EIP 1559：這可能是2021年以太坊最值得關注的提案_GAS

編者按：本文來自幣圈百科，作者：一棵楊樹X，Odaily星球日報經授權轉載。眾所周知，在去年DeFi熱潮起來之后，以太坊網絡的平均Gas價格就開始明顯飆升，Gwei破100近乎成為常態，個別情況亦不乏400以上的極端情況，單筆交易成本甚至高達十刀以上。

就在最近，專門針對交易費用機制改革的EIP1559提案，在2018年7月被V神提出兩年半之后，終于也將進入關鍵的大區塊測試階段，據稱很可能在今年年中前后實現部署。相信不少朋友都對于“EIP1559”有所耳聞，但對其究竟是什么，又會對以太坊接下來的發展產生怎樣的影響，可能卻不甚了解，作為可能是2021年以太坊最值得關注的一個提案，今天就帶大家來徹底搞懂EIP1559。什么是EIP1559?它主要是為了解決什么問題？

以太坊網絡的平均Gas價格一路水漲船高，最直接地肯定就是昂貴交易費用之下的糟糕用戶體驗，這幾乎成為咱們普通用戶在使用以太坊時的“不可承受之重”，明顯不利于以太坊網絡的健康發展。與此同時，這種狀況倒讓以太坊礦工賺的盆滿缽滿：目前以太坊每個區塊收益平均約為8ETH，而在其中系統區塊獎勵為2ETH，剩余6ETH均為手續費收益，也就是說手續費收益超區塊獎勵3倍，而在2018年僅為當下均值的10%。這種交易手續費遠高于區塊獎勵的狀況，其實會給以太坊網絡的安全帶來風險。當交易費變成礦工收入的主要部分時，因為交易費自身的巨大波動，礦工出于逐利，算力投入也隨之波動，那么網絡的安全性也會隨之波動，從而增大以太坊網絡被51%攻擊的風險。

以太坊開發者：擴容解決方案EIP-4844的Devnet 3將于11月30日發布:11月25日消息，以太坊開發者、Arbitrum研發團隊的terence.eth發推稱：“今天，我們正在密切合作，在Capella 硬分叉之上重新構建EIP-4844，添加所有新的網絡更改，并集成新的KZG庫。我們很高興為EIP-4844啟動Devnet 3，計劃于11月30日發布。Arbitrum完全支持EIP-4844并且相信以Rollup為中心的路線圖。由于它將通過降低數據gas費用從4844中獲益，因此會有很大的協同作用。”

據悉，EIP-4844由Coinbase、Prysm以及Worldcoin的開發人員聯手測試、實施和發布，該提案建議用proto-danksharding代替擴容解決方案Danksharding。該提案致力于在尚未實際實施任何分片的情況下，部署構成完整Danksharding規范的大部分邏輯和交易格式及驗證規則。Arbitrum開發商Offchain Labs于今年10月份收購了Prysm核心工程團隊Priysmatic Labs。

此前今日早些時候消息，EIP-4844等8項EIP納入時間未定的以太坊上海升級考慮范圍，讓EIP“考慮納入”(CFI) 意味著開發人員將致力于制定這些提案，并將通過開發者網絡(Devnet) 的測試運行它們。然而，不能保證所有這些提議最終都會被納入上海升級。[2022/11/25 12:34:03]

數據：EIP-1559交易占比超55%，SegWit達到該水平用時兩年:8月27日消息，據歐科云鏈鏈上大師數據顯示，EIP-1559于2021年8月5日上線，該模式交易占比超過55%。而比特幣網絡升級SegWit（隔離見證）于2017年8月25日上線，目前用于約80%的比特幣交易。SegWit花了兩年時間才達到EIP-1559的水平。[2021/8/27 22:40:55]

V神就曾專門針對手續費用不斷飆升的現狀發推，稱交易費用的持續高企可能威脅以太坊的安全性，同時強調“EIP1559提案可解決這一問題”。所以為了提升以太坊的用戶體驗，同時確保以太坊網絡的安全，緩解網絡擁堵、降低交易手續費就成了重中之重。不過要想徹底明白EIP1559解決方案的關鍵，我們首先還得需要回顧一下以太坊網絡的交易費機制。眾所周知，在以太坊網絡中的一筆交易費=Gas*GasPrice，其中:Gas即該該筆交易消耗的總Gas數量，一般每筆交易需要消耗的Gas數量都是固定的；GasPrice即該筆交易中我們為每單位Gas所愿意付的價格，所以它是直接決定礦工是否愿意快速打包該筆交易的關鍵；而目前的GasPrice主要就是一種“競拍”游戲——每個以太坊區塊的GasLimit容量固定，也就是坑位有限，那么自然誰出價高，誰的交易就優先被打包進區塊確認。從博弈的角度講，這種“競拍”模式下，在擁堵時因為沒有足夠的參考信息，只能進行主觀上模糊的費用估算，大家自然會為了確保自己的交易能夠快速被優先打包確認，將自己的GasPrice不斷調高以超過其他待打包的用戶。同理，其他人也會競相調高，這樣彼此之間反復“喊價”，某種程度上形成了“惡性的競拍競爭”，使得此時的GasPrice偏離正常范圍，從而造成高手續費的困境。

70%以太坊客戶端已對以太坊倫敦和EIP-1559升級做好準備:據ethernodes數據顯示，以太坊倫敦和EIP-1559將會在8月5日升級，目前距離升級還有約1天3小時，已完成以太坊倫敦和EIP-1559升級準備的以太坊全網客戶端數量為1148個，占比70%，包括：Geth（759個）、Openethereum（313個）、以及Erigon（71個）、Nethermind（4個）、Besu（1個）；尚未就緒的以太坊全網客戶端數量為493個，占比30%。[2021/8/4 1:33:54]

可能有朋友會說，那就增加坑位，直接提高每個以太區塊的GasLimit不就完了？也不是沒有這樣做過，以太坊的GasLimit其實已經不止一次擴容了。2019年9月以太坊網絡GasLimit從800萬增加到1000萬，而在2020年6月，再次從1000萬增加到1200萬，但事實證明單純地增加區塊容量本質上并不能解決問題：以太坊目前的區塊其實并不是每時每刻都在擁堵，進行種菜耕作的“科學家”們最清楚，在清晨等空閑時段并不擁堵，GasPrice也相對合理，甚至只有擁堵時的1/5，只是在遇到UNI空投之類的需求時才會出現這種撞車的“競拍擁堵”狀況。數據層面也佐證了這個看法，市場對區塊空間的需求其實是動態波動很明顯的——大多數時段的區塊其實處于半滿的狀態，而剩余的區塊則塊塊爆滿也不夠滿足需求。說白了，“競拍”模式下，在大家的交易需求撞車時，這種惡性競爭只會起到“雪中不送碳反而加冰”的反向效果，導致“堵時更堵，但照樣有低費用、非擁堵時刻”的畸形情況出現。同時區塊的無限制擴大也會導致運行全節點的負擔加重，同樣并不利于以太坊網絡在去中心化層面的發展。所以嚴格意義上講，如何解決現有情況下擁堵以及高手續費的痛點，關鍵在于提高以太坊區塊網絡利用率——均衡市場上實時的用戶交易需求，錯峰安排，類似對以太坊網絡全時段“削峰填谷”式的調節，而其中的關鍵之一自然就在于對“競拍”模式的改革。講到這里可能大家已經對EIP1559的解決思路有了一個猜測了：EIP1559的方案，有點類似于電力局將白天、晚上的電價根據需求分別標價——白天電力需求旺盛，電價就會標高一點；晚上電力需求冷淡，電價就會標低一點。這樣通過明明白白的標價，從利益角度讓用戶自己權衡，如果確實需求強烈，那就按標出價，讓所有的交易都盡可能支付相同的費率，這樣就杜絕了因為信息差而出現的畸形惡性競拍，按照官方解釋：EIP-1559是一個對以太坊交易機制進行優化的機制，旨在使以太坊網絡上的交易費用更加可預測，解決當前「按需付費」的收費模式問題。那么，EIP1559的機制設計具體是怎樣解決手續費和擁堵問題？EIP1559具體如何解決手續費和擁堵問題？

觀點：NEAR協議搶先實施EIP-1559 但效果可能適得其反:開放性網絡平臺NEAR Protocol （NEAR）已于近日迎來主網。該網絡目標是與以太坊競爭，爭奪智能合約開發者。與此同時，NEAR也采用了EIP-1559提案，而根據加密貨幣研究員Hasu的分析表明，NEAR所采用的設計可能存在嚴重的錯誤，這會導致市場有強烈的動機來規避其目前的機制，從而產生適得其反的效果。EIP-1559大大改變了當前以太坊的費用模型，其帶來了很多實質性的好處，其中之一是使用戶更容易預測費用，幾乎完全消除了出價過高的情況。乍一看，NEAR完全是復制了以太坊的EIP-1559。

例如，以太坊中每個區塊的最大費用變化為12.5%，區塊時間大約為12-13秒，而在NEAR中，每秒區塊時間的最大變化為1%。但再細看，NEAR所實施的EIP-1559有兩個大的不同：1.用戶無法在協議中打賞（激勵）區塊生產者；2.它向智能合約支付基礎費用的30%。綜合考慮，NEAR的解決方案不僅不能改善結果，反而會使結果變得更糟。通過禁止向區塊生產者支付費用，NEAR的解決方案會鼓勵形成一個交易優先權的“黑市”。通過向應用開發者增加一個強制租金，其只會強迫應用向用戶退款，甚至可能在此過程中破壞它的EIP-1559。（Deribit Insights）[2020/10/20]

V神在2018年7月發布的文章中，詳細說明了EIP1559這個交易費市場改革提案的細節安排，它把用戶支付的交易費分成了兩個部分。一部分是由協議確定并交由協議處置的“BaseFee”(基本交易費)，另一部分則是支付給礦工的“小費”，而前者是必須的且明碼標價的“準入門檻”，后者才是和當下類似的“競拍模式”：當網絡不擁堵時，大家只需要支付由協議確定的明碼標價的“基本交易費”，就可以將自己的交易打包；當網絡擁堵時，支付由協議確定的明碼標價的“基本交易費”的用戶中，再根據各自“小費”的大小來確定打包次序；也即網絡不擁堵時，總費用=“基本交易費”；網絡擁堵時。總費用=“基本交易費”+“小費”，這樣在大多數情況下，用戶只需決定是否支付費用，而不再決定出價多少，降低了“惡意競拍”的可能。不過可能聽起來會很抽象，但如果抽絲剝繭地解構EIP1559，其實核心要義就是通過動態調節機制來進一步優化以太坊網絡利用率，從而達到降低平均手續費、緩解網絡擁堵的問題。而這個動態調節機制，主要分為兩個模塊：Gas價格機制+“基本交易費”費用銷毀。1.Gas價格機制EIP-1559根據以太坊網絡目前的區塊使用情況，設定了一個平均區塊大小限制：一個1000萬Gas/區塊的均衡目標，一個2000萬Gas/區塊的硬頂上限。在此基礎上，EIP1559引入的“BaseFee”(基本交易費)和“小費”概念就有了用武之地：首先，網絡會實時以1000萬Gas/區塊為均衡狀態，根據需求量來調整“基本交易費”，也就是說“基本交易費”是一個每時每刻都在進行動態調節的”準入門檻“，目標是讓區塊的使用率維持在均衡狀態。具體就是當區塊小于1000萬Gas/區塊時，“基本交易費”會逐漸下調來增加需求；而當區塊超出1000萬Gas/區塊時，“基本交易費”會逐漸上調來減少需求，以達到理想的1000萬Gas/區塊。這個變化的幅度由距1000萬Gas/區塊的“距離”而定，但每個區塊上下浮動的程度均不超過12.5％。舉例來說，當一個區塊的利用率高于1000萬Gas/區塊時，“基本交易費”會升高為原來的112.5%；相反，如果利用率低于50%，“基本交易費”會降低為原來的87.5%。

聲音 | Eric Conner：下周將寫文章解釋關于EIP-1599中礦工小費等問題:EthHub創始人Eric Conner此前提出了EIP-1599，認為這一提案可以 “修復” 當前以太坊手續費市場上的諸多問題。10月24日，Eric Conner發推稱，人們似乎對EIP-1599存在一些疑問，尤其是關于礦工的“小費”。下周將寫一篇FAQ文章來澄清任何疑惑。據悉，EIP-1559主要由三個部分組成：1. 將區塊Gas上限由800萬調整到1600萬；\u20282. 給每個區塊都設定BASEFEE（字面意義為“基本手續費”），在同一區塊中打包的交易都以BASEFEE作為Gas Price；并且，BASEFEE會根據此前區塊的GAS利用率動態調整，如果利用率低于50%，則降低手續費，如果利用率高于50%，則提高手續費；然而，這些手續費并不會交給礦工，而是會被協議銷毀掉；\u20283. 除了由BASEFEE確定的手續費以外，用戶還可以自定義給礦工的小費（tip）。\u2028據Eric解釋，把手續費燃燒掉是為了防止礦工通過發交易來操控BASEFEE。[2019/10/25]

12.5%的變動幅度聽起來可能沒有直觀的感受，但上圖就是該動態調節“基本手續費”的效果展示圖：假設在第0個區塊的基本費為10Gwei，那一筆典型的21000Gas的交易成本為0.0005美元。按照動態調節機制，只要接下來10個區塊的需求全都爆滿。超過2000萬Gas/區塊，那交易成本就會增加至0.02美元，而100個區塊后交易成本將增加至657美元，這無疑是指數級的動態調整。這樣由于礦工打包交易所需的補貼幾乎不隨需求量而變化，不堵的時候費用固定，堵的時候明碼標價的高“基本交易費”直接篩掉了一部分不迫切的用戶。而需求迫切的用戶只需額外支付較低的“小費”，因此這就能在一定程度上避免因為大家集體參與“競價”而導致的高手續費用。2.“基本交易費”費用銷毀同時也為了杜絕以太坊礦工出于自己利益最大化的角度考量，從而將每個區塊的的這個“BaseFee”(基本交易費)參數調高，所以在EIP1559的設計中，“基本交易費”這部分收益不再由礦工獲取，而是協議銷毀。這樣的話每一筆“基本手續費”的產生都會直接燒毀，減少全網ETH供給量，等于為所有持幣人帶來了“通縮紅利”。當然對礦工群體而言，“基本手續費”被燒掉會降低的打包意愿，即便所有著急發送交易上鏈的用戶，可以提升交易里的“小費”激勵礦工盡快打包自己的交易，但在網絡不堵的時候，“基本手續費”燒掉了，也沒有“小費”，礦工的收入等于是直接只剩區塊獎勵了。不過這也解決了V神提到的網絡安全問題——“基本交易費”被燒掉，相比“小費”，區塊獎勵在礦工收入中的占比再度提高，從而降低了之前提到的“51%攻擊”風險。總體來看，EIP1559本質上屬于“削峰填谷”的調節，而非分片、Rollup這種Layer2層面對以太坊實實在在的擴容，所以無論將來分片、Rollup等如何發展，EIP1559理論上都是在經濟模型層面對當下以太坊交易費用機制的有益革新。EIP1559對以太坊的影響尚是未知之數

EIP1559中，“基本交易費”、“小費”的設置，以及“基本交易費”的協議銷毀，無疑是對現有以太坊經濟機制的根本改變，肯定會直接沖擊礦工等利益相關方，帶來很多新生變量，所以EIP1559自推出以來，圍繞它的爭議其實也從來都沒有停止過。最直接的就是雖然“基本交易費”是明碼標價的，但“小費”依舊是競拍模式，那礦工未嘗不會盡力降低“基本交易費”，然后讓“小費”市場回歸最高價拍賣模式，用戶依然需要通過競價的方式讓自己的交易被打包到鏈上。V神在前不久的采訪中曾表示“eth1和eth2的合并在一年內很可能無法實現”，這也就意味著在接下來一到兩年的時間里，以太坊大概率還是持續目前的底層狀態，那EIP1559的部署也就有了相對迫切的需求。頗有意思的是，雖然以太坊上的部署實施目前看起來還是遙遙無期，但Filecoin已經將EIP-1559納入其核心協議，當下每天因網絡交易而消耗的FIL約為10萬-15萬。到目前為止，EIP-1559的“基本手續費”機制在將網絡容量保持在百分之百的目標上做得很好。

總之，EIP1559作為從根本上改變以太坊經濟機制的全新嘗試，將來能夠給以太坊帶來的影響，目前有期待也有爭論，在尚未全面經過測試之前，都更多的還屬于未知之數。EIP1559的主要推動者TimBeiko最新也在Discord上直言，“EIP-1559現在還未做好全面實施的準備”，但無論如何，"EIP1559"將會是以太坊在2021年最值得期待的變化之一“，讓我們一起等待今年盛夏的消息。

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