如何從根源上解決高價Gas費

北京時間1月14日，協議實驗室提交FIP-0010提案。FIP-0010鏈下WindowPoSt驗證提案,WindowPoSt無需接受驗證即可上鏈，稍后鏈下驗證者可調用DisputeWindowedPoSt進行驗證。若驗證者發現錯誤扇區，可以獲得一定比例獎勵。FIP-0010提案旨在降低Gas費消耗，同時減輕Filecoin鏈上壓力。

此舉對于降低Gas消耗影響幾何，相信讀完本文你應該能得出答案。協議實驗室針對Gas費動作不斷，也能從側面說明Gas費漲跌對礦工成本的重要影響。礦工的主要成本是前置質押成本，封存算力燃燒Gas成本和贈送給礦工的打包交易費。據人人礦場APP顯示，截止1月14日上午11點，封存質押8.5952FIL/T（扇區生命周期結束后質押幣將返還礦工），新增GAS消耗8.3899FIL/T（包括封存算力的GAS和贈送礦工的小費）。這意味著新增1T算力達到了16.9851FIL，如果一枚FIL按照21美金算，那1T成本有356.685美元，折合2282RMB。

為什么Gas消耗如此巨大？

Gas費消耗來源主要是分為兩大類：

（一） 增長算力所消耗的GAS費用

消息提交上鏈的打包的費用，稱為基本燃燒費。算力封存（消息上鏈）首先需要進行復制證明。從下圖可以看出PreCommitSector(P2)和ProveCommitSector（C2）是最消耗Gas費的，P2和C2都是復制證明SDR的一部分。其具體概念在冰河實驗室的文章《硬件科普|Filecoin挖礦硬件配置》里可以詳細了解。這部分Gas費用將直接轉到F009賬戶，該賬戶是協議實驗室設置的銷毀賬戶，只能進不能出。基本燃燒費是固定。

加密數字藝術進入新的成長期 Cryptoart.ai平臺進入公測:根據17歲的少年藝術家FEWOCIOUS的消息，今年年初價值100美金的加密藝術作品“Moment i Fell in Love”，今天以25000美元的價格出售給了收藏家Eric Young。幾個月的時間，漲幅高達250倍，加密數字藝術已經進入了一個新的成長期。據悉，由LinkArt（LAR）基金會領投的加密藝術平臺Cryptoart.ai已進入公測，已有來自20多個國家的藝術家注冊并發布了加密藝術作品。Cryptoart.ai號召稱：“做中國首批加密藝術藏家，一起享受藝術品投資的魅力吧。”[2020/11/9 12:06:14]

給礦工的打包交易費，稱為小費。這部分交易費用，礦工可以自己設定限額。這里要引入一概念GasPremium，礦工為了讓信息及早上鏈，可通過提高GasPremium讓消息盡快上鏈。由于Filecoin主網性能的限制，一天Filecoin主網只能出2880個塊，按Filecoin瀏覽器計算，一個區塊大概可以容納300-400條信息。礦工為了讓算力盡快完成封裝，可選擇提高GasPremium。當打包交易費越高，該消息被打包的可能性更大。這導致了全網的Gas都水漲船高，陷入“死亡循環”。Filecoin主網的性能不足以支撐每日新增算力增量，導致信息堵塞，這就是Gas費暴漲的根本原因。

超額燃燒費。

協議實驗室會對超額的部分作出適當的懲罰，這一部分就是超額燃燒費。

(二)維持算力所消耗的GAS費用

時空證明階段的SubmitWindowedPoSt每半小時會提交一次，平均Gas消耗是占比最大。但是每半小時提交一次，消耗比例不大。

協議實驗室針對Gas費的提案

除了FIP—0010外，協議實驗室也提出了更多的提案以解決Filecoin的Gas費用問題。

FIP—0005是協議實驗室在2020年10月22日提交的技術型提案，該提案從PreCommitSector和Confirm Sector Proofs Valid中刪除了昂貴的礦工獎勵歸屬計算，釋放鏈帶寬，減少Gas費消耗，并降低礦工成本。

FIP-0007是2020年11月27日提交的提案，旨在通過三個較小的獨立提案，從性能和安全性方面改進Filecoin HAMT和AMT。該提案還將減少IPLD操作和序列化大小，在一定程度上減少Gas費消耗。

FIP-0008是Alex等人2020年11月4日提交的技術型提案。在Filecoin的gas費用構成中，ProveCommitSector是占比最大的高達近63%，之前的礦工PreCommit Sector方法僅支持一次性提交單個扇區。這樣的操作執行頻繁且需要消耗大量的Gas費用。該提案為礦工添加一種批量提交扇區預先承諾的方案，可以大大減少Gas成本。

12月16日，Filecoin主網發布Lotus新版本1.3.0，本次升級包括了協議實驗室最新改善Gas費的提案FIP—0009。FIP—0009提案將成功執行的WindowPoSt中原計劃燃燒掉的Gas費返還給礦工，從而降低網絡的Gas費消耗。

除提案外，Filecoin通過引入以太坊改進提案EIP-1559，降低Gas費消耗，詳情可查閱《Filecoin官方信息|Filecoin的EIP-1559》。

前文提到，Filecoin主網的性能不足以支撐每日新增算力增量，導致信息堵塞，這就是Gas費暴漲的根本原因。大多數區塊鏈項目都面臨過這樣的TPS性能瓶頸，包括BTC和ETH等主流項目。這里介紹一種常見的擴容方式，ETH2.0就是采用分片鏈的方式進行擴容。

用以太坊舉例：分片技術是將網絡中的節點分成不同碎片，各分片處理不同交易數據，每個片區內部共同處理同一交易事件，網絡中可并行處理交易大大提高網絡并發量。為了實現節點隨機分配和片區驗證者分配，需再建立一條單獨的區塊鏈（以太坊2.0中稱為信標鏈），負責執行維護整個網絡所需的操作。這種方式即為二次方分片，是通過網絡雙層設計增加交易量。具體地，將以太坊網絡上的節點分成100片，分片系統由主鏈上發布的校驗器管理合約（VMC）進行維護，每個片區都是獨立存在的，當以太坊中有交易時，只選擇其中一個分片處理，如果網絡內有M件事務待處理，現在每個節點只需要處理M/100件即可，之后這些打包的子區塊的數據組成一個主鏈上的區塊，相當于主鏈區塊容量擴大了100倍。

除了分片，常見的擴容方式還有狀態通道、隔離見證、閃電網絡、側鏈等等方式。值得一提的是，Juan Bent在meet up時提到了一句Filecoin可能會采用分片的形式進行擴容。

作為分布式存儲的明星項目和區塊鏈技術的落地應用代表，Filecoin可以說是最具傳奇色彩的區塊鏈項目。在2020年10月Filecoin主網上線后，Filecoin算力已經突破1.875EiB，數據存儲量的發展速度讓傳統數據存儲領域望塵莫及，其帶來的數據自主、可靠存儲賦予互聯網隱私和安全，是隱私數據存儲和冷數據存儲的絕佳選擇。技術創新的創新，需要參與者以更高的維度、更長遠的視角、更包容的眼光看待。相信隨著分片等區塊鏈擴容技術的完善，更多企業將采用IPFS&Filecoin分布式存儲數據，Filecoin的幣價必將持續上漲。

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