롤업 경제학: 우리는 EIP-4844가 확장성에 미치는 영향을 과대평가했다

작성자: 0xfan, Smarti Lab

편집: Peng SUN, Foresight News

TL; DR:

1. 우리는 두 가지 계산 방법을 통해 EIP-4844 시행 후 감소할 가능성이 있는 가스 비용, TPS(초당 거래량) 및 롤업 수용 능력을 평가합니다.
2. 추정에 따르면, Calldata 크기가 각각 10KB와 2KB인 경우 EIP-4844는 최대 38배에서 192배까지 더 많은 Calldata를 수용할 수 있습니다. 동일한 블록 내에서 더 많은 Calldata를 수용할 수 있기 때문에, 각 단위 Calldata의 비용도 그에 따라 감소합니다.
3. 각 롤업의 Calldata 크기가 2KB로 통일된다고 가정할 경우, EIP-4844는 최대 384개의 롤업을 수용할 수 있습니다.
4. 정상적인 상황(즉, 블록이 목표 크기에 도달했을 때)에서 이더리움은 EIP-4844를 통해 175 TPS에 도달할 수 있으며, 최대 350 TPS까지 가능합니다.
5. 일반적인 견해와는 달리, EIP-4844만으로는 이더리움의 확장성을 크게 향상시킬 수 없습니다.
6. 대체 DA 레이어(예: Celestia) 또는 DAC(예: zkPorter)를 활용하여 L2 거래 데이터의 압축률을 높이고 zk 롤업의 비율을 증가시키는 것은 이더리움의 확장성을 더욱 향상시키는 데 중요한 영향을 미칠 것입니다.

Proto-danksharding(즉, EIP-4844)는 Danksharding의 미래에 사용될 대부분의 논리와 규칙을 구현할 것을 제안합니다. 현재 L1의 저장 비용이 높기 때문에 L2의 전환 비용도 상당히 높습니다. 이 문제를 해결하기 위해 EIP-4844는 Blob이라는 새로운 데이터 유형을 도입했으며, 이는 calldata보다 더 저렴하고 더 크며 롤업 데이터 저장을 위한 또 다른 방법을 제공합니다.

EIP-4844가 출시됨에 따라 L2 정렬자는 더 높은 수익을 얻을 수 있을 것입니다. 이는 정렬자가 거래를 L1에 배치하고 데이터 비용을 지불하는 역할을 하며, 정렬자가 지불하는 L1 데이터 비용이 크게 감소하기 때문입니다. 낮은 거래 비용은 L2에서 주문 수를 증가시켜 더 많은 MEV를 발생시킬 수 있습니다.

칸쿤 업그레이드는 EIP-4844를 포함할 예정이지만, 현재 정확한 업그레이드 시간은 정해지지 않았습니다. 이더리움 재단 연구팀은 칸쿤 업그레이드가 10월 말에 출시될 가능성이 있다고 밝혔습니다. 그러나 2024년 1분기 전후에 출시될 가능성이 더 높습니다.

그렇다면 EIP-4844는 실제로 거래 비용을 얼마나 줄일 수 있을까요? 현재 L2 거래 비용은 주로 두 부분으로 구성됩니다:

• 롤업 비용: 거래를 패키징하고 제출하며 이더리움에 저장하는 비용.

• 실행 비용: L2에서 거래를 실행하는 비용.

L2 거래 비용 = 롤업 비용 + 실행 비용 = [ L1 가스 가격 * (Calldata + 고정 오버헤드) ] + [ L2 가스 가격 * L2 사용된 가스 ]

Optimism을 예로 들면, 현재 총 거래 비용의 약 80%가 L1의 저장 비용(즉, Calldata 비용)에서 발생합니다. 우리는 다른 비용의 영향을 무시하고 EIP-4844 시행 후 L2 거래 비용이 얼마나 줄어들 수 있는지 추정하기 위해 두 가지 방법을 제안합니다.

EIP-4844에서 제안이 시행된 후, 각 Blob의 크기는 128KB이며, 각 Blob은 131,072 가스를 소모합니다. 따라서 평균적으로 각 Blob 데이터 바이트는 128 * 1024 / 131,072 = 1 가스를 소모합니다. 반면 현재 단일 Calldata 바이트를 저장하는 데는 16 가스가 소모됩니다. 이는 L2 거래의 저장 비용이 16배 감소할 것임을 나타냅니다.

그러나 이 방법은 각 바이트의 저장 비용만 비교했으며 블록의 총 가스 용량은 고려하지 않았습니다. EIP-4844 이후 단일 블록이 수용할 수 있는 가스 총량이 변경될 수 있으므로 L2 거래 저장 비용은 16배 이상 감소할 수 있습니다.

두 번째 방법은 블록 크기를 고려하고 현재 Calldata가 다양한 블록 크기에서 수용되는 횟수를 검사합니다. 현재 매개변수에 따르면, 목표 블록 크기 시나리오에서 하나의 블록은 3개의 Blob(0.375MB)을 수용할 수 있으며, 최대 6개의 Blob(0.75MB)을 수용할 수 있습니다. 현재 각 블록의 Calldata가 약 2-10KB를 차지하고 있다는 점을 고려할 때, EIP-4844 이후 최대 0.75 * 1024 / 2 = 384배의 Calldata를 수용할 수 있습니다.

그러나 블록 크기가 목표 값에서 최대 값으로 증가함에 따라 가스 가격은 기하급수적으로 증가합니다. 따라서 더 일반적인 경우(즉, 블록이 목표 크기에 도달했을 때), EIP-4844가 수용할 수 있는 Calldata는 각각 10KB와 2KB Calldata의 38-192배입니다. 블록 내 Calldata의 용량이 증가함에 따라 Calldata의 저장 비용도 그에 따라 감소합니다. 따라서 L2 거래의 비용도 그에 따라 감소할 것입니다.

또한, 각 롤업의 Calldata 크기가 2KB로 통일된다고 가정할 경우, EIP-4844는 최대 384개의 롤업을 수용할 수 있습니다. 이는 많은 사람들이 예상한 수천 개의 롤업에는 미치지 못합니다.

이에 따라 우리는 EIP-4844 이후 이더리움이 달성할 수 있는 TPS 수치를 도출할 수 있습니다. 현재 평균적으로 L2 거래는 L1에서 약 3000 가스의 Calldata를 소모합니다. Calldata의 각 바이트 가스 비용이 16이라는 점을 고려할 때, L1에서 각 L2 거래는 약 187 바이트를 차지합니다.

EIP-4844 이후 목표 블록 크기는 0.375MB이며, 이더리움은 12초마다 하나의 블록을 생성합니다. 따라서 초당 사용 가능한 공간은 0.375 / 12 * 1024 = 32KB이며, 32 * 1024 / 187 = 175건의 거래를 수용할 수 있습니다. 따라서 정상적인 상황(즉, 블록이 목표 크기에 도달했을 때)에서 EIP-4844 업그레이드 이후 이더리움의 TPS는 175이며, 최대 350까지 가능합니다.

더 높은 TPS는 효율성을 높일 수 있지만, EIP-4844가 시행되더라도 이더리움은 여전히 Visa에 미치지 못합니다. 현재 Visa의 TPS는 1700에 달합니다. 이러한 격차는 특히 높은 수요 상황에서 L1 및 L2 네트워크의 혼잡을 초래할 수 있습니다.

따라서 EIP-4844만으로는 이더리움이 더 큰 확장성을 달성할 수 없습니다. 우리는 여전히 더 비용 효율적이고 효율적인 데이터 가용성 솔루션이 필요하며, 이는 더 많은 Calldata를 저장하는 데 필수적입니다(예: Celestia와 같은 DA 레이어 또는 zkPorter와 같은 DAC). 이러한 솔루션은 확장성을 달성하는 데 여전히 중요합니다.

마지막으로, L2 거래의 압축률은 L1에 저장되는 Calldata 크기에 직접적인 영향을 미칩니다. 압축률이 높을수록 필요한 L1 비용이 낮아집니다. zk 롤업이 지속적으로 발전함에 따라 L1에 저장해야 하는 데이터 양이 점점 줄어들고 있으며, 이는 이더리움의 확장성을 높이는 데 더욱 유리합니다. zk 롤업은 옵티미스틱 롤업과 달리 전체 거래가 아닌 상태 변화를 저장하기만 하면 됩니다.

결론

이 글에서는 두 가지 다른 계산 방법을 사용하여 EIP-4844 시행 후 가스 비용, TPS(초당 거래량) 및 롤업 수용 능력이 얼마나 줄어들 수 있는지를 평가했습니다. 결과적으로, 각 롤업의 Calldata 크기가 2KB로 통일된다고 가정할 경우 EIP-4844는 최대 400개 미만의 롤업만 지원할 수 있습니다. 이는 많은 사람들이 예상한 수천 개의 롤업 수요와는 거리가 멉니다. 대체 DA 레이어 또는 DAC를 활용하고 L2 거래 데이터의 압축률을 높이며 zk 롤업의 비율을 증가시키는 것은 이더리움의 확장성을 더욱 향상시키는 데 중요한 영향을 미칠 것입니다.