eip-1559、layer2和gas代币如何打破高手续费的链条？

在以太坊价格突破历史新高后，短期的兴奋并没有持续多久，更多的人开始意识到以太坊的使用成本越来越高。在ETH2.0实施之前，许多人开始寻求解决方案来改善目前的网络拥塞和高昂的手续费。

本文从如何计算每笔交易的成本入手，分析了gas-token、EIP-1559方案、Layer2扩展等主流解决方案如何为以太坊生态创造更好的交易体验。

作者/孤独者刘

煤气费计算

在以太坊网络中，无论是转移交易还是智能合约的执行都需要消耗整个网络的计算或存储资源，而这些资源的消耗称为gas（fuel）。对于链上的每笔交易，服务费取决于所用天然气和天然气价格的乘积，最终由ETH结算并支付给以太坊矿工。

其中，用气量是指作业实际消耗的总用气量，这取决于交易的复杂程度。如果涉及到调用智能合约或聚合器（其中包含更复杂的交易逻辑），那么所需的天然气总量将更大。例如，ETH转账交易中使用的燃气定值为21000，Uniswap等WiFi应用价值超过10万。

天然气价格是指用户愿意为消耗的每种天然气支付的价格，单位为Gwei（1 ETH=10^9 Gwei）。这还取决于网络拥塞情况，在网络拥塞的情况下，高达1000 Gwei，在事务较少的情况下，低至1 Gwei。

以太坊目前，每秒可处理的事务数可按以下公式计算：每秒可处理的事务数=用气*平均区块区间时间

以平均阻塞区间13.2秒、ETH价格1200美元、天然气价格100gwei为例，我们可以估算各种以太坊交易类在快速交易情况下的交易成本

比特币随着ETH的不断上涨，用户实际支付的服务费也在不断上升

一般来说，矿工会优先考虑天然气的高价交易，因为这将使他们的收入**化，并最终导致天然气的**价格拍卖。从用户体验来看，这样的拍卖机制会在短时间内出现为了争夺资源，而大幅提高拍卖价格，出现多付的现象。这实际上反映了拍卖机制的低效，也造成了一些不必要的延误。

因此，layer2、gas token、EIP-1559等解决方案成为解决以太坊交易费用高问题的三大主要方案。

气体代币方案

在以太坊智能合约中，天然气成本由储存在链中的数据决定。燃气代币的方法是将GAS FEE代币变成ERC20代币，允许用户直接买卖，或作为未来燃气使用的预付款。当天然气价格较低时，用户可以适当购买和储存，然后在天然气价格较高时使用。

具体而言，当天然气价格较低时，天然气代币鼓励用户在合同中创建或铸造代币gst1/gst2。此时，gas代币将使用用户提供的资金以较低的成本存储数据/创建合同。当燃气价格大幅上涨时，用户可以使用或消费gst1/gst2，燃气代币通过删除数据或合同获得网络奖励或燃气退款，以更低的价格消费燃气。

2020年6月，聚合交易平台1inch发布了进一步优化的以太坊GAS FEE代币Chi。平台用户可以在交易中使用其支付。”在同一笔交易中，烧掉Chi代币将使手续费成本减少近一半。”一位官员说。

1inch官方博客说明

此外，ulabs的合成气期货代币（UGAS）采用了一种方案，允许天然气的“用户”和“提供者”锁定其成本或收益。UGAS代币不仅可以让用户规避风险，还可以作为天然气价格的投机工具。但对此，格鲁克联合创始人王远明表示，u gas纯粹是预测市场和赌气价格。

“我们预计DeFi团队将开始累积天然气代币，并在市场剧烈波动期间需要内置自动清算流程时，在协议中使用这些代币。多金资本在一项研究中指出。

Layer2方案

从上表可以看出，复杂的合同交互不仅需要支付几十美元的交易费用，还需要消耗大量的天然气。当以太坊从DeFi等应用程序接收到越来越复杂的事务时，每秒可处理的事务数将迅速下降。因此，随着DeFi生态的繁荣，对链上扩容解决方案的需求开始增长。在以太坊2.0到来之前，用户需要一款能够解决高交易成本和体验成本的产品。

正因为如此，以太坊第2层的赛道变得越来越吸引人。在传统的第1层，当与以太坊主链交互时，这个过程需要消耗汽油费。事实上，以太坊没有与主网互动，因此没有GAS FEE和一系列交易费用，从而解决了交易费用高的痛点。

这种操作最终由验证器对以太坊主链执行，以验证用户的数据操作。验证器可以忽略用户在二层网络中的所有操作，只需将用户的最终结果带到以太坊主链进行验证。它的优点是可以大大改善用户的交易体验，节省大量成本。

目前，Layer2解决方案主要包括状态通道、侧链和roullp。以太坊还确认了以汇总为中心的2.0路线图。可以说，rollup已经成为Layer2扩展的主流技术。

与此同时，Uniswap、AAVE、synthetix等DeFi头号玩家也开始探索layer 2+DeFi的可行性。在最近发布的2021年路线图中，这位官员表示ZK汇总是第2层的优先选择。综合利用**方案在Layer2启动SNx的质押。目前，质押金额已达275万瑞士克朗，折合3500万美元。

然而，由于DeFi项目的可组合性，在项目方选择扩建方案时，正确的设计方案和权衡并不是唯一的考虑因素。它还必须考虑其他项目的可能选择并优化它们。

nervos的联合创始人吕国宁告诉chain catcher如何为DeFi项目考虑合适的layer2解决方案。具有不同特点和业务的项目对Layer2也会有不同的需求。目前，DeFi项目的选择原则上有几个考虑因素，包括安全性的考虑、性能改进的紧迫性、迁移成本的考虑以及重写业务代码的需要。

在迁移到第2层时，另一个重要的考虑必须是不能丢失用户。”这也是为什么可能会有很多公共公链的业绩比以太坊好，但以太坊仍然有很大的生态优势。因此，如果用户的使用习惯在移动到layer2后必须改变，DAPP运营商将不希望看到它。”卢国宁说。

一般来说，在乐观汇总的思想下，项目方可以直接迁移，因为它可以兼容以太坊 EVM；在ZK汇总的思想下，项目方需要重新开发，迁移困难，支持操作有限，但性能良好，可以构建真正的屏障。

Eip-1559方案

如果将Layer2视为以太坊之外的一层协议，所有用户的操作实际上都存储或打包在Layer2，那么以太坊的EIP-1559方案就是通过调整第一层区块的利用率，给用户更明确的天然气价格和更灵活的天然气限制。

自以太坊基金会的开发者埃里克去年12月21日宣布实施EIP-1559提案以来，关于该提案的讨论已经成为一个热门话题。它有两个主要目标，第一个是让以太坊收费市场更有效率，第二个是改善发送交易时的用户体验。

这一方案有三个特点：一是将天然气价格的设定纳入协议，避免大幅波动；二是整个区块的天然气限额将容纳比以前更多的交易；三是整个交易费用中的大部分基础费将被销毁，只剩下一部分小费给矿工。

原来的天然气价格是根据过去区块的使用情况估算的（用户也可以手动调整）。在EIP-1559的提案中，它由两部分组成：基础费和天然气溢价。瓦斯溢价可以看作是矿工或核查人员的小费。

根据EIP-1559方案从加密角度的解释，在这个新方案中，一个区块中的所有交易都将包含两个变量，一个是天然气目标（目标天然气消耗量）和基础费用，而原来的天然气限额（原来固定的1250万）将是天然气目标的两倍。

假设一个区块所有用气都小于目标用气量，即当前用气量未达到目标用气量。然后协议会认为目前的基础费太高，导致人们不愿意交易。它将降低下一个区块的基础费用，鼓励更多的人进行交易，增加区块的天然气使用量，使整个区块的天然气使用量接近目标使用量。

相反，如果一个区块所用天然气总量超过天然气指标，也符合天然气指标两倍以下即低于天然气限值的要求，即在目前实行基准费的情况下，超过了目标用气量，这将增加基准费和交易成本。

结果表明，该方案通过引入天然气目标，提高了原有区块上限，并在原有1250000天然气限额的基础上增加了可打包交易的数量。同时，《方案》还规定，两个区块之间的基础费变动幅度不应超过1/8，因此即使网络交易量突然上升，也不会导致基础费突然飙升。

当然，如果这一方案得以实施，矿工的交易报酬将仅为天然气溢价，因为所有的基础费在支付后都将被销毁。事实上，矿工或核查人员的利益将受到极大损害。

这也直接导致了最近flexpool mine的公告，正式宣布反对EIP-1559的升级，并组织以太坊矿工对EIP-1559的升级进行投票。公告称，EIP-1559的升级并没有给矿工带来任何好处，反而成为对以太坊矿工的剥削。一旦EIP-1559升级，以太坊矿工将成为奴隶，最终受益者是以太坊开发者。

支持者的观点是，生态的优化和升级最终取决于它是否对用户有利。Eip-1559有利于降低手续费，提供更好的用户体验，从而吸引更多的人进入以太坊的生态。与此同时，手续费的取消帮助以太坊进入了通货紧缩时代。

参考资料：

全面认识以太坊气体的六个伪影

D1：浅析以太坊Layer2解决方案及WiFi扩展的选择

Layer2：Layer2协议和零知识证明-如何节省您和我的汽油费？》