ONE:以太坊网络最近“堵成狗”的四个原因和两个解决方向_BLOCK

作者|秦晓峰编辑|郝方舟出品|Odaily星球日报

最近，一位小白用户向我求助：“我的ETH转了2天都没成功，是不是钱太少，交易所不收？”好奇之下，我点开了他的转账详情，很快便发现了问题。不是转账金额太少，而是矿工费太低，矿工不愿意「接单」，交易始终处于「未打包」状态。

上图可见，Gas费用仅0.000021ETH，本来就已经低于正常Gas水平；更何况目前以太坊网络拥堵状况愈发严重，更不会有矿工进行打包。举个更形象的例子，在高峰期叫滴滴原来要100块钱，你不仅不加价，还只愿意出50块钱，司机接单的可能性微乎其微。通过这件事，我也意识到，很多人对以太坊网络目前的运行情况并不了解，就连最基本的Gas设置也一头雾水。下面，我将通过一篇文章，帮助大家详细了解以太坊网络的Gas费用及其计算方法。另外也将分析目前网络的拥堵情况及其成因。

一、90%的Gas费被交易所“劫走”

Gas，中文译名「燃气」，是以太坊网络运行的燃料。目前，以太坊网络通过以太坊虚拟机运行，要想在EVM中运行指令——无论是转账、存储或者是执行智能合约，都需要消耗燃料，用ETH支付。值得注意的是，这里的命令操作，其实是通过运行节点的矿工来进行的，交易必须由矿工打包才能广播到全网。因此Gas可以看作是给矿工的佣金，Imtoken钱包这种工具也会直接将Gas费用标注为「矿工费」。Gas费用由两部分组成：Gaslimit*GasPrice。Gaslimit，即用户愿意为执行某个操作或确认交易支付的最大Gas量，至于花费这些Gas量是否能完成工作是不确定的，一般默认情况最少21000。GasPrice，指的是Gwei的数量，是指用户愿意花费于每个Gas单位的价钱；决定交易被打包的优先级，一般根据自己的数据量和合约内容估计填写。听到这里，很多人一头雾水，划重点：Gas费用=Gaslimit*GasPrice；其中Gaslimit默认21000，GasPrice主要决定了你的Gas费用和交易打包的优先级。通常，用户转账设置的GasPrice一般在10-20Gwei。比这一范围小，矿工不会优先处理，交易始终处于「未打包」状态；超过这一范围，矿工优先处理，短则几分钟即可完成转账。既然Gas费可以明确算出来，那么，平常转账中交易所的要收取的Gas费用是否合理呢？下图是我在某交易所转账详情表：

以太坊开发环境工具Hardhat发布v2.6.1，解决三个问题:以太坊开发环境工具Hardhat发布v2.6.1，该版本解决了三个问题：

1. 当用户通过websocket连接到Hardhat节点时，该节点出现问题。现在websocket连接应该可以正常工作。

2. debug_traceTransaction可用于从模拟帐户发送的交易。

3. evm_setNextBlockTimestamp、evm_increaseTime和evm_mine现在将接受十六进制字符串作为参数。[2021/8/21 22:28:43]

通过上图可以发现，交易所给我选择了GasPrice=32gwei，因此交易被优先打包，转账速度很快。实际上，整个交易的Gas费只有0.000672ETH，但交易所收费是0.005ETH。换句话说，接近90%的费用被交易所“劫走”，这也是目前业内常态。举这个案例，是为了让大家更直观地感受Gas费用，并试着自己独立计算，少做冤大头。

二、网络堵塞，所以Gas上涨

上个案例中的交易打包失败，在近期很常见。最近我在钱包中进行ETH转账时，也遭遇了类似的情况。当时系统还给出温馨提示：Gasprice太低了，最好大于17gwei。于是我给了20gwei，但依然没有成功，最后只能加价到40gwei才转账成功。

Joseph Young：比特币反弹后以太坊的前景将变得更加乐观:加密分析师Joseph Young发推称，随着ETH 2.0暂定12月发布，DeFi正在回升，ETH突破440美元，ETH/BTC正在回升，我认为比特币反弹后以太坊的前景将变得更加乐观。[2020/11/8 12:00:44]

而这种情况，在去年是很罕见的。整个2019年，Gasprice基本维持在10-20gwei。但到了今年，根据etherscan数据，从年初开始，Gasprice逐渐上升。特别是最近两个月，Gasprice始终居高不下，维持在30gwei以上。

ethgasstation.info数据则显示，过去24小时，超过80%的交易支付Gasprice在20-55gwei之间。

正因如此，以太坊网络Gas费用也处于上升趋势中。从年初至今，Gas费用上涨近300%。其中，3月12日、3月13日大跌时，Gasprice一度达到80gwei左右，Gas费用也达到5000ETH。

以太坊2.0正式启动信标链:ConsenSys研究员Ben Edgington发文称，现在是以太坊2.0信标链启动的时候了。经过九个月的测试，这一年始于Prysmatic Labs运营的大型、长期运行的单客户端测试网Sapphire、Topaz和Onyx网络。在信标链发布时，目前有四个高质量、经过审计和测试的客户端可以运行：Teku、Lighthouse、Nimbus和Prysm。每个人都有自己的风格和目标用户群。信标链将获得真正的奖励和惩罚，而我们根本无法使用测试网来模拟它们。客户端团队还学会了在实现之间就迁移信息的通用标准达成共识。这使Staker可以安全地在客户端之间快速切换，并且将极大地帮助将来的事件恢复。Edgington表示，“我们计划在10月中旬再进行一次发布彩排，即Zinken测试网。在那之后的几天内，我预计存款合约将被部署，目标是信标链创世（Genesis）将在六周内实现。”（CoinDesk）[2020/10/12]

造成Gas费用上涨的根本原因，是以太坊网络利用率不断升高，处于严重的拥堵状态。Etherscan数据显示，以太坊网络利用率已经从年初的不到60%上升至90%以上；特别是近两个月，始终维持在95%左右。

动态 | 鱼池：近期传播的矿池产生“空块”会对以太坊造成威胁的说法是非常错误的:对于今日AMBCrypto报道的“过去三个月以太坊开采的空块数量急剧增加，据CoinFi的首席数据科学家AlexSvanevik说法，这由非法矿场所使用 “间谍采矿”技术导致，F2Pool和Etherdigg存在这种行为”的消息，鱼池方面回应称：近期传播的矿池产生“空块”会对以太坊造成威胁这一说法，是非常错误的。作者对以太坊挖矿过程理解不透彻才做出了这样的结论，实际上矿池在区块高度发生变化的时候，由于网络通信延时等，如果选择先计算交易再下发任务，这个时候矿机是有1~2秒钟在浪费算力。因此为了矿工利益不受损失，矿池会第一时间下发一个不带交易的任务，然后在1~2秒钟后再补发一个带交易的任务。如果在不带交易任务下发后的1~2秒钟，有矿机算出了符合难度的share，那么这个块就是空块。在etherscan上大家能看到，主流前三的矿池都是这种机制。例如：ethermine https://etherscan.io/block/6470100；sparkpool https://etherscan.io/block/6470123 https://etherscan.io/block/6470122；f2pool https://etherscan.io/block/6470136 另外矿池本身是不愿意产生空块的，毕竟交易费也是一笔可观的收益。[2018/10/8]

动态 | Block.one 发推欢迎以太坊采用 Web Assembly:据 IMEOS 报道，Block.one 官方刚刚发推，欢迎以太坊来到 Web Assembly，很高兴看到项目正在采用和 EOSIO 一样的虚拟机。同时表示，由于可以使开发者一致化，Block.one 在开发初期就宣布使用 WASM，它使我们离愿景更近一步。[2018/9/17]

网络利用率的上升，也就意味着剩余可利用空间的下降。在空间有限的情况下，对矿工而言，首先会选择打包那些高Gas费用的交易，一些低Gas的交易就只能等待。过去三天，以太坊网络中未处理交易始终维持在8-10万笔。

大量的未处理交易堆积在前，后来者要不然提高Gas费用获得优先打包权，要不然就乖乖排队。对于投资者而言，为了不错过时机，一般选择提高Gas费插队。但这也“坑”了在以太坊进行开发的团队，不断增长的Gas费用和拥堵的网络，提高了他们的研发成本。

三、交易量上涨，所以网络堵塞

为什么以太坊网络会如此拥挤？因为以太坊交易量在不断上涨。Etherscan数据显示，从今年年初至今，以太坊日交易量不断走高，涨幅接近一倍。如下所示：

而促成交易量不断上涨的推手，则来自四个方面。1.看涨买币，交易活跃今年对以太坊而言，有一个重大的利好：Eth2.0阶段零信标链即将正式上线。按照开发团队年初的预期，今年第二季度有望问世。虽然按照以太坊一贯的调性，能否如期上线仍是一个未知数，但这并不妨碍投资者对以太坊的看好情绪。特别是随着Eth2.0多客户端测试网「Witti」成功上线以及阶段1等工作取得进展，这种看涨情绪更是被转化成实实在在的购买力。今年以来，ETH/USDT累计上涨接近90%，ETH/BTC累计上涨接近40%。Glassnode的链上数据显示，目前有4000万个地址拥有ETH，而今年初只有只有不到3000万个，涨幅超过30%；过去两年，ETH非零地址数量更是以近乎直线的趋势上涨。

随着ETH2.0的问世，更多的投资者试图囤积ETH参与其POS挖矿。我所在的以太坊社群，就有不少人买币之后转到自己的钱包，静待即将到来的ETH2.0。2.USDT满足了最多的支付需求很多人戏称，USDT是目前以太坊网络最大的应用，事实也确实如此。ethgasstation.info数据显示，过去25天，USDT是以太坊网络上GAS费用的最大贡献者，累计花费超过1万个ETH，远超其他应用。只不过，相比第一季度，第二季度的USDT活跃度更高，背后的根源在于套利需求。Odaily星球日报此前也有报道，国外买家在第二季度开始囤币，这也导致BTC/USD先涨，USDT与USD之间存在正溢价，套利盘进入购买USDT，于是USDT增发。仅仅过去两个月，USDT增发了33亿美元，单月最大增发18亿美元，创下新的历史记录。其中，有15亿美元的USDT是在以太坊上发行的。不断增发的USDT，在市场中进行套利交易，也带动以太坊网络走向拥堵。3.旁氏局的兴盛5月23日，TheBlock曾发表分析文章称，庞氏局和金字塔计划是现在以太坊交易费用的最大耗费者之一。

ethgasstation.info数据显示，MMM、SmartWayForsage、MillionMoney2.0、EasyClub四个项目对Gas费的贡献紧跟USDT。虽然消耗量远不及USDT，但也是一笔不小的数字。而上述几个项目，或多或少都有旁氏局的影子，基本套路一致：玩家入金成为会员，邀请其他人入金提升自己的等级和分红，形成金字塔一样的格局。一旦没有新鲜血液进入，游戏即宣告终结，组织者再换个牌子重新割韭菜。目前市场复苏，此类项目也源源不断的涌现，在此Odaily星球日报提醒各位读者注意风险。4.DeFi交易除了USDT以及旁氏局，DeFi也是交易量上涨的一个重要来源。3月12日，ETH价格下跌导致DeFi清算激增，曾一度导致网络拥堵。DeFiPluse数据显示，312大跌之后，DeFi市场活跃度开始回升，链上抵押价值不断上涨，从5亿美元上涨至10亿美元，涨幅接近超过100%。

ethgasstation.info数据显示，IDEX、Kyber以及dYdX位列Gas费用的贡献榜前十。

四、说了这么多，以太坊能怎么办？

解决以太坊网络拥堵难题，实现扩容，也是开发者一直努力的方向。对于扩容，也有两种不同的研究方向。一种是Layer1，强调单个节点不必并行处理每个操作，这也是分片背后的理念，由以太坊V神和其他科研人员所提出。所谓分片，即一个区块链被分成许多不同的“片”，每个“片”都可以独立处理交易。分片一般是指layer1的扩容方案，因为它是在以太坊的基层协议上实现的。ETH2.0就在阶段一将引入分片。另外一种是Layer2，即减少链上主网交易，将一些其他操作扩展到链外，让链外互动成为可能，这些互动在需要的时候仍然可以返回到主链。相关设计包括状态通道、Plasma和Truebit。关于Layer1以及Layer2的详细了解，推荐阅读《还在纠结Layer1、Layer2？》。虽然方向不一样，但最终殊途同归。特别是近期，V神也公开表示，Layer2扩展初步部署“基本”成功，剩下的是细化完善和部署。我们衷心希望，以太坊的升级能缓解网络拥堵和高手续费问题。

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