Filecoin 經濟模型GAS機制:天價燃料費GAS該怎么應對丨星際數據

燃料費用高昂，老礦工無奈紛紛停工，趁這個時機調整一下礦池，但擋不住新進礦工的涌入，繼續推高Gas費用。這個時候，大家就想問一句話，到底Gas費用能不能降下來了？什么時候能？怎么做？

Filecoin滿存算力產品是星際數據推出的Filecoin算力業務，專注于Filecoin挖礦。

每一次升級不少人都充滿期待，但是，事實并非如此。當前的升級并不能夠降低Gas消耗，也不能降低Gas費用。只是讓Gas費用更趨合理。

Gas費用能降下來嗎？怎么降？要說清楚這個事情，我們一步一步來。

燃料是什么？

在Filecoin網絡中，Gas是一條消息在網絡中執行所需要耗費資源的度量。這里所談的資源包括計算資源和存儲資源，也就是說，是執行一個交易的成本。比如我們說，某一條PreCommitSector消息消耗25,346,170Gas，也就是說，對于這一條消息，Filecoin通過處理這一條消息，改變網絡狀態，所需要花費的成本是2千5百多萬Gas。每一條消息都會需要網絡執行，都會消耗網絡資源，因此，都會消耗相應的Gas。比如時空證明WindowedPoSt一般消耗Gas的量是2億到5億；而復制證明ProveCommitSector消耗4千萬到6千萬以上。一般的轉賬消息由于處理起來比較簡單，消耗的Gas相對而言就少很多，大致在一百萬之內。

FilDA在Elastos Smart Chain上TVL達到600萬美元:3月17日消息，根據FilDA網站數據顯示，在其上線Elastos Smart Chain（ESC）的48小時內，TVL已突破600萬美元。目前，FilDA在多條鏈上的TVL總和達到6846萬美元。

FilDA是一個去中心化的無托管借貸協議，以為用戶提供優質的借貸產品和服務為宗旨，存借款總額高峰值突破21億美元。ESC是一個完全兼容的EVM鏈，提供了高性能、可擴展的智能合約執行解決方案。[2022/3/17 14:02:15]

每一條消息消耗的Gas數量與消息類型關系密切，比如證明消息消耗的多，這是因為其計算量大，同時也需要調用大量的狀態信息，比如Sectorcommits進行計算，所以消耗大。而轉賬無論是存儲還是計算消耗量都少很多。同時，同樣類型的消息的Gas消耗在不同的情況下也不盡相同。這是因為當時的網絡狀態不同，需要的資源消耗就不一樣。

舉一個簡單的例子，比如同時發送兩條轉賬，向新地址轉賬消耗的Gas就比向老地址轉賬要多，這是因為向新地址轉賬時，網絡需要首先創建這個地址，這就會多花費計算和存儲資源，所以消耗就更多一些。這樣一來，對于消息的發送者而言，發送消息的時候到底要支付多少Gas就比較難判斷了。這個時候，就需要做一個合理的估計。

Filecoin網絡全網有效算力為9.480EiB:據IPFS100報道，Filfox瀏覽器數據顯示，Filecoin網絡當前區塊高度為1043640，全網有效算力為9.480EiB，總質押量約為10335萬枚FIL，活躍礦工數為3025個，每區塊獎勵為24.2938FIL，近24小時產出量為346061FIL，24小時平均挖礦收益為0.0350FIL/TiB，目前FIL流通量為161542810。目前有效算力排名前三的分別為：f0127595（MetaverseInfras）以132.70PiB暫居第一，f0123261（LDPool）以115.11PiB位居第二，f0142720（RRM-雅典娜）以111.22PiB位居第三。根據Filecoin官方釋放規則，Filecoin將于2021年10月15號迎來第二次減產。[2021/8/22 22:29:31]

在發送的每一條消息里面，消息的發送者都可以為這一條消息消耗的Gas設置一個上限，如果執行的時候需要的Gas超過這個上限的話，消息就不被執行了。這個上限值就是消息發送者對此消息成本的一個估計和愿意支付的最大成本。這個估計很重要，尤其是在支持智能合約之后，有些消息的成本估計變得很困難，或者由于設計的原因出現bug，沒有上限可能導致消息發送者的巨大損失或者導致網絡安全問題。V丨hugoschan

ZSC智能鏈已支持LTC、BCH、EOS、XRP、ETC、FIL、DOGE、COMP、YFI等多種資產鏈上交互:4月30日消息，Zenith smart chain（ZSC）已成功與多種優質資產打通，支持參與鏈上交互。

?屆時，LTC、BCH、EOS、XRP、ETC、FIL、DOGE、COMP、YFI將作為跨鏈資產接入ZT智能鏈ZSC鏈，深度參與ZSC生態，支持DEX、借貸、流動性挖礦等多種鏈上應用場景。[2021/4/30 21:14:14]

一般情況下，大家對發送消息做一個估計，并在估計的基礎上加一個保險，用來設置這個上限：GasLimit。

燃料費用的計算？

前面提到了每一條消息都需要計算資源，通過Gas來進行度量。任何資源都是需要成本的，計算資源也一樣。Gas數量乘以一個價格，就是這條消息執行的成本了。燃料費用就是Gas的單價，比如說，Filecoin里面定義Gas的最低費用為100attoFil，也就是0.0000000000000001Fil.這種情況下，一條需要消耗4億（4e8)Gas的WdPoSt消息，需要的費用就是：

100attoFil*4e8=40nanoFil=0.00000004Fil

非常低了，基本上可以忽略。

但是，如果Gas的單價漲到4nanoFil，也就是0.000000004Fil，這是當前網絡的平均Gas費用單價，相對于最低的100attoFil來說，上漲了4千萬倍。那么這個時候同樣一條需要消耗4億（4e8)Gas的WdPoSt消息，需要的費用就是1.6Fil，這一下嚇人了吧。

Gate.io 已完成11月15日FIL代幣轉化分發，總量約1.3萬枚:據官方公告，Gate.io今日（11月15日）已經根據用戶FIL6持倉情況完成FIL分發，總計約1.3萬枚，用戶可在賬戶賬單明細中查看詳情。目前Gate.io已經支持Filecoin（FIL）現貨交易，充值提現，杠杠交易，幣幣理財，永續合約交易，三倍ETF交易等全線系列產品和服務。[2020/11/15 20:52:43]

在Filecoin的設計中，引入了EIP-1559的Gas費用調解機制，Gas費用分為兩個部分：1）基本費；2）小-費。基本費由網絡自動計算，反映網絡的擁堵程度或者說資源消耗情況，這部分費用會燃燒掉；而小-費就是消息發送者支付給礦工的費-用，通過支付費用希望礦工打包自己的消息。

當然，像GasLimit用來設置Gas消耗的總數量一樣；Gas的價格也可以設置一個上限，這個上限就是feeCap。意思是消息發送者愿意支付的Gas的最高單價。V丨hugoschan

結合上面兩個部分，我們得出結論，一個消息發送者愿意為她的這條消息支付的最高費-用是：

GasLimit*feeCap

也即愿意支付的最高Gas數量和最高價格的乘積。

為什么需要Gas費用？

一句話，為了網絡安全。無論什么系統，都有一個處理能力。對于去中心化的區塊鏈系統而言，因為有大量的礦工共同維護網絡，考慮的就是網絡的一般處理能力。如果需要處理的消息超過網絡的處理能力，網絡安全就會出現問題，至少對于Filecoin而言，其出塊就會受到影響，如果大量的消息擁堵，導致處理能力稍低的礦工很快被淘汰出網絡，網路會被處理能力最-強的礦工霸占。

Filecoin測試網當前總質押量約為940萬枚FIL:據IPFS100.com報道，filfox瀏覽器數據顯示，Filecoin測試網當前區塊高度為113368，全網有效算力為403.72PiB，總質押量約為940.58萬枚FIL，活躍礦工數為400個，每區塊獎勵為13.6882FIL，近24小時產出量為165360FIL，24小時平均挖礦收益為0.41FIL/TiB；目前有效算力排名前三的分別為：t01248（智合云zh）以25.03PiB暫居第一，t02770（時空云&靈動）以21.98PiB位居第二，t02775（STCloud-Linden）以20.21PiB位居第三。[2020/10/3]

通過Gas費用的調節，并同時輔助一些懲罰措施，來形成一個反饋系統，在網絡擁堵的時候調高Gas單價，在網絡空閑的時候調低單價，保障網絡的順暢。同時也可以防止垃圾消息泛濫和對網路的攻擊。具體的做法是，設置一個網絡處理能力值，在消息消耗Gas的總量超過這個值的時候，提高baseFee，低于這個值的時候，降低baseFee。為了快速調節，調節的方式是指數調節。這也是為什么大家看到Gas費用的改變非常快的原因。

最近兩次升級對Gas費用的調整有幫助嗎？

當Gas費用高企，很多人希望Filecoin團隊采取措施，降低Gas費用。這里有一個十分簡單的辦法，那就是人為調高系統的處理能力。但是這件事是不能武斷地就這么干的。如果設置的處理能力超過了網絡中節點一般處理能力的話，一方面提高了網絡進入的門檻，另一方面網絡的安全性就下降了。V丨hugoschan

那么為什么團隊不直接把Gas費用降低一些呢？到底有沒有辦法降低Gas費用呢？

前面講了一個理由，為了網絡安全，不能想怎么設置就怎么設置。必須要考慮網絡的情況和真實地反映消息的實際成本。但是，最近兩次升級不是都對Gas消耗產生影響了嗎？怎么回事。

現在來說一下這兩次升級。

V1.2升級調整了一些消息處理模塊的Gas消耗的值，這個調整的主要原因是之前的版本設置相對武斷了一些，這一次把它合理化。具體調整如下：

大家可以直接看到的就是，PoSt的驗證費用大大降低了。那么這對WdPoSt的消耗產生了積極的影響，更省錢了。但是，對存儲相關的操作費喲哦那個又都升高了。這是因為當網絡數據越來越多，存儲的消耗成本也越來越高，這之前對存儲的消耗哦估計不足，所以進行調整。這個調整后，大家看到的情況就是PreCommitSector和ProveCommitSector消息費用不降反升了。尤其是對于大礦工而言，增加算力時對存儲的訪問量更大，其消息消耗的燃料費更高。V丨hugoschan

所以，這一次升級并不是要調整燃料費，或者說降低燃料費，而是讓其更加合理。

V1.3的升級主要解決一個問題，WindowedPoSt的燃料消耗還是太大了。尤其是小礦工受不了。同時，這個消息是控制類的消息，不得不發。怎么辦，想一個辦法，是不是可以少燃燒或者不燃燒這部分。這個想法在前期討論中被提出來。當然還有很多其他想法，但這個想法目前實現起來相對比較簡單。最后成文為FIP009。這個升級僅僅調整的是WdPoSt的燃燒部分，但Gas消耗的計算沒有發生變化。

因此，任何認為通過這次升級能夠降低Gas費用的想法都是不現實的。

到底如何能夠降低Gas費用呢？

綜上所述，我們知道Gas費用涉及到系統的安全問題，與系統處理能力有關系，不能隨意調整。那么能夠做的就兩個方面：1）系統處理能力的提升；2）大家根據Gas費用自己掌握發送消息的節奏，對目前而言就是增長算力的節奏。

目前最為現實的，而且是持續比較現實的，Filecoin的參與者都需要考慮的就是無論算法如何優化，網絡性能如何增強，網絡還是會出現擁堵，因此，這些情況都需要靠大家共同面對和處理，這個部分不是開發者能夠解決的。這個燃料費本身就是為了調節，因此漲跌是正常現象，要平常心對待。這與現實的經濟生活是一樣的，靠市場調節。

另外，當Filecoin的生態越來越繁榮，Filecoin網絡的處理能力也需要進一步提升，不然較低的處理能力也會阻礙網絡和生態的發展。這部分的工作也是當前最重要的工作之一。目前已經在考慮的多個提案都與Filecoin網絡性能的提升有關，比如說：

●FIP007:提升HAMT和AMT的性能和安全性：HAMT和AMT是Lotus里面存儲狀態最主要的數據結構，其性能的提升有助于整個網絡性能的提升.V丨hugoschan

●FIP008:批量處理Pre-commitments：目前每個Sector的precommit都是一個單獨的消息。如果支持批量發送的話，可以省掉不少消息，對存儲的訪問和更新也可以一次性處理，因此可以提升性能.

●進一步，根據FIP008的思路，Prove-Commitments也可以批量處理。這個目前在處理上已經是批量處理了。但消息發送還是單獨發送。

●一些更加激進的方案：考慮到目前消息處理的資源消耗最大的都是驗證證明消息，也就是PoRep和PoSt。那么有一個想法，那就是干脆不驗證。這就大大節省時間了。可以極大地降低資源消耗。那么不驗證不是可以造假嗎？其實不然，類似于共識錯誤的懲罰。在考慮絕大多數人不會造假的情況下，考慮一個檢舉機制來防止造假。那么，只要有一些節點愿意在鏈下驗證，并進行檢舉就可以了。

何時可以看到上述想法實現？

根據目前核心開發組的討論，在新年假期之后，FIP007會進入下一個版本之中，發布的時間窗口可能在一月下旬；FIP008視實現情況在同一個版本實現或者放到下一個版本。

對于無需證明的激進方案，還有一些問題需要探討。比如說安全性問題，如果有人大量造假是否會帶來比較大的問題，對于檢舉者如何獎勵，檢舉的期限等等都還需要探索。這需要更長一些時間。

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