頭條觀察 | 以太坊的Gas費用和EIP-1559提案

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

|   數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)發(fā)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(xù)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(wǎng)絡擁堵導致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，主要取決于用戶對區(qū)塊空間的需求。2020年夏季，由于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(fā)行的增長，都導致對交易優(yōu)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(xù)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(qū)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(qū)塊獎勵（即新發(fā)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(xiàn)在占到礦工收入的50％。

開采新區(qū)塊時，需要礦工確定要打包的交易。由于區(qū)塊容量限制，每個區(qū)塊只能包含一定數(shù)量的轉賬。因此，礦工自然會優(yōu)先考慮gas價格最高的交易請求，以便賺取更多的利潤。

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

當區(qū)塊持續(xù)滿負荷時，這種機制會帶來更多問題。由于交易發(fā)送方爭奪稀缺的空間，gas費用將被持續(xù)抬高。自2020年夏季以來，以太坊區(qū)塊負載一直保持95％以上。在2021年3月份，區(qū)塊負載已經(jīng)高達97％-98％。

|   UNI空投造成gas費用飆升

Uniswap等DEX（去中心化交易平臺）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(zhí)行交易通常會立即帶來經(jīng)濟利益，因此許多DEX用戶愿意支付高昂的gas費用。

上圖顯示了UNI空投前后的區(qū)塊gas費用。每個點代表單個區(qū)塊的平均gas費（GWEI）。圓點顏色表示每個區(qū)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空投之后爭相在Uniswap上開始交易，對以太坊區(qū)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(fā)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(jīng)歷了諸多爭論之后，以太坊改進提案EIP-1559已獲批準于今年夏天發(fā)布的倫敦硬分叉中執(zhí)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算法計算的基本費用。此外，EIP-1559還將引入新的區(qū)塊目標容量機制，以防止區(qū)塊持續(xù)逼近最大容量。

|   目標區(qū)塊容量

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

|   基礎費用

EIP-1559將引入一種以算法計算的價格，稱為基礎費用。交易發(fā)送者需要支付基礎費用，才能夠使其交易被打包進入?yún)^(qū)塊。

基礎費用根據(jù)前一個區(qū)塊情況進行計算，并且會根據(jù)區(qū)塊的負載情況而增加或減少。如果前一個區(qū)塊大于目標區(qū)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，從而減少擁塞并導致區(qū)塊負載回落到50％。相反，如果區(qū)塊負載低于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(tǒng)轉為自動化?；举M用將由協(xié)議本身來計算，而不是依賴基于當前gas費用估算的建議價格。

此外，基礎費用并非支付給礦工，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(jīng)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(zhí)行后的簡化模型預測（實際情況會更復雜）?？傮w來看，在EIP-1559推出之后，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(nèi)將會減少礦工整體收入。經(jīng)過一番激烈爭論，大多數(shù)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(qū)塊容量機制有望在較長時期內(nèi)將區(qū)塊負載保持在最大容量以下，并緩解以太坊區(qū)塊鏈擁堵。但是，如果需求大幅增加，仍有可能出現(xiàn)大多數(shù)區(qū)塊最終接近滿負荷的情況。

|   小費

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

當發(fā)送交易時，用戶可設置費用上限。費用上限是發(fā)送人愿意支付的最高費用，包括基本費用和小費。如果費用上限低于基本費用，則該交易將不會被打包入?yún)^(qū)塊中。如果費用上限高于基本費用，則差額將作為小費發(fā)送給礦工。

如果區(qū)塊保持滿負荷，則可能類似于當前的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(qū)塊在更長的時間內(nèi)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(qū)塊平均只能處理幾百筆交易，那么只要dapp的使用量不斷增加，就將繼續(xù)推高交易費用。只要對區(qū)塊空間的競爭激烈，gas費用就將繼續(xù)保持高位。

盡管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，從而有助于改善以太坊的用戶體驗。EIP-1559有助于減少gas費的差異，并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(xiàn)。通過各種手段，可擴展性解決方案將增加每個區(qū)塊可處理的交易量，這將有助于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，由于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(jīng)達到有史以來的最高水平。DeFi的興起和對以太坊區(qū)塊空間的激烈競爭導致區(qū)塊滿負荷和擁堵，從而推高了gas價格。EIP-1559將有助于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。 

聲明：投資有風險，入市須謹慎。本資訊不作為投資理財建議。