摘要

• 我们的研究深入研究了新兴的 EIP-4844 Blob 市场，该市场的运作方式与 EIP-1559 Gas 定价类似，但缺乏用于 Blob 包含的直接区块构建者小费机制，可能会导致不可靠的 Blob 交易体验和包含挑战。
• 我们注意到，虽然 blob 交易很大（约 125 kB）并且比同等的 calldata 便宜，但它们显着增加了以太坊区块的大小，但为区块带来了增量竞价能力。
• 我们证明，这个新市场的容量可以吸收当前汇总数据需求，并将标准区块空间天然气成本降低 15-20%，从而释放更低成本的 MEV 机会。
• 我们观察到，在网络活动增加时，blob 交易可能会导致区块传播减慢一百毫秒的量级，这可能会导致区块构建者审查 blob，以维持 mev-boost 中的竞争性投标。
• 我们评估“预配置出价”可以缓解这些挑战，而 blob 预配置可以增强 EIP-4844 的功能，为 L2 用户提供增强的交易体验，并为汇总提供稳定的包含体验。
• 我们将在 Holesky 测试网上进行实验，收集区块构建器数据，并使用 mev-commit 将中继设置为 blob 预配置提供者，并且我们邀请 PBS 参与者参与。

介绍

EIP-4844 通过引入 blob 市场扩展了以太坊的数据可用性功能。这个新兴市场使用类似的 EIP-1559 Gas 价格机制来定价和燃烧 Blob 基础 Gas 费用。然而，与类型 2 交易不同，没有直接的方法来竞标构建者提示以纳入 Blob 市场。由于缺乏优先费，因此很难对 blob 包含进行准确定价。此外，由于 blob 是规模最大的以太坊交易之一，因此包含区块的 blob 预计在网络中传播的速度会更慢。如果构建者接受一个区块中的许多 blob，他们目前面临着更高的区块重组风险，并且经济上理性的构建者有时会选择审查 blob，以保持区块构建延迟较低，这可能与 mev 峰值相关。

我们提出了与 blob 相关的区块构建和 mev-boost 数据收集工作，以及使用mev-commit的 blob 预确认提供者实验，并邀请 rollups、中继、区块构建者和提议者社区参与。我们对 EIP-4844 中 Blob 相关行为的见解表明，L1 Blob 预确认可以增强 Blob 市场的能力，为 L2 用户提供更好的交易体验，在新兴 MEV 条件下可靠地包含 Rollup，并为以太坊提供更稳定的以 Rollup 为中心的未来。

了解 Blob 市场

团块交易

EIP-4844引入了一种称为 blob tx 的 type3 交易（tx）。携带 Blob 的交易就像常规交易，但通过 Blob 数据、KZG 承诺和证明进行了增强。与标准以太坊交易相比，Blob 非常大（约 125 kB），并且比同等数量的调用数据便宜得多。calldata 的定价为每非零字节 16gas，并且大小可变，而 blob 数据的定价为每字节 1.04gas，固定大小为131,072gas。

Blob Gas 机制

Blob的基础Gas定价采纳了类似EIP-1559的拥堵费用机制，主要区别在于，blobGas的目标是目标blob计数，而不是EIP-1559的目标Gas利用率。目标blob计数定为3（相当于0.375 MB），每个区块的最大值为6（0.75 MB）。最低blob基础Gas费被设定为1 wei。

提交blob交易时，发送者需提交一个max_fee_per_blob_gas作为其愿意为基础blobGas费支付的最高价格，所有这些费用将被燃烧。max_fee_per_blob_gas类似于type0和type2交易中的max_fee_per_gas。如果用户希望额外支付费用以激励包含，他们还需提交一个max_priority_fee，然而，max_priority_fee仅涵盖交易的非blobGas部分，导致没有直接方法向构建者提交包含小费。

Blob市场容量

我们回顾了2023年1月至2024年1月的历史rollup活动，以演示blob市场的容量。我们关注了以太坊上最活跃的rollups的交易，并使用历史数据模拟实时的blob市场。尽管这个市场仍在增长且未在主网上线，但我们利用整个2023年的历史数据来评估其潜力。

基于历史rollup calldata活动在type3 tx区块空间的使用，我们发现blob市场的价格能够舒适地吸收所有rollup容量，而不会使blob市场价格超过最小blob基础Gas费。

尽管Rollups正在向以太坊发布更多数据，但大多数区块仍低于目标，这确保了 Blob Gas 价格保持在较低水平。

区块中包含的blob数量较多的情况更为频繁，这意味着，除了在blob市场中calldata成本较低（16倍因子）之外，气体价格也更为经济（以wei而非gwei计算），这为rollups在两个层面上带来了额外的成本节约。

blob市场不仅能够舒适地吸收当前rollup数据可用性需求，还释放了非blob市场的区块空间，将气体成本降低了15-20%。这样的降低按比例提升了用户/搜寻者、构建者和验证者的出价能力，并解锁了因EIP-4844价格而被排除的新mev机会。

Rollups需要更多数据可用性

Rollup 对区块中使用的 Gas 量有重大影响，他们是当今以太坊区块空间最大的 Gas 用户。2023 年，Rollups 在以太坊上存储了创纪录数量的交易数据，如下所示：

日均图表显示，Rollups开始占据他们所在每个区块的15%以上，直接影响了其他用户的价格。

在黑天鹅需求的情况下，这种情况可能会进一步加剧。最近在 2023 年 12 月，由于交易量巨大，铭文垃圾邮件导致 Arbitrum 排序器离线约一个小时。随着 Arbitrum 排序器恢复运行并开始发布积压的已保存状态，排序器垄断了区块空间，导致Gas 价格飙升至 140 gwei 以上，并消耗了整个区块 90% 以上的 Gas，导致网络对大多数用户无法使用持续几个小时。

在下一节中，我们将展示即使在需求没有出现这种激增的情况下，计时游戏和审查制度也可能如何影响这个市场。

Blob 市场挑战：审查制度

Blob传播

EIP-4844 将每个信标块的带宽要求增加了最多约 0.75 MB，42m 气体以在每个信标块中容纳最多 6 个 blob。与永久存储的 calldata 不同，blob 会在信标节点中保留一小段时间（截至 2024 年 2 月 18 天），以保持网络存档状态的增长易于管理。

此外，blob 交易有两种网络表示形式——对于区块构建器来说是 blob tx，对于验证器来说是 blob sidecar。blob sidecar 的存在是为了向前兼容。

Blob 在通过共识层之前必须首先通过执行层传播。这意味着构建者（而不是验证者）对blob 包含拥有最终决定权。提议者只能根据 mev-boost 动态下的承诺或证明无效性排除 blob 交易。

区块构建者视角

最近对验证器计时博弈的研究强调，延迟优化可以从战略上使节点运营商受益，通过延迟区块提案来实现利润最大化。作者解释说，这不利于连锁店的健康。Blob 事务在 Blob sidecar 传播时增加了可变的延迟，从而使计时游戏进一步复杂化。

Blob 事务相当于最大可能的事务大小。因此，包含这些交易的区块传播速度会更慢，从而使区块构建者在赢得 mev-boost 出价方面的竞争力降低。因此，这会激励区块构建者暂时甚至无限期地审查 blob，以便他们可以以更高的频率提交 mev 出价。

ethpanda团队一直在使用Xatu在测试网上进行真实的延迟测试。哨兵放置在 NYC、FRA、BLR 和 SYD 区域，以使用共识客户端 Prysm、Nimbus、Lodestar 和 Lighthouse 来表示真实的延迟测量。2024 年 2 月 20 日包含 Holesky blob 数据的数据快照表明，整个 mev 管道产生了不小的延迟。

区块构建者赢得 mev-boost 投标拍卖后，提议者必须等待 blob sidecar 传播，然后才能验证区块中包含的 blob。下表显示，在约 800 个 Blob Sidecar 的样本大小中，单个 Blob Sidecar 传播的最短时间约为 400 毫秒。

表 1. Blob 传播与槽的 Blob 数量

下表显示了等待更多 blob sidecar 到达时的延迟差异。第 50 个百分位 (p50) 表示 2 blob 块和 6 blob 块之间的延迟差异约为 225 毫秒。

表 2. 按块中 Blob Sidecar 总数分组的第一个和最后一个 Blob Sidecar 之间的时间差

这种 Blob 传播延迟给区块构建者带来了额外的区块重组风险，因为他们用 Blob 填充了区块，而几乎没有经济收益。构建者可能会选择排除/审查 blob 事务以避免潜在的重组。如果一个区块包含大量 MEV，经济上合理的建设者将需要通过汇总来适当补偿这种风险。

关于 Blob 市场包容性竞价用户体验

验证者计时游戏研究指出，在 mev-boost 竞价过程中，较大的出价与后期的较大区块相关。随着出价和 Gas 价格的上涨，更大份额的 ETH 在后续时段中被销毁。如果基本费用增加而 mev 提取保持不变，那么建设者对提议者未来收入的竞标就会减少。

在预期容量超过当前需求的 blob 市场中，被销毁的 blob 基本费用将仍然非常小，在数十或数百 wei 左右。Rollups 必须认识到，尽管支付了足够的基本费用，但他们的 Blob 交易可能不会被包含在内。低基础费用的 blob 市场意味着 blob 需要高出很多倍的出价才能激励建设者参与交易。在这种情况下，必须重新提交 Blob 交易，并增加费用，从而导致用户体验不佳。

此外，由于 EIP-4844 下的初始 Blob 市场不会有包含小费机制（例如 Blob 优先 Gas 费），这进一步加剧了用户体验问题，因为 Rollup 无法直接对 Blob 交易进行竞价。

我们看一个示例交易，并计算假设 10 wei 基础 blob 气体的等效 blob 成本。请注意，此示例假设存在有效的包含竞价机制，以便能够首先对 blobspace 进行竞价。

示例交易：

Calldata – 129,998字节（129,429非零字节），约消耗2,094,140气体，在10.56 gwei（10.55 gwei基础价格 + .01 gwei优先费）的情况下，费用为.022 ETH。

Blob – 128,000字节，约消耗131,072气体，在1 gwei（10 wei基础价格 + .99999999 gwei优先费）的情况下，费用为0.000131072 ETH。

计算得出的结论是，如果 Rollups 使用 Blob 市场，由于 Blob 基本费用较低，他们可以提交潜在 100 倍的出价，同时仍节省超过 150 倍的成本。较低的 blobbaseFee将允许汇总提供更具竞争力的包含出价，同时仍然节省成本。纳入费需要与该区块中现有的 MEV 机会具有竞争力，以补偿潜在的建筑商重组风险，因此即使出价高 100 倍也可能不够。也就是说，在没有 blob 预先确认的情况下。

使用 mev-commit 进行 Blob 预确认

在这种计时游戏中，blob 预确认的主要作用是制作提供者预先确认的 blob 列表，可在 mev 管道中使用。在 mev-commit 上，每个 preconf 提供者都会向 txs 发出自己的承诺。然后，提供者可以向其他人（例如区块生成器、中继器、定序器）授予对此数据的访问权限。preconf 列表对 mev 管道中其他参与者的数据可用性允许块构建器并行发送匹配的执行负载。可以利用这个概念来创建预配置的 blob 包含列表，或者让 type3 块空间由中继协作构建。

凭借预先确认的 blob 的高级知识，区块构建者可以在槽位开始之前开始使用 blob 构建未来的区块。这创造了定价基础，并为强大的期货市场奠定了基础，为汇总提供了更可靠的包容性和区块空间价格稳定性。此外，mev-commit preconf 出价为 rollups 提供了更可靠的价格发现机制，因为 rollups 可以实时更新其 preconf 出价，而无需重新提交整个 blob tx。

最后，捆绑 blob 并使用预配置投标允许汇总建立联盟。预配置出价可以应用于 Blob 交易包或聚合 Blob，允许 Rollup 与其他 Rollup 共享其投标能力和包容性，从而帮助稳定和发展以太坊 Blob 市场。

结论

总而言之，我们表明，Rollups的经济性正在变得更好，而新市场的出现则带来了从计时游戏到缺乏小费机制等额外考虑因素。虽然现在跳到我们强调的问题的解决方案阶段还为时过早，但我们可以轻松地与 PBS 参与者进行实验，因为 mev-commit 在 Holesky 测试网上处于活动状态。Primev 将收集有关 blob 对区块构建和提议者延迟的影响的数据，并希望揭示有关潜在行为模式的见解。

虽然经济和用户体验是预配置 2 类交易的主要驱动力；看起来 rollup 的包容性、可靠性和稳定性以及以 rollup 为中心的生态系统将成为在 EIP-4844 下预配置 blob 的重要原因。我们还将尝试使用 blob 预配置中继，它可以利用 blob 预配置和区块构建器协调来改善 Holesky 测试网上的 blob sidecar 延迟传播。我们邀请社区伸出援手并参与此实验，因为它将为整个社区提供潜在的解决方案。