回望2021：以太坊拓展与新公链爆发

作者 | 吴卓铖ETH 链上数据回顾截止 12 月 18 日，以太坊的价格从年初的 736 美元涨至 3960 美元，上涨了 4.38 倍，而 BTC 年内仅增长 63%。随着三只以太坊 ETF 在今年四月底获准上市（分别为：Purpose Investment 推出的 Purpose Ether ETF、CI 全球资本管理公司推出的 CI Galaxy Ethereum ETF 以及 Evolve 资本集团推出的的 Evolve Ether ETF），以太坊也逐渐从守旧派眼中的山寨转变为价值币。     来源：https://www.coingecko.com/en/coins/ethereum随着价格暴涨，矿工收入也迅速提高。5 月 15 日矿工单日收入创下历史最高记录（1.3亿 美元），之后伴随着市场暴跌和中国禁令的颁布下降至最低 3200 万美元。随后由于以太坊实施燃烧机制，矿工的收入再也没有回到过 5 月份的水平（从图中可以看出，出块奖励在逐渐增加，但手续费收入却严重减少）。     来源：https://www.theblockcrypto.com/data/on-chain-metrics/ethereum尽管迎来暴涨，以太坊在 2021 年底的价格依然只有 2017 年最高历史记录（1448 美元）的 2.6 倍。但是以太坊上的生态却发展到了如今的 1500 亿美元，这其中有 1300 亿是 2021 年累积的。相较年初，今年 DeFi 的 TVL 增长了 7 倍。不过，以太坊在 DeFi 的统治率已从年初的 97% 下降至 63%，后文会详细讲解其他公链的竞争优势。    来源：https://defillama.com/chain/Ethereum由于使用率较高，2021 年以太坊持续出现 gas 价格高峰。5 月市场暴跌以前，大部分时间 gas used 中位数都维持在 100 gwei 以上，衰退期间下降至不到 30 gwei，但随着市场回暖再次上升。不过，gas used 在下半年的波动率相较上半年要小很多，这主要归功于 EIP-1559 中的燃烧机制。关于 EIP-1559 对网络的影响，吴说 Real 在其实施以前做过分析，结论是它不会减少 gas fee，但可以减少其波动程度，增加可预测性，目前来看实际情况基本吻合。     来源：https://studio.glassnode.com/metrics?a=ETH&category=&ema=0&m=fees.GasPriceMedian&mAvg=7&mMedian=0&s=1577505170&u=1639872000&zoom=8 月 5 日，以太坊在 12,965,000 高度启动伦敦升级，平均每天燃烧将近 9000 枚以太坊，直到年底，以太坊燃烧数量已超过 120 万枚，价值约 49 亿美元（此前吴说 Real 文章中预估一年的燃烧量将近 200 万枚，当时处于熊市，交易量较低。若以牛市计算，每年燃烧量将超过 300 万枚，综合来看，实际数字或许介于两者之间）。     来源：https://www.theblockcrypto.com/data/on-chain-metrics/ethereum目前以太坊的日均产量约为 1.3 万枚，已产出 1.19 亿枚，年通胀率约为 4.1%，燃烧机制可将其降低至约 1.4%，低于目前比特币的通胀率（1.7%）。而当以太坊正式步入 2.0 以后，通胀率可能会进一步降低至负数，实现通货紧缩。根据以太坊的经济模型，以太坊 2.0 的年发行量随着质押数量的上升而上升，当质押量超过 1 亿枚，年发行率会稳定在 1.71%，即日均产出约 5600 枚，届时如果以太坊 2.0 仍能保持当前燃烧量，那么就能实现每年 1% 的通缩。来源：https://docs.ethhub.io/ethereum-basics/monetary-policy/截止 12 月 19 日，以太坊 2.0 的信标链地址已经质押了 871 万枚以太坊，价值约 344 亿美元，仅占总发行量 7.3%，实际质押收益约为 5.4%。从图中可以发现，以太坊 2.0 的质押量增长速度今年明显放缓，2020 年只用 2 个月时间就积累了 218 万枚以太坊，但今年从年初至今却只增长了 653 枚，这与以太坊升级进程的缓慢不无关系。     来源：https://dune.xyz/hagaetc/eth2-0-deposits在 7 月份于杭州举行的世界区块链大会上，以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 发表了题为《以太坊进入2.0之后，会发什么？》的演讲。Vitalik 表示，以太坊 1.0 和以太坊 2.0 的合并将在半年或更久以后发生。合并初期（阶段1），以太坊将会执行一些较小的升级，引入分片，搭配 Rollup，理想状态下可实现每秒 10 万笔交易。中后期（阶段2），以太坊会倾向于做出共识算法层面的改进，让协议变得更简单，同时部署零知识证明以及抗量子计算等密码学技术。未来的以太坊将由 Layer1主攻去中心化，Layer2 进行大量的创新。以太坊 2.0 的阶段1计划在 2022 年下半年开启，而合并必须在分片以前完成，因此最晚不会晚于 2022 年第三季度。根据过去的分析，合并应该不会早于难度炸弹开启时间，而随着箭冰川升级（Arrow Glacier）的启动，难度炸弹已明确推迟至明年 6 月，因此我们基本可以确定合并时间大概率就在明年第三季度。目前来看，以太坊的进展方向基本延续着既定路线进行着。Vitalik 于 12 月初在个人网页上发布了一篇文章，表示未来以太坊区块的生产应该是中心化式的，不过区块的验证是无需信任和高度去中心化的。这实际上一直如此，Layer2 本来就是没有区块这个概念的，我们通过 Arbitrum 或 Optimism 浏览器也可以发现 Layer2 上的一个 batch 对应的是一笔交易，而非一个区块。Vitalik 此时重复这一点似乎是在强调之前设计好的以以太坊为中心的路线图，这不免让人猜测是否和近期流传的诸如以太坊团队与 Layer2 团队出现利益纠纷等蜚语有关。鉴于当前以太坊 2.0 的龟速进展，部分人的观点是以太坊很难在明年开始分片，但这不意味着以太坊明年无法实现扩容。恰恰相反，随着 Rollup 技术的逐渐成熟，以太坊短期内实现扩容的希望寄托在采用 OP-rollup 或 ZK-rollup 的 Layer2 上。关于 Layer2 的技术进展和分类，推荐阅读 Vitalik 在个人主页发表的长文分析或同类型的补充讲解（文章发表快一年了，部分数据有些过时，但对各项技术的优缺点把握得十分精准，如今读来也受益匪浅）。概括地，可以下表区分几项主要的 Layer2 技术。来源：https://twitter.com/VitalikButerinPlasma 被提出的时间最早，逻辑也最简单，因诸多弊端被逐渐弃用。Matic 早期就是采用这种技术，也因此沉沦许久，直至更名为 Polygon，转变赛道为 Layer2 聚合器才得以重生。Rollup 将计算转移到链下，但数据保留在主链。相比其他二层扩容方案，Rollup 是具有通用性的，比如可以在 Rollup 中运行 EVM，从而使现有的以太坊应用可以在不写新代码的情况下迁移至 Rollup。ZK-rollup 和 OP-rollup 主要区别就提现在数据验证方式的不同。OP-rollup 与 Plasma 相同，在验证环节采用欺诈证明：主链记录了链下每一步计算的默克尔根，如果有节点发现某批次计算结果对应的新默克尔根是错误的，他们可以在主链上发布错误性证明，如果校验通过则对该批处理之后的所有批处理交易全部回滚。因此在 OP-rollup 上取款需要一周时间等待，当然实际可以通过一些第三方跨链桥实现快速折价提现。ZK-rollup 使用有效性证明解决上述问题: 每一次状态回传都需要提供零知识证明（ZK-SNARK），该证明将由主链上的 Rollup 合约来验证，证明的确存在这些交易，且这些交易是由发起人亲笔签名过的，这就杜绝了运营者提交无效状态或篡改状态的可能。简而言之，ZK-rollup 扩容效果更好，但技术难度更大；OP-rollup 则相反。这也是为什么目前 OP-rollup 已经拥有超过 32 亿美元的 TVL，而 ZK-rollup 却不足 8 亿美元（dYdX 虽然 TVL 将近 10 亿美元，但不具有兼容性，无法与其他协议互通，故不计算在内）。但从长远来看，ZK-rollup 的潜力更大。根据 Messari 的 2021 年度总结报告，到 2023 年，OP-rollup 占 Layer2 总使用量的比例会小于 50%（Layer1 占总使用量比例小于 20%）。     来源：https://l2beat.com/关于 ZK-rollup 和 OP-rollup 各自的内部竞争，推荐两篇深入简出的讲解：Layer2 笔记和《The best comparison on zkRollups today》谈论 Layer2 自然不能不提 Polygon，Polygon 在 5 月份市场暴跌后首先开启了反弹。日均活跃地址迅速飙升并超过以太坊，在 9 月份达到高峰。     来源：https://pro.nansen.ai/multichain/polygonPolygon 自称是扩容方案聚合器，但 StarkWare 联合创始人 Uri Kolodny 强调 Polygon 是侧链而非 Layer2，言外之意 Polygon 的安全性不依赖于以太坊。从实际情况来看，Polygon 并没有帮以太坊起到扩容效果（显然 Polygon 是在给自己扩容），它和 BSC 类似，是完全独立的基于 PoS 机制的以太坊克隆体，只是使用了现成的 Geth，去掉了其中的共识代码，增加了 gas 上限，并使用多签 (multisig) 来桥接回以太坊。然而，这种安全性隐患对用户而言重要吗？Haseeb Qureshi 在《I’m Worried Nobody Will Care About Rollups》一文中精辟地阐述了这样一种现象：“Rollup 的扩容叙事对每个人都有意义，去中心化极大主义者们讲述了一个关于不需要做出权衡就可以扩容以太坊的宏大故事。交易员们在价格图表上划出了有关 Rollup 将如何推动 ETH 涨到 1 万美元的线条。而普通用户在使用 Polygon 疯狂地耕作 AAVE-MATIC 收益和参与数字赛马博彩的同时，也好奇地对 Rollups 的叙事点了点头。”看看如今公链赛道的暴涨，前有 BSC，中有 Polygon，后有 Avalanche，似乎它们只需要先完成兼容 EVM，然后分叉以太坊上的项目，最后花钱拉一波盘就能变得比 Rollup 更快速更廉价。对比它们，Rollup 甚至连兼容 EVM 都还没完成。在文章中，作者提到了两种使用户弃侧链投 Rollup 的方式。一是这些非 Rollup 的侧链灾难性地失败了，不仅仅是 BSC 常出现的“节点不能同步”这类问题，而是“资金没了”这种重大安全事故。这才能使人们深刻意识到去中心化的重要性，但这种可能性不大。第二种方式就是 Rollup 完成其他侧链做不到的事，不光是去中心化这种用户不能深刻体会的优势，更需要 ZK-SNARKs 这类密码学来实现大规模计算压缩、保护隐私的智能合约、可证明的抗 MEV 等等功能。巧的是，在 Haseeb Qureshi 发表完此篇文章一个月后，Polygon 便宣布投资 10 亿美元用于与 ZK-rollup 相关的工作。此后还宣布了两项价值 6.5 亿美元的收购：Hermez 和 Mir。最近又宣布了 Polygon Miden，一个基于 STARK 的与以太坊兼容的汇总，以及 Polygon Nightfall，一个与安永合作建立的以隐私为重点的汇总。与 BSC 或 Avalanche 只是复制以太坊上的生态不同，Polygon 对以太坊的模仿可谓形神具似。目前 Polygon 的 gas 费不到以太坊的 0.01%（以太坊即使完成分片和 Rollup 也无法将 gas 费降低至如此地步），速度与 BSC 旗鼓相当，如果能实现 ZK-SNARKs，它将是兼容 EVM 公链中最有实力竞争第二把交椅的（仅代表个人观点）。Solana 在 2021 年的涨幅是所有公链中最大的，TVL 跃居前五，一度仅于以太坊和 BSC 位列第三。且 Solana 的去中心化程度算得上仅次以太坊（公链赛道），截止 12 月 19 日，Solana 质押节点数量为 1327，验证者相对分散，主要集中在欧洲和美国。来源：https://solanabeach.io/Solana 的暴涨反映了今年新公链赛道爆发的底层逻辑。首先自然是因为以太坊的拥堵给了同行们追赶的机会，第一个抓住这个机会的是 BSC，做法如前文所述，复制即可，之后的兼容 EVM 公链都是这个套路。不过 Solana 却另辟蹊径，选择不兼容 EVM，其扩容策略与以太坊有所不同，采取了时间证明（PoH）的共识机制，具体技术特点可以参考《Solana Summer》。第二条逻辑是：公链的竞争可以不从技术而从生态入手。这并不是说技术不重要，但的确值得一些纠结于技术但币价却毫无起色的老派公链思考。为了使生态繁荣，Solana 团队及其投资人采取了一系列激励措施以激励用户体验他们的平台，例如引入流动性挖矿，为开发者提供补贴，举办黑客马拉松，提供捐款资金等等。在所有的这些例子里，公链不需要多么先进的技术，需要的只是钱，而 Solana 最不缺的就是钱。这不是说 Solana 技术含量低，只是相较其他公链当我们提起时首先想到的是创始人，Solana 让人首先联想的却是投资人。12 月 17 日，Polkadot 首批 5 条竞标平行链启动并成功加入网络，依次为Acala、Moonbeam、Astar、Parallel Finance 和 Clover。下一批 Polkadot 拍卖将于 8263710 高度开始（约 2021 年 12 月 23 日），总共进行 6 场拍卖，其中 6 条获胜平行链将在 9388800 高度（约 2022 年 3 月 11 日）上线。Polkadot 在 2021 年的大事件或许只能概括为以上两句，它没有华丽的故事，进展依然缓慢，但在讨论哪条公链能挑战以太坊时，我们永远不能忽略它。尤其随着新公链的崛起，Gavin Wood 所描绘的“多链并存”画面逐渐清晰。这里不对其技术进行赘述，因为目前它还没有像以太坊那样层出不穷的修改协议，如需了解可以阅读蓝狐笔记的波卡系列。Terra 是我认为最有意思的一条公链。首先，它是第一个围绕稳定币协议构建的公链。其次，它是与传统金融联系最紧密的公链。最后，它是与政府监管部门相处最融洽的公链。关于其稳定币业务，Mint Venture 在一篇研报中进行了详细阐述。截止 12 月 19 日，Terra 的锁仓量已经上升到了 152 亿美元，仅次于以太坊和 BSC 位列第三。综观前 10 大公链，它是唯一一个 TVL 没有出现暴涨暴跌或停滞不前的公链。来源：https://defillama.com/chain/TerraTerra 今年进行了多轮融资。1月，Terra 获得 2500 万美元融资，资金主要用于合成资产协议 Mirror 和储蓄协议 Anchor。3 月，Anchor 完成 2000 万美金融资并启动 V1版本。7 月，Terra 推出 1.5 亿美元的生态基金，用于扶植生态应用。目前团队专注于主网最新版本 Columbus-5 的开发，Columbus-5 是非常重要的一次主网升级，内容包含国库资金分配和销毁机制更新等重要内容。Terra 目前面临的主要问题有三个。首先，Terra 的稳定币 UST 属于无抵押稳定币，其价格依靠 Luna 的市值进行铆钉，如果 Luna 暴跌，UST 会出现价格脱钩现象。5 月 19 日至 5 月 25 日，UST 二度出现10%左右的负溢价，且持续了 2-3 天。其次是如何应对他国监管。Terra 第二大协议 Mirror 合成了部分美股资产，用户可自由做多做空并进行 Farming，这显然无法通过美国 SEC 监管。今年的 3 月，泰国央行宣布，将把任何涉及泰铢的数字稳定币（THT）的活动视为非法。第三大问题就是去中心化程度严重不足，目前节点大多集中在韩国且由财阀掌控，信息透明度较低。公链的估值一直是一个难题，这不像是 DeFi 协议可以通过 PE、PS 等收益比计算价值。最大问题在于，我们很难计算公链的 token 捕获的网络价值有多大。TaschaLabs 给出过这样的思路值得参考：将公链比作一个国家，那么 token 就是这个国家的货币。根据货币方程：M × V = P × Y（分别代表货币供应量、流通速度、价格、实际 GDP）最终推算出 token 价格与公链 GDP 成正比，而与 token 的发行量与流通速度成反比。当然，如何衡量一条公链的 GDP 和其 token 的流通速度还需要链上数据进行进一步分析，不过通过简单的图表观察我们大致可以验证公式：公链价格与活跃地址数量或新增地址数量成正相关趋势。不过，目前区块链领域流行的估值方式还是简单的类比。比如人们喜欢将比特币比作数字黄金或是美元 M0，在这假设前提下就可以用黄金的市值或 M0 价值除以比特币数量预测出目标价。但这只是一个目标价，至于何时到达这个目标就未知了。同样，人们也开始将公链比作互联网公司，顶级的几条公链自然就类比成 FAMGA。这 5 家公司的市值总和约 10 万亿美元，平均每家 2 万亿，以太坊目前市值约 4500 亿美元，距离 FAMGA 平均市值还差 3-4 倍差距。考虑到以太坊 2.0 将对网络产生的变化，这个预估涨幅并不夸张。至于其余公链有哪些可以成为区块链领域的 FAMGA，这个疑问只有交给时间了。补充前文零零散散提到链上生态，此处做一总结。DeFi 赛道今年除了锁仓量大幅增长外，最大的三个变革为：V3 AMM 上线、永续期权诞生和 DeFi 2.0 的出现，其余 DeFi 规则基本延续去年。截止 12 月 19 日，DeFi 总锁仓量 2366 亿美元，排名前十的公链依次是：以太坊（63%）、BSC（7%）、Terra（6%）、Avalanche（5%）、Solana（5%）、Tron（2%）、Polygon（2%）、Fantom（2%）、Arbitrum（1%） 和 Cronos（1%）。现货 DEX 赛道，Uniswap 的统治率越来越高，从年初的 48% 上升到 78%，转折点就是 V3 的上线。关于 V3 的介绍，建议直接阅读官网解析，若对数理模型感兴趣，也可研读这篇长文。     来源：https://www.theblockcrypto.com/data/decentralized-finance/dex-non-custodial衍生品 DEX 赛道，永续期货领域完全被 dYdX 统治，期权领域目前交易量仍微乎其微。不过，SBF 5 月份设计的永续期权模型可能会对期权市场产生革命性影响。dYdX 在交易挖矿后交易量暴增，最高日交易量达到 91 亿美元，但从 epoch3 开始交易量停止上涨趋势。目前距离 epoch4 结束只剩 1 天时间，但批次总交易量仅为 515 亿美元，相较 epoch2 的 920 亿和 epoch3 的 855 亿下降不少。币价方面，DYDX 自 9 月 30 日达到 26.8 美元以来一路下跌 ，截止 12 月 19 日仅为 7.8 美元。     来源：https://www.theblockcrypto.com/data/decentralized-finance/dex-non-custodial一些 DeFi 项目逐渐意识到 1.0 的“挖提卖”模式是不可持续的，于是他们开始创建 “流动性即服务 “计划，从其他协议中 “租用流动性”，OlympusDAO 成为了新的探索。可以说，市场从 8 月以来的回暖行情里，DeFi 赛道几乎没有参与感。随着 12 月 4 日市场再次暴跌，DeFi 1.0 协议 token 价格甚至跌破了 519 时期的最低价。不过这也不奇怪，热点的出现一定会带来泡沫的膨胀，随之而来的就是刺破后的恐慌，只有在危机中存活下来的才会有更长远的发展，现在的 GameFi 也是如此。但无论赛道热点如何切换，公链永远是最基础的建设。