GAS:科普：为什么以太坊Gas费突然大幅下降？

前言：4月25日，数据显示以太坊Gas费降50gwei左右，为2021年以来新低。此前由于gas费不断增高，导致链上手续费一度逼近1500gwei。而最近以太坊的gas费骤降，原因或与以太坊提升区块GasLimit有关。4月22日，以太坊将区块GasLimit从约1250万Gwei提升至1500万Gwei，提升幅度约为20%。那么到底哪些因素会影响到以太坊的Gas费用呢？本文或将给你解答。

注：本文首次发表于2020年9月23日，其中部分数据均为当时数据，阅读时请注意截止今日发表时数据或有较大变动。

撰文：0x88，律动BlockBeats

在Uniswap给20多万个用户地址撒钱的时候，也许不少人在开心之余心里想的都是，「这gas费也太高了。」

当天是以太坊历史上值得纪念的一天，gas建议最高达到了1000GWEI，这是当时历史最高点。

在见证历史、全民领空投的当天上午，不少人都遇到了关于gas费的问题，gas费贵已经不是问题了，问题是gas费交到钱包建议的最大值也不能在计划时间内成交。大家Metamask上显示都是pending，一圈一圈转得让人心烦。

欧科云链集团正式启动区块链科普行动“星途计划”:欧科云链集团于4月26日，正式宣布启动了区块链科普行动——“星途计划”，行动包括将在全国范围展开系列沙龙，加大力度推进区块链科普进机关、进国企、进校园等，联合政府部门、行业协会等共同构建起更加完善和有效的区块链科普教育生态，与此同时，直击区块链科普现存痛点，推出简单易懂的“秒懂区块链”公益短视频课。

该计划旨在全维度推动社会建立对产业更清晰的认知，与“鲲鹏计划”一道助力数字经济及区块链产业本身健康发展夯实“人才”和“产业认知”两大基础。[2021/4/26 20:59:37]

为什么你使用了默认的gas费金额，却依然不能即时交易？此文将详细讲解以太坊交易费率机制以及在以太坊上发起交易会遇到的问题。

Gas的逻辑

这个事要先从以太坊账户讲起。

以太坊网络中有两类账户，外部账户以及合约账户(ContractAccount)。

外部账户是指用户们所使用的账户，由私钥持有者所控制。合约账户是指带有应用逻辑的智能合约，由合约代码所控制。用户们在使用DeFi应用时，就是在用自己的账户与DeFi项目的智能合约进行交互。

TRON数字钱包科普资料《波场钱包的现在过去与未来》已上线:据最新消息显示，由TokenPocket联合波场TRON官方，以及 TokenPocket 社区志愿者共同撰写的《波场钱包的现在过去与未来》已正式上线。《波场钱包的现在过去与未来》又称为波场钱包小白书，详细介绍了当前TRON钱包与TRON生态密切结合的实例，是目前市面上最为详细的TRON数字钱包科普资料。波场钱包作为波场公链生态中极为重要的入口，是波场生态的重要构成要素。波场钱包从一开始只提供权限管理、转账收款、节点投票等基础功能，到如今不仅可以为用户提供法币交易、闪兑和去中心化交易所等方便快捷的交易服务，还能让用户直接在钱包上体验波场上DApp，挖矿、DeFi、Staking等资产增值服务。详情见原文链接。[2020/8/20]

各类账户之间可以随意进行交互，钱包间可以进行转账，合约间也可以相互调用。每一次链上交互都需要消耗一定的计算量，计算量消耗的大小由计算难度所决定，而Gas就是计算量的计量单位。例如加法运算较简单，需要消耗3个Gas，除法运算相对复杂，需要5个Gas。

动态 | 区块链技术入选科普杂志《科学美国人》2019十大突破性技术榜单:据新浪网今日新闻报道，美国科普杂志《科学美国人》公布 2019 十大突破性技术榜单。区块链技术因在保障食品安全中的作用而上榜。 入选榜单具体原因：区块链技术的发展应用将显著改善食品污染源数据追踪的困境。利用区块链云端系统，食品制造商可以依次在计算机储存各类过程的信息。[2019/9/29]

每一单位的Gas都有其对应的价格，也就是Gas价格?(GasPrice），而Gas价格以Wei为单位。用户需要购买ETH来支付Gas费用。1ETH=1e18Wei，而我们通常看到的单位GWei为1e9Wei。通常，钱包软件会通过历史GasPrice对用户将要发起的这笔交易的费用进行预估。

为了避免全节点趋于集中，追求架构去中心化的区块链会严格限制每单个区块的容量。例如比特币的BlockSizeLimit以及以太坊的BlockGasLimit。在律动BlockBeats撰文时，以太坊每单个区块的BlockGasLimit约为12，000，000个Gas，这也就是每一区块总计算量的上限。平均每15秒出一区块。当交易需求超过区块容量时，用户为了将自己的交易尽快被上链确认，就需要竞争每一区块内的资源。此时用户会对Gas进行竞价，矿工会优先将GasPrice高的交易纳入区块。

中科院自动化研究所将面向大中小学生开展区块链等主题的科普讲座:5月21日，新华网讯，今年，中国科学院自动化研究所将举办第十四届“自动化之光”公众科学开放日活动。届时，自动化所将面向大中小学生分别开展《脑与智能》、《区块链技术与平行智能》、《大数据时代的视觉智能》、《动画真奇妙》等4个主题报告，用实例和生动的演示深入浅出地为大家揭示智能技术的原理和奥妙。[2018/5/21]

通常用户在进行转账时还会看到钱包会提高可以调节GasLimit的选项。与BlockGasLimit不同，GasLimit是指对于一笔交易，用户所能接受的Gas使用量上限。由于有时合约内可能存在漏洞，一笔交易会不停死循环地进行计算。如果没有GasLimit，这笔交易会消耗尽用户钱包内所有的ETH。而矿工通常所收取的费用是按实际执行该交易时消耗的计算量(GasUsedbyTransaction)进行结算的，而GasLimit内剩余的ETH就会回到用户账户中。

金色财经独家分析 监管机构、媒体、业界提示风险 区块链科普道阻且长:新华社今日发文表示，近来“区块链”类案件频发，不法分子以“投资虚拟货币周期短、收益高、风险低”为借口，取用户信任并诱使其转账进行投资。无独有偶，同日消息，腾讯手机管家安全专家也提醒此类风险，并从技术上提出防建议。在美国，监管机构警示加密货币欺诈现象普遍承诺高收益而不披露潜在风险。金色财经独家分析，不法分子假借新技术之名进行，一方面是抓住民众趋利的心理，一方面反映出区块链科普的欠缺。区块链是新兴科技和底层技术并有改变社会生产关系的潜力，应该进行系统性的科普教育，当前，部分大学已经开始设置了区块链课程，但对于普通民众仍然有科普的需求，人们应该了解到系统和正确的知识，不仅要了解区块链的好，也要明确局限和弊端，以在高收益的诱惑下，保持清醒客观。[2018/4/11]

所以我们可以得出，所消耗的ETH数量(EtherCost)=交易费用(GasFee/TransactionFee)=每笔交易所消耗的Gas数量(GasUsedByTransaction)*Gas价格(GasPrice)。

了解了以太坊的手续费机制以及账户类型，我们来看看用户在交易时时常会碰到的问题。

待确认交易(Pending)/加速交易？

每当用户发起一笔交易时，交易会被放入一个交易池(Mempool)中。如上文提到，矿工会优先打包池子中GasPrice最高的交易。所以用户设定的GasPrice决定了交易被打包执行的速度。在网络拥挤的时候，由于GasPrice飙升，用户的交易可能长时间处于待确认状态。为了尽快将待定交易发出，用户可以选择支付更多的GasPrice来加速交易。

加速交易又是怎么操作的呢？为了更加详细地理解加速交易的逻辑，我们需要明白另一个参数：Nonce。每一个账户发出的交易都会有一个按顺序排列的交易编号--Nonce，从0开始，每次发起一笔转账，该账户的Nonce值会增加1。

当用户想要加速交易时，在以太坊钱包中，用户可以选择加速交易选项，这时会被要求支付更高的Gas费用，用户同意之后相当于发起了一笔新的交易，而新的交易与待确认交易的Nonce值相同。

由于以太坊网络规定，Nonce值是连续不可跳跃的，且同一个地址每笔交易的Nonce值不可重复，所以矿工会打包新生成的交易，在新交易被打包确认之后，之前较低GasPrice的交易会废弃掉。

若用户不想加速交易，只要此交易还在交易池中未被打包，用户可以随时选择取消交易。取消交易的逻辑与加速交易相同，用户发起一笔GasPrice更高，但与待确认交易Nonce相同的交易，但交易金额变为0，所以本质上，取消交易的成本与加速交易的成本一样需要成本。

需要注意的是，在待定交易确认完成之前，后面的交易都需要排队等候，所以用户不要由于等候时间过长重复发起多笔交易。

交易失败(Fail)

律动BlockBeats发现，目前最常见的交易失败原因是交易Gas已用尽(OutofGas)。也就是说，这笔交易的计算量超过了用户所设定的GasLimit。一般在这种情况下，交易状态将会显示为失败，并提示Gas已用尽，并且所支付的Gas不会被退还。

有些用户可能会认为这并不公平，但本质上矿工已经在做功计算，只是算到一半Gas不够了，所以矿工只能放弃继续作业，但之前的工作需要被支付「工资」，因此之前交的Gas费不退大概也可以理解了。遇到这种情况，用户只能重新再发起一次交易，并将此交易的GasLimit上调。

另一种交易失败的情况是，当用户向智能合约发起交易转账，但某些错误导致无法执行合约时，交易会返回BadInstruction。

比如，当用户参与类似于众筹活动时，可能会发生下面这些情况：

额度已满；

或用户未被列入白名单；

或用户超额认购代币等情况。

此时，用户所设置的GasLimit将会被全部用尽，最终导致交易失败。

不过以太坊拜占庭硬分叉后，增添了新的操作符Reverted(EIP-140)。当合约中出现错误导致交易失败时，交易将不会耗尽GasLimit所设定的所有Gas，合约将停止执行并退回剩余Gas费用，同时告知用户错误原因。

当然，如果用户钱包中ETH的数量不足以支付Gas费用时，交易也会被判定为失败。

在没有热点的时候，以太坊网络一片祥和，所有的转账成本，包括时间和金额都还可控，但当风口到来，大家在网络中就会遇到各种问题，gas费的逻辑是新人使用钱包时最大障碍。

基本上，在gas费会遇到的所有问题，这篇文章都覆盖到了，链上交易并不复杂，说简单点，一切操作有问题，加钱就可以搞定。

这场运动目前看来，以太坊上流动性挖矿的热潮暂时告一段落，这场运动除了创造出一片泡沫之外，也让更多用户开始习惯钱包的使用，钱包终于成了一个高频使用工具。

而链上交易发生的问题其实也在为钱包的优化提供空间，为新人提供「一键加速」、「一键取消」这样的服务或许将可以在越来越多的钱包中看到。

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