分析：以太坊轉POS后Gas費不會降低，擺脫“貴族鏈”還需分片與L2

吳說作者 | 吳卓鋮

本期編輯 | Colin Wu

人們對以太坊 2.0 抱着極大期望，但普遍存在誤解，認為“以太坊 2.0 將降低 Gas 費”。

這句話有兩處需要解釋：首先，2.0 的升級是一個長期的過程，預計年內完成的“合併”，並不會降低 Gas 費，而真正能降低 Gas 費的是“分片”；其次，即使完成分片，也只能確保降低 L2 的 Gas 費，至於 L1 則可能永遠是“貴族鏈”。

Gas 費本質上就是能源價格，因此它是由供需關係決定的。這裡的供給就是可供計算與存儲的空間，即可擴展性，具體衡量標準就是 TPS 高低與區塊大小。

你當然可以像馬斯克所希望的那樣，將以太坊的出塊時間加快 10 倍，將區塊大小增加 10 倍，這樣就能將手續費減少 100 倍，實現過程也很容易，只需修改兩個參數即可，但這樣最終的結果就是把以太坊改造成了另一條類似 Polygon 或 BSC 的區塊鏈。事實上，為了兼顧去中心化，以太坊的區塊大小和出塊時間基本已經達到理論極限。

因此剩下的路線就只有提高 TPS 了，然而以太坊 1.0 與 2.0 的合併不會提高網絡的計算能力。這便解釋了第一個誤區，“合併”完成後，以太坊的 Gas 費不會有任何變化，改變的只是出塊方式（出塊時間略有下降，但影響不大）。從另一個角度來說，更重要的可能是消除“浪費能源”的指責。

真正能提高 TPS 的是分片技術，但分片是一個過程，而非像合併一樣的一個瞬間，因此目前還很難預估最終的 TPS。根據已有信息，目前我們能確定的是第一階段會上線 64 條分片鏈，但這並不意味着以太坊的容量將增加 64 倍，因為分片鏈的容量與當前以太坊並不相等。合理的預估是每條鏈的容量將是現在的 1/3 至 1/2，因此整體大小將增加約 21-32 倍。按照目前進度，這一切預計要到 2023 年末才能完成。

然而，即使一切如期進行，也並不意味着 L1 的 Gas 費能夠下降。回到前面提到的，價格由供需決定，我們剛才只是計算了供給的變化，卻忽略了需求。即使保守估計，以太坊未來的交易量也至少還有 5 倍漲幅，若幣價也漲 5 倍，那麼以美元計算的 Gas 費就沒有太大變化。

也許部分人認為 64 條分片鏈只是處在第一階段，最終將增加到 1024 條。這只是停留在理論階段，實際上這裡牽涉到一個“最小節點數”的問題。分片會分散節點，因此單個分片鏈的安全度沒有現在的以太坊高。為了確保分片鏈不會被輕易攻擊，也為了網絡有足夠的的冗餘（包括數據可用性採樣），最小節點數至少上百。因此，目前很難證明擁有數百個分片鏈的區塊鏈是合理的。

隨着需求量的逐漸增加，L1 的 Gas 費只會越來越高，我們所謂的降低 Gas 費事實上是指 L2。L2 會創建一個獨立於 L1 的鏈下交易執行環境，並在處理完交易之後將計算結果上傳到任意一條分片鏈上。本質上這反映的還是區塊鏈的不可能三角問題，以太坊之所以不能大幅提升可擴展性正是受制於去中心化。而 Rollups 不需要關注這些，只需要專註於提高交易效率，由 L1 來負責安全性和去中心化。因此，Rollups 不存在最小節點數的問題，其維護成本很低，自然也就沒有數量上限。

目前的 OP Rollup 上的 Gas 費是以太坊上的 1/8-1/3，ZK Rollup 上的 Gas 費預計將是以太坊上的 1/100-1/40。因此分片完成後，ZK Rollup 上的 Gas 費將進一步縮小至 1/7000-1/3000。這裡需要解釋為何分片能顯著減少 L2 的 Gas 費卻不一定能減少 L1 的，原因有二。其一，分片鏈的數量是有實際上限的，而 L2 的數量卻可以不斷增加，因此可以滿足需求的無限膨脹。其二，以太坊具備儲藏價值，其價格很可能隨着加密市場的不斷擴大而水漲船高，但 L2 的治理 token 卻只是燃料，如果太貴就沒人願意消費了。

不僅如此，L2 上交易量越大，購買 L1 區塊空間時所支付的總費用就越高，因此未來可能出現 L2 Gas 費逐漸降低而 L1 Gas 費逐漸上升的現象。或許到那時 L1 上交易活動全部都是來自 L2 的數據上傳，再也找不到個人用戶的蹤影了。

參考資料：

1、https://vitalik.ca/general/2021/05/23/scaling.html

2、https://www.youtube.com/watch?v=b1m_PTVxD-s&t=1979s

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