Galaxy: Cómo la viabilidad económica es Bitcoin L1 como una capa de disponibilidad de datos

Autor: Gabe Parker, Galaxy Research;

Prefacio

El espacio en bloque de Bitcoin es extremadamente escaso, con el límite superior de cada bloque de 4 MB.Esta escasez presenta un desafío significativo para los pilotos que buscan aprovechar Bitcoin como una capa de disponibilidad de datos.El panorama emergente de Rollups basado en Bitcoin se basa principalmente en ZK, con el objetivo de publicar la producción de ZK y las diferencias de estado cada 6-8 bloques.Sin embargo, este enfoque enfrenta un obstáculo crítico;

Dado que Bitcoin ha estado a plena capacidad desde enero de 2023, la competencia por la inclusión en bloque entre múltiples rollups se intensificará, lo que puede endurecer el mercado de tarifas de transacción de Bitcoin a niveles insostenibles.Las limitaciones actuales de la capa base de bitcoin, junto con el aumento en los rollups en desarrollo, podrían crear un entorno donde L2 es difícil de pagar la liberación de datos.Para seguir siendo viables, los rollups en Bitcoin deberán obtener un ingreso considerable de las tarifas de transacción a través de aplicaciones útiles.Este informe analiza la viabilidad económica de los rollups en Bitcoin al estudiar datos de Ethereum ZK-Rollups y predecir el costo de usar Bitcoin para los rollups (para lograr la disponibilidad de datos).El análisis explora el impacto potencial de estos proyectos en los bloques de bitcoin después de lanzarse en el NENT Mainnet y analiza estrategias alternativas que pueden adoptar los rollups si el costo de publicar datos en Bitcoin es demasiado alto.

¿Es Bitcoin L1 una capa de disponibilidad de datos?

Los acumulaciones de bitcoin que publican datos a la capa subyacente enfrentarán un problema importante: el costo de publicar datos.El espacio en bloque Bitcoin es el más caro por byte en todas las cadenas.Además, el tamaño del bloque de Bitcoin está estrictamente limitado a 4 MB, y las tarifas se fijan al peso de los datos de la transacción, lo que hace que el costo de ejecución de cualquier transacción intensiva en datos sea muy alta.La aparición de números ordinales (inscripciones adjuntas a un solo satoshi) destaca que las transacciones que representan una gran parte del tamaño del bloque requieren tarifas adicionales y aumentan las tarifas de transacción.Por ejemplo, la primera transacción de 4 MB de bitcoin grabada por el equipo de Wizards de taproot (bloque 774,628) es de $ 147,000.

Según las conversaciones con varios equipos que construyeron ZK-Rollups en Bitcoin,Rollups espera publicar la salida a prueba de ZK y las diferencias de estado en las inscripciones a Bitcoin L1 cada 6-8 bloques (1 hora-1.2 horas), La inscripción es cualquier datos almacenados en la sección de testigos de aislamiento de transacciones.Estos datos habilitarán a cualquier participante que ejecute un nodo de bitcoin para reconstruir el último estado de rollo.Según el TestNet y las conversaciones con los desarrolladores, estimamos que se requiere hasta 400 kb (0.4 MB) cada vez que la salida de prueba y las diferencias de estado se publican en la cadena de bloques de la capa 1 de Bitcoin.

Al comparar bitcoin con el número de megabytes procesados por segundo por Ethereum y Celestia, es obvio que Bitcoin nunca ha sido diseñado como una capa DA.

Costo de prueba de verificación-Ethereum ZK-Rollups

Basándose del ecosistema enrollable de Ethereum, ZK-Rollups se ha convertido en una operación intensiva de capital debido a su uso de prueba de efectividad.Este enfoque requiere que el Prover publique datos a prueba de ZK y de transacción o diferencias de estado para cada cambio de estado L2.A diferencia de la solución optimista de extensión de acumulación que paga los costos de verificación solo en caso de disputas de fraude (sucesos raros), ZK-Rolups paga los costos de verificación por adelantado mediante la publicación de pruebas de validez.ZK Rollup tiene altos costos iniciales y puede lograr una terminación instantánea (mientras que la ventana de desafío optimista de Rollup es de aproximadamente 7 días).El cuadro a continuación muestra el costo semanal de liberación de datos de ZK-Rollups en Ethereum.

ZK-Rollups paga las tarifas de liberación de datos a través de los ingresos por tarifas de transacción L2.Desde su lanzamiento, ZK-Sync ERA ha demostrado la viabilidad del modelo, ganando $ 66.9 millones en ingresos totales de las tarifas de transacción L2.De esto, se gastan $ 51.2 millones en la verificación de ZK y los costos de datos de llamadas L1.ZK-Sync ha procesado con éxito más de 417.6 millones de transacciones para 5.4 millones de usuarios, con un costo promedio por transacción de $ 0.16.Esta operación eficiente trajo una ganancia total de $ 15.7 millones.

Estimar el costo de publicar datos a bitcoin

En Bitcoin L1, los datos se publican cada 6 cuadras, con una tarifa de 400 kb y tan bajo como 10 SAT/VBYTE, y los rollups en Bitcoin pagarán $ 2,640 por cada bloque publicado.Con los datos publicados cada 6 cuadras, los rollups en Bitcoin pagarán hasta $ 1.9 millones por mes para publicar a 730 cuadras ($ 23 millones por año).El uso del nivel de 50 SAT/VBYTE aumentará el costo mensual de liberación de datos a casi $ 9.6 millones ($ 115 millones por año).Cabe señalar que con la aparición de ordenales, BRC-20 y runas, el entorno de tasa de bitcoin ahora se está volviendo cada vez más inestable, por lo que estimar los niveles futuros de SAT/VBYTE es extremadamente difícil.

Para compensar el alto costo de publicar datos en un mundo de 400 kb por publicación, ZK-Rollups, que utiliza Bitcoin para proporcionar datos, genera aproximadamente $ 1.9 millones a $ 9.63 millones en ingresos por mes a partir de las tarifas de transacción L2.La tabla de sensibilidad a continuación estima la actividad de transacción y los niveles de tasa requeridos por el encierro de Bitcoin para alcanzar el punto de equilibrio después de deducir el costo de la liberación de datos.Nuestro modelo predice que al 23 de julio de 2024, el costo semanal de Rollup de liberar datos de 400 kb a Bitcoin L1 por cada 6 bloques es 10, 20 y 50 SATS/VBYTE.Si Bitcoin Rollup procesa 20 millones de transacciones por mes (en comparación con los volúmenes de transacciones semanales de ZK-Sync durante el año pasado), se requiere una tarifa de transacción de $ 0.096, $ 0.193 y $ 0.482 para cobrar tarifas de transacción de $ 10, 20 y 50 SAT/ el nivel de Vbyte logra el equilibrio.Cabe señalar que debido a la falta de datos disponibles en la red de prueba, esta tabla de sensibilidad supone que el tamaño de liberación de datos de 400 kb se fija entre 1 millón y 80 millones de transacciones por mes.Entendemos que el tamaño de la publicación de datos puede ser mayor o menos de 400 kb dependiendo del número de transacciones incluidas en la diferencia de estado.

El acurrucado, que no puede proporcionar suficientes tarifas de transacción para cubrir el costo de la liberación de datos, necesitará usar su bóveda para pagar las tarifas de transacción L1 y eventualmente se verá obligado a dejar de usar Bitcoin como la capa DA.Otras opciones incluyen publicar pruebas de ZK y diferencias de estado en capas DA más rentables, como Celestia, Near o Syscoin.Sin embargo, usar algo más que Bitcoin como capa DA reduce la capacidad de la capa para llamarse «Bitcoin Rollup».Si la red de la capa 2 no se agrega a Bitcoin, ¿seguirá considerando un acurrucado de Bitcoin, o se transformará en una cadena Validium que reemplaza la red DA?Otra posible solución para el encierro, que es difícil de pagar por los costos, es reorganizarse en una solución de nivel 3.En este caso, Rollup publica la diferencia estatal en la capa 2 o Sidechain, mientras que solo el hash de Merkle Root publica a la capa 1.Este enfoque puede reducir significativamente los costos de liberación de datos mientras se mantiene las conexiones con la red de bitcoin.

Espacio en el bloque de bitcoin cuando comienzan los rollups

Desde la aparición de Ordinales y BRC-20 a principios de 2023, el peso promedio del bloque diario de Bitcoin ha estado ligeramente por debajo de su unidad de peso de 4 m (datos de 4 MB).El peso del bloque es una medición adimensional del «tamaño» del bloque y se introduce en actualizaciones de Segwit para incluir datos de testigos de descuento.Debido a la afluencia de una gran cantidad de transacciones relacionadas con la inscripción, el peso promedio del bloque diario ha aumentado significativamente, incluidos los datos arbitrarios (texto, imágenes, etc.) en el campo de testigos de aislamiento de transacciones.Desde febrero de 2023, la plenitud promedio de los bloques de bitcoin ha sido del 98%.

Si cada salida de prueba y diferencia de estado totaliza unidades de peso de 400k, un solo acumulamiento publica datos en un bloque si el tamaño de los datos del encierro permanece consistente, lo que ocupará el 10% del límite de peso del bloque.Dado que el bloque siempre está a plena carga, la introducción de rollup cambiará la composición de los datos de transacciones dentro de cada bloque de publicación de datos.La siguiente figura muestra la composición del bloque de 30 muestras de bloques el 18 de julio de 2024, suponiendo que dos rollups estén activos y los datos se publican cada 6 bloques.

Los rollups publican datos sobre Bitcoin L1 cada 6-8 bloques, y la demanda continua de espacio en bloque forzará las transacciones sensibles al tiempo para pagar una prima antes o durante el bloque de liberación de datos.La siguiente figura destaca cómo la competencia intensificada en las runas y los ordenales en la actividad en la cadena obliga a las transacciones sensibles al tiempo, también conocidas como transacciones financieras, para pagar la prima de mayor tasa.

Por qué bitcoin da es importante

Para que el encierro sea exactamente consistente con Bitcoin, debe aprovechar Bitcoin para habilitar la disponibilidad de datos.Aunque costosa, esta elección aprovecha la inigualable seguridad, inmutabilidad y descentralización de Bitcoin.Rollup, que elige una solución alternativa DA, introduce suposiciones de confianza adicionales fuera de la red de bitcoin, que puede dañar su integridad y la clasificación de «Bitcoin Rollup».La ventaja de Bitcoin como una capa DA no es solo su fuerte seguridad, sino también su extensa distribución de nodos y un umbral bajo para establecer luz o nodos completos.Esta accesibilidad garantiza que cualquier persona que ejecute un nodo de bitcoin completo pueda reconstruir el último estado L2 de Rollup, mejorando así la transparencia y la descentralización.

A pesar del alto gasto y los posibles desafíos de viabilidad a largo plazo, el papel de Bitcoin como la capa DA original de Rollup destaca una compensación fundamental: aprovechar el alto costo de aprovechar la seguridad y la descentralización incomparables que proporciona.Este equilibrio entre el costo y la seguridad podría dar forma al futuro panorama de la implementación de la reducción en la red de bitcoin.

Rollups Outlook para DA con bitcoin

ZK-Rollups para la disponibilidad de datos utilizando Bitcoin deberá generar aproximadamente $ 1.9 millones a $ 9.6 millones en ingresos mensuales de las tarifas de transacción L2 para operar en un entorno de tarifa SAT/VBYTE 10-50.
El motor de estimación de tarifas es crucial para los rollups en Bitcoin para maximizar las ganancias.
El espacio de bloques de bitcoin simplemente no puede admitir 4-8 rollups emitidos por cada 6-8 bloques.
Los equipos que construirán el acurrucado soberano en Bitcoin deberán usar la aplicación para ejecutar una estrategia de listado que permita a los usuarios comerciar con L2.
Algunos Bitcoin L2 explorará el entorno L3 para ejecutar transacciones y utilizarán una combinación de L2 y Bitcoin L1 para proporcionar disponibilidad de datos.
Los rollups en Bitcoin aumentarán la competencia por la inclusión en el bloque, aumentando así las tarifas de L1 para todos, incluidos los rollups en sí.
Bitcoin L2 usando Bitcoin L1 para DA requerirá cobertura de gastos de volatilidad inesperados que se elevan a través de los mercados de derivados de tasas y transacciones mineras fuera de banda.