汽油价格继续上涨！以太坊如何解决高交易成本的困境？

什么是煤气？为什么现在交易成本这么高？降低交易成本的方法有哪些？您将在本文中找到这些问题的答案。

让我们从什么是气体开始。

什么是煤气？

Gas是用于测量在以太坊区块链上执行特定操作所需的计算工作量的单位。

这个名字本身并不是偶然选择的。类似地，以太坊网络上的gas为事务提供燃料，并允许它们执行不同的操作。

以太坊区块链上的每一个操作，或者确切地说，以太坊虚拟机（EVM）上的每一个操作，都有一个相关的气体成本。例如：两个数字相加需要3个gas；账户余额需要400 gas；发送交易需要21000 gas。

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汽油。

有趣的是，天然气价格本身并没有告诉我们交易要付多少钱。为了计算交易成本，我们必须用煤气费的成本乘以煤气的价格。

天然气价格以格威为单位，比以太坊小。1 Gwei等于0.000000001 ETH。我们可以把它看作一级和二级单位，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事务，ETH的成本为1800美元。最流行的以太坊钱包，如metamask，估计所需的天然气价格，并允许我们选择快速，中等和慢速交易确认速度。如果我们想在一分钟内确认交易，天然气价格估计为100gwei。

现在，我们可以很快计算出，我们必须为这笔交易支付3.78美元。我们将交易的天然气成本（21000天然气）乘以天然气价格（100 Gwei）。这相当于2100000 Gwei或0.0021 ETH。当ETH为1800美元时，我们得到了3.78美元。

ETH价格和天然气

值得一提的是，在EVM中，gas只是一个抽象的单位，用户总是使用ETH来支付交易费用。

使用单独的单位来衡量计算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，价格上涨，我们应该看到GAS FEE的价格下降，因此最终的交易成本（以美元计）保持不变。

话虽如此，以太坊价格的上涨通常与以太坊网络活动的增加有关，这确实增加了交易成本。

现在，让我们看看网络活动的增加是如何导致交易成本上升的。

首先，发送到以太坊网络的所有事务都在内存池中。在这里，所有挂起的事务都在等待矿工提取它们并将它们打包到下一个块以太坊中。

鼓励矿工首先以最高的天然气价格进行交易，因为他们基本上是做固定的工作来获得更好的价格。

矿工们也被限制在一个区块中可以打包多少笔交易。这取决于每个区块的最大气体限制。在撰写本文时，这一限制被设定为12.5米气体。

举一个简单的例子，假设内存池中只有简单的ETH事务，每个事务花费21000 gas。矿工们可以进行大约595笔这样的交易（1250万/21k）。假设内存池中有1000个要处理的事务，矿工将根据天然气价格对所有要处理的事务进行排序，并选择595个最赚钱的事务来选择事务。

目前的收费模式是基于一个简单的拍卖机制。想要通过矿工进行交易的用户首先必须在价格上超越其他人。这进一步推高了天然气价格，尤其是当许多用户有紧急交易需要确认时。

我们为什么需要汽油？

为了总结对气体的解释，理解气体为什么一定存在也很重要。EVM作为图灵整机，可以执行任意代码。虽然这是以太坊如此强大的主要原因之一，但它也使其容易停机。停止运行是根据任何一个计算机程序的描述和输入来决定该程序是结束运行还是永远继续运行。

没有gas，用户可能会执行错误的代码或恶意操作，使程序永远不会停止运行。为了防止这种情况，以太坊引入了与每项操作相关的煤气费，这将阻止程序永远运行，并导致整个网络瘫痪。

除GAS FEE用外，每笔交易还有一个天然气限额，该限额必须等于或高于成功执行特定交易所所需的预期计算量。

在执行事务中的每个操作之前，EVM检查是否有足够的气体用于该操作。如果没有足够的天然气，整个事务将恢复为“天然气消耗异常”，所有状态更改将回滚。即使交易失败，用户仍将为矿工完成的工作量支付交易费用。这也是为了避免对网络的攻击。

如果交易消耗的天然气少于最初预期，则剩余的天然气将转换为ETH并返回给发送方。

同样重要的是，以太坊上的所有操作都有适当的天然气成本；否则，这可能是另一个目标。其中一次发生在2016年的攻击导致了硬分叉，导致一些低级别操作重新定价。

现在，随着我们对gas了解的加深，让我们来看看最近的高交易成本以及一些可以降低当前和未来交易成本的解决方案。

以太坊成本高

随着去中心化交易所的交易量达到历史最高水平，DeFi借贷平台锁定了最高的总价值，提供了多种收益的农耕机会，产生了越来越多的NFT，交易所网络一如既往的繁忙。

这种流行导致对块空间的高需求，进而导致高交易成本。

10美元以上的简单ERC20转账支付或50-100美元的Uniswap交易已经很常见。当然，这不是一个理想的选择，因为这使得较小的参与者很难参与以太坊生态系统。

幸运的是，有许多解决方案可用或正在积极研究中。让我们看看一些最重要的。

第2层扩展和ETH2

第2层扩展是解决方案的通用术语，它通过处理链下的事务来帮助提高以太坊的主链（第1层）的能力。除了提高事务速度和吞吐量外，第2层解决方案还可以大大降低事务成本。

循环是一个很好的例子，去中心化交易所建立在第2层，这是越来越流行。交易所近期锁定总价值2亿元，日成交量超过1000万元。

另一个最近更名为polygon的项目matic从plasma+POS公链获得了超过2亿美元的锁定价值收入。

另一个基于最优汇总的更通用的解决方案是优化。这一点很重要，因为它将允许WiFi智能合约以类似于它们在第1层上的交互的方式相互交互。

直接转到第2层是可以进一步提高第2层解决方案采用率的缺失部分之一。这可以进一步降低交易成本，因为用户可以直接将ETH从交易所传输到第2层解决方案，例如循环。

除了第2层扩展之外，另一个可以长期降低交易成本的解决方案是以太坊 2.0，它引入了碎片化和权益证明。

EIP-1559

Eip-1559是另一个优化交易成本的解决方案。

虽然该方案不会直接降低交易成本，但可以通过平滑峰值成本和限制超额交易次数来优化收费模式。这将使交易成本更加可预测。

从时间表的角度来看，EIP-1559预计将于2021年初实施。

优化天然气的使用

除了使用第2层的扩展解决方案并等待其他改进外，还有其他技术可以帮助我们降低第1层的交易成本。

首先，如果我们没有紧急协议，我们可以设法找到一天中最低的汽油价格。

此外，我们应该始终使用另一个可靠的来源（例如https://ETHgasstation.info/)检查你钱包里估计的汽油价格。

在1inch事务中使用的另一种技术是降低Chi生成币的事务成本。这些生成币必须与主操作一起销毁，这样可以减少事务中花费的气体总量。

这可以通过使用EVM机制来实现，EVM机制在释放存储空间时返回气体。当Chi生成币被转换时，一个虚拟的智能合约将在以太坊网络上创建。销毁Chi将破坏这些合同并导致天然气退款。

其他链条

除了以太坊以外的其他链条呢？

毫无疑问，以太坊近年来的高交易成本，导致了其他公链相当数量的用户和交易量。

目前，很难说其中有多少是短期的，而不是长期的用户访问。

在这一点上，我们必须记住，有些公链并不是完全去中心化和无照经营的。这基本上创建了一个伪DeFi生态系统，这可能很有趣，但实际上与使用中心化式交易所没有太大区别。

那么您如何看待汽油费和高昂的交易成本呢？你最喜欢的降低成本的方法是什么？