GAS:一文讀懂以太坊的Gas費用和EIP-1559提案

近幾個月來，以太坊的采用率以前所未有的速度增長。去中心化金融繼續快速增長，穩定幣在全球范圍內被采用，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絡擁堵導致gas費用大幅上漲。

金色財經CEO王瑜琨：金色財經正式成立香港站:金色財經報道，金色電音節環球行香港站6月28日在香港舉行，金色財經CEO王瑜琨在活動上表示，金色財經已在行業深耕七年，成為集行業新聞、資訊、數據等一站式區塊鏈產業服務平臺，致力于為用戶提供最好的產品和服務。而在香港加密新政后，香港正在逐漸形成ETF、合規交易所、加密項目、穩定幣等完整的Web3生態，為了更好服務Web3行業合作伙伴，金色財經正式在香港成立金色財經香港站。[2023/6/28 22:06:09]

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500GWEI。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。

數據：Uniswap上ARB單幣流動池TVL已超1600萬美元:3月23日消息，據相關頁面信息，Uniswap 上 ARB 單幣流動池 TVL 已超 1600 萬美元。其中 ETH/ARB 和 ARB/USDC 交易對流動性最為充裕，分別為 806 萬美元和 785 萬美元。

值得注意的是，由于 ARB Token 將于區塊高度 16890400 開放申領，目前 ARB 交易對流動性全部由單幣（ETH、USDC 等）提供。[2023/3/23 13:21:32]

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，交易費收入現在占到礦工收入的50％。

開采新區塊時，需要礦工確定要打包的交易。由于區塊容量限制，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。

比特幣礦企Cathedra Bitcoin：董事會已批準將部分已發行債券本金結算為公司普通股:2月22日消息，比特幣礦企Cathedra Bitcoin Inc.宣布，公司董事會已批準將部分已發行債券本金結算為公司普通股，相當于(i)結算時不超過總流通股的9.9%，以及(ii)將總額為2,500,000加元的債券本金結算為股份。該股票將以每股0.135美元的認定價格發行。

該債務是就公司于2024年11月11日到期的3.5%高級有擔保可轉換債券向某些債券持有人支付的，債券發行本金總額為25,000,000加元。（Business Wire）[2023/2/22 12:23:03]

盡管設置較高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愿意支付更高的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。由于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％。

與已倒閉的加密交易所QuadrigaCX有關聯的比特幣地址被喚醒:金色財經報道，與已倒閉的加拿大加密交易所QuadrigaCX相關的100多枚比特幣，總共有價值約170萬美元（240萬加元），在經過三年多的時間后，于上周末從被認為不受任何人控制的冷錢包中轉出。QuadrigaCX在創始人兼首席執行官Gerald Cotten去世后于2019年破產。據信，在Quadriga破產時，它欠數千名客戶近2億美元的各種加密貨幣。（coindesk）[2022/12/20 21:55:36]

UNI空投造成gas費用飆升

Uniswap等DEX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用戶愿意支付高昂的gas費用。

上圖顯示了UNI空投前后的區塊gas費用。每個點代表單個區塊的平均gas費。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空投之后爭相在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。

尼日利亞SEC不會計劃將加密貨幣納入改善數字資產交易方案:11月27日消息，在監管機構就保護投資者的標準達成一致之前，尼日利亞證券交易委員會(SEC)不會計劃將加密貨幣納入改善數字資產交易的方案中。尼日利亞SEC總干事Lamido Yuguda表示，由于加密貨幣交易所尚未進入推動其在尼日利亞交易所需的銀行平臺，“我們正在尋找能夠真正保護投資者的數字資產”，不一定是加密貨幣。

此外，Yuguda表示，SEC將促進對\"合理數字資產\"的投資，提供投資保護，并探索區塊鏈技術，以推進虛擬和傳統投資產品。“該委員會的職責是保護投資者，而不是投機，”他說，暗指加密貨幣的波動擔憂。（彭博社）[2022/11/28 21:05:42]

如果在2020年9月16日以200GWEI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后，以太坊改進提案EIP-1559已獲批準于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12.5Mgas增加到25Mgas。但是目標區塊容量仍將保持在12.5Mgas。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，并且會根據區塊的負載情況而增加或減少。如果前一個區塊大于目標區塊容量，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塊負載回落到50％。相反，如果區塊負載低于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費用設定系統轉為自動化。基本費用將由協議本身來計算，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當前的供應量與交易費銷毀時的供應量對比。這是對EIP-1559執行后的簡化模型預測。總體來看，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，并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，類似于當前的交易費用。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區塊中。如果費用上限高于基本費用，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，那么只要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。

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。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，這將有助于緩解擁擠狀況造成的高額費用。

目前，Optimism、Loopring、ImmutableX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。?

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