VIT:Vitalik提出多維EIP1559方案，優化gas模型并增加DoS保護

原文作者：VitalikButerin

以太坊虛擬機中的許多資源都具有以下屬性：它們對突增容量和持續容量有非常不同的限制。舉一些例子：

EVM使用量：區塊處理時間偶爾在2秒可能沒問題，但是每個區塊都花費這么長時間則會使保持節點同步變得非常困難區塊數據：客戶端有足夠的帶寬來處理2MB的區塊，但沒有足夠的磁盤空間來存儲它們見證數據：與數據相同的問題-客戶端有足夠的帶寬來處理中大型見證，但沒有足夠的磁盤空間來存儲它們填充的狀態大小：基本上沒有限制讓狀態在單個區塊中增加多少只要見證人可以處理它，但我們不能在每個區塊中都出現快速的狀態增長我們當前使用的方案是將所有資源組合成一個單一的多維資源，在處理這些差異方面做得很差。例如，平均而言，交易數據加上調用數據會消耗區塊中約3%的gas。因此，最壞情況區塊包含的數據比平均情況多約67倍數據。見證的大小是相似的：平均情況下的見證只有幾百kB，但最壞的情況下，即使進行了Verklegas改革，見證的大小也有幾兆字節，增加了10-20倍。

某地址4天前從Vitalik相關地址收到約999枚ETH:金色財經報道，據PeckShield監測，某地址（0x5567…31B1）4天前從Vitalik相關地址 (0xD04d…8fd7）收到約999枚ETH （相當于約164萬美元），該地址隨后將300枚ETH（約49萬美元）轉移到Bitstamp。[2023/9/7 13:23:47]

將所有資源硬塞到單個虛擬資源中會迫使最壞情況/平均情況比率變成基于使用情況，當基于使用情況的比率以及我們知道客戶端可以處理的突發限制和持續限制的比率非常不一致時，會導致非常不理想的gas成本。

本文為這個問題提出了一個替代解決方案：多維EIP1559。

假設有n個資源，每個資源都有一個突增限制bi和一個持續目標Si。我們希望任何單個區塊中的資源i的數量永遠不會超過bi，并且資源i的長期平均消耗等于Si。

Vitalik Buterin：以太坊目前最緊迫需解決的問題是實現更高水平的可擴展性:金色財經報道，以太坊聯合創始人Vitalik Buterin表示，節點的中心化是以太坊網絡面臨的最大問題之一，應該通過使節點的運行更便宜、更容易來解決。目前，5,901個活躍的以太坊節點中的大多數都通過Amazon Web Services (AWS) 等中心化網絡提供商運行，許多專家聲稱這使得以太坊區塊鏈面臨中心化故障點。

Vitalik Buterin表示，減少以太坊中心化的下一個最重要舉措包括，使文檔變得更容易，降低分布式質押的障礙，確保質押更安全、更廣泛；總體而言，抵押以太幣（ETH）變得更加方便。但最終，Buterin得出的結論是，對于整個以太坊來說，最緊迫的問題是實現更高水平的可擴展性。[2023/9/5 13:18:55]

解決方案很簡單：我們為每個資源維護一個單獨的EIP1559目標方案！我們維護一個基本費用向量f1...fn，其中fi是一個單位資源i的基本費用。我們設計一個硬性規則，即每個塊消耗的資源i不能超過bi單位。fi由一個targeting規則調整:

SKALE即將發布去中心化零知識證明解決方案Levitation Protocol:6月2日消息，以太坊側鏈 SKALE 開發人員宣布了一項 SKALE 改進提案，即，去中心化零知識證明解決方案 Levitation Protocol，旨在通過使全套 ZK 解決方案無縫連接到 SKALE 架構，并將 Rollup 連接到以太坊主網。該提案包括進一步的生態系統升級，增加了一個新的「Layer 1 Megachain」，稱為 SKALE G（G 代表木衛三，太陽系中最大的衛星）。

SKALE 開發人員計劃在未來幾個月內開始發布 Levitation Protocol 源代碼，之后將啟動公共測試網。Levitation Protocol 主網計劃于 2023 年第四季度推出。[2023/6/2 11:53:31]

為了在以太坊環境中完成這項工作，其中只有一種資源從父調用傳遞到子調用，我們仍然以gas收取所有費用。

流動性激勵解決方案Graviton與公鏈Sei達成合作:金色財經報道，公鏈Sei Network宣布與流動性激勵解決方案Graviton建立戰略合作伙伴關系，Graviton將幫助Sei提升開發能力并壯大其生態系統，Graviton團隊將會被優先考慮獲得Sei Network旗下5000萬美元生態系統基金的支持。（福布斯）[2022/11/26 20:46:43]

選項1：我們保持執行gas成本固定，保持當前的EIP1559；讓f1成為基本費用。所有“特殊”資源的gas價格變為fi/f1。區塊既有當前的gas限制，也有每個資源的限制b1...bn。優先費用的運作方式與今天相同。

選項2：gasbasefee固定為1wei。使用每種資源的gas價格變為fi。沒有區塊gas限制；每個資源只有b1...bn的限制。在這個模型中，“gas”和“ETH”成為真正的同義詞。優先費用通過指定百分比來運作；支付給區塊生產者的優先費用等于basefee乘以該百分比。

多維定價與背包問題異議

歷史上對多維定價模型的主要反對觀點是，它們對區塊構建者強加了一個困難的優化問題：區塊構建者不能簡單地按照每gas費用從高到低接受交易，他們必須不同維度之間平衡，并解決多維背包問題。這將為性能明顯優于庫存算法的專有優化礦工創造空間，從而導致中心化。

這個問題在兩個關鍵方面已經比以前弱得多：

礦工可提取價值(MEV)已經為經過優化的礦工創造了機會，因此stock算法的“船已經出港”以有意義的方式被優化。提議者/建造者分離(PBS)解決了這個問題，將區塊生產的規模經濟從共識層隔離開來。EIP1559意味著任何達到限制的資源都屬于邊緣情況而不是平均情況，因此樸素的算法只會在少數異常區塊中表現不佳。要了解為什么(2)是這種情況，我們需要注意一個非常重要的事實：在多維EIP1559中，每個資源的“松弛”參數可能遠高于2x。這是因為今天的2xSlack參數創建了一個突增/持續差距，該差距疊加在來自不可預測使用的爆發/持續差距之上，而在多維EIP1559中，松弛參數代表整個突發/持續差距。例如，我們可以將calldata使用量瞄準為~256kB，在此之上有一個8倍的Slack參數，并且仍然具有與今天相當的突增限制。如果見證gas成本不變，我們可以將見證大小綁定為又一約2MB，并且見證大小的Slack參數為約6倍。對240個最新區塊的調查表明，即使在4倍的calldataSlack參數下，這些區塊中只有1個會達到限制！

這顯示了多維EIP1559的一個很好的效果：它會使優先費用拍賣的邊緣情況更加罕見，并且更快地清除突增交易。

哪些資源可以多維定價？

我們可以從基礎開始：

EVM執行發送calldata見證數據存儲大小增長有了分片之后，也可以將分片數據添加到此列表中。這已經給我們帶來了很多好處，能夠支持更多的可擴展性，同時降低突增使用帶來的風險。

從長遠來看，我們甚至可以使定價更加精細：

通過讀取與寫入拆分見證按分支與塊分割見證單獨定價每個單獨的預編譯調用每個單獨的操作碼這樣做的主要價值在于它會增加另一層DoS保護：如果每個操作碼僅被分配，例如100毫秒的最大預期執行時間，那么如果攻擊者發現一個操作碼或預編譯的速度降低了10倍，他們只能將900毫秒的預期執行時間添加到塊中。這與今天形成鮮明對比的是，他們可以使用該操作碼或預編譯填充整個區塊，因此任何單個操作碼或預編譯減速10倍都可能使攻擊者創建無法在單個間隔及時處理的區塊。

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