Gas 成本继续攀升！以太坊如何解决高额交易费用的困境？

Gas 到底是什么？为什么现在交易费这么高？有哪些方法可以降低交易成本？您将在本文中找到这些问题的答案。

让我们从什么是 Gas 开始。

什么是气体？

Gas 是用于衡量在以太坊区块链上执行特定操作所需的计算量的单位。

这个名字本身不是偶然选择的。类似于用汽油为汽车加油并允许其行驶，以太坊网络上的汽油为交易提供燃料并允许它们执行不同的操作。

以太坊区块链上的每项操作，或者准确地说，以太坊虚拟机 (EVM) 上的每项操作都有相关的 gas 成本。例如：两个数字相加需要3gas； 400 gas 获取账户余额； 21000 gas 发送交易。

智能合约通常由多个操作组成，这些操作加在一起可能会花费数十万 gas。

有趣的是，gas 价格本身并不能告诉我们需要在交易中支付多少。要计算交易费用，我们必须将 gas 成本乘以 gas 价格。

Gas 的价格单位为 gwei，比以太坊小，1 gwei 等于 0.000000001 ETH。我们可以把它看作一个主要单位和一个次要单位，类似于美元和美分。

例如，假设我们要发送一个简单的以太坊交易，而 ETH 的价格是 1800 美元。大多数流行的以太坊钱包（例如 Metamask）会估算所需的 gas 价格，并允许我们在快速、中等和慢速交易确认速度之间进行选择。如果我们想在一分钟内确认交易，钱包估计gas price是100gwei。

现在，我们可以快速计算出我们必须为这笔交易支付 3.78 美元。我们将发送交易的 gas 成本（2.10,000 gas）乘以 gas 价格（100 gwei）。这等于 2,100,000 gwei，即 0.0021 ETH。以 1800 美元的 ETH 价格，这给了我们 3.78 美元

ETH 价格和 Gas

值得一提的是，gas 仅存在于 EVM 中，是 ETH 的一个抽象单位，用户始终以 ETH 支付交易费用。

使用单独的单位来衡量计算工作量的主要原因是将其与 ETH 的价格分开。

这意味着 ETH 价格的上涨不应改变交易成本。如果网络活动保持不变且价格上涨，我们应该会看到 gas 价格下降，因此美元的最终交易成本与美元价值保持不变。

话虽如此，以太坊价格的上涨通常与以太坊网络上的活动增加有关，这确实会增加交易成本。

现在，让我们看看网络活动的增加是如何导致更高的交易成本的。

首先，发送到以太坊网络的所有交易都驻留在内存池中。在这里，所有待处理的交易都在等待矿工提取它们并将它们打包到下一个以太坊区块中。

矿工被激励首先以最高的 gas 价格进行交易，因为他们基本上是在做固定工作以获得更好的价格。

矿工在一个区块中可以打包多少交易也受到限制。这取决于每个区块的最大气体限制。在撰写本文时，此限制设置为 12.5M 气体。

作为一个简单的例子，我们假设内存池中只有简单的 ETH 交易，每笔交易花费 21000 gas。矿工可以进行大约 595 次此类交易（12.5M / 21K）。假设内存池中有 1000 笔待处理交易，矿工将通过按 gas 价格对所有待处理交易进行排序并选择最有利可图的 595 笔交易来选择交易。

当前的收费模式基于简单的拍卖机制，用户如果希望自己的交易首先由矿工进行交易，则必须在价格上大幅优于其他人。这进一步推高了 gas 价格，尤其是当许多用户有紧急交易需要确认时。

为什么我们需要汽油？

要结束气体解释，了解为什么必须存在气体也很重要。作为图灵完备的机器，EVM 可以执行任意代码。虽然这是使以太坊如此强大的主要因素之一，但它也使其容易受到中断的影响。停止是根据对任何计算机程序的描述和输入来确定该程序是完成运行还是永远继续运行。

没有gas，用户可以执行错误代码或恶意操作，从而使程序永远不会停止运行。为了防止这种情况，以太坊引入了与每个操作相关的 Gas 费用，这将阻止程序永远运行并导致整个网络瘫痪。

除了 gas 费用，每笔交易还有一个 gas 限制，该限制必须等于或高于成功执行特定交易所需的预期计算量。

在执行交易中的每个操作之前以太坊最高多少钱，EVM 会检查是否有足够的 gas 用于该操作。如果没有足够的gas，整个交易将恢复为“gas用尽异常”，所有状态更改都将被回滚。即使交易失败，用户仍然会为矿工所做的工作量支付交易费用。这也是为了避免对网络的攻击。<​​/p>

如果交易消耗的gas比最初预期的少，剩余的gas将转换为ETH并返回给发送者。

同样重要的是，以太坊上的所有操作都有正确的 gas 成本；否则，这可能是另一个攻击目标。其中一次攻击发生在 2016 年，导致硬分叉重新定价某些低级操作。

现在，既然我们对 gas 有了更多的了解，让我们来看看最近高额交易费用是怎么回事，以及现在和未来可以降低交易成本的一些解决方案。

以太坊的高额费用

DeFi 借贷平台锁定最高总价值，随着去中心化交易量达到创纪录水平提供多种好处 种植机会，并产生越来越多的 NFT，以太坊网络一如既往的繁忙。

这种流行导致了对区块空间的高需求，这反过来又导致了高昂的交易成本。

为简单的 ERC20 转账支付超过 10 美元或为 Uniswap 交易支付 50-100 美元已成为普遍现象。当然，这并不理想，因为它使较小的参与者难以参与以太坊生态系统。

幸运的是，有几种解决方案可用或正在积极研究中。让我们看一些最重要的。

第 2 层扩展和 Eth2

Layer 2 扩容是一种解决方案的统称，它通过处理链下交易来帮助提高以太坊主链（Layer 1））的能力 除了提高交易速度和交易吞吐量之外以太坊最高多少钱，Layer 2 解决方案还可以显着降低交易费用。

Loopring 是建立在第 2 层上的去中心化交易所的一个很好的例子，它变得越来越流行。近期锁仓总价值达到2亿美元，日交易量超过1000万美元。

另一个项目最近更名为Polygon，Matic，其Plasma+POS的链上总价值锁定收入也超过2亿美元。

另一个基于乐观汇总的更通用的解决方案是 Optimism。这很重要，因为它将允许 DeFi 智能合约以类似于它们在第 1 层上的交互方式相互交互。

直接进入第 2 层是可以进一步增加第 2 层解决方案一采用率的缺失部分。这可以进一步降低交易成本，因为用户可以将他们的 ETH 直接从交易所转移到第 2 层解决方案，例如 Loopring。

除了 Layer 2 扩容，从长远来看，另一个可以降低交易成本的解决方案是 Ethereum2.0，它引入了分片和 PoS。

EIP-1559

EIP-1559 是用于优化交易的另一种成本解决方案。

虽然此提案不会直接降低交易成本，但可以通过平滑费用高峰和限制超额交易的数量来优化费用模型。这将使交易费用更加可预测。

从时间线的角度来看，EIP-1559 预计将在 2021 年初实施。

优化气体使用

除了使用第 2 层的扩展解决方案并等待其他改进之外，这里还有一些其他技巧可以帮助我们降低第 1 层的交易成本。

首先，如果我们没有紧急交易，我们可以尝试找到一天中gas价格最低的时间。

除此之外，我们应该始终使用另一个可靠的来源（例如 .

1Inch 交易使用的另一个技巧是降低 CHI 代币的交易费用。这些代币必须与主要操作一起被烧毁，这样可以减少交易中消耗的总气体量。

这可以通过利用 EVM 机制来实现，该机制会在释放存储空间时退还 gas。铸造 CHI 代币时，会在以太坊网络上创建虚拟智能合约。销毁 CHI 会破坏这些合同并导致 gas 退款。

其他连锁店

以太坊以外的其他链呢？

毫无疑问，最近以太坊的高额交易费用导致其他一些链获得了大量的用户数量和交易量。

在这一点上，很难说其中有多少是短期的，而不是长期的用户获取。

说到这里，我们必须记住，有些链并不是完全去中心化和无许可的。这基本上创建了一个虚假的 DeFi 生态系统，可能很有趣，但与使用中心化交易所并没有太大区别。