深入探讨：以太坊新的 1 MB 区块大小限制弊大于利吗？

在被三箭资本diss之后，V神提出了新的以太坊改进提案（EIP-4488）。 这个提案的目的是让第二层（Layer 2）扩容方案（Rollups）更加经济可行。 因此，为了减少这些 Rollups 可以消耗的大量块空间，引入了新的块大小数据限制。 我们将解释 Rollups 工作原理背后的基本原理，并讨论以太坊可能因新的区块大小限制而面临的一些挑战，我们认为这甚至可能会破坏 EIP-1559 带来的一些优势。

EIP-4488概述

EIP-4488 提出将以太坊区块链中一个字节的交易调用数据（calldata）的成本从 16 gas 降低到 3 gas，进一步降低了第二层的 gas 费用。 这样做的目的是降低 Rollups 的成本。 以太坊上的 Rollups 占用了大量空间，这是扩展的关键。 许多人认为以太坊的费用太高，无法吸引新用户，交易通常要花费数百美元，据说这会促使用户转向 Solana 或 Avalanche 等替代系统。

使用像 Rollups 这样的“第二层”解决方案可以显着降低 Gas 成本，并且像 Aribitrum 这样的多轮交互式 Rollups 开始获得牵引力。 我们在开发过程中谈过的许多 DeFi 项目都在构建阶段转而使用 Rollup，像 Binance 这样的交易所将接受 Rollup 存储。 但是，Rollups 手续费可能降低的幅度只有 10 倍左右，部分用户仍需支付相当高的手续费。 因此，EIP-4488 被提议作为一种快速解决方案，至少在短期内有可能将这些费用降低另一个数量级。 由于“第 1 层”以太坊交易也使用交易调用数据，因此费用也会小幅降低，可能在 2% 左右。

如果降低交易调用数据（calldata）的gas成本，以太坊区块可能会变大，这可能会造成过大的中心化压力。 目前的 gas 上限是 3000 万个单位，目标是 1500 万个。 因此，块的最大大小为 1.875 MB。 将 gas 费用降低到 3，并将最大块大小增加到 10 MB，这已经太大了。 因此建议同时提出一个新的限制，一个 1 MB 的事务调用数据块大小限制。

这个新的 1 MB 限制有点讽刺，因为比特币多年来一直在争论旧的 1 MB 块大小限制。 当然，以太坊的目标块时间远低于 10 分钟（现在大约 13 秒，过渡到以太坊 2.0 后大约 12 秒），因此 1 MB 的块大小不能直接比较。

Rollups的基本工作原理

使用 Rollups，交易在链下处理和执行，但交易数据仍包含在以太坊主链上，因此 Rollups 不会显着节省区块空间。 通常，在以太坊世界中，当使用“链下”一词时，它指的是另一条链。 因此，Rollups 是一个侧链系统，它是比特币开发者 Johnson Lau 在 2013 年最初提出的想法的最新迭代，也可能是最先进的迭代。Rollups 侧链与 EVM（以太坊虚拟机）兼容，并且可以使用 Solidity 智能合约。 因此，需要区块链才能获得以太坊的全部功能。

此举的优势是可扩展性。 侧链没有主链严格的计算气体限制以太坊区块大小，因此吞吐量更高，交易成本更低。 Rollups 的缺点是侧链需要新的共识代理，而这些代理有能力对交易进行排序。 还有将资金从侧链转移到主链的问题，出于安全原因，这必然很慢。

欺诈证明和保证金机制（保证金）

在以太坊上产生的最令人兴奋的汇总类型是 OptimisticRollups。 它的工作方式是用户假定 Rollups 状态有效，但如果 R​​ollups 被认为无效，侧链验证器可以向以太坊主链提交欺诈证明。 然后可以由所有主链以太坊节点验证此证明。 将原始的 Rollups 交易数据放入以太坊链的实体中，也需要以太坊债券作为抵押品。 如果他们提交无效状态，结果将失去他们的保证金。 这种激励结构旨在保证 Rollups 侧链的安全。 这与股权证明系统和对不良行为的惩罚有一些相似之处。

这种债券类型的机制可能看起来很复杂、不必要，甚至有点薄弱。 例如，系统设计者如何确保债券具有足够的价值以阻止欺诈，同时确保实体具有足够的流动性？ 鉴于该领域资本流动的规模和波动性，这可能具有挑战性。 为了证明这种机制是必要的，假设如下：

在这种情况下，这种复杂的债券机制可能是有意义的，而侧链本身被认为是不安全的，但是由于欺诈证明和债券机制，侧链是足够安全的。 以太坊目前可能处于“舒适期”，人们对 OptimisticRollups 感到非常兴奋，许多人认为这对以太坊的扩展至关重要。

比特币背景下的汇总

具有讽刺意味的是，在比特币的背景下评估 Rollups。 多年来，一些所谓的“比特币极端主义者”一直认为，以太坊的主要弱点之一是智能合约是在链上处理的。 他们声称这个过程应该发生在链下，只有这些计算的数据和结果应该出现在链上，这正是 Rollups 所做的。 然而，我们并没有看到很多“比特币极端主义者”因为这种发展而对以太坊持更积极的看法。 与此同时，我们并没有看到很多以太坊开发者感谢比特币多年来推广这个想法。

“比特币也可以 Rolllups 吗？” 答案是肯定的，理论上比特币可以做到。

事实上，如果有人试图在比特币上执行这些类型的智能合约，就必须进行汇总，因为现有的比特币全节点无法验证这些复杂的智能合约。 因此，唯一的办法就是将智能合约数据放在比特币区块链上，让运行在侧链上的其他节点软件来执行和验证智能合约交易。 从技术上讲，为了成为真正的 Rollups，第 1 层交易必须能够强制执行第 2 层交易，但是在比特币上你不能那样做，也许在比特币的上下文中它不应该简单地称为 Rollups，应该是“比特币精选汇总”。 然而，在比特币中，仍然可以通过这种类型的侧链构建实现几乎任何事情，包括使系统的以太坊虚拟机 (EVM) 能够使用 Solidity 智能合约。 当然，这样的系统在比特币之上可能效率不高或效率不高，但理论上是可能的。

与以太坊不同，在比特币之上创建这种侧链 Rollups 类型系统的一个缺点是您永远无法实施欺诈证明和 OptimisticRollups 类型系统。 但是，尚不清楚这是否必要或可取。 在比特币之上构建这些 Rollups 的目的是在比特币之上添加类似以太坊的智能合约功能。 相比之下，以太坊上 Rollups 的目的是增加容量，而不是提高智能合约能力。 因此，在这个理论上的比特币构建中，用户可以选择是否要验证主链之外的侧链，而不需要欺诈证明系统。 比特币上的存储并不便宜，我们并没有假设侧链需要非常高的吞吐量，这太中心化了，而且由于缺乏验证器，我们会有很大的安全风险。 在我们看来，OptimisticRollups 对以太坊有意义，但这种明显的优势可能不会持续很长时间。

Gas limit 和交易调用数据（calldata）限制

EIP-4488 的一个潜在问题是创建一个新的 1 MB 交易调用数据限制。 因此，以太坊区块有两个限制，gas限制和交易调用数据（calldata）限制。 区块构建现在可能变得更加复杂，因为区块生产者在选择收益最大化交易时需要考虑多个维度。 由于矿工可提取价值 (MEV) 等因素，区块生产已经很复杂。 这两个出块约束的问题远比出块时如何提取 MEV 的问题简单，所以相信这两个限制不会增加出块创建者的出块复杂度。

但是，我们仍然认为这两个限制可能会增加用户和钱包的复杂性，因为他们需要决定交易费用。 与比特币相比，这更具有讽刺意味。 SegWit 是比特币规模问题的解决方案。 它的升级允许在比特币的区块中进行更多的交易，但它限制了比特币链可以处理的交易数量。 其主协议的最大区块大小为1MB，这将限制比特币的潜在增长，阻止比特币成为可用的大额支付系统，一直被市场诟病。

虽然当时的批评是不正确的，但是，基于我们对这个新的以太坊限制的理解，我们现在实际上正在处理一系列相关的“经济复杂性”。 然而，如果我们不完全理解 EIP-4488，我们可能会犯与那些批评 SegWit 的人类似的错误。

削弱EIP-1559

新的区块大小限制也可能会在一定程度上削弱 EIP-1559。 EIP-1559 引入了区块 gas 限制目标和基本费用。 基本费用根据天然气使用量是高于还是低于目标进行调整。 据了解，此次新的交易调用数据限制没有调整机制。 因此，如果调用数据限制发挥作用，手续费市场可能会再次出现波动，EIP-1559的优势可能会被削弱。

总结

以太坊区块目前的大小通常约为 80 KB，10 分钟后约为 4 MB。 然而，在同步以太坊节点时，区块大小从来都不是重点。 比较以太坊和比特币的区块链大小，比特币的区块链实际上比以太坊的更大。 然而，这并不意味着比特币比以太坊更难同步或验证，事实上以太坊更难验证，根据我们最近的经验，在类似机器上它可能比比特币长 10 倍左右。 我们的观点是，以太坊问题从来都不是关于区块大小的。 如果 Rollups 有所改善，这可能会改变。

至于两个区块的限制和手续费市场的复杂性，或许可以考虑更简单的解决方案，比如将一个字节的交易调用数据（calldata）的gas成本从3个降低到8个。这样会限制最大区块大小减少到 4 MB 左右以太坊区块大小，同时避免了两者限制带来的并发症，同时也降低了 50% 的数据调用成本。 EIP-4488 并不是一个长期的扩展解决方案，而是一个快速修复的解决方案。 OptimisticRollups 本身并不能解决以太坊的扩展问题，它只会让区块变大，直到它们的大小成为下一个新问题。 现在需要部署更多技术来扩展以太坊，这是一个巨大的挑战。