EIP-1559是以太坊Gas的救星嗎？_BASE:以太坊

EIP-1559前以太坊gas費是怎么算的？

在以太坊中，交易所需的gas費計算方式是：

TransactionFee=GasPrice×GasLimit

其中GasLimit代表你愿意為這筆交易支付的最大gas量，這通常取決于交易的復雜程度。GasPrice指的是Gas的價格，即你愿意為每個單位的gas所支付的ETH數量。

目前以太坊費用機制使用的是首價拍賣模式。用戶需要向以太坊網絡提交出價。每當生成一個新的區塊時，礦工將把TransactionFee最高的那些交易打包進區塊里。每一筆交易都會按照它的出價來支付gas費。

我們通常說的“支付更多的Gas費”意思是增加某筆交易的GasPrice以獲得被打包的優先權。例如在Metamask中，有“慢”、“平均”和“快”這3個GasPrice選項供用戶選擇，用戶通過這個選項支付更高的GasPrice來加快自己的交易被打包。

問題在于，用戶與錢包都無法準確估計他們應該支付的gas費，事實上用戶總在支付高于他們本應支付的價格，來確保交易的順利進行。我們可以從下圖中看出，ETH交易費的平均值一直高于它的中位數，并且當網絡擁堵的時候差值尤其的大。

ETH交易費的平均數/中位數?(來源:CoinMetrics)

EIP-1559會改變什么？

EIP-1559可以稱作是以太坊歷史上最令人期待的提案之一。它對以太坊網絡的交易費機制進行了很大改造，主要可以概括為：

引入彈性區塊大小的機制，每個區塊的最大GasLimit被提升至原來的2倍，礦工可以在網絡擁堵的時候彈性地改變區塊的大小。

原本單一的交易費被更改為固定費用加上小費的模式，固定費用是必須支付的部分，并且會根據上一個區塊的Gas使用情況進行動態調整。且每個區塊的固定費用部分都會被燒毀，不會給到礦工。

以太坊社區正舉行電話會議討論EIP-1559的實施:據此前消息，2月26日22:00，以太坊貓牧人（Ethereum Cat Herders）組織召開社區電話會議，討論EIP-1559的實施。

會議的主要參與者為：以太坊社區的EIP擁護者研究人員，開發人員和礦工。小組將討論礦工對EIP提出的關注，討論相關的開發和研究更新，并回答社區提交的問題。

會議主持人為以太坊基金會社區經理Hudson Jameson。演講人包括：以太坊開發者Tim Beiko、以太坊開發人員Rick Dudley、EIP編輯Micah Zoltu、加密研究員Barnabé Monnot，Hasu和Georgios Konstantopoulos、客戶端開發人員Tomasz K.Stańczak、網絡升級協調員James Hancock、礦工Wang Chun（F2Pool），BitsBeTrippin（Independent）和Chris K.（Flexpool.io）以及社區人員Aftab（DC投資者）。詳情點擊原文鏈接。[2021/2/26 17:57:16]

彈性區塊大小允許礦工動態擴張或縮小區塊大小來處理暫時性的網絡擁堵。有了EIP-1559之后，每區塊的目標Gas限值還是15M，?但是最大Gas限值會從15M調整到30M。如果區塊中使用的gas量比目標gas限值少，那么代表網絡是不擁堵的，下一個區塊的固定費用會降低。如果如果區塊中使用的gas量比目標gas限值多，那么代表網絡是擁堵的，下一個區塊的固定費用會升高。我們會在下文仔細講解這種機制。總的來說，交易量的波動原先會轉化為交易費的波動，而如今轉化為區塊大小的波動。

區塊擁堵程度(來源:IOSGVentures)

EIP-1559引入一種新的交易費用機制，來解決首價拍賣模型中的問題。每區塊固定費用是“基礎費用”，給礦工的額外的激勵是“小費”。所以交易費變為：

Aave Genesis支持EIP-1559的實施 以改善以太坊網絡事務的用戶體驗:2月17日消息，AAVE表示，Aave Genesis支持EIP-1559的實施，以改善以太坊網絡事務的用戶體驗。

此前消息，一些以太坊礦工組成了一個卡特爾組織，以阻止一項目前存在爭議的提案EIP-1559的實施。[2021/2/17 17:24:00]

TransactionFee=BaseFee+InclusionFee

進一步分解：

TransactionFee=BaseGasPrice×GasLimit+InclusionFee

BaseGasPrice代表每個區塊的BaseFee里的Gas的單價，每個區塊的BaseGasPrice是固定的，而且價格高低由前一個區塊的擁擠程度來決定，

BaseGasPrice=PreviousBaseGasPrice?×?(1+k?×CongestionLevel)

其中CongestionLevel代表區塊的擁擠程度，PreviousBaseGasPrice代表上一個區塊的BaseGasPrice。k是調整速度系數，0<k<2。而根據EIP-1559的初始設定，k=1/8。擁擠程度會根據每區塊中使用的gas量是否大于目標gas限值來決定。

CongestionLevel=(PreviousBlockGas/UsedTargetGasUsed-1)

總結來說，我們可以看到，

0.875?×PreviousBaseGasPrice≤BaseGasPrice≤1.125?×PreviousBaseGasPrice

假設gas限值相同的情況下，

0.875?×PreviousBaseFee≤BaseFee≤1.125?×PreviousBaseFee

當網絡擁堵時，每過一個區塊后BaseFee最多會增加12.5%，BaseFee不斷增加直到用戶因為交易不再盈利而減少交易，所以這種機制可以緩解擁堵的網絡；當網絡不擁堵的時候，每過一個區塊后BaseFee最多會減少12.5%，BaseFee的下降激勵用戶增加交易。

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]

小費是用戶付給礦工加速交易用的。小費是可選項，可以設置成零。礦工仍然用首價拍賣模式來優先選擇有更多小費的交易來打包進下一個區塊。

通脹還是通縮？

以太坊每年的通脹率為4%，每個區塊會鑄造2個ETH作為固定區塊獎勵。在EIP-1559中，BaseFee里的ETH都會被燒毀，這會對ETH的價格產生通縮壓力。

區塊獎勵分解(來源:IOSGVentures)

倫敦升級和EIP-1559提案已經在區塊高度10499401部署在了Ropsten測試網。目前社區正在觀察EIP-1559的表現，以及gas費會怎么變化。最近，許多文章和評論都刊登了http://watchtheburn.com/這個網站的截圖，這個網站在監測有多少ETH被BaseFee燃燒掉。

分析：以太坊競價升級算法EIP-2593提案是以用戶為主導的策略:加密貨幣研究員hasufl和gakonst聯合發布了對EIP-2593 區塊空間市場提案的分析，分析稱，EIP-2593 更廣為人知名字是競價升級算法或者簡稱為自動扶梯，被稱為改進以太坊交易費機制的 EIP-1559 提案的替代品，因為在設計目標上有很大的重疊。在自動扶梯方案中，用戶繼續參與區塊空間的第一價格拍賣。不過每一筆交易都可以選擇為逐步提高的出價提供參數，從而為區塊生產者創建一個基于時間的拍賣，以便納入這筆交易。EIP-2593 引入了用戶必須指定的參數，包括用戶愿意為交易支付的最低價格、交易有效的第一個區塊、發送方為處理此交易愿意支付的最大價格、用戶愿意等待處理交易的最后一個區塊。EIP-2593 機制向交易中附加一個不斷升級的出價，以緩慢地測試最佳出價。從較低的費用開始，有助于避免支付過高的價格，因為礦工應以他們愿意接受的最低價格進行交易。不斷升級的價格確保了一筆交易最終被包括在內，前提是交易價格高于網絡 gas 費，有助于防止支付不足。不過自動扶梯算法比 EIP-1559 小得多，并且設計范圍不同。EIP-1559 拍賣范圍也相對較小，即使在目標重疊的地方，結果也很難比較。這兩個提案是相輔相成的，盡管不一定是在基礎層，但都應該贊同。現在自動扶梯算法已經被使用了，無論是用戶手動操作，還是在以太坊進行大量交易的專業服務公司的內部使用。這證明了自動扶梯是用戶的主導策略。因此，應該關注的不是自動扶梯算法是否有用，而是它們是否應該在協議內部或外部實現。[2020/6/25]

?Ropsten測試網上燒毀的ETH?(來源:watchtheburn.com)

截至目前，從區塊高度10499401到10512250，總共燒掉了88571個ETH。也就是說在12859個區塊中燃燒了88571個ETH，同時有2*12859=25698個ETH被鑄造。這意味著ETH確實因為EIP-1559變得“通縮”了！

動態 | ETC核心開發者就將EIP-161納入Atlantis硬分叉達成共識:據ETC核心開發團隊Medium博客消息，5月30日，ETC核心開發者在有關Atlantis系統升級的電話會議中就將EIP-161納入Atlantis升級達成了共識。據悉，以太坊平臺存在一個DoS攻擊漏洞，有人可以通過創建空帳戶來增加區塊鏈的大小。EIP-161可以通過低成本刪除空賬戶。刪除空帳戶會減少區塊鏈狀態的大小，從而提高網絡性能。[2019/6/1]

但是EIP-1559在以太坊主網上線后也會是這個結果嗎？我們覺得不會。

我們認為在Ropsten上之所以燃燒了這么多的ETH，是因為網絡有許多不尋常的連續的擁擠的區塊，這些擁擠的區塊將BaseGasPrice推到很高，并且持續了很長一段時間。一個很好的證明是區塊高度10503157到10504352，BaseGasPrice從98.45Gwei增加到了82851Gwei，在1195個區塊中增長了841倍。

Rospten測試網中區塊高度為10499401到10506825的基礎費用價格(來源:IOSGVentures)

這種情況很特殊，更像是開發者在測試網上做的極端測試。

主網上線后不會出現相同的情況，因為逐步提高的BaseFee會迫使需求不那么強烈的用戶不進行轉賬，進而把區塊大小恢復到目標大小，從而降低BaseFee。

以太坊社區的@barnabemonnot做的模擬展示了BaseFee到達一個峰值之后可能的走勢??

BaseFee模擬(來源:@barnabemonnot)??

我們預測當主網高度擁堵的時候，一個常見的規律會是幾個大型區塊后緊接著幾個小型區塊。高度擁堵的情況不會超過5分鐘，以太坊還是會通脹但是通脹率相對較低。

交易費會下降嗎？

EIP-1559主網上線之后，交易費會下降嗎？是的，我們認為雖然降低交易費并不是EIP-1559提案的最終目的，但是它確實會降低以太坊網絡的交易手續費。

首先，因為交易費被分為了BaseFee和小費兩部分。過去人們增加gas單價來加快交易被打包確認，整個交易費被增大。而現在改成通過增加小費來加速交易被打包，這并不會影響到BaseFee，BaseFee仍然只是反映著網絡的擁堵情況，小費則反映著用戶對交易能否成功的緊急程度，這兩個部分不會再混在一起了。因此用戶更清楚自己至少需要出多少交易費，用戶變得更加理性后會減少過度競價，這樣就能讓gas費降下來。

GasFee分解(來源:IOSGVentures)

第二，可變的區塊大小可以在交易量大的時候作為緩沖，把gas費的波動轉化為區塊大小的波動。所以當交易量激增時，gas費會比以前上漲得緩慢。

最后，EIP-1559上線之初BaseGasPrice會被設置為1Gwei，相較于最近20+Gwei的gas價格，這會在剛上線的時候把gas費短暫地拉低。

另一方面降低gas費并不是EIP-1559的目的。它的目的更多的是想要讓gas費的變化變得更加平穩，減少用戶過度競價，并且讓gas費有更高的可預測性。

錢包和用戶會怎么樣呢？

錢包對gas費不再是估算而是精準計算，因為現在可以準確計算出下一個區塊的BaseGasPrice了，用戶對交易費用的數額有更清楚的認知。錢包會顯示下個區塊的BaseGasPrice，并且允許用戶設置小費來加快打包。

錢包開始設計新的UI模板，以下是Metamask和Status的模板。

???

錢包頁面模擬(來源:@tvaneppsfromHackMD)

對用戶來說，最大的不同就是他們不再需要猜測交易費用的高低，他們不用去猜測自己付的交易費夠不夠高，能不能被打包進區塊；或者自己付的交易費用夠不夠低，有沒有白白多支付費用。現在BaseFee就像一個定價銷售，用戶只需要決定是否能夠接受這個定價。

用戶可以根據下一個區塊的BaseGasPrice來設置一個BaseGasPriceCap，即用戶愿意支付的最大BaseGasPrice。這么做的原因是當用戶進行支付時，可能已經有新的區塊生成因此BaseGasPrice發生了改變，而如果用戶設置一個稍微高一點的BaseGasPriceCap就可以讓他的交易在接下來的幾個區塊里被順利打包。BaseGasPriceCap和交易被打包區塊的BaseGasPrice的差額是會被退回給用戶的。

這就是說，即使用戶高估了下一個區塊的BaseFee，然后設置了一個過高的BaseFeeCap，他也不會過度支付BaseFee。例如下個區塊的BaseGasPrice是200Gwei，而用戶設置的最大gas價格是300Gwei，如果交易是被下一個區塊打包的，那用戶還是只需要按照200Gwei的gas價格來付費！這是一個對用戶友好度的大改進！

礦工會怎么樣呢？

毫無疑問，一些礦工會認為EIP-1559是一個壞消息。原本所有交易費都歸礦工所有，而現在只剩下小費會給到礦工，而BaseFee的部分會被燒毀掉，因此礦工們將會失去部分收入。

區塊獎勵流出方向對比?(來源:IOSGVentures)?

毫無疑問，一些礦工會認為EIP-1559是一個壞消息。原本所有交易費都歸礦工所有，而現在只剩下小費會給到礦工，而BaseFee的部分會被燒毀掉，因此礦工們將會失去部分收入。對于MEV而言，礦工在EIP-1559后仍然有調整交易在區塊中的順序的能力，所以MEV的基本面保持不變。

下圖是Flashbots基于MEV占比的礦工收入明細。我們假設對于一個非MEV交易，BaseFee通常會比小費多很多，所以下圖中大部分的橙色區域會被燒毀，小部分因為小費的存在而留下；而對于礦工MEV收益的部分，大部分MEV收益是來自于Flashbots里的searcher支付的打包費，和礦工通過往區塊里混入自己的交易得到的收益。被燒毀的BaseFee和前兩個部分相比十分小。所以下圖中大部分的綠色區域會保留，大部分的MEV收益仍會被捕獲到。

?礦工利潤分解?(來源:Flashbots)

從長期前景來看，EIP-1559給ETH帶來通縮壓力；ETH的價格升值最終會讓礦工受益。如果礦工在ETH數量上損失了25%，但ETH價格上漲了35%，礦工的美元收入仍然是不變的。

也有提案是說，與其燒掉所有的BaseFee，不如將其中的一小部分與礦工分享。總而言之，所有這些都可以根據EIP-1559的表現進行協商和調整。

EIP-1559會對Flashbots的使用有影響嗎？

Flashbots的用戶是通過EIP-1559引入的新費用機制競拍還是繼續使用Flashbots呢？新費用機制的小費部分似乎可以用于競拍。

Flashbots提供的一個重要的功能叫做pre-tradingprivacy，交易只有在被打包進區塊之后才會被公開。Flashbots使用首價密封投標拍賣的方式，所有用戶同時提交密封的交易包以及競價，沒有競拍者會提前知道其他人的交易包的內容和所出的競價。所以用戶不用擔心被搶先交易，因為他的交易是全程被密封著的。

因為無法提供pre-tradingprivacy，所以EIP-1559不能代替Flashbots。假設套利者提交了一個能夠盈利$100的交易進入內存池，并附上有90$的小費。這個交易在進入池子的時候就會被公開，其他套利者可以復制他的交易，并且提交一個新的有更高小費的交易，比如帶有$95的小費的新交易。于是新的交易會被打包進區塊，原來的套利者就因為被搶跑而失去了套利機會。EIP-1559沒辦法改變這種情況，無法給用戶提供搶跑保護。

沒錯，即使在EIP-1559上線之后，以太坊用戶還是會大量使用Flashbots，來尋找進入區塊無風險入口以及搶跑保護。

結論

EIP-1559引入了新的gas費機制，用BaseFee+小費的模式代替了單一的費用機制。以太坊區塊大小具有了彈性，由此將gas費的變化轉嫁為區塊大小的變化。在EIP-1559上線后，以太坊網絡的交易費會變的更低并且有更大的可預測性；ETH仍會是通脹的狀態但是通脹率會降低；以太坊網絡擁堵的情況會得到緩解；用戶體驗度會得到提升。這些改變會大大提升以太坊的可用性，并讓更多的用戶最終向以太坊傾斜。

雖然礦工短期會損失一些收益，但是長遠來看最終會享受到以太坊價格上漲帶來的更多收益。礦工依然擁有調整區塊中交易順序的自由，所以MEV的基本面并沒有被改變，但由于BaseFee的燃燒，礦工在MEV方面的收益會相應減少；EIP-1559不能代替Flashbots提供pre-tradingprivacy的功能，所以需要防止交易被搶跑的用戶仍然需要使用Flashbots。

EIP-1559已經在Ropsten測試網上線，之后會陸續登陸Goerli、Rinkeby和Kovan等測試網。在測試完備后，EIP-1559預計會在7月底進行主網上線。?

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