比特币区块链以其有限的区块空间和4 MB的区块大小限制，对计划利用比特币作为数据可用性层的Rollups（数据滚动处理解决方案）提出了严峻挑战。基于比特币的Rollups主要依赖零知识证明（ZK），计划每6至8个区块发布一次ZK证明及状态差异。然而，这种方法存在一个关键障碍——每次数据发布最多消耗400KB的区块空间，占用了整个区块的10%。

自2023年1月以来，比特币区块几乎达到满负荷状态。多个Rollups之间对区块空间的争夺可能导致比特币交易费市场出现紧张局面。为维持经济可行性，比特币上的Rollups将需要通过有价值的应用程序从交易费中获得足够的收入。本报告通过对以太坊ZK-Rollups的数据分析及比特币Rollups成本的预测，评估了Rollups在比特币上的经济可行性，并探讨了可能的替代策略。

比特币L1是否适合作为数据可用性层？

比特币的区块空间在所有区块链中属于最昂贵的，每字节的费用非常高。此外，比特币区块的大小被严格限制在4 MB，费用与交易的数据权重挂钩，使得任何数据密集型交易的执行成本都相对较高。例如，Taproot Wizards团队在区块774,628上进行的一笔4 MB比特币交易费用高达14.7万美元。

根据我们与构建ZK-Rollups团队的讨论，这些Rollups预计每6至8个区块（约1小时到1.2小时）将ZK-Proof输出和状态差异以铭文形式发布到比特币L1。这些铭文存储在交易隔离见证部分，允许任何运行比特币节点的参与者重建Rollup的最新状态。我们估计，每次发布数据需要占用400KB（0.4MB）的区块空间。

与以太坊和Celestia的每秒处理能力相比，比特币显然并未设计为数据可用性层（DA层）。

ZK-Rollups的验证成本：以太坊经验

以太坊的Rollup生态系统显示，ZK-Rollups因使用有效性证明而成为资本密集型操作。这要求证明者发布ZK-Proof以及每次L2状态更改的交易数据或状态差异。与仅在发生欺诈纠纷时支付验证成本的Optimistic Rollups不同，ZK-Rollups需提前支付验证成本，虽然前期成本较高，但实现了即时终结。

以太坊上的ZK-Rollups通过L2交易费收入来支付数据发布费用。例如，ZK-Sync Era从L2交易费中获得了6690万美元，总体运营表现高效，处理了超过4.176亿笔交易。

估算比特币上的数据发布成本

在比特币L1上，每6个区块发布400KB数据，费用低至10 sat/vByte时，每个数据发布的费用约为2,640美元。每月发布数据的总费用可能高达190万美元，而在50 sat/vByte的水平下，每月费用接近960万美元。由于比特币的费率环境日益不稳定，未来的费用估算变得更加困难。

Rollups需要从L2交易费中产生足够的收入，才能抵消高昂的数据发布成本。我们的敏感度表显示，如果比特币Rollup每月处理2000万笔交易，则需收取0.096至0.482美元的交易费，以实现收支平衡。

比特币DA的重要性

要使Rollup完全依赖比特币，它必须利用比特币实现数据可用性。尽管费用高昂，但利用比特币的安全性和去中心化优势是不可替代的。选择其他DA解决方案可能会引入额外的信任假设，影响其完整性和“比特币Rollup”身份。比特币的广泛节点分布和低门槛设置确保了其高透明度和去中心化。

展望

在比特币上使用ZK-Rollups进行数据可用性需要在L2交易费中产生约190万至960万美元的月收入，以应对10-50 Sat/vByte的费用环境。由于比特币区块空间的限制，Rollups可能面临区块纳入竞争的压力，可能需要通过L3环境或其他成本效益更高的DA层来解决数据发布问题。未来，比特币L1作为DA层的角色可能会影响Rollups的经济模式和实施方式。