谁来拯救天价Gas？盘点V神推荐的主流Rollup方案

天价Gas

一笔以太坊的Gas费用需要多少？

我们先来看看下面这个图，从图可以看到转账时钱包推荐的Gas Price达到了惊人的1278gwei，而这笔交易要付出的矿工费达到了惊人的450美元。

当然，当以太坊网络不拥堵的时候，Gas Price大概在100gwei到300gwei之间，但即使按这个计算矿工费也需要上百美元，随着Defi的兴起，越来越多的项目选择进入到以太网，而以太网的拥堵和高Gas费用却严重制约着Defi的普及和发展，在使用uniswap这样的去中心化交易所进行交易时，需要付出昂贵的矿工费，这让很多用户还是不得不选择中心化的交易所。

Gas机制

为什么以太坊的矿工费会这么贵？我们先大概了解一下以太坊的矿工费机制，当我们发起一笔交易的时候，会向以太坊的p2p网络广播签名的交易信息，然后交易信息会进入到以太坊的交易池，等待旷工打包交易。而为了奖励挖出区块的矿工，区块链上的每一笔交易都会消耗gas，这部分钱用于奖励矿工，所以矿工在打包交易的时候会优先选择矿工费高的交易进行打包，影响矿工费的有两种因素，一个是实际消耗的gas，另外一个是gas price，计算公式：

矿工费 = 消耗gas * gas price

eth的交易gas固定消耗量是21000，而erc20的交易会根据交易的实际数据情况来计算gas的消耗量，而gas price则可以按需设定，所以如果用户想更快的完成交易，可以通过设定较高的gas price来获取优先被打包上链的权利，但如果你设置过低的gas price则交易可能在很长一段时间内都不能被打包。以下是交易从产生到上链的示意图：

所以，高Gas优先的机制在以太坊拥堵的时候，如果用户想尽快完成交易，就不得不使用更高的Gas Price加速交易。

Gas大战

正是以太坊这样的Gas机制，用户可以设置高Gas Price抢跑，所以很多热门项目的抢购都可能会造成gas price的飙涨。最近轰动币圈的mask network的ito，在点燃了币圈的同时，也在短时间内造成gas price的疯涨，在采访mask的cto时，他明确表示，并不想因为项目热度过高拉高gas price，也不想造成以太坊拥堵。

但实际上，参与抢购mask的人为了抢跑，不惜付出天价的矿工费，抢购交易的Gas Price甚至达到了惊人的13500gwei，光是消耗的矿工费就达到1500多美元。

随着以太坊上的项目越来越多，很多项目都像mask拥有极高的人气和用户，当交易过多时，以太坊也会变得拥堵，一开始拥堵用户就只有提高Gas Price加速交易，从而造成gas price飙升。

Rollup方案

2月19日，一向“不温不火”的币安智能链（BSC）突然发威，BSC生态上规模最大DEX PancakeSwap的24小时交易量达到19.5亿美元，而以太坊平台上最大DEX Uniswap的24小时交易量为12.9亿美元，虽然目前只是暂时的超越，但BSC也发出了挑战的信号，面对BSC和波卡这样的强势挑战者，V神给出了答案。

V神这里提到的Optimism和arbitrum都是layer2方案上的扩展，在 DeFiPrime 最近一篇文章中总结了以太坊扩容的多种方案。

尽管除了 Rollup 之外，仍然有诸多其他选择，比如 Plasma、状态通道、Sidechain、Commit-chain 等，但V 神定调的 Rollup 为主的扩容方向，看起来会是中期内更为现实的选择。接下来我们一起来盘点下主要的几个Rollup技术。

Optimistic Rollup

以下是Optimistic Rollup的运行原理：

任何人都可以在无需许可地提交一个侧链区块，将整个区块作为有待验证（即有待默克尔化）的调用数据（calldata）发布到链上，并交纳保证金。一个新的侧链区块只能链接到侧链的末端，由链上合约进行追踪（从最简化的角度看，该合约就像在运行一个侧链的轻客户端，存储着侧链区块头的哈希值）。一段较长的时间过后（这是一个系统参数，但需要足够长，例如一至两周），侧链区块会被确定下来，之后就会退还保证金。从侧链中取款回到主链上的操作要在侧链上发起，只需提供对一个已确定的侧链区块的非交互式包含证明（non-interactive inclusion proof）即可。如果一个侧链区块是无效的，且还没有得到最终确认，只要提交一个非交互式错误性证明，回滚这条侧链的末端，这个区块连同其之后的区块都会成为孤块。保证金会被销毁一半，另一半则奖励给提供错误性证明的人。这就实现了一条信任最小化的双向资金桥梁。

简单来说，Optimism 实现了 ORU (Optimistic Rollup) 的方案，其实整个过程就是用智能合约部署在某 Layer 1 (如以太坊主网) 上，区块生产者会监听特定 Layer2(p2p) 网络的交易的，并将其汇总成一个大字符串数据，附上验证签名后上链。而这样的过程在OVM运行环境中完成，dApp 的开发者可以顺利的将 L1 的合约迁移到 Layer2 之上。Optimism将交易效率大大提升，预计 Optimism 的方案可以将 TPS 提升至 2 万以上。

Optimism吸引了来自 Uniswap、Compound 的目光，更是在主网预启动之后，得到了合成资产交易平台 Synthetix 的深度参与。同时Uniswap 也有计划使用 Optimism 的方案扩容，从目前进度看来， Optimism 应该会比 ZkSync 更早上线主网。 Optimism 最近也宣布，最快将于 3 月份上线主网。

Arbitrum

Arbitrum是 Offchain Labs 所创建的方案，所用的实现方式是类似 Optimism 的 ORU 实现方式，目前仍在测试阶段。

据项目方介绍，在 Arbitrum 上开发并参与该 DeFi Demo 的团队有 Bancor、Bounce、Burgerswap、Hop、MCDEX （首个迁移到 Arbitrum 上的项目）和 Swapr。此外，团队也 Fork 了 Uniswap（称为 Arbiswap)、Balancer 等热门项目供演示。

ZK Rollups

虽然V神没有特别提到ZK Rollups，但zksync和loopring已经实现了ZK Roullups（ZRU）的架构思路，其中最值得关注的，是Matter Labs创建的ZkSync，主网已经上线，不过尚未提供通用的解决方案。而路印协议 (Loopring) 已经在主网上线了一年多，主要集中在交易领域 (AMM、DEX等）

据了解，截止目前，Curve 、StablePay、GitCoin 也计划采用 Matter Labs 的 zkSync 方案作为扩容选择。而SushiSwap 在发布的 2021 计划中，也提到会将 zk Rollups 作为最终的 L2 扩容方案。

思考

总的来说，Rollup今年会是一个各方混战的战场，围绕以太坊扩容涌现出来的多种方案的竞争，虽然Rollup对于以太坊具有很大的潜力，但仍正面临诸多挑战。

最突出的问题在于，目前基于Rollup的区块链不止一条，每一条Rollup区块链上都可以运行各自的应用，或者不同的应用采用了不同的Rollup技术，一旦两个不同的DeFi应用基于不同的Rollup，那两者之间的通信，就会变得极其困难。为了保持DeFi应用的可组合性，DeFi服务器将必须在特定的Rollup链上进行协调。

从开发者角度来看，开发者迁移门槛也会比较高，将代码迁移至Layer 2必然会改动大量代码，还会重新审计合约，合约安全问题重如泰山，知道空间提供专业权威的智能合约审计服务，规避因合约安全问题导致的财产损失，为各类应用安全保驾护航。但正是以太坊有这样的问题，才带来了新的机会，在各方角逐中，谁将笑到最后，我们拭目以待。

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编译者/作者：知道创宇区块链安

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