GAS:以太坊網絡最近“堵成狗”的四個原因和兩個解決方向

作者|秦曉峰編輯|郝方舟出品|Odaily星球日報

最近，一位小白用戶向我求助：“我的ETH轉了2天都沒成功，是不是錢太少，交易所不收？”好奇之下，我點開了他的轉賬詳情，很快便發現了問題。不是轉賬金額太少，而是礦工費太低，礦工不愿意「接單」，交易始終處于「未打包」狀態。

上圖可見，Gas費用僅0.000021ETH，本來就已經低于正常Gas水平；更何況目前以太坊網絡擁堵狀況愈發嚴重，更不會有礦工進行打包。舉個更形象的例子，在高峰期叫滴滴原來要100塊錢，你不僅不加價，還只愿意出50塊錢，司機接單的可能性微乎其微。通過這件事，我也意識到，很多人對以太坊網絡目前的運行情況并不了解，就連最基本的Gas設置也一頭霧水。下面，我將通過一篇文章，幫助大家詳細了解以太坊網絡的Gas費用及其計算方法。另外也將分析目前網絡的擁堵情況及其成因。

一、90%的Gas費被交易所“劫走”

Gas，中文譯名「燃氣」，是以太坊網絡運行的燃料。目前，以太坊網絡通過以太坊虛擬機運行，要想在EVM中運行指令——無論是轉賬、存儲或者是執行智能合約，都需要消耗燃料，用ETH支付。值得注意的是，這里的命令操作，其實是通過運行節點的礦工來進行的，交易必須由礦工打包才能廣播到全網。因此Gas可以看作是給礦工的傭金，Imtoken錢包這種工具也會直接將Gas費用標注為「礦工費」。Gas費用由兩部分組成：Gaslimit*GasPrice。Gaslimit，即用戶愿意為執行某個操作或確認交易支付的最大Gas量，至于花費這些Gas量是否能完成工作是不確定的，一般默認情況最少21000。GasPrice，指的是Gwei的數量，是指用戶愿意花費于每個Gas單位的價錢；決定交易被打包的優先級，一般根據自己的數據量和合約內容估計填寫。聽到這里，很多人一頭霧水，劃重點：Gas費用=Gaslimit*GasPrice；其中Gaslimit默認21000，GasPrice主要決定了你的Gas費用和交易打包的優先級。通常，用戶轉賬設置的GasPrice一般在10-20Gwei。比這一范圍小，礦工不會優先處理，交易始終處于「未打包」狀態；超過這一范圍，礦工優先處理，短則幾分鐘即可完成轉賬。既然Gas費可以明確算出來，那么，平常轉賬中交易所的要收取的Gas費用是否合理呢？下圖是我在某交易所轉賬詳情表：

數據：前十大以太坊錢包地址持有ETH總供應量的近35%:金色財經報道，根據Santiment的數據，前十大以太坊錢包持有ETH總供應量的近35%。2018年8月這一數字為11.2%。這些以太坊地址在過去五年中累計了近2800萬枚ETH，目前擁有以太坊流通供應量的34.6%。[2023/8/10 16:18:16]

通過上圖可以發現，交易所給我選擇了GasPrice=32gwei，因此交易被優先打包，轉賬速度很快。實際上，整個交易的Gas費只有0.000672ETH，但交易所收費是0.005ETH。換句話說，接近90%的費用被交易所“劫走”，這也是目前業內常態。舉這個案例，是為了讓大家更直觀地感受Gas費用，并試著自己獨立計算，少做冤大頭。

二、網絡堵塞，所以Gas上漲

上個案例中的交易打包失敗，在近期很常見。最近我在錢包中進行ETH轉賬時，也遭遇了類似的情況。當時系統還給出溫馨提示：Gasprice太低了，最好大于17gwei。于是我給了20gwei，但依然沒有成功，最后只能加價到40gwei才轉賬成功。

騰訊游戲部門發布多個Web3.0區塊鏈相關職位招聘信息 部分職位需應聘者熟知比特幣、以太坊等運行理論:金色財經消息，騰訊游戲部門發布Web3.0區塊鏈相關職位招聘信息，其中涉及區塊鏈底層研發工程師、區塊鏈智能合約開發工程師、區塊鏈前端開發工程師、區塊鏈數據開發工程師、區塊鏈數據科學工程師、區塊鏈產品運營—DAO中人等職位空缺。部分職位需要相關應聘者熟知比特幣、以太坊等區塊鏈網絡的運行理論等，熟練掌握EVM原理以及Solidity智能合約語言和開發庫，具有實際操作經驗等。（騰訊招聘網站）[2022/4/18 14:31:24]

而這種情況，在去年是很罕見的。整個2019年，Gasprice基本維持在10-20gwei。但到了今年，根據etherscan數據，從年初開始，Gasprice逐漸上升。特別是最近兩個月，Gasprice始終居高不下，維持在30gwei以上。

ethgasstation.info數據則顯示，過去24小時，超過80%的交易支付Gasprice在20-55gwei之間。

以太坊L2網絡總鎖倉量為59.1億美元:金色財經報道，L2BEAT數據顯示，截至12月7日，以太坊Layer2上總鎖倉量為59.1億美元。其中鎖倉量最高的為擴容方案Arbitrum，約24.5億美元，占比41.49%；其次是dYdX，鎖倉量為9.82億美元，占比16.60%；第三為BobaNetwork，鎖倉量為8.89億美元，占比15.03%。[2021/12/7 12:56:20]

正因如此，以太坊網絡Gas費用也處于上升趨勢中。從年初至今，Gas費用上漲近300%。其中，3月12日、3月13日大跌時，Gasprice一度達到80gwei左右，Gas費用也達到5000ETH。

造成Gas費用上漲的根本原因，是以太坊網絡利用率不斷升高，處于嚴重的擁堵狀態。Etherscan數據顯示，以太坊網絡利用率已經從年初的不到60%上升至90%以上；特別是近兩個月，始終維持在95%左右。

網絡利用率的上升，也就意味著剩余可利用空間的下降。在空間有限的情況下，對礦工而言，首先會選擇打包那些高Gas費用的交易，一些低Gas的交易就只能等待。過去三天，以太坊網絡中未處理交易始終維持在8-10萬筆。

聲音 | 以太坊開發者：當BTC市值不占主導時 加密將真正成為一個產業:以太坊開發者Evan Van Ness發推文稱，當BTC不再占據加密領域最大的市場份額時，加密將真正成為一個產業。[2019/10/29]

大量的未處理交易堆積在前，后來者要不然提高Gas費用獲得優先打包權，要不然就乖乖排隊。對于投資者而言，為了不錯過時機，一般選擇提高Gas費插隊。但這也“坑”了在以太坊進行開發的團隊，不斷增長的Gas費用和擁堵的網絡，提高了他們的研發成本。

三、交易量上漲，所以網絡堵塞

為什么以太坊網絡會如此擁擠？因為以太坊交易量在不斷上漲。Etherscan數據顯示，從今年年初至今，以太坊日交易量不斷走高，漲幅接近一倍。如下所示：

而促成交易量不斷上漲的推手，則來自四個方面。1.看漲買幣，交易活躍今年對以太坊而言，有一個重大的利好：Eth2.0階段零信標鏈即將正式上線。按照開發團隊年初的預期，今年第二季度有望問世。雖然按照以太坊一貫的調性，能否如期上線仍是一個未知數，但這并不妨礙投資者對以太坊的看好情緒。特別是隨著Eth2.0多客戶端測試網「Witti」成功上線以及階段1等工作取得進展，這種看漲情緒更是被轉化成實實在在的購買力。今年以來，ETH/USDT累計上漲接近90%，ETH/BTC累計上漲接近40%。Glassnode的鏈上數據顯示，目前有4000萬個地址擁有ETH，而今年初只有只有不到3000萬個，漲幅超過30%；過去兩年，ETH非零地址數量更是以近乎直線的趨勢上漲。

動態 | 以太坊未確認交易11381筆:Etherscan.io數據顯示，當前以太坊未確認交易11381筆，與此前相比未確認筆數有較大幅度下降，以太坊網絡擁堵情況有所改善。[2019/5/9]

隨著ETH2.0的問世，更多的投資者試圖囤積ETH參與其POS挖礦。我所在的以太坊社群，就有不少人買幣之后轉到自己的錢包，靜待即將到來的ETH2.0。2.USDT滿足了最多的支付需求很多人戲稱，USDT是目前以太坊網絡最大的應用，事實也確實如此。ethgasstation.info數據顯示，過去25天，USDT是以太坊網絡上GAS費用的最大貢獻者，累計花費超過1萬個ETH，遠超其他應用。只不過，相比第一季度，第二季度的USDT活躍度更高，背后的根源在于套利需求。Odaily星球日報此前也有報道，國外買家在第二季度開始囤幣，這也導致BTC/USD先漲，USDT與USD之間存在正溢價，套利盤進入購買USDT，于是USDT增發。僅僅過去兩個月，USDT增發了33億美元，單月最大增發18億美元，創下新的歷史記錄。其中，有15億美元的USDT是在以太坊上發行的。不斷增發的USDT，在市場中進行套利交易，也帶動以太坊網絡走向擁堵。3.旁氏騙局的興盛5月23日，TheBlock曾發表分析文章稱，龐氏騙局和金字塔計劃是現在以太坊交易費用的最大耗費者之一。

ethgasstation.info數據顯示，MMM、SmartWayForsage、MillionMoney2.0、EasyClub四個項目對Gas費的貢獻緊跟USDT。雖然消耗量遠不及USDT，但也是一筆不小的數字。而上述幾個項目，或多或少都有旁氏騙局的影子，基本套路一致：玩家入金成為會員，邀請其他人入金提升自己的等級和分紅，形成金字塔一樣的格局。一旦沒有新鮮血液進入，游戲即宣告終結，組織者再換個牌子重新割韭菜。目前市場復蘇，此類項目也源源不斷的涌現，在此Odaily星球日報提醒各位讀者注意風險。4.DeFi交易除了USDT以及旁氏騙局，DeFi也是交易量上漲的一個重要來源。3月12日，ETH價格下跌導致DeFi清算激增，曾一度導致網絡擁堵。DeFiPluse數據顯示，312大跌之后，DeFi市場活躍度開始回升，鏈上抵押價值不斷上漲，從5億美元上漲至10億美元，漲幅接近超過100%。

ethgasstation.info數據顯示，IDEX、Kyber以及dYdX位列Gas費用的貢獻榜前十。

四、說了這么多，以太坊能怎么辦？

解決以太坊網絡擁堵難題，實現擴容，也是開發者一直努力的方向。對于擴容，也有兩種不同的研究方向。一種是Layer1，強調單個節點不必并行處理每個操作，這也是分片背后的理念，由以太坊V神和其他科研人員所提出。所謂分片，即一個區塊鏈被分成許多不同的“片”，每個“片”都可以獨立處理交易。分片一般是指layer1的擴容方案，因為它是在以太坊的基層協議上實現的。ETH2.0就在階段一將引入分片。另外一種是Layer2，即減少鏈上主網交易，將一些其他操作擴展到鏈外，讓鏈外互動成為可能，這些互動在需要的時候仍然可以返回到主鏈。相關設計包括狀態通道、Plasma和Truebit。關于Layer1以及Layer2的詳細了解，推薦閱讀《還在糾結Layer1、Layer2？》。雖然方向不一樣，但最終殊途同歸。特別是近期，V神也公開表示，Layer2擴展初步部署“基本”成功，剩下的是細化完善和部署。我們衷心希望，以太坊的升級能緩解網絡擁堵和高手續費問題。

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