Avalanche ACP77提案的经济学分析
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主要观点
- Avalanche最新提案（ACP-77）旨在引入新的验证者类型，显著降低启动专用区块链（子网）的门槛，并引入子网需向P-链支付的连续费用机制，从而优化成本结构。
- 在EIP-4844提案通过后，向以太坊主网发布数据的rollup成本显著降低，达到了约99%。目前，OP Stack链的成本最低，为每MB约2美元，相较之下，Arbitrum为每MB 15美元，ZKSync为每MB 150美元。
- 结合Paradigm的最新研究成果，提出了从每秒交易数（TPS）转向每秒Gas数（GPS）的EVM性能评估新框架，Blockworks Research也因此提出了基于Gas消耗的EVM单位成本结构新标准。
- 通过对不同专用区块链解决方案（包括以太坊/Celestia为基础的rollups、Cosmos应用链和Avalanche子网）进行深入情景分析，并使用DEXALOT提供的真实子网数据，我们得出结论，假设ACP-77实施后，Avalanche子网在成本效益上将能与Celestia为基础的rollups相媲美，同时还能提供额外的活跃性保证和原生互操作功能。
总结
Avalanche社区提案77（ACP-77）旨在引入“子网验证者”这一新型验证者，通过减少子网验证者的硬件需求以及在P-链上注册BLS公钥的前期费用，降低了启动专用区块链的门槛，从而促进Avalanche网络AWM互操作性。
Blockworks Research对当前市场上的各种专用区块链解决方案（如以太坊Rollups、Celestia Rollups、Cosmos应用链和Avalanche子网）进行详细分析，直观帮助社区了解竞争格局及Avalanche所处位置。之后，还通过例DEXALOT（ALOT）子网进行情景分析，比较每种解决方案的总链上运营成本。
为什么要启动专用区块链？
在深入分析之前，让我们先讨论一下为何有人会希望为某个应用或产品套件启动专用区块链空间。虽然此前上人们主要关注一个拥有全球共享状态的单一执行环境（如以太坊和近来的Solana），但这些架构可能无法满足全球扩展需求，也可能无法提供最佳的开发者体验或有效的价值捕获。这使得专用区块链空间变得越来越重要和有吸引力。
性能
以太坊主网在高需求时期，终端用户需要支付高昂的gas费，而Solana虽然成本较低，但网络拥堵使得大部分交易无法完成，几乎瘫痪。这种对最终用户和开发者而言缺乏可预测性的表现，可能适用于处于早期落地应用推广的应用程序，但并不适合主流应用。这种不确定性严重限制了这些平台在大规模使用中的有效性和可靠性。
为了解决这一问题，以太坊开发了一条以Rollup为中心的路线图，将以太坊主网置于专用执行环境的核心位置，利用主网进行“结算”（分叉选择规则和最小化信任的桥接）和“数据可用性”（数据发布）。与此同时，Solana则通过推动商用硬件的性能极限，并采用多维费用市场及其他升级，继续努力实现全球共享状态机的目标。通过这些改进，两者都在探索优化区块链性能和用户体验的不同路径。
可定制性
全球共享状态机限制了开发者为终端用户定制产品的能力。例如，2023年中宣布的Uniswap v4需要在以太坊主网引入新的临时存储操作码（EIP-1153）以进行闪电记账，从而显著降低多池交换的Gas费用。然而，与特定应用链不同，以太坊和Solana等通用区块链必须缓慢调整，以适应所有利益相关者的需求。为了提升自身产品，Uniswap（以太坊最大的应用）不得不游说将EIP-1153纳入最近的Dencun升级中，这距离Uniswap v4的首次宣布已近10个月。
而应用链允许开发者在节点操作层面进行更多设计，以优化用户体验。比如，Cosmos生态中的链可以内置预言机网络，链的验证者可以运行去中心化内存订单簿，甚至完全控制区块构建过程。应用链/子网架构还允许链接受白名单资产（包括子网的原生代币）作为支付形式，或完全抽象Gas费用，从而提供更灵活的用户体验。
价值捕获和代币需求驱动因素
专用区块链使应用能够在堆栈的各个层面捕获价值，并为其原生代币创造新的需求驱动因素。以Uniswap为例，尽管它是加密领域最成功的应用之一，且持续是以太坊主网上最大的Gas消耗应用（截至目前已消耗约2.3亿美元的Gas），但UNI代币却未能从这些使用情况以及平台上的任何额外MEV中获取任何价值。专用区块链的架构可以改变这种状况，使应用能够更好地捕获自身产生的价值，提升其原生代币的需求。
相反，DeFi Kingdoms这样的子网通过其架构选择受益良多，通过将其原生代币JEWEL设为链上的费用代币，成功创造了与其表现相挂钩的需求驱动因素。DFK将Gas费用分配给各利益相关者，包括燃烧50%的费用以减少供应。在过去一年中，DFK链用户支付了近90万美元的Gas费用。未来，DFK还可以利用ACP-77中引入的新子网验证者类型，可能实现其原生代币JEWEL的质押，从而进一步增强其生态。
应用链的另一大优势是能够在协议中内置交易排序偏好，以优化MEV的内部化。例如，Cosmos应用链Osmosis能够识别并执行平台上的尾随交易套利机会，这些机会通常会将价值泄露给外部方。自推出这一新功能以来，Osmosis已创造了近200万美元的MEV收入。
尽管今天启动专用区块链存在一些显著限制，如流动性碎片化、缺乏原子性和增加的开发复杂性，但为了为用户提供最佳产品，开发者们可能会随着产品的扩展逐步远离全球共享状态机。例如，dYdX迁移到Cosmos应用链，MakerDAO计划创建自己的链，最近Aave也暗示未来可能推出“Aave Network”。专用区块链的趋势不可避免，随着时间推移，将会有越来越多的加密应用开发者选择创建专用区块链。
为什么选择Avalanche子网？
在选择专用区块链解决方案时，开发者应重视互操作性、灵活性和性能。尽管以太坊的Rollups和基于Cosmos SDK构建的应用链是目前的主流选择，但它们在某些方面存在不足。Rollups目前缺乏原生互操作性标准，每个Rollup都依赖于第三方桥接解决方案，信任假设各异。此外，Rollups对单一排序器和/或验证者的依赖增加了活跃性故障的风险。
Cosmos SDK尽管互操作性强、可定制且经过实战考验，但技术债务削弱了其灵活性，并导致许多Cosmos链因内存池设计不佳而易受DDOS攻击。此外，由于IBC轻客户端验证的性质，Cosmos链在跨链消息传递方面的可变开销较大，而Avalanche子网只需检查P-链上的BLS多重签名的参与者。这使得P-链同步的固定成本较高，而每个IBC连接的可变成本较高。
随着AWM、HyperSDK的推出以及今年晚些时候Vryx和Firewood等性能升级的到来，Avalanche有望成为构建高性能、互操作区块链的最佳平台。要了解更多关于Avalanche技术堆栈与Rollups和Cosmos SDK的比较，请阅读我们的文章。
以太坊和基于Celestia的Rollup经济学
链上成本
乐观型和零知识证明Rollup都是在模块化堆栈中使用其他基础层进行数据可用性和“结算”的执行环境。通过欺诈和有效性证明，Rollup可以在1-of-N诚实少数假设下与单一排序器和/或验证者一起运行。这允许Rollup通过减少硬件冗余来大幅降低链下成本，同时理论上继承基础层的安全性，尽管现有的证明系统和由多重签名控制的Rollup排序器带来了新的安全风险。另一方面，Rollup必须支付额外的链上开销给这些基础层以继承其安全性。
下图展示了Optimism每周的链上成本。可以看到，以太坊Dencun升级引入的EIP4844的blobspace使成本大幅下降。该EIP将Rollup的“L1数据成本”降低了约99%，并使Rollup数据成本有别于以太坊主网交易，形成了独立的费用市场。
可以看到，EIP4844实施后，Rollup数据成本（$/MB）显著下降。目前，基于以太坊的Rollup支付的数据发布费用在$2/MB到$200/MB之间。由于生成和验证证明的额外开销，有效性Rollup目前的链上成本高于乐观型Rollup，但随着规模的扩大，其单位经济效益应会提升。还需注意，数据可用性的单位成本取决于blobspace的需求量，如果以太坊的blobspace容量不能满足需求，成本很可能会上升。
Rollup还可以选择将数据发布到Celestia，一个新兴的L1区块链，专门为数据可用性而构建，并于去年推出。Celestia通过数据可用性采样，将Rollup的数据可用性成本进一步降低了92–99%。下图展示了基于Celestia的Rollup的单位经济效益，当前该Rollup支付的数据发布费用约为$0.20/MB。
链下成本（不包括人工）
尽管Rollup减少了硬件冗余，但运行排序器和/或验证器的成本依然不小。最近，像Conduit这样的Rollup即服务提供商成功地简化了部署乐观型Rollup和运行相关硬件的过程。目前，通过Conduit部署Rollup的起始价格为每月3000美元。除了排序器，有效性Rollup还需运行验证器，过去其成本约为每笔交易0.0019美元。需要注意的是，验证成本正在快速下降，未来一年可能会再降10到50倍。此外，由于目前缺乏公开信息，很难准确量化Rollup的链下成本。
标准化EVM单位成本指标
Paradigm最近发布了一篇关于扩展以太坊的文章，建议行业停止使用每秒交易数（TPS）作为EVM的性能指标，改用每秒Gas数（GPS）作为新标准。在本次分析中，我们采用$/千兆Gas（gigagas）作为比较不同EVM专用区块空间成本结构的标准指标，其中千兆Gas等于1,000,000,000个Gas单位。
接下来，我们将尝试估算不同基于以太坊的Rollup的链上单位成本（$/千兆Gas）。在后续的分析中，我们将使用这一指标来比较不同的专用区块空间解决方案。
基于$/千兆Gas计算，OP-Stack链如Optimism和Base的单位成本最低，约为$1/千兆Gas，而Arbitrum和ZkSync的单位成本分别为约$4/千兆Gas和$15/千兆Gas。需要注意，这些单位成本代表同时使用以太坊进行数据可用性和“结算”的Rollup。对于使用Celestia进行数据可用性（约$0.20/MB）但仍在以太坊上结算的Rollup，我们估算其单位成本约为$0.38/千兆Gas。
最后，随着排序器和验证器硬件冗余的增加，Rollup的链下和链上成本可能会上升。尽管Rollup可以在1 of N诚实少数假设下运行，但目前大多数仍是集中化的，由协议团队运行单一排序器和验证器。在不久的将来，这些协议可能会激励无许可的欺诈和有效性证明验证，这可能会增加额外的开销。
Cosmos消费者链经济学（利用跨链安全性）
Cosmos消费者链与ACP-77之前的Avalanche子网在架构设计上有相似之处，每条链都可以完全定制其堆栈，但必须使用Cosmos Hub的验证者集（类似于Avalanche的P-链）。虽然跨链安全性（ICS）正在发展为更“自选”的安全模型，验证者可以选择支持哪些消费者链，但目前，只要协议通过Hub的链上治理，Cosmos Hub的整个验证者集（180个验证者）必须支持每一个额外的消费者链。有趣的是，ACP-77颠覆了Cosmos Hub的共享安全模型，允许任何验证者集在注册P-链后保护任何子网。这种模型可能更加可扩展，并且随着时间推移，可能减少中心化效应，但这一点仍需进一步观察。
链上成本
跨链安全性的经济问题在Cosmos Hub社区中一直是热议话题，仍存在许多不确定性。社区成员和潜在的消费者链对Hub（及其验证者集）应收取的服务费用没有明确的模型。目前，消费者链向Cosmos Hub的验证者和质押者支付代币供应量的一个百分比，以及其链上的交易费用和MEV收入，每个消费者链都有定制的收益分享协议。
Neutron，一个CosmWasm通用智能合约平台，也是Cosmos Hub的第一个消费者链，与Hub达成了一项协议，将所有收入的25%分给ATOM质押者。为了与Cosmos Hub对齐，Neutron基于2022年11月19日的快照向ATOM质押者空投了总量1B NTRN中的4%。另外，总供应量的3%分给了投票支持提案72的ATOM质押者，该提案为Neutron团队提供了50k ATOM用于构建链。
Stride，Cosmos生态中的主要流动质押提供商，与Hub达成了一项协议，分享其通货膨胀、流动质押奖励、交易费用和MEV收入的15%，以换取Hub的安全性和Cosmos Hub国库中的450k ATOM。这450k ATOM通过Stride进行流动质押，并存入Neutron上的AMM Astroport的stATOM/ATOM流动性池，完全由Cosmos Hub作为协议拥有的流动性（POL）持有。
下图展示了Neutron和Stride支付给Cosmos Hub的链上成本，分别为年初至今的约$50k和$250k（每月约$12.5k和$62.5k）。
如上所示，总成本可能因收益分享协议的结构而有很大差异，这取决于链上应用的程度。尽管Stride和Neutron在此情境中获得相同的经济安全性，Stride由于收入更高而支付了更多费用，尽管Cosmos Hub从Stride获得的提成比从Neutron那里少（15%对比25%）。这种结构可能导致激励不一致，使得成功的链条随着时间的推移可能决定离开Cosmos Hub的安全服务。
链下成本（不包括人工）
对于区块链来说，链下成本主要取决于验证者集的硬件冗余量（即更多的验证者=更多的冗余）。类似于Rollup，不同链的硬件成本差异较大，受多种因素影响。根据对Cosmos Hub验证者的调查，运行额外消费者链的硬件成本在每月200到600美元之间。当前版本的跨链安全要求所有180个验证者保护每条消费者链，这使得链下成本每月在3千到9千美元之间。需要注意的是，随着即将推出的部分验证者集（自选）安全模式，这些成本将会降低。为了更公平地比较运行Avalanche子网的成本，我们假设Cosmos Hub上的“自选”安全模式已经上线，并且假设每条消费者链有8个验证者（这是Avalanche子网的标准验证者数量）。按照每个验证者400美元计算，运行一个Cosmos应用链的链下成本大约为每月3200美元。
按需付费子网验证的经济学（ACP-77）
链上成本
ACP-77提出了一种连续支付机制，允许子网验证者注册到P-链，代替现行2000 AVAX或ACP13中提到的500 AVAX的高额前期费用，以降低子网落地应用的门槛。与模块化堆栈中的Rollup在使用其他层进行数据可用性和/或结算时会产生链上成本类似，子网需要支付P-链费用以保持其验证者集的注册状态。尽管需要更深入地探讨连续费用的定价机制，ACP-77提到了一种基于P-链上注册的总子网验证者目标利用率的动态基础费用，而不是基于子网上的经济活动量。这一关键区别使得子网验证不同于其他专用区块链解决方案，其中链上成本随着链的需求而变化，如上文Cosmos部分所述。在被ACP-77取代的ACP13中，提到了最低基础费用为512–4096 nAVAX/s，基于相关优化工作。
下面我们进行子网的月度链上成本敏感性分析，假设有8个验证者，并在不同的AVAX价格下进行计算。
链下成本（不包括人工）
除了节省链上成本，ACP-77还通过不再要求子网验证者同时验证C-链和X-链，降低了硬件要求。根据Ava Labs的说法，子网验证应将硬件成本从每月约250美元降至每月约80美元（基于AWS EC2实例的预留定价），降幅约为64%。对于一个拥有8个验证者的集，这相当于运行一个Avalanche子网的链下成本为每月约640美元。
DEXALOT子网情景分析
为了更好地比较不同专用区块空间解决方案的链上成本，我们使用DEXALOT子网的真实数据，量化以下情景下的每日成本：
情景1：ACP-77实施后，拥有8个验证者的Avalanche子网
情景2：使用OP-Stack的基于以太坊的乐观型Rollup
情景3：使用Celestia进行数据可用性和以太坊进行“结算”的OP-Stack Rollup
情景4：与Cosmos Hub签订20%收益分享协议的Cosmos应用链
在情景1中，我们使用历史AVAX价格和2048 nAVAX/s的连续基础支付。在情景2中，虽然我们没有具体的DEXALOT向数据可用性层发布数据量，但我们使用OP-Stack Rollup的$1/千兆Gas链上成本。在情景3中，我们使用之前提到的基于Celestia进行数据可用性和以太坊进行“结算”的OP-Stack Rollup的约$0.38/千兆Gas。最后，在情景4中，我们假设DEXALOT子网所有费用的20%支付给一个任意规模的Cosmos Hub验证者集。
下面展示了自年初以来在DEXALOT子网上支付的每日费用和消耗的Gas（以千兆Gas为单位），作为参考点。
尽管我们在本文中引用了每种解决方案的大致链下成本数据，但这些数据差异较大，可能会影响最终分析结果。我们认为，列出每种解决方案的大致链下成本对理解其高层次概况至关重要。我们将专注于比较各种专用区块链解决方案的链上成本。
如上所示，与当前市场上的其他专用区块空间解决方案不同，子网验证理论上将链上经济活动与运营成本分离。在实际应用中，这些成本仍可能因外部因素如AVAX价格和P-链上的SoV注册需求而波动，类似于其他Rollup在使用以太坊或Celestia进行数据可用性时的blobspace需求。
最终，如果实施ACP-77，子网验证的链上成本应比同时使用以太坊进行数据可用性和“结算”的Rollup更具成本效益，同时与使用Celestia（目前最便宜的数据可用性层）和以太坊进行“结算”的Rollup链上成本相当。
结论
随着加密应用的成熟及其开发团队和社区寻求更多产品定制化以及为原生代币创造效用，应用程序将逐渐转向专用区块链。最近，许多“OG” DeFi协议在其产品开发中迈出了这一步，这似乎是大多数主流应用程序的最终发展方向。
为了吸引下一波加密应用开发者，专用区块链解决方案需要提供互操作性、灵活性、高性能和成本效益的基础设施。Avalanche不仅有望成为构建高性能互操作区块链的最佳平台，我们的分析还显示，它在理论上是启动区块链最具成本效益的方式，具备防止活跃性故障的冗余和原生互操作性。Blockworks Research强烈支持ACP-77，我们还倡导未来的ACP应关注长期成本结构，以适应类似于传统Web2预留实例定价的更成熟的子网。
本文原文载于：https://app.blockworksresearch.com/unlocked/avalanche-an-economic-analysis-of-acp-77
