觀察 | EIP-1559 的“能”與“不能”

撰文：Anthony Sassano & Nader

編輯：南風

自以太坊 EIP-1559 提案於 2019 年 4 月首次被提出以來，以太坊社區對其進行了大量宣傳。現在，隨着 EIP-1559 計劃在下周的以太坊「倫敦」升級時上線以太坊主網，本文將對此提案進行概述，同時讓讀者知曉此提案除了帶來眾所周知的交易費銷毀之外的許多其他好處。

EIP-1559 帶來的核心好處

更好的交易費預估
在 ETH、以太坊網絡和用戶之間創造一種共生關係
允許更加可靠的交易打包

EIP-1559 做不到的事情

從長遠來看並不能降低 Gas 價格
默認情況下並不會使得 ETH 變得通縮

在全面深入研究 EIP-1559 之前，有必要澄清一些誤解。首先，從長遠來看，EIP-1559 並不會使以太坊網絡的交易成本更低。Gas 價格的波動取決於提交交易的需求和可用的區塊空間的供應。此提案僅通過允許區塊大小在需求突然激增時輕微增加來使得 Gas 價格更加平穩，但這並不能提高以太坊的可擴展性，因此從長遠來看，它並不是降低 Gas 價格的解決方案。其次，即使每筆交易銷毀了一定數量的 ETH，也不一定意味着會銷毀足夠多的 ETH 來抵消其當前的發行速率。如果 ETH 要變得通縮，需要維持約 150 Gwei 的基本費用 (Base Fee) 來抵消 PoW Eth1 鏈的 ETH 增發，以及需要維持約 20 Gwei 的基本費用來抵消當前 PoS Eth2 鏈的增發。

當前的 Gas 價格拍賣

當前，以太坊網絡使用「最高價拍賣」模式來定價交易，這意味着 Gas 價格出價最高的用戶最有可能最先使自己的交易被 (礦工) 打包。然而，這種模式的最大問題是，如果對以太坊有限的區塊空間的需求突然激增，Gas 價格可能會大幅波動 (因為此時用戶會競相出價更高的 Gas 價格以使自己的交易被打包)。當用戶提交交易時，他們經常不得不以一種類似「賭博」的方式設置交易費，並且經常支付過高費用以確保自己的交易被打包。總的來說，EIP-1559 試圖通過改變交易費的預估方式以及網絡應對使用量激增的方式，從而提供更好的用戶體驗。

EIP-1559 帶來的重要變更

基本費、小費 & 最高費用；
可變的區塊大小
銷毀基本費

1. 基本費、小費 & 最高費用

基本費 (Base Fee)：即交易被打包進區塊需要支付的最低 Gas 價格。基本費由協議設置，它是可變的，是區塊頭 (block header) 的一部分，並且是用戶支付的總費用中會被銷毀的那部分。
優先級費用 (Priority Fee，也即小費)：即用戶為了讓礦工處理自己的交易而願意以「小費」的方式向礦工支付的 Gas 價格。這是由用戶設置的，也是交易的一部分，且這筆小費支付給礦工 (預計默認情況下這筆小費將是 2 Gwei)。
最高費用 (Max Fee)：用戶願意為每單位的 Gas 交易支付的最高總 Gas 價格。這是由用戶設置的，也是交易的一部分。

EIP-1559 提案實施之後，只有當用戶設置的最高費用大於基本費和小費之和時，交易才會有效。超出的部分將被退還給用戶，用公式來表達就是：退款額 = 最高費用 – (基本費 + 小費)如此一來，用戶在提交交易時就能有更多的 (交易會被打包的) 確定性，因為他們只需要確保自己的交易包含了足夠的費用來支付基本費和小費，以使自己的交易被打包。用戶不再需要擔心出價過高的 Gas 價格，因為多餘的 Gas 會被退還給他們，而不是支付給礦工 (或驗證者)。隨着新的 EIP-1559 交易類型被創建，錢包和其他服務/基礎設施提供商將需要進行升級，以支持這種交易類型。然而，即使在 EIP-1559 提案實施之後，傳統的交易類型也依舊有效，以太坊網絡將把傳統交易的 Gas 價格與當前的「基本費」之間的差額視為「小費」(Priority Fee)支付給礦工；但其缺點是，如果用戶多付了錢，傳統交易類型將不會提供退款。實際情況將如下圖所示：

上圖：兩筆打包進同一個區塊 (基本費為 15 Gwei) 的交易。

2. 可變的區塊大小

目前，以太坊區塊的Gas 上限(gas limit)為 15000 萬 Gas。你可以將此 Gas 上限視為以太坊的區塊大小，它限制了單個區塊中可以容納的交易數量。目前，每當以太坊網絡的交易需求激增時，Gas 價格就會大幅上漲，因為此時的以太坊區塊總是滿塊，且區塊的大小有一個上限。EIP-1559 將使區塊大小可以臨時增加，以適應突然湧入的交易需求。這是通過兩個不同的區塊參數來實現的：Gas 上限和目標 Gas 使用量。目標 Gas 使用量是 Gas 上限的 50%，這意味着如果單個區塊的目標 Gas 使用量是 1500 萬 Gas，那麼區塊的 Gas 上限將是 3000 萬 Gas。理想情況是，以太坊網絡想要每個區塊的大小接近於目標 Gas 使用量(也即 50% 的 Gas 上限)。為了確保區塊大小保持接近目標 Gas 使用量，如果當區塊的 Gas 使用量小於該目標使用量時，以太坊將降低基本費(Base Fee)；而如果大於該目標時，以太坊將增長基本費。同樣值得注意的是，在後者這種情況下，基礎費實際上增長得非常快：對於每個滿塊 (即區塊大小達到 Gas 上限)，下一個區塊的基本費將增長 12.5%，這意味着在連續滿塊的情況下，基本費將在大約 20 個區塊 (約 260 秒) 增長 10 倍，在 40 個區塊 (約 520 秒) 增長 100 倍。因此，總結一下：這種可變的區塊大小通過允許協議臨時增加可用的區塊空間來使 Gas 價格更加平穩，使得短期內區塊之間的 Gas 價格的漲幅更加平穩。

3. 銷毀基本費

在支付小費給礦工的同時，基本費 (Base Fee) 將被銷毀並從流通中移除。這樣做的主要原因是，如果基本費支付給礦工，他們將被激勵使基本費儘可能高昂，以使自己的利潤最大化 (且礦工也可能向網絡發送高昂的交易費，這樣當他們挖出區塊時可以收回這筆費用)。通過銷毀基本費，這保證了礦工不會關注這筆費用。銷毀基本費也使得 ETH 成為以太坊協議固有的一部分。目前，從技術上講，任何加密貨幣甚至法幣都可以用於支付在以太坊上處理交易的費用。用戶可以在包含交易費的情況下提交一筆交易，並與礦工商定在以太坊區塊鏈之外支付交易費 (這正是 Flashbots 所實現的)。藉助 EIP-1559，用戶必須在交易中包含一小筆 ETH 作為基本費，以使該筆交易被以太坊網絡接受為有效交易，從而為 ETH 資產和以太坊網絡之間創建了一種更加健康的關係。