2021-06-09 03:37

EIP 1559改进提案,会为以太坊带来什么改变?

EIP 1559改进提案是V神在2019年提出,这一提案一直以来备受关注。同时今年3月份也被正式放到了以太坊伦敦硬分叉升级中,预计下个月会部署到主网。

EIP 1559改进提案受到关注的原因,在于这一措施如果得到实施,将会彻底改变当前以太坊上gas费的定价问题。

我们通过对提案原文件的解读,来看看这一提案到底都讲到了哪些内容。

概述
以太坊当前的 "第一价格拍卖 "收费模式是低效的,对用户来说是不必要的成本。EIP 1559改进提案提出了一种方法,用一种基于网络需求调整基础网络费用的机制,来取代原先的收费模式。提案创造了更好的费用价格效率,减少为避免支付不必要的高额费用和所需客户端软件的复杂性。

“第一价格拍卖”的收费模式就是我们当前所处的阶段,我们每做一笔交易,矿工会根据所有交易的出价,优先打包处理出价最高的交易,出价低的就要排队等候。这就导致了很多交易需要等很长的时间才会被处理,效率低下。如果想要你的交易得到优先打包,你需要额外增加gas费。

简要中最后提到的客户端软件,应该是指我们平时所使用的钱包。我们平时使用小狐狸插件的时候,能够看到gas价格可以在快速、慢速和默认的正常速度三者间进行选择,当然你也可以自定义gas价。采用提案的方式后,钱包不再需要去估算每笔交易的gas费用。

摘要
协议中有一个BASEFEE值,它在每个区块中最多可以上下移动1/8。最初,矿工们将这一数值调整为平均gas消耗量为800万的目标。如果gas消耗较高,则增加BASEFEE,如果gas消耗较低,则减少BASEFEE。交易发送者通过提供两个值来指定其费用:
1) "溢价 "值:gas价格被添加到BASEFEE价格上,它可以被设置为一个相当低的值(例如,1gwei),以补偿矿工的利率风险,或者设置为一个较高值,以便在突发事件中赢得竞争。BASEFEE被烧毁,溢价给了矿工。
2) "上限"值:代表交易发送者愿意支付的最大总额。

EIP 1559改进提案引入了一个全新的概念,基础费用(BASEFEE)。基础费用是用户必须支付的最低的价格,基础费用会根据上一区块实际的gas消耗量自动调整。

同时用户在交易的时候不再是指定gas费用,而是给出自己愿意支付费用的最大值,以及愿意付给矿工的打包费最大值,即溢价。对于内容中提到的燃烧机制,放在后面的内容再做解释。

动机
以太坊目前使用一个简单的拍卖机制为交易费定价,用户发出交易价,矿工选择出价最高的交易,被选中的交易支付他们指定的出价。这导致了几个严重的低效率来源:
1)交易费的波动性与交易成本不匹配:成熟区块链上的交易费用,由于有足够的使用量,所以区块是满的,但这往往非常不稳定。在以太坊上,最低费用通常在2 gwei左右(10^9 gwei = 1 ETH),但有时会涨到20-50 gwei,甚至有一次涨到了200 gwei以上。这就造成了严重的低效率。因为当gas价格为200 gwei时,网络因接受更多交易进入区块而产生的成本实际上是2 gwei时的100倍。在这两种情况下,800万gas和802万gas是不一样的。
2)为用户带来不必要的延迟:由于每个区块的硬性gas限制,再加上交易量的自然波动,交易往往要等待几个区块才能被纳入,但这在社会上是无益的;由于没有 "懈怠 "机制,允许一个区块变大,下一个区块变小,以满足每个区块的需求差异,因此没有人明显得到好处。
3)第一价格拍卖的效率低下:简而言之目前的方法,即交易发送者发布带有费用的交易,矿工选择支付最高的交易,每个人都支付他们的出价,效率非常低,因此需要复杂的费用估算算法,即使这些算法最终也不能很好地工作,导致经常出现费用超额支付。
4)无区块奖励的区块链不稳定性:从长远来看,目前没有已发行的区块链(包括比特币和Zcash)打算完全通过从交易费转为奖励矿工。有过往的结果显示,这可能会导致很多不稳定因素,激励挖出窃取交易费的 "姐妹区块",开辟更强大的自私挖矿攻击载体等。目前还没有很好的缓解措施来解决这个问题。

以太坊的gas费随着生态发展和参与人数的暴增,一直以来被用户所诟病戏称“贵族链”,原因在与单比的gas费用太高了,而在bsc等其他生态中,价格则低廉亲民很多。通过QKL123的数据显示能够看到,ETH这些年的每日gas消耗总量在持续走高。

该数据维度反映了每日所有链上操作消耗的Gas的总和,其中Gas可被认为是一种计算资源的单位,用户给出其对每单位操作资源的报价Gas Price,从而与其他报价者竞争获得计算资源。

原文中最后提到的自私挖矿,是对比特币挖矿和激励的一种攻击。能够进行自私挖矿的恶意矿工拥有算力优势,当他挖出一个区块时选择保留而不是对外公布,当他继续挖出第二个区块时将两个区块一起对外公布,这时候就能获得更多的挖矿奖励。

自私挖矿通过算力优势导致链分叉,其目的是为了获得更多的奖励同时导致其他诚实矿工做无用功,而且这种攻击也不会破坏原有区块链的信任共识,造成币价的下跌。

这个EIP的建议是以一个BASEFEE数额开始,根据网络的拥挤程度,由协议进行上下调整。为了适应这个系统,网络容量将增加到1600万gas,这样50%的利用率与我们目前的800万gas限额相匹配。当网络容量大于50%时,BASEFEE会略微增加,当容量小于50%时,会略微减少。因为这些增量是受限制的,所以区块之间的BASEFEE的最大差异是可以预测的。这就使得钱包能够以高度可靠的方式为用户自动设置气体费用。预计大多数用户即使在网络活动频繁的时期,也不用手动调整gas费。对于大多数用户来说,BASEFEE将由他们的钱包自动设置,同时增加一个小的固定数额,称为 "小费",以补偿矿工(如0.5 gwei)。
这个升级收费系统的一个重要方面,矿工只能保留小费。BASEFEE总是被烧掉(即它被协议销毁)。燃烧这一点很重要,因为它可以防止矿工操纵费用,以便从用户那里提取更多的费用。它还确保只有ETH可以用来支付以太坊的交易,巩固ETH在以太坊平台内的经济价值。

改进方案中通过增加网络容量的方式,来维持保证区块50%的利用率。当网络容量大于50%时,基础费用会增加,反之降低。但是这个增量是有上限的。

另一方面,改进方案引入了小费(tip)的概念,基础费用会完全销毁(burn),小费归矿工所有。用户付小费给矿工激励他们打包处理自己的交易。这样的话,矿工的收益由原先的区块奖励和全部gas费,变成区块奖励和小费,收益将会下降,这也是很多矿池反对的原因。

燃烧机制实际上是为以太坊构建了一种通缩,相应的在短期内会推高ETH的价格。这么看来改进方案实施后,想要达到gas费降低的最终目标,可能还要等待2.0和layer2的解决方案。

改进方案英文原文文:https://learnblockchain.cn/docs/eips/eip-1559.html

本文链接:https://www.8btc.com/media/6647033
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