活一個排序器，在多個排序器之間輪換。

此外，zkRollup可以使用所有創新來使全節點客戶端儘可能高效，無論它們是為 zkRollup還是 L1完成的。 zkRollups 可以通過狀態到期技術變得非常有創意，因為歷史記錄可以直接從 L1 重建。事實上，將有分片和歷史訪問預編譯方面的創新，可以直接在數據分片上運行 zkRollup！我們還需要輕微的獨立提款來使所有這些防彈（雙關語不是故意的）。

然而，即使如此，我們也遇到了硬性限制。 1 TB RAM，2 TB RAM，可以走多遠是有限的。您還需要考慮需要能夠與鏈同步的基礎設施提供商。

所以，是的，zkRollup 的可擴展性比最可擴展的 L1 高得多，但它本身不會達到全球規模。

繼續使用多種 zkRollup

在這裡，您可以在以太坊數據分片上運行多種 zkRollup——有效地分片型 zkRollup。一旦發布，它們將提供海量數據可用性，並將根據需要繼續擴展，推測到本十年末將達到 1500 萬 TPS。一個 zkRollup 無法實現這種瘋狂的吞吐量，但多種 zkRollup一起可以。

各個 zkRollup分片會破壞可組合性嗎？目前，是的。但是我們看到在這個領域做了大量的工作，比如 Hop、Connext、cBridge、Biconomy 等快速橋樑，以及像 dAMM 這樣的出色創新，讓多個 zkRollup共享流動性。許多這些創新在 L1 上將更加困難或不可能。我希望在這個領域繼續創新，使多個 zkRollup鏈之間可以無縫地互操作。

簡而言之：無論最中心化的 L1 能做什麼，zkR 都可以做得更好，TPS 明顯更高。此外，我們可以有多種 zkRollup，可以有效地達到全球規模。

經濟可持續性

這是相當簡單的。網絡需要收取比支付給驗證者和委託者的通貨膨脹更多的交易費用。實際上，這是一個非常複雜的話題，所以我會盡量保持簡單。誠然，投機熱情和貨幣溢價可以使網絡保持可持續發展，即使它實際上處於虧損狀態，但對於一個真正有彈性、去中心化的網絡，我們應該努力實現經濟可持續性。

中心化L1 的維護成本遠高於收集的收入

讓我們再次考慮我們最喜歡的兩個例子——Polygon PoS 和 Solana。 Polygon PoS 每天收取大約 50,000 美元的交易費用，或每年 1800 萬美元。與此同時，它在通脹獎勵方面的分配遠遠超過 4 億美元。這是一個令人難以置信的 95% 的凈虧損。至於 Solana，它在最長的時間內僅收取約 1 萬美元/天，但隨着投機狂熱，它已顯着增加至約 10 萬美元/天，即年化 3650 萬美元。 Solana 提供了更驚人的 40億美元的通脹獎勵，導致凈虧損 99.2%。我從 Token Terminal 和 Staking Rewards 收集了我的數字，我應該注意到我對這些數字非常保守——實際上它們看起來更糟。順便說一句，以太坊一天收取的費用比這兩個網絡全年的總和還要多！

您不能僅僅將吞吐量提高到超出技術可能的範圍

現在，這裡的論點是——他們將來會處理更多交易並收取更多費用，通貨膨脹會減少，最終，網絡將收支平衡。實際情況要複雜得多。首先，即使我們考慮到 Solana 在這十年末達到的最低通脹率，我們仍然會看到 96% 的損失。事情是如此的扭曲，以至於這幾乎無關緊要——您需要實現超出收支平衡的吞吐量。作為一個思想實驗，Solana 需要以當前的交易費達到 154,000 TPS 才能實現收支平衡——鑒於當前的硬件和帶寬，這是完全不可能的。

然而，更大的問題是，這些額外的交易不是免費的——它們增加了更大的帶寬要求、更大的狀態膨脹，並且總的來說，仍然有更高的系統要求。有些人會進一步爭辯說，已經有很大的空間，而且他們可以做更多的事情，但正如我在技術可擴展性部分所述，這充其量只是一個可疑的假設 – 考慮到您需要 128 GB RAM 來跟上一條只有幾百TPS的鏈。另一個論點是硬件會變得更便宜——這是真的，但這不是一個神奇的解決方案——你要麼需要選擇更高的規模、更低的成本，或者兩者的平衡，並注意 zkRollup 也將同樣受益於摩爾的定律和尼爾森定律。

最終，所有中心化L1 都必須增加費用

最後，唯一的兩個解決方案是 a) 網絡變得更加中心化，b) 隨着網絡達到極限，費用更高。 a) 有其局限性，正如討論的那樣，因此 b) 是不可避免的。 您可以在 Polygon PoS 上看到這種情況，費用開始上漲。 確實，幣安智能鏈已經經歷了這個過程，現在是一個可持續的網絡——儘管實現這一目標的費用要高得多。 請記住，我們在這裡只是談論經濟可持續性。

在繼續之前，讓我再次指出，有很多很多變數——比如價格升值和波動——這絕對是一個簡化的看法，但我相信一般邏輯會很清楚。

Rollup+ 數據分片（rads）可以提供的效率顯着提高，而開銷只是其中的一小部分

來到 rads 場景。 在Rollup方面，維護成本非常低，在給定時間需要運行的節點很少，並且不需要昂貴的安全共識機制。 儘管提供了比任何 L1 都大得多的吞吐量，但所有這些都提供了。 Rollup 可以簡單地收取象徵性的 L2交易費用，從而使網絡保持盈利。 在數據可用性方面，以太坊目前高度通貨緊縮，結合高效的 Beacon 鏈共識機制，只需最低限度的活動即可實現接近零的通脹。

因此，整個 rads 生態系統可以保持可持續性，具有更大的可擴展性和潛在的低得多的費用。 事實上，成為 zkRollup 符合 L1 的最佳利益，我很高興看到 Solana 至少在考慮這一點。

簡而言之：Rads 的成本開銷只是中心化 L1 的一小部分，允許它以類似的費用提供更高數量級的吞吐量；或類似的吞吐量，只需支付一小部分費用。

短期看法

要知道 rads 是一種需要數年時間才能成熟的長期觀點，這一點非常重要。

但短期內，有兩種選擇：

1. 可持續的中心化 L1，如幣安智能鏈和Rollup。
2. 不可持續的中心化 L1。

1 對大多數人來說仍然太貴了。 Hermez、dYdX 或 Loopring 等Optimistic Rollup提供類似 BSC 的費用，而 Arbitrum One 和 Optimistic Ethereum 有辦法實現這一目標——儘管下個月發布的 OVM 2.0 承諾將 OE 的費用降低 10 倍。 2）Polygon PoS 和 Solana 目前提供較低的費用，但我在上面就長期不可持續的問題進行了廣泛的爭論。不過，在短期內，它們為尋找廉價交易的用戶提供了一個很好的選擇。但是，等等，還有第三種選擇！ 3) Validiums。

Validiums 提供類似 Polygon PoS 或 Solana 的費用——事實上，Immutable X 現在提供免費的 NFT 鑄造。 在 SwiftMint 上試用一下。 現在，validium 的數據可用性方面可以說與中心化 L1 一樣不可持續，儘管使用諸如數據可用性委員會之類的替代共識方法，它實際上仍然便宜得多。 但關於 validium 的絕妙之處在於，當數據分片發布時，它們對Rollup或意志具有直接的前向兼容性。 當然，如上所述，L1 也有這個選項，但這將是一個更具破壞性的變化。 此外，它們比 L1 更安全。

總結

1. 區塊鏈行業尚不具備實現全球規模的技術。
2. 一些項目提供非常低的費用，有效地得到了對代幣投機的補貼。但是，對於正在尋找廉價費用的用戶來說，它們是一個不錯的選擇，只要您認識到這不是一種可持續的模式，更不用說嚴重的去中心化和安全妥協了。
3. 但即使是這些項目，如果獲得任何吸引力，也將被迫增加費用，取而代之的是更新、更中心化的 L1。這是一場無法長期持續的逐底競爭。
4. 目前，確實存在可持續的選擇，例如幣安智能鏈（至少在經濟上）或Optimistic Rollup，它們可以提供約 0.10 美元至 1 美元的費用。
5. 從長遠來看，rads 是唯一可以擴展到數百萬 TPS，達到全球規模，同時保持技術和經濟可持續性的解決方案。他們可以做到這一點，同時保持高度安全、去中心化、無需許可、無需信任和可信的中立，這確實很神奇。正如一位智者曾經說過的那樣，“任何足夠先進的技術都與魔法無異”。這就是Rollup和數據分片。
6. 最後，這不僅僅是關於以太坊。 Tezos 也製作了以 rollup 為中心的中樞，以及還有Polygon，並且所有 L1 都不可避免 a) 成為 zkRollup； 或b) 成為Rollup構建的安全和/或數據可用性鏈；或 c) 接受技術過時並完全依賴營銷、模因和網絡效應。