Vitalik：EIP 1559將緩解以太坊當前面臨的三大問題，新方案將更容易被礦工接受_TALI

注：EIP1559被認為是以太坊的下一個大手術，對此，以太坊聯合創始人VitalikButerin整理了一份FAQ，其首先介紹了以太坊當前使用的交易費用機制存在的三大問題，并介紹了EIP1559提案如何去緩解這些問題，此外他還對EIP1559的limit值設定進行了一個解釋，并針對可能出現的礦工反對情況提出了一個更改版方案。

1、什么是EIP1559？

EIP1559是一項改變以太坊費用市場的一項提議，主要的變動如下：

目前1000萬gas限額會被兩個數值所取代，一個是“長期平均目標”，另一個是“每個區塊的硬上限”；

交易需要支付一個基礎費用，該費用按區塊進行調整，目標是確定一個value值，使得區塊gas平均使用量保持在1000萬左右；

從本質上講，對于區塊空間需求的短期波動，我們的目標不是讓它都表現為交易費用的波動，而是讓某些波動轉化為區塊大小的波動。

2、為何說EIP1559是有利于以太坊的？

目前，交易費用市場存在著三大問題：

交易費用水平的波動性與交易的社會成本之間的不匹配：成熟公鏈因為具有足夠的使用量，因此區塊是滿的，因而這些區塊鏈的交易費用極易波動。在以太坊平臺上，最低的費用通常在2gwei左右，但有時會高達20-50gwei，甚至有一次超過了200gwei：https://etherscan.io/chart/gasprice。顯然，這會造成許多效率低下的問題。

數據：Vitalik相關巨鯨地址于2小時前將2013枚ETH轉入OKX:7月11日消息，據Lookonchain數據顯示，與Vitalik Buterin相關的0x9e92開頭巨鯨地址于2小時前將2013枚ETH（價值約合376萬美元）轉入OKX。據悉，Vitalik Buterin地址于2022年12月30日到2023年5月18日期間共計向0x9e92開頭地址轉賬22,300枚ETH（4160萬美元）。[2023/7/11 10:48:56]

第一價格拍賣機制的效率低下問題：有關詳細說明，請參見https://ethresear.ch/t/first-and-second-price-auctions-and-improved-transaction-fee-markets/2410。簡而言之，在當前的方法下，交易發送者發布一筆收費的交易時，礦工會選擇支付費用最高的交易，然后每個人都為其進行出價，在相關設計文獻中，這種方法都被公認是效率低下的，因此就需要復雜的費用估算算法，但這些算法通常也無法很好的工作，經常會導致多付費用。另請參見https://blog.bitgo.com/the-challenges-of-bitcoin-transaction-fee-estimation-e47a64a61c72，了解比特幣core開發者對當前費用估算法所涉及挑戰的描述。

無區塊獎勵區塊鏈的不穩定性問題：從長遠來看，總量有限的區塊鏈打算完全通過交易費用來回報礦工。然而，現有已知的結果表明，這可能會導致很多不穩定因素，比如激勵礦工挖取交易費用的“姊妹區塊”，打開更強大的自私挖礦攻擊向量等等。而目前還沒有很好的緩解措施。

與Vitalik Buterin相關的地址向0x9e92開頭地址轉入3500枚以太坊:5月10日消息，據Lookonchain監測，與Vitalik Buterin相關的0xD04d開頭地址向0x9e92開頭地址轉入3500枚以太坊，Vitalik Buterin從2022年12月30日至今已向0x9e92開頭地址轉入17800枚以太坊，價值約3300萬美元。[2023/5/11 14:55:48]

而EIP1559具有以下這些優點：

它緩解了由于費用波動導致的社會成本不匹配帶來的經濟效率低下問題。這里有一個相當微妙的經濟論據，請參閱https://ethresear.ch/t/draft-position-paper-on-resource-pricing/2838中提及論文的第16-20頁，以了解詳情。從直覺上看，這種費用調整機制在短期內看就像是一個固定費用，而從長遠來看，它代表著一個上限。MartinWeitzman在1974年撰寫的論文中提出的論點表明，在基本上公鏈會并存的背景下，固定費用可能要比設置一個上限要更好。

它用一個固定價格的銷售來代替拍賣，從而消除了第一價格拍賣機制的低效性，并使費用估算變得非常簡單：如果你能支付得起，則計算下一個區塊的費用f，否則就不用。

它創建了一種類似于永久性區塊獎勵的機制，從而緩解了僅收費區塊鏈的許多不穩定問題，而無需實際永久發行。

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]

3、現在的費用市場真的那么低效嗎？

是的，在常規區塊中，平均gas價格和第十個百分位數gas價格之間的差異,約為中位數的3倍和均值的5-8倍。人們不必要支付過多的錢。

而沒有多付的每個人，都會遭受1-2分鐘，甚至更長時間的延遲，而這種延遲實際上并沒有使任何人受益。無論給定的負載單位，是在時間N，還是在時間N+60到達鏈上，鏈的總負載都是相同的。至少在正常情況下，參與者在費用市場機制中“表達低時間偏好”并沒有實際的社會效益，這是純粹的無謂損失。而如果有更多的交易被立即納入進來，我們都會過得更好，而這是EIP1559所允許的。

4、在市場需求量大的時期，EIP1559是否會對節點和礦工造成過大的壓力？

RNS.ID：Vitalik Buterin獲得帕勞共和國RNS.ID數字身份證:1月5日消息，帕勞共和國數字身份證RNS.ID團隊發推表示，以太坊創始人Vitalik Buterin已正式獲得RNS.ID數字身份證。[2023/1/5 10:23:30]

即使在短期內，EIP1559最多也就把區塊大小增加2倍。每一個“滿區塊”會增加1.125倍的基本費用，因此一系列恒定滿區塊將每20個區塊增加10倍的gas價格。因此，這種重鏈負載的持續時間實際上不會超過~5分鐘。

請注意，目前由于區塊生產速度的差異，大約每?63888個塊會隨機發生一次持續5分鐘的雙負荷時期。因此，EIP1559的引入，不會給系統帶來任何前所未有的負載。

此外，gas限制僅為1000萬，而不會更高，這在很大程度上是合理的，這并不是因為硬網絡限制，而是出于對長期性質的一種擔憂：

更高的叔塊率帶來的中心化風險：如果叔塊率飆升至20％，則將大大有利于聯系良好的大型礦池；

限制狀態大小；

短時間離線后難以同步；

在這三種情況下，重要的不是在很短的窗口期內的容量上限，而是長期的平均容量。叔塊率在奇數小時內為2%，在偶數小時內為18%，對上述三種情況都有相同的影響，因為叔塊率始終為10%。由于EIP1559仍將長期gas使用量限制在每個區塊約1000萬的平均值，因此它不會影響長期平均值。

Vitalik Buterin：FTX事件為加密貨幣提供了教訓:金色財經報道，以太坊聯合創始人Vitalik Buterin在接受采訪時表示，FTX事件是一個\"巨大的悲劇\"，但區塊鏈技術很穩定，以太坊社區中的許多人也將其視為一直相信的事情的驗證，即中心化的任何東西都是可疑的，公開透明的代碼高于個人。此外，VitalikButerin還表示，加密貨幣要充分發揮其潛力還有很長的路要走。（彭博社）[2022/11/21 22:11:15]

5、與現狀相比，使用EIP1559之后，高使用率的情況下會是什么樣的？

考慮一個“數學上理想的峰值”，然后就有了價值N*1000萬gas的交易，其中每一筆交易都有很高很高的gas價格，并且所有的交易都被廣播了。

在當前的費用機制下，這將導致以下的情況：

接下來的N個區塊被專用于填充新優先交易；

在那之后，其他的交易，以及人們在峰值之后發送的交易，都會按gas價格從高到低來依次實現；

一名普通用戶需要等待超過N個區塊；

現在，我們再考慮使用EIP1559的情況：

接下來的N/2個區塊專門用于填充新的優先交易，而這些區塊的gas量是正常區塊的兩倍；

如果發送的其他所有交易的gas價格上限均等于舊的gas價格，那么接下來的N/2個區塊將是空的，之后一切都會回復正常。但實際上，更高優先級的交易將設定更高的gas價格上限，并首先被區塊納入，然后再是其他交易；

前者的情況下，普通用戶必須等待超過N個區塊，而后者的情況下，普通用戶等待的則是N/2個區塊。

因此，即使包括峰值之后的“恢復期”，在此期間，區塊容量將比正常情況小，大多數交易也會更快地被區塊鏈納入。

下面是一個非常粗略的模擬，電子表格源在這里。

6、在出現更大、更長時間的峰值下，EIP1559能做什么？

能做的事不多。基本費用會上升，開始會有一段很短的時間，一些交易會更快地進入，但之后，費用市場將像在“普通條件”下一樣運作，只是在一個更高的收費水平上。EIP1559的主要好處是，當費用較高時，常規收費市場效率低下的危害會顯得更大，因此擁有一個運行良好的費用市場會變得更加重要。

7、為什么是限制=目標值*2？為什么不是乘4或8？

超過2是很容易的。限制/目標的比率越高，EIP1559的費用市場效率收益就越大。這取決于我們愿意接受的短期峰值有多嚴重，2倍是一個相當保守的數字，我們甚至可以在啟動時以2為倍數，并隨著時間的推移增加這個倍數，但前提是在出現短期峰值的情況下，網絡能夠運行良好。

8、為什么礦工會納入交易？

該EIP包含一個交易發送者可包含的“tip”費用，該tip費用將發送給礦工。而它有兩個功能：第一，如果突然出現比預期多得多的交易，礦工們將首先包含tip費用更高的交易，因此基于費用的優先級機制會作為一個備份存在。其次，它補償了礦工挖出叔塊的風險。

計算出補償叔塊風險的tip費用水平約為0.8gwei。

這個tip費用是獨立于基礎費用的，因此用戶可自信地通過客戶端實現設置1-1.5gwei，并期望他們的交易被礦工接受。

9、礦工們就沒有動機進行合謀，通過使所有區塊的容量都不足一半來壓低基礎費用嗎？

一般來說，這種策略的有效性是有限的，因為除非幾乎所有人都串通好了，否則未被納入區塊的一筆交易將包含在下一個區塊中，因此此操作對長期基礎費用的影響可以忽略不計。

然而，礦工能做的是一種“壟斷定價”。假設交易發送者愿意支付一些額外的費用，以避免延遲一個區塊。礦工可拒絕接受不包含最低tip費用T的交易。他們會損失一些費用，但如果發送者重視你將成為下一個礦工的可能性，并充分考慮他們的交易而增加費用，則礦工有可能從中受益，但總的來說，這種策略嚴重不利于礦工。

請注意，即使采用這種策略的礦工成功了，在增加收入的幅度上，其他的礦工會高于其自身，因此這不是一個中心化向量。

這不會使基礎費用降到零，相反，它會達到一種平衡，即基礎費用仍然是大部分費用，而小費tip則占據剩余的費用。這是因為，除非礦工是串通好的，否則礦工將承受不納入交易的全部成本，而只會從更高的tip小費中獲得一些好處。

如果社區仍然認為礦工采用這種策略的風險過高，我們可以將EIP1559的部分收入引導到一個池中，從中抽取一小部分用于增加礦工的區塊獎勵。這確保了礦工從高基礎費中獲益，進一步降低了這種攻擊的可能性。

以下是一份擬議的EIP變更示意方案：

將帳戶0x35定義為FEE_SMOOTHING_BUFFER，并定義FEE_SMOOTHING_CONSTANT=8192；

在區塊獎勵中添加一個附加項。設smoothing_reward=FEE_SMOOTHING_BUFFER.balance//FEE_SMOOTHING_CONSTANT。將smoothing_rewardwei從FEE_SMOOTHING_BUFFER轉移至block.coinbase；

應用該區塊獎勵規則后，來自區塊的EIP-1559費用的1/2會被添加到FEE_SMOOTHING_BUFFER的余額中。其余部分會被燃燒掉；

請注意，在權益證明的背景下，最好執行秘密leader節點選舉，以及對早期披露的懲罰，以防止驗證者僅接受高tip費用，并從中獲得全部好處，因為交易發送者將很快知道哪些驗證者正在創建區塊。

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