Arbitrum 网络平均 gas 费用超过以太坊实质上是一种假象，由 GMX 特殊的 gas 机制引发，当同样折射出 Arbitrum 网络所面临的问题。
作者：饼干，链捕手
北京时间 6 月 30 日晚，在 Arbitrum 奥德赛（Odyssey）活动第二阶段启动的第一天，由于链上的繁重负载导致高于正常的 gas 费用，Arbitrum 宣布暂停奥德赛活动。
据 L2 Fees 数据，在这一天，Arbitrum 网络进行每笔交易的平均 gas 费用最高时飙升超过 9 美元，高于同期以太坊主网的 gas 费两倍。
Arbitrum 作为最受欢迎的以太坊二层扩展网络之一，其最主要的目标是大幅降低 gas 费用以提升用户体验，但出现这样的事情无疑令人啼笑皆非。那么，Arbitrum 网络究竟发生了什么？
事件回顾
事件首先要 Arbitrum 的奥德赛活动说起，此前 Arbitrum 宣布推出为期 8 周的 Arbitrum 生态项目探索活动，激励玩家参与生态项目交互，包括桥、 DeFi 、NFT 和游戏等，第一周活动集中在跨链桥上，大部分交易都是从其它链发起并直接到账，仅部分跨链桥需要手动withdraw，因此并为引起 Arbitrum 网络异常。
奥德赛的第二周活动包括固定利率借贷协议 Yield Protocol 和去中心化交易平台 GMX 的体验任务，这些协议的操作则相对繁杂，其中 GMX 平台的任务要求用户完成 3 次交互，然而高昂的 gas 费让用户感到不适，并促使用户在各种途径寻找其中原因。
据 GMX 社区成员反映，GMX 在前一天最小的交易费用为 0.0006 ETH，当前却设置为 0.005 ETH（setMinExecutionFee = 0.005ETH）。该费用不属于 gas 费，而是用于启动和关闭 GMX 交互合约时的费用。在大量用户发现此原因并强烈反对之后，GMX 将费用下调至 0.002 ETH。
不过需要注意的是，在此期间 Arbitrum 上绝大多数应用 gas 费并没有明显提升。以 Uniswap 为例，以太坊主网费用为 0.005 ETH ，Arbitrum 上 gas 费用是其一半——0.0025 ETH（2.75 美元）；此外，Arbiscan 数据显示，Arbitrum 绝大多数链上事务交易费用为 0.002 ETH～0.003 ETH（3 美元以下）之间，也没有达到 6 美元以上。
也就是说，Arbitrum 高昂的 gas 费用主要是被 GMX 平均出来的，“二层网络 gas 费大幅高于以太坊主网”更多地是一种假象。同时，这些数据似乎将矛头指向 GMX，有人甚至指责 GMX 暗自调高费用大赚一笔。
而对于调整参数的原因，GMX 在 Discord 频道上回应，用户在 GMX 上开仓和平仓的过程涉及两部分交易，分别为发送请求开仓/平仓、keeper 执行请求，这些交易的成本取决于当前 Arbitrum 的 Gas 价格。在过去几个小时里，由于与 Odyssey 相关的链上活动大幅增加，Arbitrum 的 Gas 价格出现了飙升，但发送请求开仓/平仓的手续费用只用于执行交易；而 keeper 执行请求的手续费用，GMX 没有也不会从此类费用中赚取任何收益。
在 GMX 官方解释之后，整个 Arbitrum 网络的 gas 费仍然居高不下。Arbitrum 于晚上11点左右宣布由于链上的繁重负载导致高于正常的 gas 费用，因此决定暂停暂停奥德赛活动并部署 Nitro 增加其容量并降低交易成本，以便 Arbitrum 内的所有社区和项目继续拥有最佳体验。但没有公布明确的 Nitro 上线的具体日期。
Arbitrum 网络拥堵的真正原因
以太坊上的 POW 机制让用户饱受网络拥堵的困扰，在大规模的交易或者转账时期极易发生网络拥堵，用户必须支付高于平常的gas费用才能打动矿工帮忙处理交易。
然而，Layer 2 也有相似的竞价机制。据 GoPlus Security 对 Arbitrum Gas 费飙升的分析，Layer 2 的费用分两部分，一部分是 L1 数据提交费，理论上是用户越多，均摊到每个用户的费用越便宜；另一部分是 Layer 2 本身 Sequencer 的运行费用，则是人越多越贵。
因此，造成 Arbitrum 网络 gas 费过高的真正原因是奥德赛活动太火爆，超出了 Arbitrum 网络预设的承受能力。目前 Arbitrum 网络中负责处理交易的节点（Sequencer）有每秒 120,000 arbgas 的带宽限制。而 arbgas 是用于计算（computationa）和储存（storage）交易数据的计量单位，大量的用户涌入将 computational gas 拉升最高超过 1000 倍，使得每笔交易的 computational gas 占用过多的带宽，在节点数量不变的情况下，整个网络的处理能力大幅下降。
同时，每笔交易中 arbgas 的定价由节点全权定义，理论上节点可以将 arbgas 下调至 0 以保持 Layer 2 低手续费的性能，但是如此操作会导致节点来不及处理大量交易事件，最终结果仍然是网络拥堵。在这种情况下，Arbitrum 最好的应急方案是暂停活动，而根本的解决方案是启动 Nitro 以扩大网络带宽。
据了解，Arbitrum Nitro 基于 WASM 技术构建并且将以太坊客户端 Geth 的核心编译到 Arbitrum 中，还提供了跨链通信以及新的批处理和压缩系统。，因此与 EVM 更兼容且比当前的技术快一个数量级。官方团队预计 Arbitrum Nitro 运行后第 2 层执行速度将提高 20 至 50 倍，成本会大幅下降。
GoPlus Security 还表示，所有的 Layer2 网络都会存在这个问题。GoPlus Security 给出的解决方案是，优化计费模型和降低 Computational 的实际成本。
Layer2 的故事如何继续讲下去
Layer2 扩容主要方向是 Rollup，即在二层网络上把多笔交易打包起来，然后作为一个整体提交到主网进行验证结算以提升交易速度。Arbitrum 等 Rollup 四大天王被市场寄予厚望，但 Optimism 和 Arbitrum 网络相继遭遇重大问题，这反映出 Layer 2 仍然处于非常早期的阶段，随着用户的涌入，各种 bug 的出现可能会成为常态化事件。
此前在 6 月初，Optimism 开放空投代币 OP 的领取，然而大规模用户造成的高负载导致主网和远程调用（RPC）出现严重延迟等现象，Optimism 通过部署 10 名工程师来维护公共端点正常运行，同时将 Optimism 的容量增加一倍来缓解网络延迟的状态。事后Optimism 反思大大低估了空投会产生的流量，需要将公共端点的容量提高 7 倍，而得到的教训还包括定期执行负载测试、用过度供应取代drop、要求合作伙伴提前扩大容量、优先考虑并发批量提交等等。
还有 StarkNet v0.9.0 版本升级，导致之前的钱包地址将作废，测试网的所有早期项目参与者面临白名单不可用、活动历史记录丢失、资产转移繁琐等问题。
尽管多个 Layer2 协议都提出了进一步提升性能的解决方案，但其开发速度能够满足赛应用的快速增长的需求？目前，已经有头部应用选择探索其它公链。6 月 22 日，衍生品龙头协议 dYdX 宣布将之后的 v4 版本作为基于 Cosmos SDK 和 Tendermint 共识的独立区块链推出。其原因是 Stark 技术开发周期长、L2 方案 Node Operator 网络完全去中心化还需要很长时间。
Layer 2 需要做好充足的准备以迎接用户的到来，不能每次都低估了用户的参与程度和高估了网络性能。Cinneamhain Ventures 合伙人 Adam Cochran 个人社交平台发表了观点：Layer2 不是万能的，对于 Arbitrum，他们的 Nitro 已在批处理和压缩方面做出了巨大的提升。
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