公链手续费周期与负反馈循环（下篇）

以太坊交易费的前景

目前，我们还没有在以太坊上看到完整的周期性振荡，因此很难估算周期长度。但是，本着作出具体预测的精神，我还是要给出自己的预测：在以太坊上，交易费、交易量，以及去中心化交易所上的流动性和交易量之间将持续呈正相关波动。可能会如下图所示：

如果你也相信去中心化交易所上的交易量和链上流动性环境通常会推动以太币价格上涨，那么我们很容易就能对这种现象产生的潜在价格影响做出有依据的猜测。由于 DeFi 系统需要锁定以太币来实现足额或超额担保，这一保留需求影响着以太币的价格。从这一方面来看，高额交易费会降低使用率，很可能会导致 DeFi 系统中的总锁仓量减少，进而给以太币的价格带来压力。

尽管如此，有一些反周期的特征或能减轻振荡，使以太坊免受交易费高波动性的影响。

动态区块空间

自诞生以来，比特币只正式增加了一次区块容量上限。以太坊则不同，它在必要时可以产生更多区块空间，虽然幅度有所限制。从理论上来说，弹性区块空间有助于稳定交易费，但这会带来更多验证需求，而以太坊的验证需求已经非常高了。随着以太坊的区块使用率上升，矿工为交易者提供的算力也不断达到新高。

但是，由于提高 gas 上限会提高叔块率，使网络更容易受到 DoS 攻击，并提高全节点的运行成本，以太坊社区在是否要进一步增加 gas 上限的问题上存在分歧。虽然在节点运营成本方面，以太坊用户比比特币用户更能接受折衷方案，但是二者都普遍认为，仅仅增加区块空间的供应量并非解决可扩展性问题的灵丹妙药。因此，尽管一定弹性的区块空间供给可以应对不断增长的需求，但是很少有人愿意支持完全可调整的区块空间政策。

以太坊 2.0 与分片

我第一次写文章谈以太坊交易费的前景时，我认为以太坊交易费可能会长期走高，而这将影响非金融应用的可用性。Vitalik 给我的回复是：

他的意思是，他仍然相信以太坊可以实现其愿景：成为一条低成本的区块链，可以让各种金融或非金融应用在上面运行。他提议的方案是，短期采用 Rollup，长期采用以太坊 2.0 和分片。Vitalik 称，他预计以太坊 2.0 可以将可扩展性提高 100 倍以上，但他也认为在 “诱导需求” 的影响下，交易费最终可能会涨到同等水平（译者注：“诱导需求” 的一个例子是，修更多的公路并不能缓解拥堵，因为更多的公路提高了汽车的性价比，使人们愿意购买更多的汽车）。

我是倾向于同意他的观点的，如果一个商品的生产效率提高，人们就会发现更多使用该（更便宜的）商品的用途。因此，即使把扩大区块空间考虑进去，我们也会看到平均交易费达到较高水平。无论如何，以太坊 2.0 依然遥不可及，很难对此作出推论。至少，短期内我们不会看到费用方面的调整。

Rollups

在以太坊社区，目前正统观念认为，Rollup 是缓解以太坊当前交易费问题的主要方法。Rollup 有两种主要类型：ZK 和 Optimistic，二者主要通过将多笔支付捆绑在一起，大大提高交易的经济密度，从理论上来说可以保障底层交易安全的同时大大提高吞吐量。简单来说，交易者要依靠中继者来聚合大量交易并广播这些交易的摘要。

ZK Rollup 要求广播经过大量截断的交易存根，以及这批交易的有效性证明。而 Optimistic Rollup 需要准可信的运营者来聚合交易，而交易者需要很大程度上假定这些运营者不会作恶。从理论上讲，反激励机制是通过将欺诈证明结合起来，对恶意行为进行经济惩罚来实现的。目前，ZK Rollup 仅支持简单转账，而某些 OR 有望处理当前版本以太坊上所有类型的交易。关于 OR 的全面详述，请看 Daniel Goldman 的这份综合报告。

Rollup 可以将交易数据转移到链下，并将有效性证明上链（译者注：作者在此处的表述有误。无论是使用有效性证明的 Rollup 方案如 zk-rollup，还是使用错误性证明的 Rollup 方案如 Optimistic rollup，都是将计算放到链下，而将交易数据发布到链上）。比特币在几年前也采用了同样数据极简化的思路，推出了闪电网络（能够将数十万笔交易减少至几笔链上交易）和侧链技术，同样倡导提高效率的措施，比如，批量处理和 SegWit（译者注：同样地，rollup 与闪电网络（状态通道的一个特例）的原理有相似之处，但迥异的地方也多有）。多亏了 Rollup 的普及和快速的开发进程，Vitalik 大力支持将 Rollup 方案作为实现以太坊可扩展性的最佳短期方案。虽然以太坊 2.0 可能还未准备好，但 Rollup 的愿景已触手可及。

Rollup 或许无法成为解决以太坊交易费问题的灵丹妙药，主要有两个原因。第一，哄着所有区块空间消费者变成区块管家并没有那么容易，特别对服务供应商来说，他们本可以将费用转嫁给终端用户而无需内部消化。我们从比特币中学到的教训是，如果中介机构可以将费用转嫁给终端用户，他们对于投资建设可持续网络基础设施的动力就非常有限。

此外，由于以太坊已经反复地提高 gas 上限来为区块空间消费者纾困（以增加验证工作量为代价），重度用户可能更倾向于努力游说以进一步提高 gas 上限，而不是耗费时间去打包 Rollup 交易。同样，以太坊 2.0 能够带来的超大区块空间可能会降低重度用户对 Rollup 的热情。而以太坊 2.0 目前的主要 “贡献” 可能是导致重度用户惰于提高区块空间的使用效率。

第二，像以太坊这样的区块链在全球拥有庞大的用户群，并不是仅仅靠开发者或倡议者就能号召的。以太坊是开放的，不排斥任何参与者，也因此受到了庞氏骗局或其他歪门邪道的欢迎。而这些骗局的始作俑者（通常也是区块空间的重度消费者）并不会为了区块链的未来做打算，也不会想优化他们的链上足迹。当然了，要是能看到 Forsage 用 Rollup 把庞氏骗局交易打包，推动技术发展，也是很有意思的。

在技术层面，Rollup 特别是 OR 在结算质量上与底层区块链交易并无不同。当前版本的以太坊几乎可以实现即时终局性，不会产生退款或无法结算的风险。这一特性使以太坊具有 “原子性”，也就是说，一笔链上交易要么完全发生，要么完全不发生。这让用户可以安全连接多个系统，而无需担心因单笔付款结算失败而产生的连锁效应。正是这一特性使得以太币可以成为数字不记名资产。原子性还带来了以太坊常被鼓吹的可组合性，它可以让智能合约安全地互相引用，无需评估每个模块即可构建更加复杂的系统。

引入 Rollup 等较为复杂的系统会给原子性和可组合性带来不确定性。由于某些 OR 采用了以错误性证明挑战为核心的信任模式，实现终局性的时长变得不容乐观。Matter Lab 估计 OR 实现终局性的时间可能需要 1-2 周。（注意：这是 2019 年 11 月进行的估算，现有技术水平可能已经发生了变化。）为解决该问题，有一个方案【‘提现期’】是通过中介让用户能尽早取出挑战期内临时冻结的代币。我的理解是，这实际上创建了一个分级系统，“免费版” Rollup 需要更长的终局期，而付费加速版可以缩短这一时间。

说白了，OR 打开了延迟结算的潜力。这不是什么问题，延迟结算是所有高效现代支付系统的核心，但是与以太坊底层交易（类似现金）的结算模型不同。如果你只习惯使用银行电汇转账，那么改用自动清算所或信用支付会更高效，但这也意味着你必须忍受结算保证不足。这就是为什么信用卡付款可以申请退款，因为信用卡付款并不会即时结算。这对消费者有利，但是对商家不利，特别是在商家需要这些资金来周转的情况下。

除了终局性问题之外，引入 OR 可能也会影响到可组合性。我的确不是 Rollup 专家，但我看到有文章称 OR 最大的缺点之一就是可组合性问题（中文译本）。

由于上述原因，我并不认为以太坊上所有主要智能合约都会切换到 Rollup 系统。对我而言，快速结算的以太币或其它代币转账与 Rollup 版本的代币转账存在明显差异，尤其是在结算方面。而且，如果可组合性或者原子性受损，那么我们将要构建的系统会与已有系统差别很大。由快速结算的以太币和代币转账构成的 DeFi 必定有其独特之处，我相信当大型区块空间消费者开始切换到 Rollup 系统时，这一点将变得显而易见。因此，即使有部分智能合约转移到 Rollup 上，我也不认为 Rollup 会在短期内有效降低交易费。

结论

离心式调速器与链上交易费之间的区别在于，调节费用是一个正常运作的系统带来的副作用，而不是关键的设计考虑因素。在公链中，交易费的存在是为了确保网络资源不被浪费，并且为验证者提供收入，其目的不是抑制系统的使用。但实际上，交易费的确产生了这样的影响，而且这种抑制作用变得越来越强。

因此，我们看到资源消耗、交易量、甚至链上产品流动性出现了周期性振荡，而非缓慢减速。这些动态趋势在比特币中早已存在，在以太坊上露出了苗头。但由于以太坊以链上交易为主，这对当下的以太坊破坏性更大。正如 Kyle Samani 所说，在高额交易费的压力下，有限吞吐量很可能是 DeFi 的 “隐形渐近线”。

以太坊社区应该考虑交易费的周期性振荡对以太坊网络的影响，并且知道可能永远会有一些应用被高额交易费排挤出市场。最后，Rollup 虽然能解决可扩展性问题，但是从交易费的角度来看，可能并非最佳方案，因为它会影响结算保证。

感谢 Ryan Gentry、Lucas Nuzzi 和 Antoine Le Calvez 对本文的帮助与反馈。

原文链接:

mailto:https://medium.com/@nic__carter/public-blockchain-fee-cyclicality-and-negative-feedback-loops-1620141a8a87

作者: Nic Carter

翻译&校对: Elisa & 闵敏