文章探讨了高吞吐量、低费用区块链面临的垃圾交易问题,指出单纯提高吞吐量无法解决问题。文章提出了通过引入流动性成本(资金需求量)和时间成本(锁定时间)来构建多维度费用市场,从而提高垃圾交易的成本,同时不影响普通用户的交易费用。Monad的架构是一个实践例子,证明了该方案的有效性。
在 Solana 2022 年 1 月的拥堵事件中,普通用户交易的成功率下降了高达 70%,因为套利机器人重复提交相同的订单数千次,以最大限度地提高纳入几率;验证器管道 просто 堵塞,区块生产速度降至极慢[^1][^2]。Polygon 两年后也面临着同一种疾病的不同表现:在它暂时提高最低 gas 价格以阻止垃圾邮件后,每日交易数量骤降约 50%,这证明不分青红皂白的费用上涨对真实用户和机器人造成的伤害一样[^3]。
这两个事件都突显了现代高吞吐量、低费用链的结构性弱点:当区块空间接近免费时,用低价值交易淹没它就成为任何参与 MEV、清算竞赛或链上套利的行为者的理性策略。仅靠吞吐量改进并不能使网络免受这种经济反馈循环的影响;它们只是提高了链在可靠性崩溃之前可以吞咽多少垃圾的上限。
假设一个机器人每个区块发送 $N$ 个交易,每个交易的成功概率为 $w$,如果它落在排序的“正确”位置,则利润为 $Pb$。直接成本是 gas 费用 $G{\text{cost}}=\text{GasPrice}\times\text{GasUsed}$。该区块的总预期利润为
$$ \Pi = N\bigl(w Pb-G{\text{cost}}\bigr). $$
只要 $w Pb > G{\text{cost}}$,机器人就会向上扩展 $N$,直到一些外部瓶颈(CPU、mempool 带宽或链自身的准入控制)将其推回去。以下两个观察结果使得这种不等式难以改变:
费用市场仅攻击 $G_{\text{cost}}$ 项;它们对第二个因素无动于衷。因此,这种单维度杠杆会在垃圾邮件压力最高时耗尽空间。
在传统金融中,交易者的现金以交易后结算的速度移动,通常为两个工作日(T+2 天)。因此,资本在平静期间赚取或放弃利息;忽略这种机会成本是不可能的。在 DeFi 中,结算周期缩短至 T+0,通常 благодаря于闪电贷和原子可组合性,在单个交易包内完成。货币流通速度,即同一枚Coin在单位时间内为经济活动融资的次数,接近无穷大。
设
$$ C{\text{capital}} = K r T{\text{lock}} $$
其中 $K$ 是暂时受阻的本金,$r$ 是无风险质押收益率,$T{\text{lock}}$ 是其保持非流动性的时间段。由于今天大多数链上的 $T{\text{lock}}\approx0$,因此 $C_{\text{capital}}$ 实际上为零。从经济角度来看,机器人享有无限的透支额度,仅受 gas 和带宽的限制。
它是什么:在这种情况下,货币流通速度是指资本可以重复利用的速度。在大多数区块链系统中,一旦交易结算,用于 gas 费用的资本可以立即用于另一笔交易。这创造了一种实际上无限的货币流通速度的情况。
它如何帮助垃圾邮件发送者:垃圾邮件发送者会在短时间内发送数千笔交易,他们会利用这种高速度。他们可以通过快速回收资金,使用相对少量的资金来资助大量的垃圾邮件交易。他们不需要一次性拥有所有垃圾邮件交易的总成本。
它是什么:资金成本是投资必须获得的最低回报才能盈利。对于垃圾邮件发送者来说,这是他们为 gas 费用而占用的资金的机会成本。如果该资本不用于垃圾邮件,它可以在其他地方赚取回报(例如,通过质押)。
它如何与垃圾邮件相关联:如果资金成本较低,则发送垃圾邮件更有可能盈利。由于货币流通速度快,垃圾邮件发送者不需要占用大量资金,因此他们的资金成本(他们可能损失的潜在回报)非常低。
DeFi 中无限的货币流通速度源于区块链交易的即时性和原子性,这得益于智能合约和可组合性。垃圾邮件发送者通过快速回收其资本来利用这一点,从而最大限度地减少了他们需要在任何给定时刻占用的资本量,从而降低了发送大量投机性或“垃圾邮件”交易的有效财务障碍。
减少垃圾邮件的核心思想是增加垃圾邮件发送者的有效资金成本,而不一定增加正常用户的交易费用。这主要是通过两个相互关联的机制来实现的。
机制:协议 не только 要求支付交易费用 (gas),还会要求交易发送者(例如,排序器或提交交易的用户)暂时锁定比实际 gas 费用更多的资金。这种锁定的资金将充当抵押品或预留金。
它如何阻止垃圾邮件:这迫使垃圾邮件发送者将更多的总资金专用于资助他们的垃圾邮件尝试。即使实际 gas 费用很低,要求预留更多资金也意味着这些资金暂时无法用于其他有利可图的活动(如质押)。这增加了机会成本,从而增加了垃圾邮件发送者的有效资金成本。
机制:这涉及引入一个延迟,然后预留的资金(甚至来自交易的找零)才会完全释放回用户或可供重复使用。
它如何阻止垃圾邮件:
强制性的非流动性:如果资金被锁定,例如 10 个区块(或一段时间),则它们无法立即回收以资助下一次垃圾邮件交易。
增加机会成本:这种延长的非流动性直接增加了垃圾邮件发送者的资金成本。当他们的资金被锁定时,他们会错过潜在的收益或其他套利机会。
差异性影响:通常发送一笔交易并等待其确认后再发送另一笔交易的普通用户会受到这种延迟的影响较小。他们的工作流程自然包括等待。然而,垃圾邮件发送者通常会发送许多并发的投机性交易,希望其中一项交易能够成功,他们会受到严重影响,因为他们的资金会被锁定在大量的同时尝试中,从而阻止他们快速回收资金。
现在,让我们用数学方法正式确定这两个机制。
一个更强大的防御措施不仅对 计算 (gas) 进行定价,而且还对 流动性 (资本) 和 时间 (速度) 进行定价。具体来说:
向量 | 机制 | 经济效应 |
---|---|---|
资金需求 $K_{\text{req}}$ | 在交易 纳入 时托管最大 gas 的倍数。未使用的保证金稍后退还。 | 提高 $C_{\text{capital}}$ 中的 $K$。 |
重复使用超时 $T_{\text{lock}}$ | 将该保证金的退款延迟固定 количества个区块。 | 恢复正 $T_{\text{lock}}$。 |
通过两个杠杆,盈利能力测试变为
$$ w Pb \;\le\; G{\text{cost}} + K{\text{req}} r T{\text{lock}}, $$
因此,协议可以通过使 $K{\text{req}}$ 或 $T{\text{lock}}$ 增长,直到右侧超过左侧来消灭垃圾邮件,而 无需 触及每个诚实用户支付的基本 gas 价格。
Monad 是一个很好的例子,说明了这两种机制如何在实践中发挥作用。
Monad 将共识与执行分离。当验证器在区块 $N$ 中对交易进行排序时,它必须在用户的余额中预留
$$ \text{MaxGas}\times\text{GasPrice} $$
实际的执行发生在区块 $N+1$ 中;只有在大约十个区块的进一步延迟后,才会释放盈余(MaxGas – ActualGas)×GasPrice[^4]。
从经济角度来看,这内置了 $K{\text{req}}$,等于最坏情况下的 gas 和 $T{\text{lock}}$,大约为十个区块。验证器报告说,除非攻击者预先资助比传统 EVM 链更大的银行存款,否则突发性的 DDoS 式垃圾邮件会消失。每隔几分钟发送一次交易的诚实钱包很少注意到这种保留。
将 $(K{\text{req}},T{\text{lock}})$ 视为 策略 旋钮,可以采用数据驱动的方法。在这里,你可以对三个参与者类别进行建模:
定义网络效用函数
$$ U{\text{net}} = w{\text{spam}}\,C_{\text{spam}}
其中 $C_{\text{spam}}$ 是对第 1 类造成的总资金成本,$Fi$ 是合法类别承担的摩擦成本。每个 эпоха对一组适度的离散 $K{\text{req}}$ 乘数(例如,4 倍、8 倍、16 倍)和超时值(例如,1、5、10、20 等区块)进行网格搜索优化,可以最大限度地提高 $U_{\text{net}}$,同时遵守诸如 零售成本 ≤ x 和 高级用户营运资金 ≤ y 等限制。因此,这些参数可以自动适应机器人活动,而无需治理 микроуправление。
对于汇总,膨胀状态的垃圾邮件看起来也像是轻而易举的钱:每个浪费的 CU 仍然将费用记入排序者的钱包,因此从纸面上看,运营商有动力容忍它。然而,当边际费用被带宽、存储和争议解决的边际成本所淹没时,这种“额外”收入在净值上会变为负数 - 这表明区块空间仍然定价过低,并且在 TVL 和 MEV 增长扩大差距之前,必须采取更强大的多向量防御措施。
要求每笔交易锁定额外的资金几个区块在概念上很简单,但幼稚的方法 - 迫使每个钱包发布并手动索取该预留金,感觉就像是倒退到 2017 年代的 gas 价格竞标。因此,最后一步是将资金绑定工作流程隐藏在用户已经理解的抽象概念背后,同时仍然允许协议强制执行 $K{\text{req}}$ 和 $T{\text{lock}}$。
首先,将债券管理推送到 帐户抽象^6 中。付款人合约可以代表智能帐户钱包预先支付预留金,然后在锁定期到期后自动清扫退款。从签名者的角度来看,没有任何改变:他们制作一个元交易,用单个签名授权它,付款人处理 gas 费用和临时锁定。用户只会看到一个已经考虑了退款部分的单一余额变化。
其次,在汇总 বা L2 边界处聚合债券。由于汇总在一个批次中提交数千个 L1 调用,因此它可以 每个批次 而不是每个最终用户交易预付一次 $K_{\text{req}}$。汇总内的零售流量保持其快速最终体验;资金成本由排序器支付,排序器也是最适合从由此产生的 MEV 中获利并因此吸收融资利差的实体。
第三,让高频参与者挽救闲置收益。每分钟合法推送数百次更新的 DEX 路由器或预言机将始终有一部分资金位于“冷却”队列中。将托管包装在 ERC-4626 风格的[^5] Token中,会将该闲置切片变成一个产生收益的资产;协议甚至可以将质押奖励重定向到托管所有者,因此经济处罚纯粹是 非流动性,而不是损失的收益。
通过这三个层:付款人钱包、批处理级别绑定和产生收益的托管Token,流动性锁定机制可以强制施加期望的机会成本给垃圾邮件发送者,而不会让普通用户重新面临费用管理复杂性,也不会让合法的强大用户缺乏资本效率。
仅限 gas 的费用市场使用单一的钝器与垃圾邮件作斗争,这种钝器在 MEV 飙升时才会失去效力。通过明确地对 流动性(攻击者必须预付多少资金)和 时间(该资金保持惰性多久)进行定价,多维费用市场恢复了协议设计者的杠杆作用。它们提高了机器人的 стандарт,但仍使日常交易变得便宜。在当前吞吐量军备竞赛的时代,忽略这些额外的维度意味着重复 Solana 和 Polygon 来之不易的教训;拥抱它们是下一波高性能链如何保持快速和清洁的方式。
[^1]: Solana 中断完整历史:原因和修复 - Helius。
[^2]: Solana 中断历史:网络停机时间和故障的时间表。
[^3]: Polygon 的交易量在 gas 费用上涨后下降了 50%。
[^4]: 异步执行 - Monad 开发者文档。
[^5]: Token化 Vault 标准。
- 原文链接: github.com/thogiti/thogi...
- 登链社区 AI 助手,为大家转译优秀英文文章,如有翻译不通的地方,还请包涵~
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