The Great Ethereum Traffic Jam 2023: Blame It on Inscriptions

Tabell över länkar

Abstrakt och 1. Introduktion

1.1 Forskningsfrågor och bidrag

2. Relaterat arbete

3. Bakgrund

4. Inskriptioner och ordtal

   4.1 Operationstyper

   4.2 Jämförelse med NFT och ERC-20

5. Datainsamling

6. Empirisk analys och 6.1 Övergripande transaktioner

   6.2 Karakterisering av inskriptioner

   6.3 Inskriptionshandel

   6.4 Inverkan på gasavgifter

7. Diskussion

8. Slutsats och referenser

Abstrakt

Trots den grad av uppmärksamhet som ges till rollups finns det begränsad empirisk forskning om deras prestanda. För att komma till rätta med denna lucka genomför vi en omfattande datadriven analys av transaktionsboomen i slutet av 2023 som tillskrivs inskriptioner: ett nytt tillvägagångssätt för att registrera data på en blockchain utan att någon extern server behövs. Inskriptioner introducerades först på Bitcoin blockchain för att möjliggöra representation av NFT eller ERC-20-liknande tokens utan smarta kontrakt, men spreds senare till andra blockchains.

Detta arbete undersöker tillämpningarna av inskriptionstransaktioner i Ethereum och dess stora EVM-kompatibla rollups och deras inverkan på blockkedjeskalbarhet under perioder av plötsliga transaktionsökningar. Vi fann att på vissa dagar utgjorde inskriptionsrelaterade transaktioner över 89 % på Arbitrum, över 88 % på zkSync Era och över 53 % på Ethereum. Dessutom var 99 % av dessa transaktioner relaterade till prägling av meme-mynt, följt av begränsad handelsaktivitet. Till skillnad från L1-blockkedjor upplevde zkSync och Arbitrum lägre mediangasavgifter under perioder av transaktionsökningar, hänförliga till komprimeringen av L2-transaktioner för en enda L1-batch. Dessutom visade zkSync Era, en ZK-samling, en starkare sänkning av avgifter än optimistiska sammanställningar som beaktades i vår studie: Arbitrum, Base och Optimism.

Tack J. Messias och K. Gogol bidrog lika mycket till detta arbete. Den här forskningsartikeln är ett vetenskapligt verk och speglar författarnas egna åsikter och åsikter. Det återspeglar inte nödvändigtvis åsikter eller åsikter från någon annan person eller organisation, inklusive författarnas arbetsgivare. Läsare bör inte förlita sig på den här artikeln för att fatta strategiska eller kommersiella beslut, och författarna är inte ansvariga för eventuella förluster som kan bli följden av sådan användning.

1 Introduktion

Sedan introduktionen av Bitcoin [23] och senare Ethereum [39] har blockkedjor upplevt ökad användning, främst driven av deras decentraliseringsprinciper [5, 27]. Denna ökning har lett till utvecklingen av en mångfald av decentraliserade applikationer (DApps), inklusive decentraliserade utbyten (DEX) [12, 3, 18], utlåningsprotokoll [29, 26], icke-fungibla tokens (NFT) för konst [ 13], och andra applikationer såsom supply chain management [28, 30] och decentraliserad styrning [18, 3, 20, 21].

I distribuerade system, inklusive blockkedjor, finns en grundläggande kompromiss där varje blockkedja bara kan optimera två av tre väsentliga faktorer: säkerhet, decentralisering och skalbarhet [38]. Detta dilemma kallas vanligtvis för "blockkedjetrilemmat", en term som tillskrivs V. Buterin [38]. Traditionellt har underliggande blockkedjelösningar kända som Layer-1 (L1) som Bitcoin och Ethereum prioriterat decentralisering och säkerhet på bekostnad av skalbarhet. För att möta denna utmaning har Layer-2 (L2)-lösningar, byggda ovanpå en L1, föreslagits. L2-lösningar syftar till att förbättra skalbarhet och effektivitet samtidigt som L1-blockkedjan utnyttjas för att uppnå konsensus. Följaktligen har en mängd olika Ethereum Virtual Machine (EVM)-kompatibla kedjor dykt upp, med fokus på skalbarhet utan att kompromissa med decentralisering och säkerhet. Detta underlättas genom att utföra transaktioner utanför kedjan och därefter lagra resultat eller tillståndsövergångar på en L1-blockkedja (t.ex. Ethereum).

Men många av dessa L2-skalningslösningar var ännu inte helt stresstestade förrän i slutet av 2023, då en topp i transaktioner inträffade: de flesta L2 EVM-kompatibla kedjor upplevde sin helårshöjd av transaktionsvolymer i november och december 2023. Denna plötsliga transaktion spetsen orsakades av en boom i vad som kallas inskriptioner [1]

Inskriptioner härstammar från en ny idé som växte fram i Bitcoin-blockkedjan - ordinals [37]. Ordinals introducerades först i mars 2023 av en anonym utvecklare känd som Domo [6]. Kort sagt tillåter detta nya system användare att tilldela unika identifierare till individuella satoshis, den minsta enheten av Bitcoin, vilket gör att varje satoshi kan spåras och handlas separat, baserat på deras ordningsnummer. Detta koncept lägger till en ny dimension till Bitcoin-transaktioner genom att introducera möjligheten att behandla varje satoshi som en icke-fungibel token (NFT), vilket möjliggör nya applikationer som samlarbara tillgångar, verifierbar digital brist och mer komplexa smarta kontraktsinteraktioner på Bitcoin-nätverket.

Denna innovation ledde till en anmärkningsvärd ökning av antalet transaktioner i mitten av 2023 på grund av en rädsla för att missa-out (FOMO) effekt , vilket därefter orsakade en ökning av transaktionsavgifterna för alla användare [36, 37].

Därefter utvidgades begreppet ordinals till andra blockkedjor, såsom Ethereum, Arbitrum, Base, Optimism och zkSync Era, vilket ledde till det nya fenomenet med inskriptioner. De gör det möjligt för användare att bädda in godtycklig data direkt i Ethereum blockchain. Denna process involverar att bifoga data, såsom text, bilder eller kod, till transaktioner eller smarta kontrakt, vilket effektivt "inskriver" denna information permanent i blockkedjan. Användare började snabbt använda inskriptioner för att prägla och byta ut tokens, istället för att använda den redan tillgängliga smarta kontraktsfunktionen.

I likhet med vad som hände med Bitcoin-ordtal, utlöste inskriptioner en betydande ökning av transaktioner per sekund (TPS) på dessa kedjor, och nådde årliga transaktionshögtal i december 2023. Under denna tid representerade inskriptionstransaktioner över 80 % av alla nätverkstransaktioner [1 ].

På grund av deras uppenbara popularitet började olika marknadsplatser dedikerade till handel med ordtal och inskriptioner dyka upp [16, 44, 8]. Noterbart är att till och med den ledande kryptobörsen, Binance, stöder ordtal och inskriptioner [9].

Under inskriptionsboomen vid brytningen av 2023 och början av 2024, såg Zero Knowledge (KP) rollups – en typ av L2 blockchain – avsevärt lägre gaskostnader jämfört med Ethereum, vilket ökade användarnas intresse, eftersom kostnaden för att delta i inskriptionen- boom blev betydligt billigare jämfört med Bitcoin och Ethereum. Icke desto mindre upplevde vissa sammanslagningar driftstopp på cirka 78 minuter [33, 15], vilket ledde till användarnas oro över deras transaktioners slutgiltighet.

Den 13 mars 2024 genomgick Ethereum Dencun-uppgraderingen [2], som introducerade blobs som tillfällig datalagring. Blobs minskade gaskostnaderna vid Ethereum-uppbyggnader men väckte också oro över effekten på inskriptionsbaserade tokens ägande eftersom de är beroende av applikationer utanför blockkedjan och därför antagligen antar datatillgänglighet [25]. Efter 18-dagarsperioden försvinner blobbar från Ethereum-blockkedjan, eftersom de är designade för att stödja tillståndsverifieringen för rollups. Följaktligen kan inskriptionsrelaterad data endast vara tillgänglig utanför kedjan i indexeraren för deras plattformsskapare om sammanställningen väljer att inte lagra all deras transaktionsdata.