arrière-plan

L'écosystème Ethereum Rollup L2 est florissant, avec une TVL quotidienne totale dépassant les 37 milliards de dollars. Cependant, les performances à court terme des rollups n'ont pas répondu aux attentes. En termes de FDV, les rollups grand public tels que Arbitrum ont atteint une FDV de 8 milliards de dollars, Optimism 7,4 milliards de dollars, StarkNet 7,1 milliards de dollars, et ZkSync avec une FDV de 3,7 milliards de dollars, tandis que la FDV de Solana est de 77 milliards de dollars.

d'un point de vue revenus, les revenus d'ethereum ont atteint 2 milliards de dollars en 2023, tandis que arbitrum et op mainnet ont généré des revenus annuels de 63 millions de dollars et 37 millions de dollars respectivement. Les nouveaux venus tels que base et zksync, qui sont entrés sur le marché avec de bonnes performances cette année, ont gagné 50 millions de dollars et 23 millions de dollars au cours du premier semestre de 2024, tandis qu'ethereum a généré 1,39 milliard de dollars sur la même période, montrant que l'écart ne s'est pas réduit. Les rollups n'ont pas encore atteint une échelle de revenus comparable à celle d'ethereum.

L’un des facteurs contributifs est que les applications sur les rollups n’ont pas été suffisamment attrayantes pour les utilisateurs, un problème commun à la plupart des chaînes. Notre question est la suivante : dans quelle mesure les rollups remplissent-ils efficacement leur rôle d’infrastructure pour une adoption massive, et leur valeur est-elle sous-estimée en raison des faibles niveaux d’activité actuels ?

tout revient toujours à la proposition initiale : l'émergence des rollups a été motivée par la congestion croissante et les coûts de l'éthereum atteignant des niveaux inacceptables pour les utilisateurs. Les rollups ont été conçus de manière inhérente pour réduire les coûts. Au-delà de l'objectif de sécurité, les rollups se vantent également d'une structure de coûts perturbatrice qui devient plus économique à mesure que le volume des transactions augmente. Si ce principe peut être effectivement réalisé, les rollups peuvent avoir une valeur irremplaçable.

Cet article analyse brièvement la structure économique actuelle des rollups et envisage les possibilités futures.

modèle d'entreprise de rollups

aperçu

Les rollups utilisent le séquenceur comme moyen de trésorerie de Gate.io, facturant des frais aux utilisateurs sur les transactions rollups pour couvrir les coûts engendrés à la fois sur l1 et l2, et générer des bénéfices supplémentaires.

du côté des revenus, les frais comprennent :

• frais de base (y compris les frais de congestion)
• frais de priorité
• frais pour couvrir les coûts l1

De plus, le protocole peut capturer les revenus potentiels grâce à des stratégies qui incluent :

• frais MEV

du côté des coûts, les dépenses comprennent les coûts relativement mineurs de la couche 2 et les coûts plus importants de la couche 1, tels que :

• coûts de disponibilité des données (da)
• coûts de vérification
• coûts d'exécution

ce qui distingue les rollups des autres solutions de couche 2, c'est leur structure de coûts. La plus grande proportion, les coûts de la DA, sont considérés comme des coûts variables qui fluctuent avec la quantité de données soumises à la couche 1, tandis que les coûts de vérification et d'exécution sont plus souvent considérés comme des coûts fixes essentiels pour maintenir les opérations des rollups.

Nous visons à clarifier les coûts marginaux des rollups, c'est-à-dire dans quelle mesure le coût supplémentaire d'une transaction supplémentaire est inférieur au coût moyen par transaction. Cette analyse est cruciale pour valider la phrase "plus il y a d'utilisateurs, moins le rollup coûte cher."

La raison derrière cela est que les rollups gèrent les données par lots, compressent les données et effectuent des vérifications aggreGate.io, ce qui théoriquement conduit à des coûts marginaux inférieurs par rapport à d'autres l1s. Les coûts fixes des rollups devraient être bien amortis sur chaque transaction, les rendant négligeables lorsque les volumes de transactions sont élevés, mais cela nécessite également notre validation.

source : iosg

Ce qui distingue les rollups des autres solutions de couche 2, c'est leur structure de coûts. La plus grande proportion, les coûts DA, est considérée comme des coûts variables qui fluctuent en fonction de la quantité de données soumises à la couche 1, tandis que les coûts de vérification et d'exécution sont plus souvent considérés comme des coûts fixes essentiels pour assurer le fonctionnement des rollups.

nous visons à clarifier les coûts marginaux des rollups, c'est-à-dire dans quelle mesure le coût supplémentaire d'une transaction supplémentaire est inférieur au coût moyen par transaction. cette analyse est cruciale pour valider la phrase "plus il y a d'utilisateurs, moins cher devient le rollup".

La raison derrière cela est que les rollups traitent les données par lots, compressent les données et agrègent les vérifications de Gate.io, ce qui théoriquement conduit à des coûts marginaux inférieurs par rapport aux autres l1s. Les coûts fixes des rollups devraient être bien amortis sur chaque transaction, les rendant négligeables lorsque les volumes de transactions sont élevés, mais cela nécessite également notre validation.

revenus de rollups

revenu des frais de transaction

Les revenus principaux des rollups proviennent des frais de transaction de la couche 2. Ces frais sont destinés à couvrir les coûts d'exploitation des rollups et générer une partie des profits pour se protéger contre les fluctuations à long terme des coûts de gaz de la couche 1. Certains rollups facturent également des frais de priorité de transaction, permettant aux utilisateurs d'expédier des transactions urgentes.

arbitrum et zksync utilisent un mécanisme de premier arrivé, premier servi, où les transactions sont traitées dans l'ordre où elles sont reçues. op stack a adopté une approche plus flexible à ce problème, permettant aux transactions de "sauter la file d'attente" en payant des frais de priorité.

source: iosg

Pour les utilisateurs, les frais de base de la couche 2 sont déterminés par les frais minimums pendant les périodes de faible activité. Pendant les périodes chargées, des frais de congestion sont facturés en fonction de l'évaluation du niveau de congestion de chaque rollup, ce qui augmente souvent de manière exponentielle.

Comme les coûts des rollups L2 sont extrêmement faibles (ne comprenant que des coûts d'ingénierie et opérationnels hors chaîne) et que les frais sont assez flexibles, près de la totalité des revenus utilisés pour payer les frais L2 deviennent des bénéfices pour le protocole. En raison de la centralisation de l'actuel séquenceur, l'organisation de gouvernance peut relativement librement décider des paramètres de frais pour répondre à ses besoins à court terme.

source: david_c

revenu mev

Les transactions MEV sont divisées en malveillantes et non malveillantes. Les MEV malveillants incluent des transactions de front-running comme les attaques sandwich. Les MEV non malveillants impliquent des transactions de back-running telles que l'arbitrage et les liquidations.

source: iosg

contrairement à l1, les rollups n'offrent pas de mempool public ; seul le séquenceur peut voir les transactions avant qu'elles ne soient finalisées, donc seul le séquenceur a la capacité de déclencher mev sur l2. Étant donné que la plupart des l2s exécutent actuellement leurs propres séquenceurs centralisés, la probabilité d'une mev malveillante est faible pour le moment.

Selon la recherche de Christof Ferreira Torres et d'autres, qui consistait à rejouer les transactions sur les rollups, il a été conclu qu'Arbitrum, Optimism et zkSync s'engagent dans des activités MEV non malveillantes on-chain. Ces trois chaînes ont généré collectivement 22 millions de dollars de valeur MEV, ce qui en fait une source significative de revenus à noter.

source : enroulement dans les ombres : analyse de l'extraction de MEV sur les rollups de couche 2

frais pour couvrir les coûts de l1

Cette partie des frais est facturée par cumul pour couvrir les coûts de N1. En plus de prédire que le gaz L1 couvrira les coûts des données L1, les rollups encourent également des frais supplémentaires en tant que réserve pour se couvrir contre les fluctuations futures des prix du gaz, ce qui représente fondamentalement un revenu pour les rollups. Par exemple, Arbitrum ajoute des frais « dynamiques », tandis qu’OP Stack multiplie les frais par un coefficient de « frais généraux dynamiques ». Avant la mise à niveau de l’EIP4844, ces frais étaient estimés à environ un dixième des coûts de l’AD.

partage des revenus

base, en raison de son utilisation de la pile de fonction, dispose d'un modèle de partage des revenus spécial avec op superchain. base s'engage à donner le plus élevé entre 2,5% de ses revenus totaux ou 15% des bénéfices (après déduction des coûts liés à la soumission de données à l1) des transactions l2 à la pile de fonction. En retour, base participera à la gouvernance on-chain à la fois de la pile de fonction et de superchain, et recevra jusqu'à 2,75% de l'approvisionnement en jetons op. Des données récentes indiquent que base contribue environ 5 eth par jour aux revenus de superchain.

il est évident que base représente une proportion importante des revenus d'optimism. Au-delà du simple flux de trésorerie, un effet de réseau sain rend également l'écosystème de la pile op plus attrayant pour les utilisateurs et le marché. Bien que certaines des métriques d'arbitrum telles que le TVL ou la capitalisation boursière des stablecoins puissent dépasser celles de base + optimism, il ne peut plus surpasser ce dernier en termes de volume de transactions et de revenus. Cela est évident à partir de leurs ratios p/s - compte tenu des revenus de base, le ratio p/s de $op est supérieur de 16% à celui de $arb, ce qui reflète la valeur ajoutée supplémentaire que l'écosystème apporte à $op.

source: op lab

coûts rollups

les coûts de données ethereum l1

chaque chaîne a une structure de coûts spécifique, mais elles peuvent généralement être divisées en coûts d'exécution, coûts de disponibilité des données et coûts de vérification (rollups zk).

• coûts d'exécution

Cela inclut principalement les mises à jour d'état entre l1 et l2, ainsi que les interactions inter-chaînes.

• les coûts

Cela implique la publication de données de transaction compressées, de racines d'état et de preuves zk à la couche da. Avant la mise à niveau eip4844, le coût principal pour l1, en particulier pour des protocoles comme arbitrum et base (plus de 95%), et pour zksync (plus de 75%), et starknet (plus de 80%), provenait des coûts da. Après eip4844, les coûts da ont considérablement diminué, avec des réductions variant en fonction des mécanismes de rollups, allant de 50% à 99%.

• coûts de vérification

principalement pertinent pour les rollups zk, ces coûts sont pour vérifier la fiabilité des transactions rollups en utilisant l'approche zk.

autres coûts

celles-ci comprennent principalement les coûts d'ingénierie et d'exploitation hors chaîne. compte tenu du fonctionnement actuel des rollups, le coût de l'exploitation des nœuds est proche de celui des coûts des serveurs cloud, qui sont relativement bas (comparables aux coûts des serveurs AWS d'entreprise).

comparaison des bénéfices de L2 avec d'autres données L1

À ce stade, nous avons une compréhension générale de la structure globale des revenus et des dépenses des rollups. Nous pouvons comparer cela avec les alt L1s. Nous avons sélectionné les données hebdomadaires moyennes des rollups, y compris arbitrum, base, zksync et starknet, comme performance moyenne des rollups.

source: Dune Analytics, Growthepie

Les marges bénéficiaires globales des rollups sont similaires à celles de solana et présentent un avantage clair par rapport à bsc, reflétant l'excellente performance du modèle économique des rollups en termes de rentabilité et de gestion des coûts.

comparaison entre les rollups

aperçu

Les rollups présentent des différences significatives de performance fondamentale à différentes étapes. Par exemple, lorsqu'il y a une attente de largage aérien, les rollups connaissent une augmentation substantielle du volume de transactions. Cette augmentation est accompagnée d'une hausse significative des revenus et des coûts.

source: iosg

La plupart des rollups en sont encore à leurs débuts, où la rentabilité à court terme n'est pas aussi cruciale que de garantir la viabilité financière et de soutenir leur concurrence à long terme. Cela correspond à l'attitude actuelle de StarkNet de ne pas facturer aux utilisateurs des frais supplémentaires à des fins de profit.

Cependant, depuis mi-mars 2024, StarkNet fonctionne enregistrant des pertes continues. Quelles sont les raisons sous-jacentes de ces pertes et cela va-t-il continuer à long terme?

source: iosg

plongeons plus profondément dans cette question. les structures de coûts marginaux des rollups varient en raison des mécanismes de rollup spécifiques que chaque chaîne utilise. les différences dans les techniques de compression des données et d'autres mécanismes de calcul contribuent également aux disparités de coûts.

source: iosg

nous visons à comparer les coûts au sein des rollups pour nous aider à évaluer horizontalement les caractéristiques différentes que possèdent les rollups.

structures de coûts des différents types de rollups

zk rollups

Les zk rollups diffèrent principalement de leurs coûts de vérification, qui peuvent souvent être considérés comme leurs coûts fixes. Ces coûts sont difficiles à compenser par l'allocation de frais et sont une cause fondamentale des rollups se retrouvant en déficit financier.

source: David barreto @starknet, quarkslab, eli barabieri, iosg

nous utiliserons starknet et zksync comme exemples.

• Starknet (en anglais seulement)

starknet utilise son service de vérification propriétaire, sharp, pour gérer l'ordre des transactions, la confirmation et la production de blocs. après ces étapes, les transactions sont regroupées et traitées via sharp pour construire des preuves de transaction, qui sont ensuite envoyées à un contrat L1 pour vérification. Une fois approuvées, les preuves sont transmises au contrat principal. Dans starknet, les coûts fixes de vérification et d'acquisition de données sont dérivés respectivement des processus de blocs et de lots.

source: communauté starknet —Coûts et frais de Starknet

dans starknet, les coûts variables augmentent avec le nombre de transactions, principalement en raison des coûts de données, qui en théorie ne devraient pas entraîner de dépenses supplémentaires pour les utilisateurs. cependant, en réalité, starknet facture des frais de transaction par opération d'écriture, mais ses coûts de données sont déterminés uniquement par le nombre d'unités de mémoire mises à jour, et non par la fréquence des mises à jour de chaque unité. ainsi, starknet a précédemment facturé des coûts de données excessifs.

la collecte des frais de transaction et le paiement des coûts opérationnels se produisent à des moments différents, ce qui peut entraîner des pertes ou des profits potentiels.

Par conséquent, tant que des transactions continuent de se produire, StarkNet doit produire de manière cohérente des blocs et payer les coûts fixes associés aux blocs et aux lots. De plus, plus il y a de transactions, plus les coûts variables doivent être payés. Les coûts fixes n'augmentent pas significativement les coûts marginaux.

source: eli barabieri — compression d'opération utilisateur starknet

en raison des limites des ressources informatiques par bloc (étapes cairo), la méthode de calcul des frais de gaz de starknet est basée sur les ressources utilisées et le volume de données, couvrant à la fois les coûts fixes et variables. cependant, le coût par bloc ou lot est difficile à attribuer à chaque transaction, mais étant donné qu'un bloc est finalisé une fois qu'un certain niveau de ressources informatiques est atteint (déclenchant des coûts fixes), une partie des coûts fixes peut être calculée et facturée en fonction de la quantité de ressources informatiques utilisées.

Cependant, en raison des limitations de temps de bloc, si le volume des transactions est insuffisant (la charge de calcul dans un seul bloc est faible), les ressources de calcul ne reflètent pas efficacement les coûts qui doivent être répartis, de sorte que les coûts fixes ne peuvent pas être entièrement couverts. De plus, les « limites des ressources de calcul » sont soumises à des modifications avec les mises à niveau des paramètres du réseau StarkNet. Les pertes importantes à court terme après l'eip4844 en sont l'illustration, les pertes ne diminuant que lorsque les paramètres des ressources de calcul inclus dans les frais de facturation ont été ajustés.

Le modèle de tarification de StarkNet n'est pas efficace pour couvrir les coûts fixes avec chaque transaction. Par conséquent, lorsque les mises à jour du mainnet de StarkNet et les volumes de transactions sont extrêmement faibles, il enregistre des pertes.

• zksync (ère zksync)

après la mise à niveau de boojum, l'ère de zksync est passée de la vérification des blocs à la vérification par lots et ne stocke que les différences d'état, réduisant ainsi efficacement les coûts de vérification et de da. Le processus est essentiellement similaire à starknet, où le séquenceur soumet des lots au contrat d'exécuteur (différences d'état et engagements da), et les nœuds prouveurs soumettent des vérifications (preuves zk et engagements da). Les lots sont exécutés après la vérification réussie (tous les 45 lots); la différence est que starknet supporte des coûts de vérification pour les blocs et les lots, tandis que zksync supporte des coûts de vérification uniquement pour les lots.

• comparaison des coûts entre zksync et starknet

la taille du lot dans starknet est beaucoup plus grande par rapport à l'ère zksync, avec l'ère zksync limitant chaque lot à 750 ou 1 000 transactions, tandis que starknet n'a pas de limites de transaction par lot.

Source : IOSG (en anglais seulement)

d'après le tableau, il est clair que starknet offre une capacité de mise à l'échelle plus robuste. les limites des ressources de calcul par bloc lui permettent de traiter plus de transactions et de lots, améliorant ainsi ses performances dans le trading à haute fréquence et dans les scénarios impliquant de gros volumes d'opérations simples. cependant, starknet rencontre des coûts fixes élevés pendant les périodes de faible volume de transactions. inversement, zksync bénéficie de son efficacité de compression élevée et de ressources de bloc flexibles, ce qui lui confère des avantages pour s'adapter aux fluctuations des prix du gaz l1 et pendant les périodes d'activité réduite. cependant, zksync est confronté à des limitations en termes de vitesse de production de blocs.

Pour les utilisateurs, le modèle de tarification de StarkNet tend à être plus convivial, avec moins de corrélation avec L1 et des économies d'échelle plus fortes. Les frais de zkSync sont plus rentables mais sont soumis à de plus grandes fluctuations avec L1. Pour les rollups, pendant les périodes de faible activité, les coûts fixes élevés de StarkNet pourraient entraîner des pertes, tandis que zkSync est mieux adapté à de tels scénarios. StarkNet est plus adapté à la gestion de gros volumes de transactions à haute fréquence et au contrôle des coûts en même temps, tandis que le mécanisme actuel de zkSync peut légèrement être en retard dans les scénarios avec de gros volumes.

optimistic rollup

la structure des coûts d'optimistic rollup est relativement simple. sans les frais de vérification, les utilisateurs doivent seulement payer les coûts de calcul sur l2 et les coûts de données da pour publier des données sur l1. à chaque bloc, ou plusieurs blocs, un root d'état est périodiquement téléchargé sur l1, ce qui tend à être un coût fixe. tandis que le téléchargement de transactions compressées représente un coût variable prévisible et réparti de manière égale sur chaque transaction.

par rapport au zk rollup, il a des coûts fixes plus bas, ce qui le rend plus adapté aux scénarios avec des volumes de transactions moyens. cependant, étant donné que chaque transaction nécessite une signature, cela entraîne des coûts variables plus élevés. dans la phase d'activité élevée, l'avantage du rollup optimiste sur les coûts marginaux devient plus petit.

source: iosg

basé sur l'échelle d'adoption actuelle, les coûts fixes des rollups zk peuvent entraîner des coûts plus élevés par rapport aux rollups optimistes, augmentant ainsi les coûts pour les utilisateurs. Cependant, les avantages en termes de scalabilité des rollups zk sont significatifs : à mesure que les volumes de transactions augmentent, les coûts de vérification diminuent progressivement et les coûts marginaux économisés finiront par dépasser ceux des rollups optimistes. De plus, l'exécution de validiums/volitions et l'exigence de seulement des différences d'état pour da, ainsi que des vitesses de retrait plus rapides, sont meilleurs pour la scalabilité et l'écosystème raas.

comparaison de données

• revenu

À partir du tableau, nous pouvons constater que par transaction, Base a des revenus plus élevés, Starknet a des revenus plus faibles. Il est à noter qu'avant la mise à niveau EIP4844, Arbitrum avait des revenus plus élevés par transaction, tandis qu'après la mise à niveau, les revenus par transaction de Base ont augmenté.

source: iosg

• coûts

En examinant le coût par transaction, avant eip4844, la base avait des coûts de transaction excessivement élevés en raison de coûts de données élevés, ce qui se traduisait efficacement par des coûts marginaux plus élevés. Les avantages de coûts attendus des économies d'échelle n'étaient pas évidents. Après la mise à niveau eip4844, avec une réduction significative des coûts de données, le coût par transaction pour la base a considérablement diminué, le plaçant au plus bas parmi tous les rollups. En comparant op et zk, il est évident que les rollups op ont davantage bénéficié de la mise à niveau.

Les coûts des DA de Starknet sont réduits d’environ 4 à 10 fois, soit un peu moins que les cumuls d’OP. Ceci est cohérent avec notre théorie : les cumuls ZK n’ont pas bénéficié autant que les cumuls OP dans la mise à niveau EIP4844. La performance des coûts de cumul ZK après l’EIP4844 reflète également l’impact des coûts fixes.

source: iosg

• profit

Selon les données, Base a le plus haut taux de profit en raison de son économie d'échelle, dépassant significativement Arbitrum. Parmi les rollups ZK, StarkNet, en raison de son faible volume de transactions, ne peut actuellement pas couvrir ses coûts fixes, ce qui entraîne des profits de transaction négatifs, tandis que zkSync, bien que rentable, est également limité par des coûts fixes et a des profits plus bas que les rollups OP. La mise à niveau EIP4844 n'a pas directement amélioré les marges de profit - les principaux bénéficiaires seront les utilisateurs, qui verront une réduction substantielle de leurs dépenses.

source: iosg

avenir

coût latéral

Actuellement, la plupart des rollups en sont encore au début de leur courbe de marge, où les coûts marginaux et les coûts fixes moyens diminuent avec l'augmentation des volumes de transactions. Cependant, à l'avenir, à mesure que les volumes de transactions dans les écosystèmes L2 augmentent, l'augmentation des coûts moyens des transactions en raison de la capacité du réseau entraînera une tendance à la hausse progressive des coûts marginaux (comme le montre la performance de Base de mars à mai). Il s'agit d'une question cruciale à ne pas négliger pour le développement à long terme des rollups.

Source : Wikipédia — Courbe des coûts

À court terme, pour les rollups, réduire efficacement les coûts marginaux est le meilleur moyen de gagner dans la concurrence. Parmi les stratégies, ajuster les modèles de revenus et de coûts en fonction des conditions du marché est une bonne solution.

disclaimer :

1. Cet article est repris de[Medium](https://medium.com/iosg-ventures/are-rollups-overvalued-or-undervalued-an-analysis-of-rollups-revenue-and-cost-struct-16a6481e9d15]. tous les droits d'auteur appartiennent à l'auteur original [danny]. if there are objections to this reprint, please contact the Gate apprendrel'équipe, et ils s'en occuperont rapidement.
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