この記事では、4 つの主要なレイヤー 2 ソリューションのトランザクション コストを比較します。
著者：Xiang｜W3.ヒッチハイカー
改訂版: マリーナ、エヴリン | W3. ヒッチハイカー
著者：Xiang｜W3.ヒッチハイカー
改訂版: マリーナ、エヴリン | W3. ヒッチハイカー
イーサリアムの台頭により、分散型金融 (DeFi) が急速に発展し、現在では非代替トークン (NFT) が爆発的に増加しています。しかし、イーサリアムは1秒あたり20トランザクション（TPS）未満しか処理できず、イーサリアムネットワークの混雑によりガス料金が急激に上昇しました。これらのネットワークをより広く効果的に導入するには、より高いスループットとより安価な料金が間違いなく必要となります。ただし、ETH 2.0 の拡張には時間がかかりますが、短期から中期的には、レイヤー 2 ソリューションは、イーサリアム ブロックチェーンの整合性を維持しながら、メイン ネットワークが直面する非効率性を解決できます。
レイヤ 2 は次の理由から注目に値します。
レイヤ 2 ネットワークはより高速かつ安価になり、より多くのユーザーがイーサリアム エコシステムに参加できるようになります。
レイヤ 2 ネットワークのインセンティブに事前に参加して報酬を獲得してください。
したがって、レイヤー 2 も今年最も注目すべきものの 1 つです。ユーザーにとって、快適さを体験することに加えて、最も懸念されるのは取引コストです。この記事では、読者が各ソリューションの長所と短所をより明確に理解できるように、さまざまなレイヤー 2 ソリューションのトランザクション コストを比較することから始めます。
1. レイヤ2拡張技術
1. レイヤ2拡張技術
2. 各ソリューションのガスコスト
2. 各ソリューションのガスコスト
画像の説明
[上記の計算の前提は、現在のイーサ価格が 2500u、ブロックガス制限が 30000000、ガス料金が 30Gwei、平均ブロック生成時間が 13 秒であることです。制限 TPS は、対応する動作環境がすべてを占めることを意味しますイーサリアムのブロックスペース（実証検証では50万ガスかかります）で、通常のTPSでは対応する動作環境がイーサリアム全体のブロックスペースの1/3を占めることになります。 】
️-計算方法
▶️計算方法
上の図に示すように、スワップ転送を想定すると、eth の通常の転送には約 112 バイトが必要で、ZK 圧縮は 12 バイト、OP システムは 78.4 に圧縮されます (スペースの 30% が圧縮されると仮定し、固定されていません)。は約 180 バイトを必要とし、ZK は 14 バイトに圧縮され、op は 126 バイトに圧縮されます。既存のイーサリアムチェーンでは、ガスの上限は 3,000 万で、トランザクション内の非ゼロバイトの calldata データごとに 16 ガス、0 バイトの場合は 4 ガスが必要です。 ZK がイーサリアムのすべてのブロック領域を占有する場合 (証明検証に 500k ガスが消費されます)、0 バイトの数は無視されます。この場合、バッチには (2,950 万 / 16) = 1,843,750 バイトのデータが含まれる可能性があります。上に示したように、各ユーザー操作の ETH 転送概要には 12 バイトしか必要ありません。これは、バッチに最大 153,645 個のトランザクションを含めることができることを意味します。
13秒以内に
平均ブロック時間 で、これは ~11,818 TPS に相当します (イーサリアム自体で直接 ETH 転送を行う場合の 1300 万 / 21000 / 13 ~= 101 TPS と比較)。
上記のことから、ZK ロールアップ転送 eth のスケーラビリティは 100 倍以上に向上しており、zk の最大の利点は eth の転送ではないことがわかります。erc20 コントラクト トークンの転送と比較して、メイン ネットワークで消費されるガス制限はさらに多くなります。 ZK Rollup圧縮のコストパフォーマンスも高く、メインネットワークのuniswapトランザクション拡張と比較して、ZK Rollupは400倍以上に増加できます。
注: EIP-4488 および EIP-4844 は、ロールアップのコストを大幅に削減します。
1. zk-rollupの取引手数料
1. ZKロールアップの取引手数料zkSync では、トランザクションあたりのコストには 2 つの要素があります。
オフチェーン部分 (ストレージ + 証明者のコスト):
状態ストレージと SNARK (ゼロ知識証明) 生成のコスト。(これはハードウェア リソースの使用量に部分的に依存するため一定です。ベンチマークの推定値は転送あたり ~0.001 ドルです。)
オンチェーン部分 (ガスコスト):
zkSync ブロックごとに、検証者は SNARK を検証するためにイーサリアム ガスを支払う必要があり、状態 ∆ を公開するにはトランザクションごとに約 0.4k ガスを追加で支払う必要があります。
(オンチェーン部分は、イーサリアム ネットワーク内の現在のガス価格に応じて変動します。ただし、この部分は通常の ETH/ERC20 転送のコストよりも桁違いに安くなります。)
(1) 取引手数料の下限価格
ZK ロールアップのトランザクション最低価格は、イーサネット メイン ネットワークのガスコストによって異なります。
オンチェーンガス料金 = ウェイあたりの価格 * 取引サイズ * ガス料金 * トークンのリスク係数ZK Rollupって使えば使うほどコストが安くなるのですか?OP、ARにはこんな仕組みがあるのですか?ユーザーの状態番号は更新され、ユーザーが使用するほど、ZK がレイヤー 1 に支払うガス料金は相対的に少なくなりますが、ユーザー間で均等に分配されるわけではありません。
オフチェーン部分:
SNARK (ゼロ知識証明) 生成のコスト。この部分はハードウェア リソースの使用状況に依存するため、一定です。 1 回の転送あたりの推定ベースは約 0.001 ドルです。
実際のサイズ = (zkp_cost_chunk * op_chunks) * token_usd_risk;
通常取引のオフチェーンガスコスト = 0.001 * 2 * 1 = 0.002u
新しいアドレスとなるトランザクション受信者のオフチェーン ガス コスト = 0.001 * 6 * 1 = 0.006u
スワップのオフチェーンガスコスト = 0.001 * 5 * 1 = 0.005u▶️ 検証プロセスは次のコード ブロックを参照します。
オンチェーン部分 (ガスコスト):
zkSync ブロックごとに、バリデーターは SNARK を検証するためにイーサリアム ガスを支払う必要があり、さらに状態を公開するためにトランザクションごとに約 0.4,000 ガスを支払う必要があります。オンチェーン部分は、イーサリアム ネットワーク内の現在のガス価格に依存する変数です。ただし、この部分は通常の ETH/ERC20 送金のコストよりも桁違いに安くなります。
= wei_price_usd*gas_tx_amount*scale_gas_price*token_usd_risk実際のサイズ = ウェイ当たりの価格 * トランザクション サイズ * ガス料金 * 現在のガス価格 * トークン
危険因子
ETHの価格が2500u、現在のガス価格が30Gweiだと仮定します。通常のトランザクションのオンチェーン ガス コスト = 2500/10^18*(0+300+2002)(30*10^9)1.31 = 0.068u
新しいアドレスとなるトランザクション受信者のオンチェーン ガス コスト = 2500/10^18*(0+940+2006) (30*10^9)1.31 = 0.20865u
イーサリアムの価格が 2500u、現在のガス価格が 30Gwei であると仮定します。▶️
通常トランザクションのオンチェーンガスコスト = 2500/10^18*(0+300+200*2)* (30*10^9)*1.3*1 = 0.068u
新しいアドレスとなるトランザクション受信者のオンチェーン ガス コスト = 2500/10^18*(0+940+200*6)* (30*10^9)*1.3*1 = 0.20865u
Gas_tx_amount of swap = オンチェーン検証コスト + 送信コスト + チャンク * スワップチャンクパラメータ (0 + 710 + 200*5)
スワップのオンチェーンコスト = 2500/(10^18)*(0+710+200*5)* (30*10^9)*1.3*1 = 0.1667u
▶️ 認証プロセスは次のとおりです。
総コスト = オンチェーン + オフチェーン
共通トランザクションコストの合計 = 0.002 + 0.068 = 0.07 u
合計スワップコスト = 0.005 + 0.1667 = 0.1672u
(2) 下限価格に影響を与える要因
(2) 下限価格に影響を与える要因
ドラフト段階の ETH のガスに関連する EIP は主に EIP4488 であり、このソリューションはコールデータの非ゼロバイトデータを 16 ガスから 3 ガスに削減し、レイヤー 2 の TPS に大きな影響を与え、レイヤー 2 のロールアップとロールアップ メイン ネットワークのコストを大幅に削減できます。トランザクション コスト、非ゼロ バイト データは現在のコストの 1/5 以下に削減でき、0 バイト データもわずかに削減できます (ab、op、zk など)。の手数料は現在の5分の1に引き下げられる予定です）。
(3) 料金の支払い方法
zkSync での転送は当然「ガスレストランザクション」をサポートします。ユーザーは転送されるトークンでトランザクション手数料を支払います。したがって、たとえば、DAI ステーブルコインを取引したい場合、ETH やその他のトークンを所有する必要はありません。料金の一部を DAI で支払うだけです。
2.zkporterの取引手数料
現在、github 上には zkPorter 関連のコードは存在しませんが、zkPorter はチェーン上でのデータの可用性を必要としないため、大幅なコスト削減が期待されます。
存在するzkSync 2.0主にオフチェーンコストで、トランザクションは 1 ～ 3 セントの一定手数料で管理できます。公式ドキュメントから引用。
存在する
では、L2 状態は、オンチェーン データの可用性を備えた ZK ロールアップと、オフチェーン データの可用性を備えた zkPorter の 2 つの側面に分割されます。
これら 2 つの部分は構成可能で相互運用可能になります。ZK Rollup 側の契約とアカウントは、zkPorter 側のアカウントとシームレスに対話できるようになります。
ユーザーの観点から見ると、唯一の顕著な違いは、zkPorter アカウントの手数料が 100 分の 1 に削減されることです。
アプリケーションのシナリオを想像してみてください。Uniswap は ZK Rollup 側でスマート コントラクトを展開し、zkPorter アカウントは 0.03 ドル未満の手数料で交換できます。 zkPorter アカウントは Uniswap コントラクトで何千ものスワップを行うことができますが、イーサリアムに更新を 1 回投稿するだけで済みます。
zksync20 メインネットの起動時間
によるとzksync2.0 メインネットの起動時間によると
この内容から、6 か月以内に zkPorter が zksync2.0 とともにメインネットを起動することがわかります。
3. アービトラムガス機構
3. アービトラムガスの仕組み
▶️ コードの一部:
4. 楽観的なガスのメカニズム
楽観主義トランザクションには、L2 執行手数料と L1 データ/セキュリティ手数料という 2 つのコスト源があります。
(1) l2-約定手数料
(1) L2約定手数料
l2_execution_fee = transaction_gas_price * l2_gas_used
イーサリアムと同様に、オプティミズムでのトランザクションは、使用した計算量とストレージの量に対してガスを支払う必要があります。すべての L2 トランザクションは、トランザクションで使用されたガス量にトランザクションに付随するガス価格を乗じたものに等しい実行手数料を支払います。これは、イーサリアムでの手数料の請求方法でもあります。
使用される L2 ガスの量は、送信しようとしている特定のトランザクションによって異なります。トランザクションは通常、Optimism でイーサリアムで使用するのとほぼ同じ量のガスを使用します。
(2) l1-データ料金
(2) L1データ料金
Optimism 上のすべてのトランザクションも Ethereum に公開されるため、Optimism は Ethereum とは異なります。このステップは、Optimism ノードの同期に必要なすべてのデータが常にイーサリアム上で公開されることを意味するため、Optimism のセキュリティ特性にとって重要です。これが楽観主義を L2 たらしめている理由です。
Optimism のユーザーは、イーサリアムにトランザクションを送信するために料金を支払う必要があります。これを L1 データ料金と呼びますが、これが Optimism (および他の L2) とイーサリアムの主な違いです。イーサリアムではガスが非常に高価であるため、L1 データ料金がオプティミズムでのトランザクションの総コストを占めることがよくあります。この料金は、次の 4 つの要素に基づいて計算されます。
イーサリアムの現在のガス価格。
トランザクションをイーサリアムに公開する際のガスコスト。このトランザクションの長さは、サイズ (バイト単位) に比例します。
式：
L1_data_fee = L1_gas_price * (tx_data_gas + fixed_overhead) * dynamic_overhead
3. まとめ
3. まとめ
3. まとめ
ブロックチェーンに接続されるアプリケーションが増えるにつれて、ユーザーの採用とトランザクション量は飛躍的に増加します。 DeFi、NFT、DAOに至るまで、最終的にはイーサリアムでより多くのスループットを消費し、より多くのトランザクションコストが発生するため、イーサリアムを使用する楽しみが減り、その結果、ブロックチェーンをより多くの人々に拡大する機会が妨げられます。
