Filecoin的Gas破局之路

图1. Gas费消耗主要占比（数据来源于filscout.com）

Juan Benet在“EIP-1559 in Filecoin”（https://www.**.com/watch?v=ABhyJXxTnJY）中先容全网gasUsed主要消耗也中心化在以上四种新闻（如图2）。BurnFee主要为baseFee * gasUsed，BurnFee部门后续主要会被发送到f099账户中，停止现在f099账户已经累积了约15,543,496FIL(如图3)。

在存储结构与协议稳固的条件下，对Gas费起重要作用的因素就是baseFee，从现在趋势看来，在大多数的时间内baseFee都是维持在3～5NanoFIL之间(如图4)，导致每TiB算力成本在3-6FIL之间（如图4）。

图2. GasUsed消耗主要漫衍

图3. f099账户转变（数据来源于filscout.com）

图4. 全网baseFee转变与单TiB算力成本（数据来源于filscout.com）

为了保证全网算力的连续稳固的增进，官方及社区提出了多种解决方案，有的方案在不停的被讨论中，有的已经实现在不停的测试中，下面我们就来清点一下Filecoin的gas的破局之路；就现在的生长状态而言，官方并不会弃用现在接纳的EIP-1559机制，而是基于这种机制，针对差别的新闻类、新闻的发送和验证方式以及数据存储结构的优化来到达gas费的优化。此外，Juan Benet也曾示意会实验引入排队论等理论来优化新闻筛选的机制。

1. 针对SubmitWindowedPoSt新闻的Gas消耗，社区和官方一直在举行一系列的讨论和优化：

FIP-0009 — 过渡版方案

SubmitWindowedPoSt新闻是矿工或者可以说全网算力稳固的必须要提交的新闻，以是这种新闻Gas费消耗问题的解决已经迫在眉睫了；又由于miner需要在30min内提交，在baseFee很高的情况下，矿工为了保持算力不得不提高feeCap保证算力不会丢失。这样的操作在加剧网络拥堵的同时还提高了矿工的运营成本。

以是社区提出一个过渡版的方案FIP-0009(https://github.com/filecoin-project/FIPs/blob/master/FIPS/fip-0009.md )：“对于乐成提交的SubmitWindowedPoSt新闻，系统不会收取baseFee*gasUsed部门的Gas费”，现在这个方案已经在主网v1.4.1版本中乐成运行，虽然削减了大部门的Gas消耗，然则仍然不能削减链上的带宽的消耗，以是称为“过渡版方案”。

FIP-0010 — Off-Chain WindowPost Verification

SubmitWindowedPoSt新闻对于算力的保持至关重要，然则当baseFee很高的时刻，对于提交的proof举行验证的成本也会很高，在极端的情况下，小矿工许多的partition都是空的，这时刻维持算力的成本已经远远大于预期的区块收益。我们需要确保在FeeCap很高的情况下SubmitWindowedPoSt的成本是较低的。在FIP-0009 SubmitWindowedPoSt新闻已经可以做到免费发送，然则新闻自己并不会削减网络的加载的数据量。

在官方即将公布的V1.5.0版本中FIP-0010(https://github.com/filecoin-project/FIPs/blob/master/FIPS/fip-0010.md) ——“Off-Chain WindowPost Verification”机制实现了链上接受未经验证的SubmitWindowedPoSt新闻，随便节点可以通过“DisputeWindowedPoSt”方法来挑战链上的证实新闻；若发现已经证实的扇区提交的证实失败，扇区将会被标记为faulty，而且移除对应扇区的算力直到提交准确的扇区证实；本次更新险些所有删除了验证SubmitWindowedPoSt中proof的历程，节约了约13%的网络带宽资源。

主要内容：

1)除了恢复的faulty扇区，新提交的SubmitWindowedPoSt新闻都市默认接受扇区的proof，而且在状态树中纪录一个证实周期（24h）

2)被接受的SubmitWindowedPoSt可以在WPoStProofDisputeWindow高度（1800 Epoch）之前被随便节点挑战，当挑战乐成时，对应的miner将会受到责罚，每个扇区对应的责罚IPF：5.51BR (IPF = Invalid Proof Fee, BR = Expected Block Reward per sector in 24h).

3)加上一个FlatFee (20FIL)，所有没有被准确证实的扇区都市被标记为faulty，挑战者将会收到一个牢固的奖励DipsuteReward(4FIL)。

4) SubmitWindowedPoSt，TerminateSectors，CompactPartitions，DisputeWindowedPoSt等操作也做了响应的适配；

Fast track for Window PoSt

为SubmitWindowedPoSt新闻保留一条“快车道”，保证新闻在链利用率很高的情况下也可以被打包，然则这种方案并不能削减带宽的使用，仍然需要在链上对证实新闻举行验证。这两种提案不是互斥的，“Off-Chain Window PoSt Verification”方案实现以后，“快车道”方案对于整个网络来说依然是有利的。

Batch verification of Window PoSt proofs.

1)SubmitWindowedPoSt的proofs可以像ProveCommitSector天生的证实proof一样举行批量的验证，具体步骤如下：

2)将proof和所有验证所需要的信息全都加载到内存当中；

3)将提交的state异步的提交到runtime中，举行并行处置；

4)处置完block中所有新闻后，所有乐成异步验证的证实效果都被发送回miner_actor以举行进一步处置；

存在问题：

1)对于中矿工来说，链上大约有一半的时间花在加载证实验证信息(第1步)上，这一步仍然需要依次完成；

2)这个方案的加速效果是一个常量（基于所有矿工的预期并行度），只有网络中存储不停的增添，这个加速常量才会增添。

2. 针对ProveCommitSector和PreCommitSector新闻中gas优化社区也提出了一系列的优化思绪，相关内容可以查看以下相关的issue：

（1）批量提交pre新闻

https://github.com/filecoin-project/FIPs/issues/25

（2）批量提交prove新闻

https://github.com/filecoin-project/FIPs/issues/49

https://github.com/filecoin-project/FIPs/issues/50