什么是GAS FEE？为什么以太坊的GAS这么高？

什么是GAS？以太坊网络的交易成本为何如此之高？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GAS开始。

什么是GAS FEE？

Gas是一个单位，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。

这个名字本身并不是偶然选择的。我们说的GAS实际上与我们日常说的汽车用的汽油相似，汽油作为汽车的能源，保证汽车能够正常运转。以太坊网络上的Gas为事务行为加油，并允许用户执行不同的操作。

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，都有相应的GAS FEE。例如，三个gas将两个数字相加，400 gas获得帐户余额，21000 gas发送事务。

智能合约通常包括多个操作，这可能会花费数十万Gas。

有趣的是，Gas价格本身并没有告诉我们交易需要付多少钱。为了计算交易成本，我们必须用Gas乘以Gas价格。

Gas的价格单位是Gwei，比以太坊。1 Gwei等于0.000000001 ETH。我们可以把他们的关系想象成分钱和美元。

例如，假设我们想要发送一个简单的以太坊事务，如果ETH的价格是1800美元。最流行的以太坊钱包，如metamask，估计必要的Gas价格，并允许我们选择快速，中等和慢速交易确认速度。假设我们想在一分钟内确认交易，钱包估计Gas价格将定为100gwei。

我们现在可以快速计算，我们需要支付3.78美元的交易。我们将交易的Gas成本（210000天然气）和Gas价格（100gwei）乘以2100000 Gwei，即0.0021 ETH。以ETH价格1800美元计算，交易成本为3.78美元。

ETH价格和Gas之间的关系是什么

值得一提的是，Gas只是一个抽象的单元，它只存在于以太坊虚拟机中，用户总是在以太坊网络中进行支付交易。

使用单独的单位来衡量计算的主要原因是它可以从ETH的价格中分离出来。

这意味着ETH价格的上涨不会改变交易成本。如果网络活动保持不变，并且随着ETH价格的上涨，我们应该看到Gas价格下降，那么ETH衡量的最终交易成本应该保持不变（以美元计）。

然而，ETH的价格上涨通常与以太坊网络上活动的增加有关，这将增加交易成本。

现在，让我们看看网络活动的增加是如何导致交易成本上升的。

首先，所有事务都被发送到以太坊的内存池。所有未处理的交易都在等待矿工们把它们带走，打包到以太坊网络的下一个区块。

鼓励矿工优先选择Gas价格最高的交易，因为他们通常在固定的工作时间内选择价格较高的交易。

以太坊协议还限制了矿工可以从一个区块中挖出多少笔交易。这是由每个区块的最大气体限值决定的。在撰写本文时，这一限制被设定为12.5M的Gas。

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。一个矿工可以打包595笔这样的交易。假设内存池中有1000个要处理的事务，矿工将按天然气价格对所有要处理的事务进行排序，并选择595个更高的付费事务进行打包。

目前的收费模式是基于一个简单的拍卖机制。用户如果希望自己的交易由矿工处理，必须首先以比其他人更高的成本获得区块中的位置。这反过来又推高了天然气的成本，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Gas

为了更好地解释Gas，我们首先需要了解Gas存在的原因。以太坊虚拟机作为图灵完整机，它允许执行任意代码。虽然这是以太坊如此强大的一个主要原因，但它也更容易受到停机问题的影响。停顿问题是从任意一个计算机程序的代码和输入来判断该程序是结束还是永远继续。

如果没有Gas，用户可以执行一个永远不会停止的程序。原因可能是代码有问题，或者有人作恶。为了防止这种情况，以太坊引入了与每项操作相关的Gas成本，这将阻止程序永远运行，并最终使整个网络陷入停顿。

除Gas价格外，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需的预期Gas数量。

在事务中执行每个操作之前，以太坊虚拟机检查是否有足够的空间用于该操作。如果剩余的气体不够，“out of gas”用于恢复整个事务并回滚所有状态。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。这也是为了避免人们对网络发起恶意攻击。

如果交易消耗的Gas少于最初预期，则剩余的Gas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要有适当的Gas成本；否则，它可能会成为另一个目标。其中一次攻击发生在2016年，导致以太坊网络出现硬分叉，最终系统对一些简单操作重新定价。

现在，随着我们对gas了解的加深，让我们来看看最近交易成本的上升，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（DEX）交易量的创纪录，DeFi借贷平台的总锁定价值越来越高。许多高产农业项目创造了许多机会，越来越多的NFT（non-homogeneoustoken）在网络上产生。以太坊网络非常繁忙。

这导致了对块空间的高需求，进而推高了交易成本。

Erc20转账超过10美元或Uniswap交易在50美元到100美元之间是常见的。当然，收费过高并不是一件好事，因为这让小玩家很难参与以太坊的生态系统。

幸运的是，已经有多种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解决方案。

二层扩展方案和ETH2

第2层扩展方案是一个解决方案术语，通过处理链外事务来帮助提高以太坊主链（第1层）的能力。除了提高事务速度和吞吐量外，Layer2解决方案还可以大大降低事务成本。

Loopring就是一个很好的例子。它是建立在Layer2网络上的去中心化交换。该平台的总价值最近达到2亿美元，日交易额超过1000万美元。

另一个项目，最近更名为polygon的matic，拥有超过2000万美元的plasma+POS公链。

一个更通用的解决方案——基于最优汇总的优化也正在启动。它的推出非常重要，因为它将允许WiFi智能合约在Layer2网络上以类似于它们在主网络上的交互方式进行交互。

通过直接参与现有的第2层网络项目，可以进一步增加第2层解决方案。这可以进一步降低交易成本，因为用户可以将ETH直接从交易所转移到Layer2解决方案，如循环。

如果您想了解更多关于第2层扩展的信息，请参阅本文。

除了Layer2扩展方案外，另一个可以长期降低交易成本的解决方案是ETH2，它引入了分片技术和POS机制。您可以在这里了解有关这些概念的更多信息。

EIP–1559

Eip-1559是另一个优化交易成本的解决方案。

虽然该方案不会对降低交易成本产生直接影响，但将通过调整高峰收费、限制多支付交易次数等方式优化收费模式。这将使交易成本更加可预测。

Eip-1559预计将于2021年初实施。

下面是一篇单独的文章，对EIP-1559进行了深入的解释。

优化Gas的使用

除了使用第2层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主网的交易成本。

首先，如果我们没有任何紧急交易，我们可以设法找到当天最低的Gas价格。

此外，我们应该经常通过另一个可靠的来源（例如https://ETHgasstation.info/)查一下我们钱包里的Gas成本估算。

交易所1inch使用的另一种技术是降低Chi代币的交易成本。这些代币必须与主操作同时燃烧，这样可以减少交易中消耗的Gas总量。

这可以通过使用以太坊虚拟机的机制来实现，该机制在释放存储空间时返回Gas。生成Chi代币后，将在以太坊网络上创建虚拟智能合约。燃烧Gas将破坏这些合同并产生天然气退款。

其他锁链呢？

以太坊以外的区块链呢？

毫无疑问，以太坊近年来的高交易成本已经导致其他区块链捕获了大量的用户和交易。

当然，很难说有多少是短命的，有多少可以捕获长期用户。

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。他们实际上创建了一个假的DeFi生态系统，玩起来可能很有趣，但与使用中心化交换没有太大区别。

那么您如何看待以太坊的GAS和高昂的交易成本呢？你最喜欢的降低手续费的方法是什么？