背景

以太坊 Rollup L2 生态系统正在蓬勃发展，总日均 TVL 超过 370 亿美元。然而，Rollups 的短期价格表现并未达到预期。从 FDV 角度来看，主流 Rollup 如 Arbitrum 的 FDV 达到 80 亿美元，Optimism 为 74 亿美元，Starknet 为 71 亿美元，zkSync 的 FDV 为 37 亿美元，而 Solana 的 FDV 则为 770 亿美元。

从收入角度来看，以太坊在 2023 年的收入达到 20 亿美元，而 Arbitrum 和 Op Mainnet 分别产生了 6300 万美元和 3700 万美元的年收入。Base 和 zkSync 等今年强势进入市场的新兴者，在 2024 年上半年分别赚取了 5000 万美元和 2300 万美元，而以太坊在同期收入为 13.9 亿美元，表明收入差距并未缩小。Rollups 尚未达到与以太坊相当的收入规模。

造成这种情况的一个因素是 Rollup 上的应用程序对用户的吸引力不足，这在大多数链上都是一个常见问题。我们的疑问是：Rollups 作为大规模采用的基础设施，其角色执行得有多有效？其价值是否因当前低水平的活动而被低估？

所有问题都回到了最初的命题：Rollups 的出现是由以太坊日益增加的拥堵和用户无法接受的成本驱动的。Rollups 本质上是为了降低成本而设计的。除了安全性，Rollups 还拥有颠覆性的成本结构，随着交易量的增加，变得更加经济。如果这一原则能有效实现，Rollups 可能拥有不可替代的价值。

本文简要分析了 Rollups 的当前经济结构，并展望了未来的可能性。

Rollup商业模式

概述

Rollups通过使用Sequencer作为现金流入口，对Rollups交易向用户收取费用，以覆盖在L1和L2上产生的成本，并产生额外利润。

在收入方面，这些费用包括：

• 基础费用（包括拥堵费）
• 优先费
• 覆盖L1成本的费用

此外，协议可以通过以下策略获取潜在收入：

MEV费用

在成本方面，开支包括相对较小的L2成本和更为显著的L1成本，例如：

• 数据可用性（DA）成本
• 验证成本
• 执行成本

Rollups与其他L2解决方案的区别在于其成本结构。最大比例的DA成本被视为随提交给L1的数据量波动的可变成本，而验证和执行成本则通常被认为是维持Rollups运营的固定成本。

我们旨在明确Rollups的边际成本，即每增加一笔交易的额外成本在多大程度上低于每笔交易的平均成本。这个分析对于验证“用户越多，Rollup越便宜”这一说法至关重要。

其原因在于，Rollups以批处理数据、压缩数据和聚合验证的方式处理数据，理论上，这导致边际成本比其他L1更低。Rollups的固定成本应在每笔交易中得到充分摊销，使其在交易量高时变得微不足道，但这也需要我们的验证。

资料来源：IOSG

Rollups与其他L2解决方案的区别在于其成本结构。最大比例的DA成本被视为随提交给L1的数据量波动的可变成本，而验证和执行成本则通常被认为是维持Rollups运营的固定成本。

我们旨在明确Rollups的边际成本，即每增加一笔交易的额外成本在多大程度上低于每笔交易的平均成本。这个分析对于验证“用户越多，Rollup越便宜”这一说法至关重要。

其原因在于，Rollups以批处理数据、压缩数据和聚合验证的方式处理数据，理论上，这导致边际成本比其他L1更低。Rollups的固定成本应在每笔交易中得到充分摊销，使其在交易量高时变得微不足道，但这也需要我们的验证。

Rollups收入

交易手续费收入

Rollups的主要收入来源于L2交易费用。这些费用旨在覆盖Rollups的运营成本，并产生部分利润，以对冲L1燃气成本的长期波动。一些Rollups还收取交易优先费用，允许用户加快紧急交易。

Arbitrum和zkSync使用先到先得机制，按接收顺序处理交易。OP Stack在这个问题上采用了更灵活的方法，允许交易通过支付优先费“插队”。

资料来源：IOSG

对用户而言，L2基础费用在活动低迷时期由最低费用决定。在繁忙时期，根据每个Rollup对拥堵程度的评估，收取拥堵费用，这些费用通常呈指数增长。

由于Rollup L2的成本极低（仅包括链下工程和运营成本），且费用相当灵活，几乎所有用于支付L2费用的收入都会成为协议的利润。由于当前Sequencer的中心化，治理组织可以相对自由地决定费用参数，以满足其短期需求。

资料来源：David_c

MEV收入

MEV交易分为恶意和非恶意两类。恶意MEV包括抢跑交易，如三明治攻击。非恶意MEV包括回跑交易，如套利和清算。

资料来源：IOSG

与L1不同，Rollups不提供公共内存池；只有Sequencer在交易最终确定之前能看到交易，因此只有Sequencer有能力在L2上发起MEV。由于目前大多数L2运行着自己中心化的Sequencer，恶意MEV的发生在短期内不太可能。

根据Christof Ferreira Torres等人的研究，通过重放Rollups上的交易得出的结论是，Arbitrum、Optimism和ZkSync确实进行链上非恶意MEV活动。这三条链共生成了2200万美元的MEV价值，成为一个值得注意的重要收入来源。

来源：Rolling in the Shadows：分析跨 Layer-2 Rollup 的 MEV 提取

支付 L1 费用的费用

这部分费用由Rollups收取，用于覆盖L1成本。除了预测L1燃气费以覆盖L1数据的成本外，Rollups还会产生额外费用作为储备，以对冲未来燃气价格波动，这本质上代表了Rollups的收入。例如，Arbitrum添加了“动态”费用，而OP Stack则通过“动态开销”系数来倍增费用。在EIP4844升级之前，这些费用预计约为DA成本的十分之一。

收入分成

Base由于使用OP Stack，采用了与OP Superchain特别的收入分成模型。Base承诺将其总收入的2.5%或从L2交易中扣除与提交L1数据相关成本后的利润的15%（以较高者为准）支付给OP Stack。作为回报，Base将参与OP Stack和Superchain的链上治理，并将获得最多2.75%的OP代币供应。最新数据显示，Base每天向Superchain的收入贡献约5 ETH。

显然，Base向Optimism提供了显著的收入比例。除了现金流外，健康的网络效应也使OP Stack生态系统对用户和市场更具吸引力。虽然Arbitrum的一些指标如TVL或稳定币市值可能超过Base + Optimism的总和，但在交易量和收入方面已无法超过后者。这从它们的P/S比率中可以看出——考虑到Base的收入，$OP的P/S比率比$ARB高出16%，反映了生态系统对$OP所带来的额外价值。

来源：OP 实验室

Rollups成本

以太坊 L1 数据成本

每条链都有特定的成本结构，但通常可以分为执行成本、数据可用性（DA）成本和验证成本（ZK Rollups）。

• 执行成本

主要包括L1和L2之间的状态更新和跨链交互。

• DA成本

涉及将压缩的交易数据、状态根和ZK证明发布到DA层。在EIP4844升级之前，L1的主要成本，特别是对于像Arbitrum和Base（超过95%）、ZkSync（超过75%）和Starknet（超过80%）这样的协议，主要来自DA成本。EIP4844之后，DA成本显著降低，降低幅度根据Rollups机制的不同，从50%到99%不等。

• 验证成本

主要适用于ZK Rollups，这些成本用于通过ZK方法验证Rollups交易的可靠性。

其他费用

这些主要包括链下工程和运营成本。鉴于当前Rollups的运营，节点操作成本接近于云服务器成本，这些成本相对较低（可与企业级AWS服务器成本相比）。

L2利润与其他L1数据的比较

到现在为止，我们对Rollups的总体收入和支出结构已有了基本了解。我们可以将其与其他L1进行比较。我们选择了包括Arbitrum、Base、zkSync和Starknet在内的Rollups的平均每周数据，作为Rollups的平均表现。

资料来源：Dune Analytic、Growtepie

Rollups的整体利润率与Solana相似，并且比BSC显示出明显的优势，体现了Rollups商业模式在盈利能力和成本管理方面的出色表现。

Rollups 之间的比较

概述

Rollups在不同阶段显示出显著的基本表现差异。例如，当有空投预期时，Rollups的交易量会显著增加。这一增加伴随着收入和成本的显著上升。

资料来源：IOSG

大多数Rollups仍处于早期阶段，此时短期盈利并不像确保财务可持续性和支持长期竞争那么重要。这与Starknet目前不向用户收取额外费用以追求利润的态度相一致。

然而，自2024年3月中旬以来，Starknet一直处于持续亏损状态。这些亏损的根本原因是什么？这种情况会持续长期存在吗？

资料来源：IOSG

让我们深入探讨这个问题。Rollups的边际成本结构因每条链使用的具体Rollup机制而异。数据压缩技术和其他计算机制的差异也导致了成本的差异。

资料来源：IOSG

我们旨在比较Rollups内部的成本，以帮助我们横向评估不同Rollups的特征。

不同Rollups类型的成本结构

ZK 汇总

ZK Rollups主要在验证成本上有所不同，这些成本通常可以视为其固定成本。这些成本难以通过费用分配来弥补，是Rollups出现财务赤字的根本原因。

来源： David Barreto @Starknet，Quarkslab，Eli Barabieri，IOSG

我们将以Starknet和zkSync为例进行说明。

• Starknet

Starknet使用其专有的验证服务SHARP来处理交易排序、确认和区块生产。经过这些步骤后，交易会被打包并通过SHARP处理，以构建交易证明，然后发送到L1合约进行验证。获得批准后，证明将转发到核心合约。在Starknet中，验证和数据可用性（DA）的固定成本分别来源于区块和批处理过程。

来源：Starknet 社区 — Starknet 成本和费用

在Starknet中，变量成本随着交易数量的增加而增加，主要由于数据可用性（DA）成本，这理论上不应对用户产生额外支出。然而，实际上，Starknet按每次写操作收取交易费用，但其DA成本仅由更新的内存单元数量决定，而不是每个单元的更新频率。因此，Starknet以前对DA成本进行了过度收费。

交易费用的收取和运营成本的支付发生在不同的时间，这可能导致潜在的损失或利润。

因此，只要交易持续发生，Starknet需要持续产生区块并支付与区块和批处理相关的固定成本。此外，交易量越多，需要支付的变量成本越高。固定成本不会显著增加边际成本。

资料来源：Eli Barabieri — Starknet 用户操作压缩

由于每个区块的计算资源限制（Cairo步骤），Starknet的燃气费用计算方法基于所使用的资源和数据量，覆盖了固定成本和变量成本。然而，区块或批处理的成本很难分配到每笔交易上，但由于区块在达到一定计算资源水平后会完成（触发固定成本），因此可以根据使用的计算资源量来计算和收费一部分固定成本。

然而，由于区块时间的限制，如果交易量不足（单个区块的计算负载低），计算资源不能有效反映需要分摊的成本，因此固定成本无法完全覆盖。此外，“计算资源限制”会随着Starknet网络参数的升级而变化。EIP4844后的显著短期亏损就是一个例子，只有在调整了收费费用中包含的计算资源参数后，亏损才有所缓解。

Starknet的收费模型无法通过每笔交易有效覆盖固定成本。因此，当Starknet主网更新且交易量极低时，会出现亏损。

• zkSync（zkSync Era）

在Boojum升级后，zkSync Era从区块验证转向批处理验证，并仅存储状态差异，有效降低了验证和数据可用性（DA）成本。其过程基本类似于Starknet，其中Sequencer将批次提交给Executor合约（状态差异和DA承诺），Prover节点提交验证（ZK证明和DA承诺）。在验证通过后（每45个批次），批次将被执行；区别在于Starknet在区块和批次上都产生验证成本，而zkSync仅在批次上产生验证成本。

• zkSync与Starknet的成本比较

Starknet的批量大小远大于zkSync Era，zkSync Era将每个批次限制为750或1000笔交易，而Starknet的每个批次没有交易限制。

资料来源：IOSG

从表格中可以看出，Starknet具有更强的扩展能力。每个区块的计算资源限制使其能够处理更多的交易和批次，提高了在高频交易和涉及大量简单操作的场景中的性能。然而，Starknet在低交易量期间会遇到高固定成本。相比之下，zkSync凭借其高压缩效率和灵活的区块资源，在应对L1燃气价格波动和低活动期间具有优势。但zkSync在区块生产速度上存在一定的限制。

对于用户来说，Starknet的收费模型更为友好，与L1的相关性较低，规模经济效益更强。zkSync的费用更具成本效益，但受L1波动的影响较大。在低活动阶段，Starknet的高固定成本可能导致亏损，而zkSync在这种情况下表现更好。Starknet更适合处理大量高频交易并同时控制成本，而zkSync的当前机制在高交易量的场景中可能略显滞后。

Optimistic汇总

Optimistic Rollup的成本结构相对简单。用户只需支付L2上的计算成本和将数据发布到L1的DA成本，无需支付验证成本。每个区块或若干个区块定期将状态根上传到L1，这通常是一个固定成本。而压缩交易的上传则代表了一个可预测且均匀分布在每笔交易上的变量成本。

与ZK Rollup相比，Optimistic Rollup的固定成本较低，更适合中等交易量的场景。然而，由于每笔交易都需要签名，这导致了较高的DA或变量成本。在高活动阶段，Optimistic Rollup在边际成本上的优势变得较小。

资料来源：IOSG

根据当前的采用规模，ZK Rollups的固定成本可能导致较高的用户成本，相比之下，Optimistic Rollups的成本较低。然而，ZK Rollups的扩展优势非常显著：随着交易量的增加，验证成本逐渐降低，节省的边际成本最终会超过Optimistic Rollups。此外，运行Validiums/Volitions并且仅需状态差异作为DA，以及更快的提现速度，更有利于扩展性和RaaS生态系统。

数据对比

• 收入

从表格中可以看到，每笔交易中，Base的收入较高，而Starknet的收入较低。值得注意的是，在EIP4844升级之前，Arbitrum的每笔交易收入较高，而升级后，Base的每笔交易收入有所增加。

资料来源：IOSG

• 成本

从每笔交易的成本来看，在EIP4844升级之前，由于DA成本较高，Base的交易成本过高，导致边际成本也较高。规模经济预期的成本优势并未显现。升级后，DA成本显著降低，使得Base的每笔交易成本大幅下降，成为所有Rollups中最低的。与OP和ZK Rollups相比，OP Rollups从升级中获益更多。

StarkNet的DA成本降低了约4到10倍，略低于OP Rollups。这与我们的理论一致：ZK Rollups在EIP4844升级中的获益不如OP Rollups。EIP4844升级后，ZK Rollup成本的表现也反映了固定成本的影响。

资料来源：IOSG

• 利润

根据数据，Base由于其规模经济，拥有最高的利润率，显著超过了Arbitrum。在ZK Rollups中，由于交易量较低，Starknet目前无法覆盖固定成本，导致交易利润为负，而zkSync虽然有盈利，但也受到固定成本的限制，其利润低于OP Rollups。EIP4844升级并未直接提升利润率——主要受益者将是用户，他们的成本支出将大幅减少。

资料来源：IOSG

未来

成本方面

目前，大多数Rollups仍处于利润曲线的早期阶段，此时随着交易量的增加，边际成本和平均固定成本都会下降。然而，未来随着L2生态系统中的交易量上升，由于网络容量的增加，平均交易成本也会逐渐上升，导致边际成本出现上升趋势（如从3月到5月的Base表现所示）。这是一个关键问题，需要关注Rollups的长期发展。

资料来源：维基百科——成本曲线

在短期内，对于Rollups来说，更有效地降低边际成本是赢得竞争的最佳方式。在这些策略中，根据市场条件调整收入和成本模型是一个有效的解决方案。

收入方面

为了维持长期竞争力，协议理想情况下应避免向用户收取额外费用，甚至可以考虑补贴用户，以保持用户支出的低廉和稳定。尽管优先费用可能会增加收入，但需要足够的链上活动来支撑。

在EIP4844之后，一些Rollups，如Arbitrum，由于DA数据费用中隐藏利润几乎被消除，收入显著下降。Rollups的收入模式变得更加简单，主要集中在从L2费用中获取收入。

总体而言，Rollups的商业模式确实将从规模经济中受益，特别是对于ZK Rollups。然而，当前的市场条件不利于Rollups充分发挥其优势。

声明：

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