L2を運営するのにどれくらいの費用がかかりますか？

原文タイトル：《Blockchain Economics: How much does it cost to run your own chain?》

著者：Sharanya Sahai, Hashed Emergent

編訳：0x26, BlockBeats

編者按：Galaxy Research は最近、「カンクンアップグレード以降、Layer 2 からのイーサリアムメインネットプロトコルの収入はほぼゼロである」と発表しました。イーサリアムはスケーラビリティの道を進んでいますが、実際に L2 を運営するにはどれくらいのコストがかかるのでしょうか？この記事を通じて、「ワンクリックでチェーンを発行する」L2 プロジェクトの実際のコストを理解することができます。

過去1年、技術の進歩、特定のアプリケーションシナリオへの関心、そして強力なコミュニティの参加により、新しい Layer 2（L2）ソリューションの数が大幅に増加しました。この発展は励みになりますが、主な課題は、これらのブロックチェーンをよりコスト効率よくスケールさせる方法です。アプリケーションチェーンの運営は、この問題を解決するための重要な手段となっています。なぜなら、アプリケーションチェーンはモジュール化されたインフラストラクチャスタックのさまざまな措置を通じてブロックチェーンの運営コストを制御できるからです。

L1 ------イーサリアムの具体的な措置は、ブロックチェーン上の取引コストを大幅に削減しましたが、主要なロールアップおよびインフラサービスプロバイダーも、さらなるスケーラビリティの向上を推進し、現在チェーン上での実行コストが高すぎるユースケースを解放しています。

これらの発展を以下の3つのカテゴリに分類して分析できます：a）L1 のアプローチ、b）L2 のアプローチ、c）モジュール化インフラストラクチャのアプローチ。これらすべてが、チェーン上の取引の参入障壁を減少させることに有意義な貢献をしています。

まず、イーサリアムは EIP 1559 や 4844 などのいくつかのアップグレードを行い、コストを削減し、スケーラビリティを向上させました。

まず、L1 の措置がイーサリアムのチェーン上の取引コストを合理化することに貢献した例として、EIP 1559 と EIP 4844（カンクンアップグレード）を見てみましょう。EIP 1559 は基本料金 + チップ/優先料金の概念を導入し、ネットワークの混雑に基づく動的価格設定メカニズムを提供し、ユーザーにコストを見積もるためのより良いメカニズムを提供し、優先順位やネットワークの混雑状況に応じてネットワーク上で取引を行うことができます。一方、EIP 4844 は Blob の概念を通じてイーサリアムに新しい取引タイプを導入し、L2 が高価な callData の代わりに Blob の形式でデータを保存できるようにし、L1 での取引決済時にコストを大幅に削減しました。

Blob の実装により、取引コストが大幅に削減されました。これは、バイトごとのストレージコストが削減され、各ブロックの容量が拡張されたためです。Blob はイーサリアムの取引とガスを争わず、永続的に保存されず、約18日後にブロックチェーンから削除されます。

各 Blob は 4096 個の 32 バイトのフィールド要素を含み、ブロックの Blob の総数上限は 16 であり、約 2 MB（4096 * 32 バイト * 各ブロック 16 個の Blob）の追加最大容量を提供します。現在の開始容量は 0.8 MB で、目標は各ブロック 3 個の Blob で、最大 6 個（EIP 4844 実施後）です。各ブロックの歴史的な 2-10KB の callData 標準を考慮すると、EIP 4844 は理論的には最大 384 倍の容量を向上させることを意味します。

実際、EIP 4844 実施後、多くの L2 の料金は 90% 以上減少しました。しかし、これらのアップグレードに依存するだけでは、イーサリアムがより大きなスケーラビリティを実現するには不十分です。数千のロールアップが存在する中で、チェーン上の大規模なアプリケーションの出現に伴い、ストレージスペースの需要が増加し、取引コストが急激に上昇する可能性があります。

L2 がコストを削減し、安全性を維持するために実行をチェーン外に移す中、オープンソースフレームワークや収益共有モデルなどの業界の取り組みが「L2 スタック戦争」の競争環境を形成しています。

前のサイクルでのロールアップの出現は、実行をメインチェーンから移し、メインチェーンからの安全性を得ることで、チェーン上の操作コストを大幅に削減することを目的としています。Op ロールアップは、単一の誠実なエンティティが「詐欺証明」を提出し、不正行為を特定したオーダラーから報酬を得ることを許可しますが、ZK ロールアップはゼロ知識証明を使用して L2 チェーンが正しく更新されたことを証明します。

ロールアップは以下のタスクを実行します：

·ソート：エンドユーザーの取引を順序通りに整理し、グループ化し、時折これらのグループバッチを L1 に公開します。

·実行：操作を保存および実行し、ロールアップの状態を更新します。

·提案：提案者は定期的に L1 上のロールアップ状態ルートを更新します。これは、ブロックチェーンが信頼性のない状態を維持し、検証可能性を確保するために非常に重要です。

·状態ルートの挑戦：状態ルートの詐欺の証拠を提出し、L1 上で状態ルートに挑戦します（Op ロールアップのみ）。

·証明：ロールアップから L1 への状態ルートの状態更新の検証を生成します（ZK ロールアップのみ）。

彼らはユーザーが支払う取引手数料（オーダラーの収入）や潜在的な MEV（最大抽出可能価値）から利益を得ていますが、現在のところ戦略の一環として MEV はまだ抽出されていません。彼らのコストは主に L2（運営コスト）と L1（データの可用性と決済）から来ています。自分のチェーンを立ち上げたいと考える組織は、通常、予想される取引手数料がこの取り組みのコストを上回るときにのみ、これを検討します。

イーサリアムなどの基盤レイヤーネットワークは、ほとんどのノードがチェーンを同期し、検証する必要があるため、計算とストレージに対してより多くの料金を請求します。しかし、ロールアップでは、誠実なエンティティがチェーンを検証できる場合、そのチェーンは安全と見なされます。したがって、ロールアップは計算とストレージの料金が低く、ロールアップ取引をパッケージ化して L1 に公開するための料金が高く、EIP 4844 の導入前は L1 コストが L2 コストの基準の 98% を占めていました。

基盤レイヤーの最適化に加えて、L2 はコストをさらに削減するための取り組みを推進しています。これらの取り組みは、記事の冒頭で L2 のアプローチと呼ばれ、主に2つのカテゴリに分けられます：業界の整合性または企業の整合性です。

業界の整合性の取り組みには、オープンソースの L2 技術スタック（ロールアップフレームワーク）を通じて新しいプレーヤーが自分のチェーンを構築できるようにすることが含まれます。この波の取り組みは、最初に Op ロールアップによって OP スタックと Arbitrum Orbit の導入によって先導され、他の成熟した L2 である Polygon（Polygon CDK）、ZK Sync（ZK スタック）、Starkware（Madara スタック）も続き、独自の技術をオープンソース化して大規模なアプリケーションを推進しています。

企業の整合性の取り組みは、これらのチェーンが直接的な収益/利益共有モデルまたは間接的にエコシステムの拡張効果を通じてコストを削減し、トークンの価値を蓄積することです。Optimism の Superchain ビジョン、Arbitrum の拡張計画、Polygon のアグリゲーションレイヤー、ZK Sync の Elastic Chain は、すべてこのような取り組みの例です。これらのプロジェクトの具体的な内容は異なる場合がありますが、共通点は相互接続されたネットワークが存在し、強化された相互運用性、複数のロールアップ間の通信、共有された重要なインフラストラクチャ（共有データ可用性レイヤー、共有クロスチェーンブリッジ、アグリゲート証明（ZK チェーンのみ）など）を提供し、資本効率をさらに向上させることです。これは、現在のイーサリアムエコシステムにおける流動性の分散とロールアップ間の相互運用性不足が直面している問題です。しかし、これらのスタックは、各チェーンがブロック時間、引き出し期間、最終性、トークンの使用、ガス制限などの要件に基づいて独自のカスタマイズを行うことを可能にし、公共チェーン上での運営に伴う高いガスコストや他のアプリケーションによって引き起こされる遅延の問題を解消します。

これらの独立したエコシステムが成長とアプリケーションに焦点を当てる中、Optimism や Arbitrum などの成熟したプレーヤーが徐々に収益化を実現し始めています。

Optimism は、Superchain の一部になることを希望する参加者に対して、オーダラーの総収入の 2.5% またはオーダラーの利益（オーダラーの収入 - L1 決済およびデータ可用性コスト）の 15% を課金しています。Arbitrum は、同社のスタックを使用して L2 を発行する参加者に対してオーダラーの利益の 10% を課金しており、Polygon CDK や ZK スタックを含む ZK ロールアップスタックは現在無料で使用できますが、成長とアプリケーションの進展に伴い、持続可能な経済モデルが組み込まれる可能性があります。

すべてのエコシステムが独自の戦略を通じて重要なプロジェクトを引き付けようと競争する中、「L2 スタック戦争」が正式に始まりました。Optimism は、Superchain の構築者に 2200 万ドルの報奨金を提供し、使用と参加の指標に基づいて回顧的なエアドロップを行うことを発表しました。一方、ZK Sync は 2200 万ドルの ZK トークンを提供し、Lens を Polygon から自社のスタックに移行させることを目指しています。Arbitrum は、参加者が Arbitrum 上で L3 として発行する条件で自社のスタックを無料で提供しています（これは、L2 を決済レイヤーとして使用することを指し、イーサリアムではありません）。Arbitrum は L3 活動を通じて利益を増加させ、これらの L3 チェーンはそのライフサイクルの中で常に Arbitrum に決済コストを支払います。

RaaS と代替決済およびデータ可用性ソリューションはブロックチェーンのコスト構造を再定義し、将来のモジュール化インフラストラクチャの革新はコストをさらに削減することが期待されています

これらの技術スタックが利用可能であるにもかかわらず、ブロックチェーンの運営には多くの運営経費、スタッフ、専門知識、リソースが必要です。チェーン上のユーザーを引き付けたいと考える開発者は、チェーンインフラストラクチャの運営とメンテナンスに気を取られることなく、コアビジネス活動に集中したいと考えています。

この問題は、RaaS サービスプロバイダーの台頭を促しました。彼らはこれらの開発者と協力し、成熟した L2 のフレームワーク/スタックを使用してチェーンの運営の複雑さを抽象化します。彼らが提供するサービスには、ノードの運営、ソフトウェアの更新、インフラストラクチャの管理、シーケンシング、インデックス作成、分析などの製品が含まれます。RaaS サービスプロバイダーは異なる市場占有戦略を採用しており、一部は特定の L2 エコシステムに整合し、他はよりフレームワークに依存しないアプローチを採用し、すべてのエコシステムにわたる統合を提供しています。Conduit や Nexus Network は Op ロールアップと統合されており、Truezk、Karnot、Slush は ZK チェーンに焦点を当てています。一方、Caldera、Zeeve、Alt Layer、Gelato は Op と ZK ロールアップの統合を提供しています。

これらのサービスプロバイダーの典型的なビジネスモデルには、固定料金に加えてオーダラーの利益の分配が含まれます。Op ロールアップの月額サブスクリプション料金は一般的に 3000 ～ 4000 ドルの範囲であり、ZK ロールアップの運営コストはそれ以上の 9500 ～ 14000 ドルに達する可能性があります。これは、ZK 証明を生成するために必要な計算強度が非常に高く、証明の検証コストも非常に高いためです。さらに、RaaS サービスプロバイダーとロールアップのインセンティブメカニズムを整合させるために、通常はオーダラーの利益の 3-5% を分配として徴収し、これらのチェーンの魅力が高まるにつれて経済的な上昇を捉えることを可能にします。

Caldera は、固定コストなしでオーダラーの利益の 2% の分配を課金する異なるモデル、Metalayer ビジョンを探求しています。これは、Caldera を使用するチェーン間の相互運用性を実現することを目的としています。

業界の変動性やチームの努力、特に ZK スタックに対する努力は、RaaS サービスプロバイダーのサブスクリプションコストをさらに圧縮する可能性があります。また、強力な消費者向け Web3 ビジネスが不足しているため、消費者向けの大規模なアプリケーションはインフラサービスプロバイダーとより良い経済的共有協定を交渉できる可能性があるため、初期の価格設定は標準化されない可能性があります。

前述のように、ロールアップの最大支出は L1 コスト、すなわちデータ可用性と決済コストです。1 億回の取引を処理する標準的なロールアップの場合、L1 コストは月に最大 2.5 万ドルに達する可能性があり、これは L1 決済が最も大規模で最も使用されるチェーンにのみ実行可能であることを意味します。代替決済およびデータ可用性ソリューションの需要は、これらのレイヤーのコストとパフォーマンスを最適化する専門のプレーヤーを促しました。イーサリアムのデータ可用性の代替ソリューションには、Celestia、Near、EigenDA が含まれます。前述の成熟した L2 は、ロールアップの決済レイヤーとして機能することを目指しており、これらのチェーンは L3 と分類できます。これらのプレーヤーは、イーサリアムに比べてロールアップの決済およびデータ可用性コストを桁違いに削減しています。以下の図は、ロールアップが callData をイーサリアムではなく Celestia に公開した場合のコストの節約を示す粗い比較を提供します。取引量が増加するにつれて、コスト節約の差は指数関数的に増加することを強調することが重要です。

データ可用性コストに加えて、結算コストも存在します。これは、Celestia がイーサリアム上でマークを公開し、Celestia 上の関連ブロックを指し示して、Celestia 上で公開されたデータの順序と完全性を保証するためです。

モジュール化されたインフラストラクチャスタック全体での専門プレーヤーの発展、代替データ可用性や RaaS サービスプロバイダーは、モジュール化インフラストラクチャの行動として総称されます。コストをさらに最適化するための他の革新のカテゴリには、共有オーダラー（Espresso、Astria、Radius）、証明の集約（Nebra、Electron）などがあります。これらは現在初期の発展段階にあり、業界が成熟するにつれてコストがさらに低下することが期待されています。

チェーン上の操作コストが大幅に削減されたにもかかわらず、Web2 の創業者は自分のチェーンを立ち上げる前に徹底的なコスト効果分析を行うべきです。

チェーンを運営するための全体的なコストは、各チェーンの具体的な使用要件によって異なりますが、月に 200 万回の取引を処理する平均的な Op または ZK チェーンが代替データ可用性ソリューションを使用するコストを大まかに推定できます。以下の図に示します。

業界全体や個別のチェーンレベルでさまざまな最適化が行われているにもかかわらず、ZK ロールアップには月に 10,500 ～ 16,500 ドル、Op ロールアップには 4,000 ～ 6,500 ドルの費用が必要です。さらに、チェーンが利益を上げ始めると、オーダラーの利益を最大 20% まで共有する必要があります。

この記事で重点的に取り上げた3つの主要な取り組みは、業界の普及を促進する鍵となり、最終的な目標は、分散型アプリケーションと Web2 とのコストと利便性のギャップを縮小することです。構築者は、エンドユーザーのニーズ、製品の優先順位、アプリケーションシナリオに必要なパフォーマンス指標、既存の市場の魅力に基づいて、独立したチェーンを運営することと既存のチェーン上に構築することのコスト効果分析を慎重に評価する必要があります。

私たちは、Web3 と Web2 のインフラストラクチャ間のコストとパフォーマンスの差を減少させるためのソリューションを構築することが必要であると考えています。なぜなら、社会が分散型システムを使用することへの好みが Web3 のアプリケーションの範囲を拡大するには不十分であり、この課題はブロックチェーンの大規模なアプリケーションを推進するための重要なボトルネックであるからです。