GAS:Vitalik最新討論：存儲的分開定價和雙軌EIP1559

以太坊狀態模型的最大問題是：平均狀態增長與最壞情況狀態增長之間的巨大差異。

本文系Vitalik在以太坊研究者論壇里提出的一個最新討論，該討論是繼以太坊研究科學家BarnabéMonnot提出的關于EIP1559切實實施的思路進行的再次結合。

以下為原文翻譯，團隊對部分詞匯進行了批注及少許刪改。

作者：VitalikBurerin

編譯：白計劃團隊

特別感謝@barnabe在早期提出了類似的想法。

正如我在此前的《關于資源定價的立場文件》中詳細討論的那樣，以太坊中的Gas實際上是支付三種不同的資源：

1.帶寬

2.計算

3.存儲

Vitalik：以太坊需要改進的不僅是協議的功能，需要對應用程序和錢包進行深度改變:金色財經報道，以太坊創始人Vitalik Buterin發布《The Three Transitions》文章。Vitalik稱，當以太坊從一個年輕的實驗性技術過渡到一個成熟的技術棧，能夠真正為普通用戶帶來開放、全球和無需許可的體驗，堆棧需要大致同時經歷三個主要的技術過渡：向L2擴展過渡，每個人都轉向Rollup；向錢包安全過渡，每個人都使用智能合約錢包；向隱私過渡，確保保護隱私的資金轉移可行。

由于上述原因，這三個轉變至關重要。但它們也具有挑戰性，因為要妥善解決這些問題需要密切協調。需要改進的不僅是協議的功能；在某些情況下，我們與以太坊交互的方式需要從根本上改變，需要對應用程序和錢包進行深度的改變。[2023/6/9 21:27:01]

白計劃批注：《關于資源定價的立場文件》是一份區塊鏈資源定價的草案，其中Vitalik通過數學演算推論了相應的定價方式。

區塊鏈理賠平臺Vitraya完成500萬美元融資:金色財經報道，區塊鏈理賠平臺Vitraya背后的開發公司Vitraya Technologies宣布完成500萬美元新一輪融資，B2B風險投資基金StartupXSeed領投，Season Two Ventures、Cactus、Xceedance和Mankind Pharma家族辦公室等參投。Vitraya平臺使用區塊鏈和人工智能技術確保醫院、患者和保單數據的絕對安全，該平臺在涉及的私有區塊中保護數據的所有端點，并幫助參與各方可以安全無憂地進行互動。（businessworld）[2023/3/30 13:33:56]

該草案內容包含：價格與數量、社會成本曲線、首次和二次拍賣、可調整收費計劃、存儲維護費，以及包含為什么固定費用并未得到充分利用？

Swingby與Waves計劃將LTC、BEP-2代幣和隱私幣連接到Gravity:Swingby和Waves聯合力量來增強其鏈間基礎設施，并將LTC、BEP-2代幣和隱私幣連接到Gravity及其各種目標鏈。Swingby和Gravity宣布達成合作，重點是將兩個為跨鏈交互設計的基礎設施結合起來，共同構建鏈間DeFi。（Globe Newswire）[2020/9/1]

帶寬和計算是短暫的成本，存儲不像這兩個成本，它會超出短暫的限制。

在一個塊的時間內，一個節點可以進行多少次計算或下載數據是有限度的，一旦該塊通過，下載和驗證所需的量就達到了極限。塊的大部分都消失了。

而存儲是持續的成本。如果一個單獨的塊狀態增加了100MB，該塊當下可以處理好，但是一系列的塊將使以太坊無法使用。狀態增長的“爆發”影響可以忽略不計，但長期影響是最嚴重的，一旦建立的一個超大狀態就永遠給網絡增添了負擔。

金色財經現場報道 VR ALL ART首席執行官Vitomir Jevremovic：用虛擬現實和區塊鏈技術顛覆藝術世界:金色財經前方記者實時報道，第二屆全球金融科技與區塊鏈中國峰會于4月12日在上海召開，VR ALL ART首席執行官Vitomir Jevremovic在會上指出，藝術無國界，但是藝術市場有國界，由于運輸距離和本地市場等諸多方面的限制，藝術市場存在挑戰，藝術品投資流動性很差。區塊鏈技術的特性使得其可以提供金融交易支付的支持，保證上鏈藝術品的唯一標識、藝術認證和可追溯性，促進藝術品流通。此外，通過VR技術，將虛擬現實與區塊鏈技術結合還能打破距離限制，為用戶更好的瀏覽藝術世界提供可能。[2018/4/12]

不過，隨著狀態變為無狀態，狀態的長期影響會大大減少：狀態不會給網絡造成永久負擔，它只會負擔大約一年的時間，在那一年中，只有一小部分節點需要實際存儲那個狀態。但這種長期成本仍然是真實存在的，并且需要將其定價。

平均大小與最壞情況的存儲大小

在當前協議和狀態到期的改進協議中，對狀態建模的不足之一是平均狀態增長與最壞情況狀態增長之間的巨大差異。

考慮當前的協議。如今，該狀態的總大小約為5.5億個對象，約32GB。如果我們剔除上一年所有nottouched的狀態，那總量很容易下降一半以上。

現在，最壞的情況是什么？

合同代碼的創建按每字節200Gas的費用收費，因此，如果將一個區塊分成3個事務，每個事務創建一個合同，我們可以為12334800Gas+3*55000Gas來制作3個20558字節的合同，以增加合同創建的開銷。

這樣，在單個塊中，存儲大小可以增加20600*3=61800字節。

假設平均出塊時間為13.1秒1個，每年都有31556925/13.1=2408925塊，總的來說，狀態可以按61800*2408925=148871600381.67938字節增長，即約138GB。

這個差異約為10倍。

非常重要的是，消費者硬件RAM可以容納實際大小可能是16GB，而138GB則不能被存儲。

如果我們可以使最壞的情況接近平均情況，那就太好了。

雙軌EIP-1559

解決此問題的自然方法是對臨時成本和永久成本使用EIP-1559定價，但調整期有所不同。

對于臨時成本，價格可以一次調整10％以上。但是，對于永久性成本，將使價格調整慢得多。

如果我們采用AMM成本曲線機制作為基礎，對于存儲，我們可以考慮一條曲線，目標速率為每月1GB，而成本的增加取決于我們比目標高出多少：

例如，每超出目標1GB，存儲成本就可能翻倍。在這種情況下，存儲塊價格可能需要3天左右的才能翻一番。如果存儲增長超過10GB，則存儲成本將是正常價格的1000倍，在經濟上無法繼續存儲。

有兩種方法可以實現此目的：

1.用Gas購買存儲。也就是說，使用SSTORE創建新的存儲插槽，像現在一樣消耗Gas，但是消耗的Gas量將是可變的。這樣做的缺點是，它會形成激勵措施，用戶寧愿在Gas價格較低的周末補充存儲空間。

2.用ETH購買存儲。交易除了需要Gas外，還需要提供另一種資源，該資源將采用與Gas相似的機制，但參數不同。這樣做的缺點是使調用規則變得復雜，并且需要添加新的CALL操作碼。

請注意，這里有一個混合選項：

3.可以以ETH定價存儲，但以Gas收費。我們可以將用于擴展存儲的ETH排除在EIP1559Gas價格更新規則甚至是區塊限制范圍之外。

4.將Gas更全面地改造為三個概念：Gas，執行點和存儲點。1Gas=1wei;分配Gas的交易只是意味著它正在將其某些wei轉換為可用于支付資源的特殊形式。就call和subcall之間的傳遞方式而言，此形式的工作方式與Gas相同。

但是，AMM現在管理兩項成本：執行點成本和存儲點成本。當執行過程處理當前消耗N個Gas的操作碼時，它將花費N個執行點，這意味著需要N*execution_point_cost支付Gas。填充存儲槽需要1個存儲點，因此需要storage_point_cost充入Gas。

最后，還要注意，狀態限期的路線圖里有望刪除退款。這是因為技術原因：存儲插槽無法“變空”且資格獲得退款，因此只能將它們設置為零，并且零記錄必須保持該狀態，直到該時期結束并且該狀態可以到期為止。這大大降低了早期在存儲租金嘗試時遇到的復雜性問題。

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