EIP-1559是以太坊Gas的救星嗎？_ETH

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。

EthHub聯合創始人：一旦EIP-1559實施，第1層上的每筆DEX交易都必須以ETH支付gas費用:EthHub聯合創始人Anthony Sassano在推特上表示，一旦EIP-1559實施，每次有人通過DEX賣出ETH時，都會對ETH看漲。為什么？因為第1層上的每筆DEX交易都必須以 ETH 支付gas費用，而這些費用中的大部分將被燒毀。我們發明了看漲的賣盤；核對了熊市。[2021/8/2 1:29:01]

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：

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)

數據：部署EIP-1559的測試網已經銷毀大約700ETH:以太坊客戶端OpenEthereum開發者創建了一個可視化ETH費用銷毀的門戶網站，以監控EIP-1559被部署后，每個區塊總共銷毀多少ETH。數據顯示，測試網已經銷毀大約700 ETH。

據悉，當EIP-1559被部署時，如果存在交易，ETH將在每個區塊中被燒毀。

此前消息，對于以太坊測試網進行倫敦升級的時間，Ropsten定于區塊高度10399301（6月9日），Goerli定于區塊高度4979794（6月16日），Rinkeby定于區塊高度8813188（6月23日），主網仍定于7月14日進行升級，在第一個測試網成功分叉后，再確定主網客戶端升級區塊。[2021/6/16 23:41:13]

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。

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。

以太坊開發人員修復一個EIP-1559重大漏洞:來自瑞典的以太坊核心開發人員Martin Holst Swende發現EIP-1559中的一個重大漏洞，由于EIP-1559沒有限制用戶用于加快交易速度而支付的最大金額，因此，攻擊者可以插入一個高得離譜的數字來壓倒網絡，即使他們沒有資金支付小費，最終大量虛假的交易可能使網絡不堪重負。開發人員已經向EIP-1559添加四項檢查，并修復了該漏洞。（decrypt）[2021/5/30 22:57:01]

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。

?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！

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。

以太坊核心開發者：EIP-1559重點在于改善用戶體驗和解決Gas市場的低效問題:以太坊核心開發者eric.eth發布推特稱，EIP-1559需要上一堂歷史課，因為它現在有點修改了。在2019年初，其對以太坊費用的第一個價格拍賣模型非常糟糕，感到十分沮喪。eric.eth認為這是大規模采用的第一道障礙。這種挫敗感純粹是一種用戶體驗。這與銷毀（burn）費用的想法無關。在缺乏回應和理解了V神的論文后，我明白了那是最好的選擇，并聯系了V神。然后我們一起寫了EIP-1559。值得注意的是，銷毀基本費只是論文和medium文章中的一個技術性的旁注。其重點純粹在于改善用戶體驗和解決Gas市場的低效問題。然而，目前EIP-1559整體敘述變成了“因為它銷毀ETH，所以是好的”，這有點令人沮喪。這是一個很好的副作用，但這不是我們應該實施它的原因。我們可能會銷毀一些ETH，但人們對齊過分期待。不是每一筆費用的所有部分都會被銷毀，一旦有了規模，銷毀的費用會更少。此前消息，EIP-1559預計今年推出。據悉，EIP-1559試圖通過引入固定費用和銷毀機制來降低交易費用。EIP-1559由V神于2018年首次提出，預計使以太坊區塊鏈的收費市場更加可預測并緩解擁堵。[2021/2/10 19:26:23]

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??

以太坊研發者：需確保EIP-1559被正確實施和經過良好測試:1月13日，以太坊研發者Philippe Castonguay發推稱，EIP-1559很好，但要確保EIP-1559被正確實施并經過良好測試。今日早間消息，以太坊開發者Tim Beiko稱，EIP-1559已經基本完成，或將于今年夏天推出。[2021/1/13 16:01:55]

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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