以太坊:以太坊交易费市场改革：EIP 1559 会引发公平性问题吗

本文的前四节介绍了EIP1559迄今为止的进展情况。文中包含了一些重要文章的链接，可以作为参考。如果你已经熟悉了EIP1559的背景，可以直接跳至第五节开始阅读。本文的第5至7节讨论了该提案的公平性。如果你不熟悉“Gas”、“Gas上限”和“Gas价格”的概念，可以在EthHub上找到相关文章。

1.背景

改革以太坊的手续费机制、谋求更好的交易费分配方式，在以太坊社区里已经讨论了很长一段时间了。早在2015年7月以太坊创世块诞生前，创始人VitalikButerin就分享了关于将来如何改变交易费市场的想法，还提到了销毁交易费的可能性。2017年，Vitalik写了一篇文章，提到了交易手续费销毁对成立一种“交易媒介”货币的意义。

这些想法当然引起了以太坊社区成员的兴趣，但是如果没有一个具体的执行提案，这些想法就仅限于学术探讨。当时，交易费市场改革并不是亟待解决的问题，因为以太坊交易费并不高。的确，纵观以太坊的早期发展阶段，Gas价格远低于矿工所估计的最低合理价格(estimated‘rational’minimum)。虽然在2017年的ICO热潮期间，短暂的需求高峰曾导致网络拥堵，但是总体来说，用户只需要支付极低的交易费即可轻松达成交易。

然而，2018年初，这种情况发生了改变。以往的区块里总有未用完的Gas，现在每个区块的Gas都用光了还不足以应付。由于谜恋猫等应用对Gas需求很高，以及打着“交易即挖矿”旗号的代币交易所FCoin兴起，以太坊网络出现了较长时间的拥堵，想让交易在合理时间范围内打包进区块所需的Gas价格暴涨。

研究表明，以太坊上超过300亿美元的NFT交易量是虚拟交易:12月25日消息，根据匿名研究员hildobby的分析，2022 年以太坊上的 NFT 总交易量中，虚拟交易量占一半以上（58%）。该策略在 1 月达到顶峰，虚拟交易量占当月的 NFT 总交易量的 80% 以上。

研究人员使用四个过滤器来剔除最有可能指向虚拟交易的奇怪交易行为。首先，他们过滤掉了同一钱包地址之间明显的 NFT 交易。其次，他们研究了两个不同钱包地址之间同一 NFT 的来回交易，这是最常见的虚拟交易策略之一。第三，如果一个钱包地址购买了同一个 NFT 三次或更多次，由于这种情况不太可能被标记为虚拟交易。最后，如果 NFT 交易中的买家和卖家的钱包最初是由同一个钱包资助的，那么很明显他们之间存在联系，因此被标记为虚拟交易。hildobby 将虚拟交易活动的增加归因于 NFT 市场之间争夺交易量市场份额的竞争加剧。[2022/12/25 22:06:44]

对于新用户来说，理解以太坊的Gas价格机制始终是一大挑战，在出现网络拥堵以及Gas价格剧烈波动的情况下，难度就更大了。聪明的用户可以使用ethGasstation.info等新型工具来判断合理的Gas价格，而且越来越多Metamask之类的钱包都内置Gas价格估算工具。尽管如此，据区块链数据显示，一些用户支付了过高的Gas费用，而且反复出现的拥堵情况反映出，现有的解决方案并不能完全解决这一问题。

以太坊发布主网合并准备清单:金色财经报道，据以太坊最新进度周报披露，主网合并准备清单已完成并在GitHub上正式发布，该清单文档概述了以太坊主网合并发布的准备工作，以及必须要完成的各种任务，主要包括规格（共识层、执行层、引擎API和面向公众的文件）、测试（单元测试、集成测试、压力测试和模糊测试）、测试网和研发工作，其中还包括了潜在的威胁分析，比如矿工攻击和合并后资源耗尽等问题。[2022/8/20 12:37:11]

2.EIP1559提案

就是在这个背景下，Vitalik在2018年7月发布文章详细说明了一个交易费市场改革的提案。该提案引入了一种新的交易费机制，把用户支付的交易费分成两个部分：一部分是由协议确定并交由协议处置的“基础费”，另一部分则是支付给矿工的佣金。该机制的目标是让区块的使用率维持在半满状态，并根据需求量来调整基础费费率。由于矿工打包交易所需的补贴几乎不随需求量而变化，用户只需支付较低的小费，因此大多数用户都不需要更改。这样一来，交易费会变得简单很多，用户无需再去理解复杂抽象的Gas机制。这是一大进步。

那么问题来了，协议应该如何处理基础费？从表面上来看，似乎有四种可能：

将基础费发送给某个基金；

将基础费奖励给挖出当前区块的矿工；

基础费由之后挖出区块的矿工共享；

将基础费销毁

BXH笨小孩将于20:00正式登陆以太坊主链:据官方消息，DeFi平台BXH笨小孩于8月26日20:00（UTC+8）正式登陆以太坊主链。首批上线单币矿池：WETH、USDT、USDC、DAI、WBTC、UNI。同步开启流动性矿池：WBTC/USDT、ETH/USDT、ETH/USDC、WBTC/ETH、USDT/USDC、UNI/USDT。

BXH笨小孩以太坊跨链上线，初步完成多链计划，实现资产互通，为用户打造一站式全生态交易协议。[2021/8/26 22:39:25]

首先就可以排除方案1，因为中心化基金可能会带来一场治理噩梦。方案2也不可行，因为这会激励矿工用垃圾交易来填满区块，无论用户对区块空间的需求如何，都会推动基础费上调。只有方案3和4可以选择。

最后的选择是方案4，其中一个原因是这会带来另一个好处，即，ETH会变成以太坊上交易的燃料。这有助于避免费用泛化的威胁，有些人担心费用泛化会导致以太币经历死亡螺旋，极大地破坏整个网络的安全性和生存能力。至于为何会选择方案4，还有其他原因，将在下文的5至7节中讨论。

这次，有了具体的提案，以太坊社区产生了强烈的兴趣，并在此基础上提出了EIP1559。不出所料，ETH持有者对于销毁基础费所产生的经济影响非常乐观。这就相当于股票回购，所有ETH持有者都能基于自己的持有量从中受益。这种热情体现在EIP1559社区众筹基金的成立上。迄今为止，该基金在GitcoinGrants第六轮赠款计划中获得的赠款是最多的。

以太坊未确认交易为106,692笔:金色财经消息，据OKLink数据显示，以太坊未确认交易106,692笔，当前全网算力为270.48TH/s，全网难度为3.59P，当前持币地址为51,691,402个，同比增加117,406个，24h链上交易量为2,999,952.68ETH，当前平均出块时间为12s。[2020/12/19 15:48:15]

3.来自开发者的担忧

尽管如此，EIP1559一旦实行，将成为以太坊诞生以来最重大的经济机制改革。此外还会给钱包开发者带来很多工作量，他们需要相应调整用户界面。因此，经验丰富的以太坊开发者对EIP1559的态度非常慎重。其中，Metamask的DanFinlay的观点常被拿来引用。他指出，由于EIP1559将“基础费”参数交由矿工决定，为避免收益减少，矿工会尽可能降低基础费。如果矿工成功做到了这一点，EIP1559会让交易费市场回归最高价拍卖模式，用户依然需要通过竞价的方式让自己的交易被打包到链上。

为反对EIP1559，Dan提出了?“Escalator”提案。这个提案同样是为了解决用户体验问题，可以实现更高效的价格发现，同时又不需要将基础费参数的控制权交给矿工。这个提案给出的解决方案也很优雅，但是迄今为止还没有得到与EIP1559同样多的支持。一部分原因可能是EIP1559还解决了经济抽象等其它问题。当然了，Escalator提案在以太坊社区中也不是很受欢迎，因为以太坊社区成员倾向于长期持有ETH，因此更喜欢销毁基础费的提案。顺带一提，还有一种方案是将EIP1559和Escalator提案相结合，取二者之长，但是目前还没有细化成EIP。

动态 | 过去24小时内以太坊总交易额增至295万ETH:根据amberdata.io数据显示，过去24小时内以太坊总交易额达到294.8万ETH，较此前数据上升了33.76%；日活跃用户量152316，用户活跃上升了21.44%；新增合约11331个，较此前数据下降了11.99%；平均交易费用达266.39GWEI，上升1757.16%；通证代币交易总额为315586，较此前数据相比上升了12.50%。[2019/2/19]

还有其他资深以太坊开发者，如以太坊域名服务团队的NickJohnson，也表示对EIP1559背后强劲势头的担忧，因为从根本上改变以太坊交易费市场的博弈论基础所产生的影响和可能带来的风险尚未可知。显然，在没有完全了解影响之前，彻底改变以太坊的核心经济机制是愚蠢之举。

4.研究推进

2020年，由于稳定币、去中心化交易所和其它DeFi应用大受欢迎，以太坊对Gas的需求量持续增加。因此，从2020年6月至8月，以太坊交易费几乎每天都高于比特币交易费，只有8天例外。反直觉的是，如此高的交易费可能会给以太坊区块链带来麻烦。一群研究者辩称，随着矿工的收益来源重心从区块补贴转向交易费，以太坊会变得不稳定，安全性也会受到极大威胁，因为攻击者可以发动一些无需掌握51%算力就能实现的攻击。与此同时，Gas市场的剧烈波动性和相应的用户体验问题仍未得到解决。

通过减少矿工的交易费收益，并维持区块奖励在矿工收益中的主导地位，EIP1559能够有效避免这一问题。因此，以太坊团队正在大力推进EIP1559的评估工作，研究未来通过硬分叉实现EIP1559的可行性。例如，以太坊基金会RobustIncentives小组的BarnabéMonnot负责建模与模拟工作，还有算法博弈论研究者TimRoughgarden最近发布了一篇分析文章，对EIP1559进行了严格评估。

与此同时，EIP1559相关的客户端实现工作也在推进中。截至2020年8月底，已经有两个以太坊客户端实现了EIP1559，并且正在运行早期测试网来解决规范和实现问题。除了核心的以太坊客户端之外，Filecoin和Celo网络也在测试实现。

人们在EIP1559上投入了大量研究资源，目前尚未发现任何可行的攻击途径。其中一种能想象到的攻击是算力串谋。但是，正如MicahZoltu在文章中提到的那样，即使掌握51%算力的利益集团形成并试图操控基础费，矿工各自的私人利益也会使之脱离卡特尔。这与针对PoW区块链的51%区块审查攻击不同，后者可以通过无视非集团成员挖出的区块，只让集团成员挖出的区块上链，以此获得双倍收益。

虽然EIP1559的研究继续推进，我们或许会发现其经济机制存在严重的缺陷。如果没有发现严重缺陷，我们或许可以乐观地认为，EIP1559是可以执行的。

5.以太坊的区块空间属于谁？

因此，我们可以初步得出结论：我们可以安全地在以太坊上实现EIP1559。但是，我们?应该?这么做吗？这就是本文标题中提到的公平问题。就因为矿工承担了处理交易的工作，他们就有权获得所有交易费作为奖励吗？

以太坊2013年的白皮书指出，事实并非如此。不同于比特币矿工，以太坊矿工承担守护网络安全的职责，并?永久?获得区块奖励作为补贴。目前，区块奖励固定在每个区块2ETH，此外还有来自叔块的收益。因此，并没有要求说交易费应该足以支付保护网络的成本。这是一个优势，因为交易费变化很大，无法保证它一定要满足网络安全性之需。

另外，并非所有交易处理工作都由矿工完成，因为交易所导致的状态膨胀的成本由全网承担。虽然所有全节点都承担了这一成本，但是只有矿工得到了奖励。用户也付出了机会成本，因为当Gas价格过高时，他们无法执行原本有利可图的交易。因此，以太坊的区块空间在任何意义上都不属于矿工，而是应该视为“公共土地”。矿工收取高昂交易费就好比是在“公共土地”上收取租金，因为矿工打包交易的成本远低于他们获得的收益。

6.公平补偿

要想理解交易费中的哪一部分是矿工应得的补偿，哪一部分是“公地租金”，我们需要知道矿工处理交易实际付出的成本是多少。正如第一节中指出的那样，“最低合理价格”就是矿工打包交易的边际成本。这是由于矿工的区块可能变成叔块而带来的机会成本。这个概念是从最初应用于比特币的方法扩展而来。(1)(2)

矿工打包交易的成本很难得出准确的数据，而且这个数据会随着客户端实现的改进和在以太坊虚拟机上执行特定操作所需消耗的Gas量变化而变化。因此，上文提到的Vitalik所做的相关研究已经过时了，而且很难获得数据来得出最新的估计。尽管如此，客户端性能提高意味着矿工成本可能比之前更低，然而他们所获得的交易费却大幅增加。

幸运的是，EIP1559所提议的新型交易费市场可以为我们解决这个问题。理性的矿工只会打包那些给足小费/贿赂的交易。那些不急着让自己的交易被打包的用户可以支付较低的小费，那些争分夺秒的套利交易者可能会支付更高的小费。一般而言，小费不会像Gas价格那样剧烈波动。大多数用户都能接受钱包的默认值，无需再担心Gas价格激增的问题。

凡是超出公平补偿的部分都可视为“交易费盈余”或“交易红利”。这就是EIP1559的基础费。如果不属于矿工，那么基础费应该归谁？

7.如何分配交易费盈余

第二节中提到的四种方案中，只剩下“销毁基础费”可以选择。基础费被销毁后，所有ETH持有者都将受益。这是他们应得的吗？我认为是的，而且有两个原因。

第一，由于以太坊的增发机制，ETH持有者需要承担通胀所带来的损失。因此，网络运转所产生的盈余应该以合理的方式归还给ETH持有者作为回扣。有时，交易费盈余可能等于或大于区块奖励，但是无论交易费是否足以支付安全性成本，最后都是ETH持有者在为保护网络安全性提供资金。

第二，ETH并未唯一一种受益于网络安全性的资产。以太坊保护着大量资产：稳定币、合成资产、预测市场结果、流动性份额、股权代币和一众ICO代币。这些资产都享受以太坊带来的安全性，却没有分担成本。因此，当前的交易费市场对ETH尤为不利。EIP1559有助于解决这一问题，并且通过最大程度减少ETH的净发行量，让真正守护网络安全性的ETH的价格达到顶点。

感谢MicahZoltu和GeorgiosKonstantopoulos。

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