ETH价格再创新高后，以太坊的使用成本越来越高

链上交易费用上涨：为何 EIP-1559、Layer 2 和 Gas 代币打破了游戏规则

在以太坊价格突破历史新高后，短暂的兴奋并没有持续多久，越来越多的人开始意识到使用以太坊的成本越来越高。 在 ETH 2.0 分片实现之前，很多人开始寻求改善当前网络拥堵和高手续费的解决方案。

本文从每笔交易费用是如何计算入手，分析Gas代币、EIP-1559提案、Layer 2扩容等主流方案如何为以太坊生态打造更好的交易体验。

煤气费计算

在以太坊网络中，无论是转账交易还是智能合约的执行，都需要消耗整个网络的计算或存储资源。 这些资源的消耗称为Gas（燃料）。 每条链的交易费用取决于 Gas Used 和 Gas Price 的乘积，最终以 ETH 结算并支付给以太坊矿工。

其中，Gas Used是指操作实际消耗的Gas总量，具体取决于交易的复杂程度。 如果涉及调用包含更复杂交易逻辑的智能合约或聚合器，则需要的 Gas 总量会更多，例如 ETH 转账交易的 Gas Used 固定值为 21,000，DeFi 应用的价值如因为 Uniswap 大多在 100,000 以上。

Gas Price 是指用户愿意为消耗每一种 Gas 支付的价格。 单位是Gwei（1 ETH = 10^9 Gwei）。 它还取决于网络拥塞情况。 在网络拥塞的情况下，可以高达1000Gwei。 最小时间可以低至 1Gwei。

以太坊目前每秒可以处理的交易数可以根据以下公式计算：每秒交易数 = Gas Used * 平均区块间隔时间

以平均出块间隔13.2秒，ETH价格1200美元，Gas Price 100Gwei为例，快速交易情况下，以太坊各种交易类型所需的交易费用可以估算为：

随着ETH不断上涨，用户实际支付的手续费也在不断上涨

一般情况下，矿工会优先选择Gas价格高的打包交易，因为这会最大化他们的利润，最终触发Gas的最高价拍卖。 从用户体验的角度来看，这样的拍卖机制会导致短时间内出现多付现象，为了争夺资源而大幅提高拍卖价格。 这背后其实折射出这种拍卖机制的低效率，也会造成一些不必要的延误。

因此，Layer 2、Gas代币、EIP-1559等解决方案成为解决以太坊交易手续费过高问题的三个主要选择。

Gas 代币计划

在以太坊智能合约中，Gas 费的消耗是根据链上合约存储的数据来确定的。 Gas token的方式是将Gas费用变成ERC20 Token，让用户直接买卖，或者作为未来使用gas的预付款。 在gas价格便宜的时候，用户可以适当的购买和储存，等gas价格上涨的时候再使用。

具体来说，当 Gas 价格较低时，Gas 代币会鼓励用户在合约中创建或铸造代币 GST1/GST2。 此时，Gas 代币将使用用户提供的资金以较低的成本存储数据/创建合约。 当Gas价格飙升时，用户可以使用或消费GST1/GST2，Gas代币将通过删除数据或合约的方式获得网络奖励，或gas返还，从而实现以更低的价格消费Gas。

2020年6月，聚合交易平台1inch发布了进一步优化的以太坊gas费代币Chi。 这个平台的用户可以用它来支付交易。 “在同一笔交易中，燃烧 Chi token 会将 gas fee 成本降低近一半。” 1inch官方表示。

1inch官方博客说明

此外，uLABS 的合成气期货代币（uGAS）采用了一种解决方案，可以让天然气的“用户”和“提供者”锁定他们的成本或收益。 uGAS 代币允许用户对冲风险并充当天然气价格的投机工具。 不过，Grouk联合创始人王元明表示，u gas纯粹是一个预测市场，押注gas价格。

“我们希望 DeFi 团队在市场剧烈波动期间需要使用内置清算自动化时，开始积累 gas 代币并在他们的协议中使用它们。” Multicoin Capital 在一项研究中指出。

第 2 层方案

从上表可以看出，复杂的合约交互不仅需要支付数十美金的交易费用，还需要消耗大量的Gas。 当以太坊从 DeFi 和其他应用程序接收到越来越复杂的交易时，每秒钟可以处理的交易数量将迅速下降，因此对链上扩展解决方案的需求将随着 DeFi 生态的繁荣而增加。 在以太坊 2.0 到来之前，用户迫切需要一种能够解决高额交易成本和体验成本的产品。

正因为如此，以太坊 Layer 2 赛道变得引人注目。 在传统的 Layer 1 与以太坊主链交互时，这个过程需要消耗 gas 费，而在二层网络上的交易或转账实际上并没有与以太坊主网交互的动作，所以没有 gas 费以及一系列的交易成本，进而解决交易成本高的痛点。

最终由验证者将用户数据操作带到以太坊主链上进行验证。 验证者可以忽略用户在二层网络上的所有操作，只需要与以太坊主链验证用户的最终结果。 ，它的优势在于可以大大提升用户的交易体验，同时节省大量的手续费。

目前，Layer 2 解决方案主要包括状态通道、侧链和 Roullp。 以太坊也确认了以 Rollup 为中心的 2.0 路线图。 可以说，Rollup 已经成为 Layer 2 扩容的主流技术。

与此同时，Uniswap、Aave、Synthetix 等 DeFi 龙头玩家开始探索 Layer 2+DeFi 的可行性。 在最近Sushiswap发布的2021年路线图中，官方表示ZK rollups是Layer 2的优先选择，Synthetic采用Optimistic方案启动了Layer 2的SNX质押，目前质押量已经达到275万个SNX，相当于3500万美元。

但由于DeFi项目的可组合性以太坊用量，正确的设计和取舍并不是项目方选择扩容方案的唯一考虑因素。 还必须考虑和优化其他项目的可能选择。

对于DeFi项目应该如何考虑适合自己的Layer 2解决方案，Nervos联合创始人卢国宁告诉链捕手，不同特点和业务的项目对Layer 2的需求也会有所不同。原则上，目前的DeFi项目选择一般会有几个。 考虑因素包括安全方面的考虑、性能提升的紧迫性、迁移成本方面的考虑以及是否需要重写业务代码。

在迁移到 Layer2 时，另一个重要的考虑因素必须是用户不能丢失。 “这就是为什么可能已经有很多公链的性能比以太坊更好，但以太坊仍然具有巨大的生态优势。因此，如果迁移到 Layer 2 之后用户的使用习惯必须改变，那么一定是 Dapp 运营上不想看到它。” 卢国宁说道。

整体来说，在Oprimistic Rollup的思路下，项目方可以直接迁移，因为它兼容以太坊EVM； 在ZK rollups的思路下，项目方需要二次开发，迁移难度大，支持操作有限，但性能足够好，可以搭建真正的壁垒。

EIP-1559提案

如果说Layer 2可以看作是以太坊之外的一层协议，所有的用户操作实际上都是在Layer 2存储或者打包的，那么以太坊的EIP-1559提案就是调整Layer 1区块的利用率，为用户提供更多一定的 gas 价格和更灵活的 gas 限制。

自去年12月21日，以太坊基金会开发者Eric宣布EIP-1559提案即将实施后，对该提案的讨论迅速点燃热点。 它有两个主要目标，第一个是让以太坊费用市场更有效率以太坊用量，第二个是改善发送交易时的用户体验。

该提案具有三个特点。 首先是将 Gas Price 设置放在协议中，以避免大幅波动； 二是整个区块的 Gas Limit 将容纳比以前更多的交易； 三是整个交易手续费的大部分基础费用都会被销毁，只留下一部分小费给矿工。

最初的gas price是钱包根据过去区块的使用情况估算出来的（当然用户也可以手动调整），而在EIP-1559提案中，其组成将分为两部分，即base fee和gas premium，其中Gas premium可以看作是给矿工或者验证者的小费。

根据Encryption Vision对EIP-1559提案的解读，在这个新提案中，一个区块中的所有交易都会包含两个变量，一个是gas target（目标gas使用量）和base fee，原始gas limit（原始gas limit ) 固定为 12500000) 成为 gas 目标的两倍。

假设某个区块的所有gas使用量都小于gas target，即当前gas使用量没有达到gas target。 那么协议会认为当前的base fee太高，导致人们不愿意交易，会在下一个区块降低base fee来鼓励更多的人交易，增加区块的gas使用量，使得整个区块使用的 gas 接近目标使用量。

反之，如果某个区块使用的所有gas总和超过gas target，也小于gas target的两倍，即小于gas limit，即在当前base fee下，目标gas usage超过，协议将被调整。 提高基础费用，增加交易成本。

可以发现，该方案通过引入gas target提高了原有的block limit，在原有1,250,000 gas limit的基础上增加了可打包的交易数量。 同时，该方案还规定两个区块之间基础费用的变化不能超过1/8，因此即使网络突然增加交易量，也不会突然导致基础费用飙升。

当然，如果实施该方案，矿工的交易奖励将只是gas premium，因为所有base fee支付后都会被销毁，矿工或验证者的利益将受到极大损害。

这也直接导致近期Flexpool矿池宣布，正式宣布反对升级EIP-1559，并组织以太坊矿工对EIP-1559升级进行投票。 公告称，EIP-1559的升级并没有给矿工带来任何好处，反而变成了对以太坊矿工的一种剥削。 一旦EIP-1559升级，以太坊矿工将沦为奴隶，最终受益者是以太坊。 车间开发人员。

从支持者的角度来看，一个生态的优化升级，最终还是要看是否对用户有利。 EIP-1559有利于降低交易手续费，提供更好的用户体验，从而吸引更多人进入以太坊生态。 燃烧帮助以太坊进入通缩时代。

参考：

《全面了解以太坊Gas的六大神器》

《D1 Ventures：以太坊Layer 2解决方案与DeFi扩容方案简析》

“Layer2：Layer 2 协议和零知识证明——我能做些什么来节省你和我的汽油费？” “

作者/独行侠刘