如果你最近一直在使用DeFi，那么最近高昂的交易费用会让你目瞪口呆。如今，几十元甚至几百元的交易费在以太坊的交易中相当普遍。如此高的手续费，只有巨鲸才能盈利，更不用说“让没有银行账户的人享受银行服务”、“让无证金融基础设施惠及所有人”这样的宏大项目。以太坊正成为富人的聚集地。
-如果是小额交易，手续费可能超过交易金额的10%-
在高收费的表象下，核心是区块链的可扩展性。这个问题臭名昭著，以至于它有自己的维基百科页面。这是当前区块链最重要的局限性。此外，还存在终端延迟过大、抢占式交易、跨链互操作等局限性。
我们想要创造一个所有价值都可以自由流动的标记化世界，而区块链的局限性将阻碍我们实现这一愿景。这就是为什么0x实验室成立了一个专门的研究工程师团队来开发解决这些局限性的方法。在本文中，我们将探讨以太坊的局限性及其对DeFi用户的影响。我们还将简要介绍下一代区块链。在后续文章中，我们将探讨另一种类的解决方案（第2层），并介绍我们自己解决DeFi需求的策略。
首先，你应该知道以太坊交易的规模是用汽油消耗量来衡量的。事务被打包成块，大约每13秒一块。由于所谓的“区块气顶”，每个区块只能容纳有限数量的交易。目前，每个区块的气顶是1200万。一个正常的ERC20代币交易大约需要5万天然气。这意味着一个块最多可以容纳240个代币传输，即每秒大约18个事务。Defi交易通常涉及多个代币转账，以及其他记账操作，这可能会使成本加倍，并进一步限制吞吐量。天然气容量和封锁时间意味着有源源不断的天然气可供交易。
让我们来看看以太坊诞生以来天然气供应和使用的增长情况。
气体使用
每天，以太坊将增加约6000个新区块，以容纳数十亿的天然气交易。随着时间的推移，这一数字一直在变化和增长，这主要是由于区块气顶的增加。同时，随着以太坊交易数量和规模的不断增加，交易所用气总量也在不断增加。
回顾以太坊的发展历程，燃气供应（灰色部分）和消耗（黑色部分）如下图所示：
-（可以说以太坊是企业使用的，因为平日用气量较高。）-
如图所示，在拜占庭（Byzantium）、君士坦丁堡（Constantinople）和穆尔冰川（Muir glacier）硬分岔之前，天然气供应呈锯齿形下降。这些都是以太坊难度炸弹的效果，也被称为冰河世纪。冰川期，区块产出时间成倍增加，导致每天挖矿区块数量和日供气总量减少。当然，这种情况是非常糟糕的，所以以太坊网络需要使用硬分叉来恢复网络。这就是难度炸弹的意图：引入改进措施，避免创新停滞。由于君士坦丁堡的硬分岔忘记重置难度炸弹，以太坊引入了穆尔冰川硬分岔。在那之后，柏林硬分叉正在考虑改变这一机制（EIP 2515）。
从图中黑色部分的用气量可以看出，自2017年ICO热潮以来，以太坊的用气量占燃气上限的60%以上。从那时起，煤气帽经历了几次跳跃，翻了四番。每次跳跃后，气体的使用也相应增加。在过去的几个月里，以太坊似乎被困在95%的天然气上限。
为了了解以太坊的天然气利用率为什么不能超过95%，首先需要了解空区和三级区。
空街区和叔叔街区
纵观以太坊的发展历程，即使在供不应求的情况下，以太坊的用气量也没有超过燃气上限的95%。令人惊讶的是，剩下的5%的气体以空块的形式浪费掉了。有一个规律的空块模式，大约每挖矿20块就有一块。当有付费交易等待打包时，为什么有人会挖空区块？让我们看看数据：
空挡率随着时间的推移而稳步上升，目前约为5%。所以不是所有的池都是空的。真正的问题是挡块速度太快。如果挖矿出一个块的时间不到6秒，则该块为空的概率将乘以。
一种解释是，矿工们在收到一个新矿段的头部时开始挖矿下一个矿段，但尚未对整个矿段进行加工。这被称为比特币中的“简单支付验证（SPV）”挖矿，允许矿工立即开始挖矿下一个区块，但只清空该区块。一旦新的矿段被加工，矿工们就可以开始打包并挖出下一个矿段。支持这一解释的另一个证据是，如果同一个矿工连续挖矿两个区块，空块率将降低25%。
除了挖空块体外，另一种方法是在处理新块体的同时继续在前一块体中挖矿（而不是挖矿新的可挖矿场地）。这可能导致挖矿几个新的区块。如果在以太坊上发生这种情况，则网络选择一个合法块并将其他块视为第三块。挖出方块叔叔的矿工将获得相同的方块奖励。第三系断块率非常稳定
A602A606号
当天然气使用量在2018年达到峰值时，第三纪断块率也达到了峰值（现在降至稳定的5%）。在此期间，空挡率也有所上升，可能是因为矿工们改变了策略。
虽然三级块率对以太坊可扩展性的影响不明显，但确实存在。在拜占庭硬分岔中，Eip-100调整了区块难度评估公式，以包括第三区块。因此，三级区块率越高，意味着在矿工挖矿的区块中，浪费的第三级区块越多，加入最长链的区块就越少，成为合法区块。具体表现为阻塞时间增加，日供气量减少。（出土时间增加的另一个主要原因是冰河时代。）
无论是叔叔块还是空块，都是以太坊网络健康的重要标志。两者的增加都意味着日供气量的减少。第三系断块率分析是EIP 2028和1559的主要研究内容之一（见1、2、3）。令人惊讶的是，这两个EIP都没有提到空块率，而且研究中存在方法上的缺陷。最好使用适当的统计方法（如logistic回归）进行更严格的分析，并考虑三级阻塞率和空阻塞率。
有一些方法可以降低空块率和三级块率。认为造成空块率和三级断块率高的根本原因是由于网络和块处理的延迟，使矿池无法获得最新状态。一个简单（但不可取）的方法是使游泳池更为中心化，将最新的技术汇集在一起。一个更去中心化的解决方案是使用bloxroute在池之间创建独占的互连。另一个受间谍挖矿启发的解决方案是允许水池预先共享他们正在挖矿的区块。其他矿池可为每个正在开挖的矿段准备下一个矿段。一旦某个矿池成功挖出一个矿段，其他矿池就会知道下一个要挖哪个矿块，并立即切换到该矿段。从更高的层面来说，改进节点通信协议和处理算法也会有所帮助，或许也会带来一些好处。然而，正如我们所看到的，降低散装和空砌块的比率可以使每天的天然气供应增加5%。
因此，气顶占供气量的95%。那么，如果人们对天然气的需求超过这个限度，会发生什么呢？
天然气价格
当以太坊用户的用气需求接近上限时会发生什么？矿工可以自由选择打包交易（见下文）。然而，在实践中，矿工更喜欢与高天然气价格达成一揽子交易，因为这将使他们的收益最大化，并最终导致最高价格的天然气拍卖。
天然气价格已成为非弹性供应的完美例子。随着以太坊网络燃气利用率超过80%，接近95%的上限，天然气价格将大幅上涨。需求的增加只会推动天然气价格上涨，直到用户买不起为止。降低天然气价格的唯一途径是增加天然气供应或减少用户对天然气的需求。最近增加的天然气上限不足以有效地压低天然气价格。
乍一看，人们对以太坊的兴趣增加只会导致汽油价格上涨，而不会导致以太坊的使用。事实上，天然气价格高的交易将淘汰天然气价格低的交易。小规模的非同质代币交易将减少，而大量的非同质代币交易将增加。
EIP 1559旨在使天然气供应在更短的时间内更有弹性。在需求高峰期，将形成大区块（高达2000万天然气）。这有助于稳定天然气价格，并允许交易提前打包成块。然而，这并不能改变长期的非弹性供应问题。EIP 1559实施后，天然气上限仍将长期不变。这意味着天然气价格将继续上涨，直到需求足够小（事实如此）。此外，在实施EIP 1559之后，仍然存在一种激励机制，向矿工支付打包交易的报酬（假设该池将继续对交易进行排名，并根据该奖励的规模创建区块）。这意味着仍存在抢购交易、天然气竞价战和矿工挖矿价值等问题。
图中的数据表示要打包到下一个块中要支付的最低价格。如果你愿意再等一会儿，汽油价格就会低得多。从最近的历史数据来看，如果你愿意等两分钟或更长时间，油价就会下跌。EIP1559有助于降低保费并加快事务处理速度。
因此，当达到天然气上限时，天然气价格将上涨。那么，我们如何提高汽油的上限呢？
文章标题：科普|扩展defi吞吐量：第一层（1）
文章链接：https://www.btchangqing.cn/100959.html
更新时间：2021年06月12日
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