Layer 2 原生代币作为交易手续费支付：技术分析

这篇技术文章探讨了允许用户使用 Layer 2 原生代币支付交易费用的优缺点，分析了技术机制和市场影响。

前提条件

建议了解Rollup操作机制和强制纳入机制，以全面理解本分析。

介绍

大多数Layer 2网络发行自己的代币，尽管许多代币主要用于治理目的(，像Arbitrum和Optimism)。一些L2协议已经为其本地代币实施了质押机制，包括Mantle和Manta。这些被质押的代币具有多种功能，例如确定交易排序权、零知识证明生成能力或确保满足数据发布要求。有关技术细节，请参阅StarkNet、zkSync、Mantle和Manta的文档。

技术说明： "正确数据发布" 的客观验证面临重大挑战，这使得实施有效的惩罚机制变得困难。这引发了关于依赖于 "质押 L2 代币以实现数据发布功能" 的设计有效性的质疑。

原生代币费用支付：技术与市场分析

技术优势

实施L2原生代币作为费用支付机制显著扩展了代币的功能，超出了基本的治理功能。这种方法可以通过实施EIP-1559机制来增强，以燃烧作为费用收取的一部分代币，可能产生通货紧缩压力，从而促进生态系统内的价值积累。

技术限制

数据成本面额挑战

根本问题仍然是 Rollup Sequencers 在将交易数据上传到以太坊时必须以 L1 原生货币 (ETH) 支付数据可用性成本。这在 Sequencer 收到 L2 代币作为支付时与他们必须将这些代币转换为 ETH 以支付数据可用性成本之间产生了固有的汇率风险。这种风险暴露增加了 Sequencer 操作员的运营复杂性。

技术说明： 此问题不仅限于基于以太坊的Rollups。使用替代数据可用性层(的L2网络，如Mantle或Manta)，面临与各自DA层的本地代币相同的挑战。

用户体验影响

单一代币收费模型可能在用户入门过程中造成显著摩擦。当用户只能使用 L2 的原生代币支付费用时，他们会遇到循环依赖问题：他们需要代币来执行交易，但获取代币通常需要先执行交易。

例如，第一次将ETH存入Polygon PoS的用户发现他们无法使用该ETH支付交易费用。如果他们的钱包中没有可用的MATIC代币，他们就无法执行将ETH兑换为MATIC所需的交易。这迫使用户首先在L1上获取MATIC，然后再将其桥接到L2环境。

技术说明： 虽然Polygon PoS在技术上是一个侧链，而不是一个真正的L2，但这个例子有效地说明了用户体验的挑战。

这种摩擦在生态系统中成倍增加——不同的 N 个 L2 网络需要 N 个不同的代币来进行基本操作。

跨Layer 2互操作性障碍

本地代币费用要求给无缝的Layer 2互操作性带来了显著的技术障碍。例如，如果目标Layer 2需要其本地代币作为交易费用，则仅使用ETH无法完成基本的跨Layer 2转移。

这迫使用户管理多个代币持有，并在复杂的流动性挑战中导航。随着 N 种不同的 Layer 2，流动性在 N-1 个代币对之间被分散，用户需要在多个 Layer 2 环境中操作之前执行 N 次独立的交换。像借贷、开仓和清算这样的跨 Layer 2 更复杂的操作，由于这些费用代币要求面临着累积的摩擦。

Optimism Superchain对于互操作性的愿景完美地展示了这一挑战——如果Superchain生态系统中的每个Rollup都需要不同的代币来支付费用，这将直接破坏基本的互操作性目标。

然而，这些经验和互操作性的限制仅适用于独占的本地代币费用模型。支持 ETH 和本地代币费用支付的混合方法可以通过允许用户在希望时选择 ETH 进行跨链操作，同时使用 L2 代币进行本地操作，从而缓解这些问题。StarkNet 正在通过实现对 ETH 和 STRK 费用支付的支持，开创这种混合方法。

技术实现：STRK作为交易费用

StarkNet 最近宣布支持 STRK 代币手续费支付，除了 ETH。这种双币手续费模式允许用户选择他们首选的支付方式，而在 StarkNet 术语中被称为 "Operator" 的 Sequencer ( 承担 ETH 和 STRK 之间的汇率风险。这引发了关于交易手续费确定的重要技术问题。

) Sequencer Authority 的技术分析

在L1和L2网络中，交易通常会指定用户愿意支付的最高费用。在与EIP-1559兼容的链###以太坊、Arbitrum、Optimism(上，用户指定一个maxFeePerGas值，该值乘以gasLimit定义交易的最高费用。非EIP-1559链使用固定费用模型。

技术说明： StarkNet虽然尚未实现EIP-1559，但要求用户指定maxFee参数。

交易排序器)矿工、验证者或L2排序器(拥有包含或排除特定交易的权力。然而，一旦被包含，交易的收费只能达到用户指定的最高费用。

) Oracle 实施分析

STRK汇率用于费用转换。然而，这种方法忽视了基本的序列器权威动态——序列器可以根据自身的经济激励选择包含哪些交易。

关键因素仍然是用户指定的最大费用###，无论是以ETH还是STRK(计，在此之后他们必须等待被纳入。一个公共汇率预言机不会从根本上改变这种关系，因为排序者仍然有能力收取最高指定费用的全部。

) StarkNet的链下预言机架构

STRK 的报价，专门用于排序器操作。这引发了重要的技术治理问题：社区如何验证排序器是否根据这些预言机报价计算 STRK 费用？

为了透明，预言机报价应公开可用，以便社区验证排序者费用的计算。虽然链上预言机集成将提供更强的保证，但目前的方法代表了一种务实的妥协，试图在技术复杂性和社区信任要求之间取得平衡。

强制包含机制要求

强制包含机制为预言机集成提供了更具说服力的用例。当用户从 L1 ### 触发强制包含以绕过 L2 排序器 ( 时，他们必须在 L1 层支付 L2 执行费用。例如，Optimism 的 depositTransaction 函数根据指定的 L2 燃气限制消耗燃气，有效地在 L1 上收费 ETH。同样，zkSync 的 requestL2Transaction 计算基本的 L2 交易成本，并要求 L1 交易中有足够的 ETH。

如果这些 L2 协议实现原生代币费用支付，强制包含机制面临一个关键的技术挑战：如何公正地确定 L1 上的 ETH 收费，以便于通常需要 L2 代币的交易？如果没有准确的汇率，这可能会通过过高的费用不公平地惩罚强制包含用户，或使攻击者能够利用人为低的费用。

这个特定场景展示了一个引人注目的预言机集成用例——使得L1合约能够公平地计算强制包含交易的费用。

或者，L2协议可以将其原生代币标准化用于常规和强制纳入交易，从而消除跨货币转换的需要。然而，数据可用性成本仍以ETH计价，形成一种混合费用模型，其中强制纳入交易需要ETH )用于数据(和L2代币)用于执行( - 这是L2开发者在实施原生代币费用模型时必须解决的技术挑战。

技术综合

• L2 原生代币可以执行多种技术功能，费用支付代表了超越治理的重要实用扩展。

• 原生代币费用模型的主要优势在于通过EIP-1559的实施建立明确的代币效用，并可能引入通缩机制。

• 技术缺点包括增加的序列器风险暴露、用户体验摩擦以及在L2生态系统中的互操作性障碍。

• 支持 ETH 和本地代币的混合费用模型可以在保留用户体验和互操作性的同时，仍然实现代币的实用性。

• StarkNet 正在开创一种混合方法，支持 STRK 代币费用，实施针对顺序器的链下预言机价格数据源。

• 序列器权限仍然是一个基本的技术考虑 - 序列器在交易包含和费用确定方面保持着重要的权力，仅受用户指定的最高费用限制。

• Oracle集成为标准交易提供有限的好处，但在跨货币转换影响安全性和公平性的强制纳入机制中变得至关重要。

• 强制包含的实现与原生代币费用产生复杂的技术挑战，可能需要用户在单个交易中支付 ETH ) 用于数据可用性( 和 L2 代币 ) 用于执行费用(。