用原生L2代币来支付交易手续费（zksync的原生代币）

原文作者：NIC Lin

原文来源：medium

这篇短篇文章会介绍L2让使用者用该L2的代币来支付交易手续费的优缺点。

先备知识：

知道Rollup的运作机制及Force Inclusion机制

Rollup的Force Inclusion机制介绍

这篇文章将会介绍Rollup的交易抗审查机制—Force Inclusion，并以几个著名Rollup的设计与实作为例。

L2几乎都会发行自己的代币，但绝大多数的实际用途都只是用来参加治理（Arbitrum、Optimism）。有些L2会提供质押L2代币的功能，例如Mantle及Manta。这些质押可以用来「决定谁可以排序交易的权力」、「决定生产零知识证明的权力」，或是用来「确保L2数据的数据发布特性（Data Publication）有被保障」，详细可参考官方文章或文件：StarkNet、zkSync、Mantle、Manta。

注：不过要注意「数据是否正确发布」是没办法被客观证明的，因此也就没办法进行惩罚，所以我个人对「为了数据发布特性而质押L2代币」的设计仍然存疑。数据发布特性的介绍可参考：

数据可得性重新命名：用Data Publication取代Data Availability

最近有人提出用「Data Publication」来取代「Data Availability」，避免DA这个词所造成的混淆。本篇文章将会介绍DA这个词所带来的混淆以及为什么要用Data Publication来取代Data…

那L2代币可以用来支付使用者的交易手续费吗？这么做有什么样的优点和缺点？

优点

增加代币用途，让L2代币不是只有单纯治理功能。甚至可以搭配EIP-1559机制去销毁L2代币，让L2代币成为通缩代币增加价值。

缺点

L2的数据成本还是以L1代币计价

Rollup Sequencer在上传数据到Ethereum上时，还是得以ETH支付手续费，所以Sequencer得要承担风险Rollup代币及ETH之间的价格波动风险。如果它在「收到Rollup代币」到「将Rollup代币兑换成ETH」的期间，Rollup代币价格相对ETH价格下跌，那就表示赔钱；当然反之则是赚钱，不过Sequencer未必会想再多承担一层风险。

注：如果该L2不是Rollup、不是上传数据到Ethereum而是改成上传到其他DA层的话，一样会遇到这个问题，只是ETH换成了该DA层的代币。像是Mantle或Manta都是将数据上传到其他DA层。

影响使用体验

如果L2只能使用自己的代币来支付手续费，会造成使用者的使用体验变差，因为使用者进到该L2就得想办法再换成该L2的代币。例如Polygon PoS，如果使用者第一次使用Polygon PoS，以为把ETH存进去就可以开始使用，使用者会发现ETH没办法用来支付手续费，而且他也没有用来付手续费的Matic代币，因此也不能把ETH换成Matic，所以他必须再一次在L1先换到Matic然后再把Matic存进Polygon PoS才能正常使用。

注：严格来说Polygon PoS是属于安全性较低的侧链（Sidechain）而不是L2，不过不影响这里举的使用体验的例子。

如果每个L2都这么做，那N个L2就会造成使用者N次麻烦。

L2互通多一层阻碍

如果L2都用自己的代币支付手续费，那L2之间的互通性（Interoperability）将会变得很差。例如单纯的L2跨链转账，使用者不能单纯地把ETH跨过去就可以顺利在目标L2上开始交易，他会遇到和前面Polygon一样的问题，所以他必须换成目标L2的代币，例如（假设）从ARB换成OP，而这还会受到ARB OP的流动性所影响。如果有N条L2，那流动性就要分割到N-1个池子，使用者也要兑换N次才能在N条L2上开始交易。更复杂的操作例如跨链借贷、跨链开仓、跨链清算，都隐含着要先跨手续费过去，等于每次都要支付一定成本在这上面。

或例如Optimism为互通性而打造的Superchain，如果Superchain生态里的每个Rollup都用自己的代币支付手续费，那就等于直接抵触Superchain的目的和愿景。

不过以上「使用体验变糟」及「L2互通性变差」的前提都是L2都「只」接受用自己L2代币来支付手续费。如果L2都开放让使用者可以选择以ETH或是L2代币支付的话，就不会有上述这两个缺点：使用者在做跨链操作时就以ETH为媒介，在L2上独立操作的话就以L2代币支付手续费。而StarkNet便是即将成为同时提供ETH或STRK来支付手续费的L2。

STRK做为交易手续费

StarkNet去年底宣布将会支持「以STRK代币支付手续费」的选项，使用者将可以选择以ETH或STRK来支付手续费，Sequencer（StarkNet称为Operator）会承担ETH STRK汇率变化的风险。那Sequencer要怎么决定一笔原本是0.1 ETH手续费的交易如果改成STRK支付的话要收多少STRK？

Sequencer的权力

不管在L1还是L2中，使用者的交易基本上都是指定一个他愿意付出手续费的最大值，例如在Ethereum、Arbitrum或Optimism等采用EIP-1559机制的链上，使用者都需要指定一个maxFeePerGas值，maxFeePerGas乘上gasLimit就代表这笔交易的手续费最大值。如果是在非EIP-1559（例如Bitcoin或是以前的Ethereum）的链上，使用者就是指定一个固定的手续费。

注：StarkNet虽然还没有EIP-1559，但一样也是指定一个maxFee值。

不管在哪一条链上，有权排序、收入交易的人（矿工、验证者、Sequencer等等）都有权力可以审查交易、不收入特定交易，但只要某笔交易被收入了，那笔交易最多就是被征收使用者指定的手续费最大值。

公开Oracle提供ETH STRK报价？

有些人会觉得要有一个公开Oracle来提供ETH STRK报价，这样在把0.1 ETH的手续费转换成STRK数量时才有一个公开公正的转换汇率。不过如同前面一段提到的，Sequencer可以不收入特定交易，但只要收入了，最多就是收取使用者指定的手续费最大值，所以重点是使用者指定了愿意付出的手续费最大值（不管单位是ETH还是STRK），剩下就是等交易被收入。ETH STRK的汇率是否公开根本没有影响，只要Sequencer想要，他都有手段可以将使用者的交易手续费收到满。

所以就不需要Oracle了吗？

Off-chain Oracle for StarkNet Sequencer

实际上还是需要Oracle，而且StarkNet也宣布会有Oracle来提供ETH STRK报价，只是这个Oracle会是在链下专为StarkNet Sequencer提供报价的服务。但我觉得Oracle不应该用在这个场景，后面会说明。

如果Oracle是在链下去提供报价给Sequencer，要怎么说服社群Sequencer真的是照着Oracle报价来计算STRK手续费？Oracle至少得公布他们的报价，让社群能比对Sequencer是否有如实按照报价计算，如果发现Sequencer没有如实参考报价，那社群至少可以提出证据来谴责Sequencer?。????♂?

如果Oracle的报价能写到链上或是整合进协议里，就能免除Sequencer作恶或失误的可能，不过这得牵涉到协议层的改动，所以或许目前这个作法是以尽力取信于社群的最大折衷做法了，毕竟StarkNet其实是可以完全让Sequencer自己决定的。反正如前述，使用者指定maxFee后剩下就是交由Sequencer决定了。

那Oracle在哪才会真的派上用场？

Force Inclusion机制

为什么Force Inclusion机制会需要Oracle？先不论StarkNet目前还没有实作出Force Inclusion机制，其他L2像是Optimism或zkSync都会在使用者在L1上执行Force Inclusion函式时，先向使用者收取L2的手续费。例如Optimism的depositTransaction函式会按照使用者指定的L2 gas limit去烧毁（消耗掉）相对应的gas，也就是收取L1 ETH的意思；zkSync的requestL2Transaction函式会算出L2交易的基本成本并要求L1交易要带上足够的ETH来支付基本成本。如果今天Optimism或zkSync也推出自己的代币支付手续费的功能，那Force Inclusion机制会有什么影响？

假设使用者从L1请求强制收入他的L2交易，但是L1收取的是ETH而L2手续费是用OP支付的话，要怎么计算该在L1收他多少ETH？如果没有公正的汇率，就有可能造成使用者付出超额手续费，等于是惩罚Force Inclusion使用者；或是造成攻击者滥用低廉手续费，都从L1去送交易而不是从L2。而这才是我觉得Oracle该派上用场的场景：让L1合约可以公正地计算Force Inclusion交易要收取的手续费。

不过L2可以规定Force Inclusion交易和L2交易都以L2代币计价（例如都收取OP），这样就不需要烦恼L1与L2手续费单位换算的问题。但要注意的是，仍然有一个成本是无可避免要以ETH计价的—数据上传的成本，所以使用者的Force Inclusion交易会变成要同时支付ETH以及OP，这可能造成一些使用体验上的摩擦，但这也是L2用自己代币支付手续费本来就需要面对的挑战。

总结

• L2发行自己的代币可以有不同用途，但如果将L2用于支付L2手续费会有什么样的优缺点？
• 优点很简单：L2代币会有一个明确实际的用途，如果搭配EIP-1559烧毁代币，可以进一步提升币价
• 但缺点也不少：Sequencer承担风险变大、使用者的使用体验变差、尤其跨L2的使用体验会糟上许多
• 不过如果L2保持ETH和L2代币都能用来支付手续费，那就不会影响到使用体验（单L2或跨L2）太多
• StarkNet是几个较知名L2中第一个计划开放以STRK支付手续费的L2，并会引进第三方Oracle项目来为ETH STRK汇率进行报价
• 而这篇文章的重点是放在介绍「Sequencer权力」及「Oracle真正适合的场景」
• 「Sequencer权力」：Sequencer在收入及排序交易这件事上的权利是非常大的，使用者没办法去挑战Sequencer的公平性，因为公平这件事是没办法在链上去证明的
• 使用者能做的就是指定好他愿意为他这笔交易付出多少手续费（maxFee、maxFeePerGas），剩下就是交给Sequencer并相信他了
• 「Oracle真正适合的场景」：正因为「只要Sequencer想要，它就可以将使用者手续费收到满」，所以L2交易引进一个Oracle来报价并没有太大用途，更多是让社群和使用者安心
• 真正有Oracle适合的场景应该是在L1上的Force Inclusion机制，因为Force Inclusion交易收取的手续费如果和L2手续费单位不同，且没有公正的汇率的话，就会造成无辜使用者付出超额Force Inclusion手续费，或是攻击者滥用低廉手续费，都从L1送交易
• 如果L2规定Force Inclusion手续费和L2手续费都用L2代币的话，就不需要烦恼汇率的问题，不过使用者的Force Inclusion交易就要同时支付「交易数据上传到L1的成本」及「L2手续费」，分别是以L1代币及L2代币计价。这会影响到使用体验，不过这本来就是L2使用自己代币支付手续费就必须面对的挑战