以太坊gas費用和EIP-1559提案

近幾個月來,以太坊的採用率以前所未有的速度增長。去中心化金融(DeFi)繼續快速增長,穩定幣在全球範圍內被採用,NFT也成為熱點話題。 以太坊的廣泛使用對其長期前景而言是一

近幾個月來,以太坊的採用率以前所未有的速度增長。去中心化金融(DeFi)繼續快速增長,穩定幣在全球範圍內被採用,NFT也成為熱點話題。

以太坊的廣泛使用對其長期前景而言是一個很好的信號。但從短期來看,以太坊正在經歷成長的陣痛,其交易費在2021年初飆升至新高。

CoinMetrics的最新報告分析了以太坊的費用機制,導致高手續費的因素,以及EIP-1559提案將帶來的變化,重點內容整理如下:

數據對比

2017-2018年牛市期間,以太坊平均交易費用最高觸及5.7美元。而在本輪牛市中,該數據發生了翻天覆地的變化:自2021年1月18日以來,以太坊的平均交易費持續保持在5.7美元上方,最高值甚至在35美元以上。

交易費增長的部分原因是以太坊價格的急劇上漲,隨著ETH變得越來越昂貴,以美元計價的交易費也水漲船高。但更多還是因為以太坊網路擁堵導致gas費用大幅上漲。

gas費用飆升

當前機制下的gas費用是浮動的,主要取決於用戶對區塊空間的需求。2020年夏季,由於DeFi崛起,gas費用飆升。去中心化交易、鏈上套利、流動性挖礦和新代幣發行的增長,都導致對交易優先權的競爭急劇增加,從而造成gas價格上漲。

2020年9月17日,在Uniswap進行UNI空投后,gas平均費用高達500 GWEI。2021年,隨著DeFi繼續升溫,gas平均費用再次飆升,而ETH價格急劇上漲也吸引了新一批的交易者和投機者入場。

區塊滿負荷

在PoW機制下,以太坊gas費最終是支付給以太坊礦工的,礦工通過交易費和區塊獎勵(即新發行的ETH)的組合來賺取收入。隨著以太坊費用的飆升,交易費收入現在佔到礦工收入的50%。

開採新區塊時,需要礦工確定要打包的交易。由於區塊容量限制,每個區塊只能包含一定數量的轉賬。因此,礦工自然會優先考慮gas價格最高的交易請求,以便賺取更多的利潤。

儘管設置較高gas費用的交易更容易被礦工優先打包,但仍不能保證迅速完成交易。如果有一定數量的用戶願意支付更高的gas費用,則該交易需要排隊等待確認。

當區塊持續滿負荷時,這種機制會帶來更多問題。由於交易發送方爭奪稀缺的空間,gas費用將被持續抬高。自2020年夏季以來,以太坊區塊負載一直保持95%以上。在2021年3月份,區塊負載已經高達97%-98%。

UNI空投造成gas費用飆升

Uniswap等DEX(去中心化交易平台)的鏈上交易機制有很多好處,但是也有一個缺點——拉高gas費用。在DEX上,更快執行交易通常會立即帶來經濟利益,因此許多DEX用戶願意支付高昂的gas費用。

上圖顯示了UNI空投前後的區塊gas費用。每個點代表單個區塊的平均gas費(GWEI)。圓點顏色表示每個區塊的平均交易費用,以美元為單位。隨著gas費的飆升,交易費短暫達到了12美元以上。用戶獲得UNI空投之後爭相在Uniswap上開始交易,對以太坊區塊空間資源的爭奪導致gas費用大幅上漲。

如果在2020年9月16日以200 GWEI的gas費用發送一筆交易,需要等待一天一夜,直至轉賬需求減弱,gas最終回落才能被礦工打包。

EIP-1559提案

在經歷了諸多爭論之後,以太坊改進提案EIP-1559已獲批准於今年夏天發布的倫敦硬分叉中執行。EIP-1559將從根本上改變以太坊的gas機制。Gas費用將從用戶設定轉為具有演算法計算的基本費用。此外,EIP-1559還將引入新的區塊目標容量機制,以防止區塊持續逼近最大容量。

目標區塊容量

與目前的固定最大區塊容量不同的是,EIP-1559將引入目標區塊容量機制,該機制旨在將區塊保持在50%的容量。在EIP-1559中,最大區塊容量將從12.5M gas增加到25M gas。但是目標區塊容量仍將保持在12.5M gas。區塊容量機制旨在通過調整基礎費用,將區塊保持在50%的容量。

基礎費用

EIP-1559將引入一種以演算法計算的價格,稱為基礎費用。交易發送者需要支付基礎費用,才能夠使其交易被打包進入區塊。

基礎費用根據前一個區塊情況進行計算,並且會根據區塊的負載情況而增加或減少。如果前一個區塊大於目標區塊容量(即50%以上),則基礎費用增加。若基礎費用不斷上漲,某些對費用較敏感的用戶將會減少或暫停交易,從而減少擁塞並導致區塊負載回落到50%。相反,如果區塊負載低於50%,則基礎費用會減少,從而使交易費更便宜。

基本費用將有效地使gas費用設定系統轉為自動化。基本費用將由協議本身來計算,而不是依賴基於當前gas費用估算的建議價格。

此外,基礎費用並非支付給礦工,而是永久銷毀(從供應中移除),從而有效地減少了ETH的整體供應。這將對以太坊的供應經濟模型有利,因為它將有效地減少ETH的供應通脹。如果費用總量足夠高,甚至有可能使ETH進入通縮。

上圖顯示了ETH當前的供應量(紅線)與交易費銷毀時的供應量(綠線)對比。這是對EIP-1559執行后的簡化模型預測(實際情況會更複雜)。總體來看,在EIP-1559推出之後,供應通脹將放緩。

但是,該提案也受到了一些礦工的反對,因為短期內將會減少礦工整體收入。經過一番激烈爭論,大多數主要礦池都(勉強)接受了向EIP-1559的過渡的事實。

這種基礎費用和目標區塊容量機制有望在較長時期內將區塊負載保持在最大容量以下,並緩解以太坊區塊鏈擁堵。但是,如果需求大幅增加,仍有可能出現大多數區塊最終接近滿負荷的情況。

小費

除了基礎費用以外,交易發送者還可以選擇提供額外小費。小費直接支付給礦工,類似於當前的交易費用。如果區塊接近滿負荷,支付高額小費將激勵礦工優先處理交易。

當發送交易時,用戶可設置費用上限。費用上限是發送人願意支付的最高費用,包括基本費用和小費。如果費用上限低於基本費用,則該交易將不會被打包入區塊中。如果費用上限高於基本費用,則差額將作為小費發送給礦工。

如果區塊保持滿負荷,則可能類似於當前的gas機制,礦工得到高昂的gas激勵。但是,EIP-1559的目標塊大小機制將有望使區塊在更長的時間內無法達到最大容量。

| EIP-1559能否減少gas費用?

EIP-1559是否可以有效解決目前的gas費用高昂的問題,使以太坊交易費變得很便宜?答案是否定的。

從根本上講,高額的交易費用是可擴展性的問題。如果以太坊每個區塊平均只能處理幾百筆交易,那麼只要dapp的使用量不斷增加,就將繼續推高交易費用。只要對區塊空間的競爭激烈,gas費用就將繼續保持高位。

儘管EIP-1559可能無法解決高額費用問題,但它可以使費用更具可預測性,從而有助於改善以太坊的用戶體驗。EIP-1559有助於減少gas費的差異,並使用戶更清楚地了解他們需要支付的實際費用。

想要真正地減少交易費用需要layer2解決方案的支持以及ETH2.0的最終實現。通過各種手段,可擴展性解決方案將增加每個區塊可處理的交易量,這將有助於緩解擁擠狀況造成的高額費用。

目前,Optimism、Loopring、Immutable X等layer2解決方案已取得了諸多進展。而且,由於EIP-1559引起熱議,以太坊2.0的實施甚至可能比計劃的要早。

總結

以太坊交易費已經達到有史以來的最高水平。DeFi的興起和對以太坊區塊空間的激烈競爭導致區塊滿負荷和擁堵,從而推高了gas價格。EIP-1559將有助於改善以太坊的交易費用用戶體驗,但最終可能無法解決gas費用高昂的問題。但是,以太坊可擴展性解決方案正在趕來的路上,這將是降低交易費用的真正長期解決方案。

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編譯者/作者:荒誕藝術家

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