以太坊转POS后Gas费无降低，需分片与L2解决“贵族链”问题

吴说作者|吴卓铖

本期编辑|ColinWu

人们对以太坊2.0期望很高，但普遍误解为以太坊2.0将降低Gas费。

这句话有两个需要解释的地方，2.0升级是一个长期的过程，预计年内完成的合并不会降低Gas费用，真正可以降低Gas费用的是分片技术；其次，即使完成分片，也只能保证降低L2的Gas费，至于L1可能永远是贵族链。

Gas成本本质上是能源价格，所以它是由供求关系决定的。这里的供应是计算和存储的可扩展空间，具体的测量标准是TPS高度和区块大小。

当然，你可以像马斯克想要的那样，加快以太坊的块时间10倍，增加块大小10倍，这样手续费就可以降低100倍过程也很容易，只需修改两个参数，但最终的结果是将以太坊改造成另一个类似Polygon或BSC区块链。事实上，为了兼顾分散化，以太坊的区块大小和时间基本达到了理论极限。

所以剩下的路线只能提高TPS，但以太坊1.0与2.0的合并不会提高网络的计算能力。这便解释了第一个误区，“合并”完成后，以太坊的Gas成本不会改变，只会改变块的方式（块时间略有下降，但影响不大）。从另一个角度来看，更重要的是消除浪费能源的指控。

真正能提高TPS是分片技术，但是分片是一个过程，而不是像合并一样的瞬间，所以目前很难预测最终的TPS。根据已有信息，目前我们能确定的是第一阶段会上线64条分片链，但这并不意味着以太坊的容量将增加64倍，因为分片链的容量与当前以太坊并不相等。合理的预估是每条链的容量将是现在的1/3至1/2，因此整体大小将增加约21-32倍。按照目前的进度，这一切预计要到2023年底才能完成。

然而，即使一切如期进行，也并不意味着L1的Gas成本可以下降。回到前面提到的，价格取决于供求关系。我们刚刚计算了供应的变化，但忽略了需求。即使保守估计，以太坊未来的交易量至少会增加5倍。如果货币价格也会上涨5倍，那么以美元计算的Gas费用变化不大。

有些人可能认为64条分片链只处于第一阶段，最终会增加到1024条。这只是一个理论阶段，实际上涉及到一个最小节点数的问题。分片会分散节点，所以单个分片链的安全性不如现在的以太坊高。为了保证分片链不会轻易攻击，网络有足够的冗余(包括数据可用性采样)，最小节点至少有几百个。因此，目前很难证明拥有数百个分片链的区块链是合理的。

随着需求的逐渐增加，L1的Gas费用只会越来越高，我们称之为降低Gas费用实际上是指L2。L二会创造独立于的L1链下交易执行环境，计算结果在处理完交易后上传到任何分片链。本质上，这反映了区块链不可能的三角形问题。以太坊不能显著提高其可扩展性的原因是分散的Rollups不需要关注这些，只需要专注于提高交易效率L1负责安全和分散化。Rollups没有最小节点数的问题，维护成本很低，自然没有数量上限。

目前的OPRollup上的Gas费用为以太坊1/8-1/3，ZKRollup上的Gas费用预计为以太坊1/100-1/40。因此，分片完成后，ZKRollup上的Gas费用将进一步缩小到1/7000-1/3000。这里需要解释为什么分片能显著减少L2的Gas费用可能不会降低L1有两个原因。一是分片链的数量有实际上限，L2的数量可以增加，因此可以满足需求的无限扩张。其次，以太坊具有存储价值，随着加密市场的不断扩大，其价格可能会上涨，但L2的治理token只是燃料。如果太贵，没人愿意花。

不仅如此，L2交易量越大，购买L1区块空间支付的总成本越高，未来可能会出现L2Gas费用逐渐下降，L1Gas费用逐渐上升的现象。也许那时L所有的上交易活动都来自L2数据上传，个人用户再也找不到了。

参考资料：

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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