以太坊:交易费降低100倍后的DeFi生态会怎样？

2月22日晚间，比特币从最高58000美元盘中一度跌破48000美元，跌幅达17%，带动加密货币市场剧烈调整，受此影响，截止至22日23时，ETH链上未确认交易笔数超15万笔，GAS费用一度超1900GWEI，创历史新高。进行一笔链上交易需要花费几十美金，这对于普通用户无疑是不能接受的。要知道在行情平淡的2019年，以太坊的GAS费也就基本维持在10-20GWEI而已。

GAS费用的暴涨，是以太坊用户们幸福的烦恼，一方面这代表着以太坊链上DEX、借贷、聚合器等一系列DeFi应用的繁荣，另一方面也反应出以太坊的拥堵已经成了限制其生态发展最大的障碍。

以太坊之殇

以太坊本质上是一个虚拟机，交易的GAS成本主要由虚拟机的运行成本组成。当你发送Token或者执行智能合约时，以太坊在处理这笔交易的过程中需要进行计算，这个计算过程需要消耗网络资源。所以你必须支付所谓的燃料费，才能让计算机为你工作，让矿工为你打包交易。

GAS费用受链上交易需求的影响，矿工们会优先处理GAS价格最高的交易。因此，随着以太坊链上的活动增加，GAS的使用也会增加。

造成GAS费用上涨的根本原因，是各类DeFi应用繁荣带来的交易需求激增，以太坊网络利用率不断升高，使以太坊网络处于严重的拥堵状态。根据Etherscan的数据显示，以太坊网络利用率当前一直维持在95%以上，网络利用率的上升，也就意味着剩余可利用空间的下降。在空间有限的情况下，对矿工而言，会优先选择打包那些高GAS费用的交易，一些低GAS费的交易就只能等待。部分用户为了能尽快完成交易将会不断增加GAS费，这也造成手续费的不断推高。

前Ripple高管将推出微支付平台以解决交易费用问题:金色财经报道，前 Ripple 高管计划在明年推出小额支付平台pingNpay以解决交易费用问题。Ripple 前战略客户副总裁Jeremy Light和支付网络前高级主管Richard Bell创立了 pingNpay，旨在通过大幅降低与此类交易相关的费用，让客户能够进行低价值支付（20 美元或更少）。该公司表示，客户将能够为包括食品和饮料在内的线下服务和产品付款，同时也能够为包括订阅在内的在线产品付款。pingNpay目标是在2022 年在英国率先推出，并将使用由英镑支持的稳定币。预计其他国家将快速接替，推出与本国货币挂钩的稳定币。（Coindesk）[2021/9/13 23:20:46]

现在为以太坊交易支付几十美元交易费再正常不过，以当前的费率，普通用户进行一次交易手续费占比就可能达到10%以上，这种情况只有少数「巨鲸」才能在从中获利，DeFi似乎和「构建普惠大众的无需许可金融基础设施」的目标渐行渐远。

Uniswap的创始人HydenAdams曾表示：

在Uniswap上我们每天将有42万美金用于交易的GAS费用，这意味着一年将有1.5亿美金浪费在GAS上，这不可笑，这是事实。

数据：比特币交易费用较三天前翻倍，以太坊网络费用本月上涨180%:bitinfocharts数据显示，7月12日开始，比特币单日平均每笔交易费用大幅上涨，截至目前为5.59美元，较三天前增加120%，较7月12日增加近六倍。与此同时，blockchain.com数据显示，堵塞在比特币内存池（mempool）中的大量未确认交易在7月24日达到峰值，大小达到80MB。另外，以太坊的网络费用也在本月上涨了180%，单日平均每笔交易费达到1.5美元。

注，内存池是所有未经确认的比特币交易都要等到所有确认消息被公布后才能完成所有交易的地方。内存池越大，确认交易所需的时间就越长，因为需要确认的块将会越多。[2020/7/30]

高昂的手续费正在严重影响着以太坊生态的综合发展。

以太坊的自救

拥堵的网络和高昂的手续费掣肘着以太坊生态的发展，当用户需求无法被充分满足，必然会发生流量的外溢。正如上文所提到的，当手续费高于预计产生收益的时候，用户就会完全停止生态参与。

这给其他公链带来了抢夺以太坊外溢流量的机会，尤其是DEX等具有高频链上行为的DeFi项目，正在逐渐迁移到BSC和HECO等交易速度更快、费率更低的公链上。BSC与HECO均「复制」自以太坊，在以太坊现有的基础上，从效率、手续费与容量上进行提升，并与以太坊主网兼容。这意味着大多数DeFi不需要修改或只需要很小的更改，就能迁移到BSC或者HECO上；此外经过以太坊的市场教育，用户对迁移到BSC和HECO的应用几乎能够无缝衔接并快速上手。

随着比特币网络拥塞缓解，交易费已下降:金色财经报道，随着比特币网络拥塞的缓解，比特币交易费用下降。Glassnode数据显示，截至本周二，支付给比特币矿工的费用总额为80枚BTC，低于5月21日创下的11个月高点201枚BTC。矿工收入收费比例也从5月20日创下的28个月高点21％回落至9.4％。Interlapse Technologies首席执行官Wayne Chen表示，交易费用的回落与正常的交易活动和最近的挖矿难度调整有关，这种调整大约每两周发生一次。[2020/5/28]

面对其他公链发起的冲击，作为加密领域第一生态，解决基础交易费的问题成为了以太坊突破现有发展瓶颈的必然选择。

前文提到，以太坊高交易费的背后是用户需求激增带来的网络拥堵，所以解决基础交易费问题的关键在于以太坊网络的扩容。对于以太坊而言，Layer2是一个十分有效的解决方案。

Layer2的思路在于，在主链的基础上再搭建一个二层网络，帮助Layer1分担一些事物缓解layer1的压力，以达到整体效率的提升。在layer2方案上，目前也有Rollup、状态通道、侧链、等离子体、Validium、混合方案等等。

在实践上，Rollup是目前以太坊上尝试最多的layer2方案，同时也是创始人Vitalk最为认可的一个方案，Vitalk在他的文章《Rollup不完全指南》中指出：

数据：BTC链上发生3.67亿美元大额转账，交易费用仅0.63美元:Blockchain.com数据显示，今日14时，有人转移了48741枚比特币。截至发稿时约合3.67亿美元，相当于著名歌手Taylor Swift的全部净资产。需要指出的是，这笔交易仅支付了0.63美元的费用，同时避免了不必要的第三方。MMCrypto创始人Christopher Jaszczynski指出，没有一家银行能够做到这一点，这无疑是加密爱好者值得庆祝的事情。（U.Today）[2020/4/24]

Rollup是一种强大的二层扩容范式，有望在中短期成为以太坊的关键扩容解决方案和以太坊扩容的基石。

Vitalk在近期一次中文社区中的分享也表示，第一批支持EVM的Rollup或将于3月上线，上线之后将降低以太坊链上99%的交易费用；Vitalk同时还表示，Optimism和Arbitrum处于领先位置。

Vitalk提到的OptimismRollup是一个对EVM友好的Layer2方案，它能够帮助现有DAPP和服务迁移到Layer2上，并且能合理平衡安全和可扩展性。OptimismRollup方案一旦能够成功应用，将大大提升以太坊的性能以及降低交易费用，这将帮助现有以太坊网络满足不断增长的用户需求。

声音 | 学者观点：比特币交易费的设计能会威胁其长期生存能力:根据康奈尔大学研究人员的一项研究，比特币交易费——先于他人将某些记录添加到区块链的金融奖励——可以保持比特币的功能，但可能会威胁其长期生存能力，并造成能源浪费。 金融学教授兼经济学教授Maureen O”Hara表示：“交易费不是原来系统的一部分——它们只是进化而来的。一个由计算机科学家设计的用于安全问题的系统可能并不适合在市场上交易，所以发展收费实际上是一件好事。但它也带来了各种各样的问题。比特币面临的最大挑战之一是，它的费用太高，不能用作简单的交易账户，而且耗时太长。在任何给定的时间内，比特币交易的数量都比Visa卡少几个数量级。”[2019/11/1]

目前OptimismRollup方案主要有以下几种：

1、OptimisticEthereum

OptimisticEthereum是Optimism团队的实现方案。Optimism是之前PlasmaGroup重组的团队，联合创始人KarlFloersch是前以太坊基金会成员。

在测试网阶段，OptimisticEthereum以太坊就吸引了Synthetix和Uniswap这两个头部项目，并集成到Coinbase钱包，用户可以在Coinbase钱包查看余额以及转账。

目前，OptimisticEthereum测试网的最后阶段已经完成，主网软启动代码已冻结，方便Synthetix进行初步的主网试用。这意味着，OptimisticEthereum将进入整个产品生命周期的最后阶段：从将合约转换到OVM，到部署到主网上。

OptimisticEthereum将于3月15日开放测试网，届时会有丰富的文档和工具，帮助项目集成到OptimisticEthereum网络。

2、Fuel

Fuel是FuelLabs团队的实现方案。FuelLabs由JohnAdler成立，他是OptimisticRollup理念的提出者。

2020年1月，Fuel的公开测试网上线并开源代码。Fuel使用UTXO数据模型，因此可实现并行验证，同时对浏览器友好。在测试网阶段，Fuel就已经支持所有的ERC-20代币。3月，他们宣布推出一门新的以太坊底层语言Yul作为对Yul的实验性升级，Yul是一门简单且具有实用性的低级语法，旨在进一步优化编译目标，同时具有优化GAS费使用效率的潜力。

目前Fuel的第一个版本Fuelv1已经主网上线，吞吐量达到500TPS。除了简单的转账，FuelV1还支持：

1、通过HTLC支持原子互换、跨链的原子互换和即时取款。

2、使用优先级聚合器进行软确认。

3、OP_RETURN风格的输出。

4、通过ETH或DAI支付费用。

FuelLabs表示，该版本仅推出了适用于开发者的命令行界面，未来几周和几个月将推出用户界面钱包和其他集成。

3、Arbitrum

Arbitrum是OffChainLabs团队的实现方案。OffchainLabs的联合创始人兼首席科学家EdFelten是普林斯顿大学的计算机科学教授，也是奥巴马任职期间的白宫首席技术官和高级顾问。Arbitrum的投资人有CoinbaseVentures,Pantera,Compound和Blocknation。

Arbitrum具有以下优势：

1、Arbitrum和OptimisticEthereum类似，能够轻松支持智能合约。

2、通过多轮交互Arbitrum提高了系统安全性，退出期的设定也会更加友好，以增加用户体验。

3、与以太坊主网相比，ArbitrumRollup可以节约多达数十倍的GAS费成本，无论合约使用多少代码、存储或计算，成本都是固定的。因为这一优势，2020年11月DeFi衍生品交易平台MCDEX宣布在ArbitrumRollup上启动测试网。

4、Arbitrum的通道和侧链可以提供强大的隐私模式。除了通道参与者和侧链验证者，其他人都不能看到代码或其内部状态。只有公开行为才对外可见。

2020年10月14日，向所有人开放的Arbitrum测试网上线。11月6日，OffChain宣布将UniswapV2迁移到Arbitrum测试网，名为Arbiswap。经测试，Arbiswap单笔Swap交易费降至1965GAS，意味着在Arbitrum上不仅每秒可处理390笔swap，还可以节省55倍的GAS费。

Layer2方案的成功实施将使以太坊可以承载更大的生态，以太坊底层会更专注于安全和高价值的交易，而基于以太坊的项目和用户，则不用再担心过高的费用和缓慢的速度。这意味着DeFi会更容易为普通大众所接受，成为真正的普惠大众的金融基础设施。

小结

BSC和HECO针对以太坊发起的「交易费攻击」本质上是「中心化流量」和「去中心化流量」的对决。中心化交易所的去中心化链凭借其高性能低费率目前暂时领先于以太坊，在以太坊扩容方案没有成熟应用之前，「中心化流量」或许将继续引领着DeFi潮水的方向，除非发生了重大的信任危机。

但是从长期来看，随着以太坊的扩展性问题的解决，安全与去中心化的优势会显现出来，BSC与HECO带走的流量势必会有一部分回流到以太坊。DeFi生态中的用户将形成自然分层，注重安全与去中心化的用户会选择以太坊，喜欢高频交易的用户会选择性能更好的BSC或HECO，最终形成立体的市场格局，共同助推DeFi生态的发展。

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