本文深入探讨了以太坊的EIP-1559升级,重点分析其交易费用机制的变化及其带来的经济效率和用户体验的提升。文章清晰地解释了EIP-1559的目标、设计原理及其与'超声波货币'的关系,同时指出了公众对其聊天表述的误解。通过对比EIP-1559前后的机制,本文总结了改进之处及未来多维费用市场的发展方向。
EIP-1559 是一次升级,标志着以太坊交易费用机制(TFM)历史上第一次重要的变化。本质上,它用一个新的模型替代了之前的 TFM 模型,从而提高了经济效率和用户体验。它还为以太坊开始利用 多维费用市场 开发打下了基础,以进一步提高效率,从 EIP-4844 开始。
在本文中,我们将学习 EIP-1559 提供的以太坊当前交易费用机制。我们将深入探讨 EIP-1559,以解释它从一开始的目标是什么,以及为什么它设计成现在的样子。许多人对 EIP-1559 应对的问题存在误解,这种混淆很大程度上可以归因于它作为一个流行 meme 的代表,名为 Ultrasound Money。
撰写本文的动机源于对许多人仍未理解 EIP-1559 的主要好处及其所解决的问题的沮丧,且往往由于其与 Ultrasound Money meme 的紧密关联而得出错误的结论。结果是,许多关于 EIP-1559 的基础性工作被掩盖和低估,这是相当悲惨的,因为其中许多为区块链的设计空间开辟了新的领域(特别是在 机制设计 方面)。
本文的目标如下:
在开始之前,让我们澄清一些关于 EIP-1559 的常见误解:
在公共区块链中,成本/奖励结构的设计对于确保所有推动其操作和活动的参与者在系统内有动力参与很重要。
在这里,一个重要的因素是以太坊如何管理用户的区块空间买卖。在以太坊中,用户需要支付交易费用以覆盖在区块链上包含和执行的成本。这些费用涵盖了交易的 社会成本 以及提供区块的生产者为用户创建区块所收取的额外费用。
用户和区块生产者之间的关系受 委托代理问题 的影响,这描述了一个一方(代理)代表另一方(委托人)采取行动的情况,但代理的利益并不完全与委托人的利益一致。在以太坊中,区块生产者(代理)代表用户(委托人)包含交易,但区块生产者的动机是最大化其收入,因此当用户没有足够地激励区块生产者包括他们的交易时,他们的包含请求往往得不到满足。
以下描述了用户和区块生产者的利益:
区块生产者为网络服务,但并没有义务在其区块中包含交易(也许未来会随着 包含列表 的引入而改变)。虽然构建空区块会给区块生产者带来机会成本,但他们仍然可以自由从事其他行为(如仅包含过高的交易出价),从而最大化个人利益,可能会以牺牲网络效率与公平为代价。区块生产者的这种不对称、却在经济上合理的行为可能会威胁到以太坊的效率和 福利。区块链的交易费用机制旨在使用户和区块生产者的利益保持一致,以帮助实现最经济高效的结果。
交易费用机制(TFM) 描述了一组规则和流程,在区块链协议中确定如何计算、收集和分配处理交易的费用。
我们希望通过 TFM 实现几个目标:
我们来介绍构成 TFM 的一个主要组件 - 市场机制(例如拍卖、挂牌价格市场等)。市场机制 有助于协调用户与区块生产者之间的互动,以便在区块链资源的市场上支持区块空间向用户交易的分配。
在每个以太坊区块中,交易处理的资源是固定的——我们通常称之为 区块空间。由于我们限制每个区块可用的区块空间,因此我们将其视为 稀缺资源。我们之所以认为区块空间是稀缺资源,是因为我们限制了可用的数量以符合运行全节点的可行性模型(以维护去中心化)。让我们明确地定义与区块空间相关的供需特性:
用户通过指定他们愿意支付的每单位 gas(区块资源)消耗的出价价格来表达他们的需求。市场机制帮助用户和区块生产者提供价格发现,并建立市场清算价格。市场清算价格 描述了用户(需求)和区块生产者(卖方)利益完全一致的价格点。目标是使 TFM 确定区块的市场清算价格,使用户能够轻松设定出价,而区块生产者也能轻松做出资源分配决策。
在讨论交易费用机制的基本概念和核心概念后,我们现在将探索以太坊的 TFM 如何在 EIP-1559 之前工作,然后再描述 EIP-1559 是如何改善这一情况的。
让我们更好地了解以太坊如何管理交易费用。Gas 是交易所使用的度量单位,用来测量其在以太坊中被包含时消耗的区块链资源量。用户被要求以 gas 价格(以 ETH 为单位)指定他们愿意为交易所消耗的每单位 Gas 付出的出价。交易费用用以下公式描述:
示例:考虑一个消耗 21000 gas 的交易,用户设置的 gas 价格为 20 gwei(2e-8 ETH 或 0.00000002 ETH);他们的交易费用为 0.00042 ETH。
以太坊的传统 TFM(1559 之前)利用了一种第一价格拍卖市场机制。
第一价格拍卖(FPA) 是一种拍卖类型,出价最高的竞争者赢得拍卖,并支付他们出价的确切金额。用户以交易的 gas 价格形式进行出价,并将这些信息广播到网络的内存池中。区块生产者会查看当前的出价,并选择能够适应其区块的最高出价交易集。
这种类型的拍卖是公开的,意味着任何人都可以随时观察交易出价并利用这些信息。由于此 TFM 无法提供任何额外措施来传达市场清算价格,用户在决定合适的出价时存在很大的不确定性和猜测。在缺乏信息的情况下,用户(和钱包提供商)不得不依赖于从交易内存池获得的出价信息来引导其本身的出价。这显然是非常低效的,因为其他人的出价并不一定反映直接的交易覆盖需求,而是反映他们的主观看法。
让我们逐步回顾涉及此 TFM 的事件流程:
理想情况下,TFM 应足够良好,以便鼓励用户与区块生产者诚实使用该机制来推动区块空间的分配。我们来看看传统 FPA 机制在这方面的表现如何:
传统 TFM 的抗操控健壮性非常有限。其原因如下:
上述图片显示,协作确实在以太坊利用传统 TFM 的过程中发生。此外,协作还发生在大规模的情况下。本质上发生的是“区域市场”的现象。我们有一个由以太坊协议、就 TFM 指导管理的“官方”区块空间市场,同时还有一个由用户直接接洽区块生产者达成的协议规则的“黑暗市场”。因为 TFM 没有真的措施来防止这种情况的发生,故被认为是精明用户利用的便捷途径,以便获得区块空间的直接认购。
探讨了传统 TFM 的激励兼容性及抵制协作的能力后,我们在下面正式展示该机制的博弈理论特性:
经济效率在于当区块空间得到有效分配时实现最大效果。实现此目标的两个因素是:
因为此机制对用户不具备激励兼容性,他们可能并不会总是将出价反映为其交易的真实价值。这可能导致低效,因为 TFM 可能由于不完美的信息而没有将区块空间分配给最高价值的交易。此外,出价偏照等策略增加网络流量,进一步削弱了效率。尽管存在这些问题,系统仍然存在一定程度的效率。即使用户未做出完美出价,那些价值较高的用户仍然更可能将出价设置得更高,从而将区块空间的分配部分与交易价值对齐。因此,尽管传统 TFM 允许一定程度的效率,但它并不理想。
以太坊的传统 TFM 是对市场条件反应的,但未以协调或有效的方式。尽管 TFM 确实向用户和区块生产者传递了 gas 价格,但这些值往往由于机制提供的不良和非动态定价发现而变得波动且难以预测。这使得用户的交易费用相当不可预测。
以太坊的传统 TFM 在费用可预测性方面并未提供良好的用户体验。缺乏稳定和可预测的费用结构,导致用户对设置费用感到更多的猜测和不确定性,难以估算出正确的出价,导致挫败感、频繁调整出价、以及由于潜在的过高出价导致的成本增加。
在 2021 年 8 月,EIP-1559 引入了一种新的交易费用机制,以解决先前机制的缺点。EIP-1559 可描述为一种 动态挂牌价格机制,并融入第一价格拍卖的元素。其设计目的包括:
EIP-1559 为以太坊引入了四个关键特性/变化:
EIP-1559 引入了一个新的值,称为基础费用。这个基础费用是由协议计算的每单位 gas 的保留价格,代表了区块空间供需协调的价格。基础费用也代表用户必须设置的最低出价,以使其交易有资格被包括在区块中。
与之前的 TFM 不同,基础费用不是由用户设定的,而是根据先前区块的使用情况由以太坊自动计算。它与当前区块的内容无关,而是由过去的链上活动决定。
基础费用的关键好处是 价格发现。它帮助向用户传达 市场清算价格,并随着每个区块动态调整,利用可变的区块大小更好地反映当前网络需求。
在 EIP-1559 之前,以太坊使用固定大小的区块,gas 限制为 1500 万,以确保运行全节点的可行性和去中心化。这一限制确保参与者能够在标准硬件上运行节点,避免过高的计算需求。
随着 EIP-1559 的引入,区块大小现在可以在 0 到 3000 万 gas 之间变化,目标平均每个区块为 1500 万 gas。这种灵活性允许网络在高需求时期暂时容纳更多需求,同时通过将平均区块大小维持在可接受的限制内来保持长期的可行性。区块大小仍有一个硬性上限,是前一个限制的两倍。
为什么采用可变区块大小?
通过了解基础费用和可变区块大小如何交互,我们来看一下协议如何管理区块间的基础费用更新。这将展示基础费用的计算方式,以及可变区块大小如何确保更平滑的调整。
每个区块的基础费用通过以下公式确定:
为计算一个区块的基础费用,协议使用:
公式中有两个常量:T,目标区块大小(1500万 gas),和 L,学习率(0.125 或 12.5%),后者控制基础费用变化的快慢。该学习率实现了:
EIP-1559 将此学习率设置为 12.5%,以平衡平滑的调整与需求的迅速反应。以下是基础费用计算的示例:
示例 : 如果上一个区块的基础费用是 20 gwei,消耗了 2900 万 gas(比目标高 1400 万),学习率为 0.125,则下一个区块的基础费用将是 22.3 gwei。这展示了协议在需求变化的情况下动态调整费用的能力。
在以太坊的传统 TFM 中,所有交易费用均完全支付给区块生产者。
随着 EIP-1559 的推出,费用结构发生了变化,以利用区块链在协议层面上的编程能力。根据 EIP-1559,交易费用由两部分组成:
与传统 TFM 不同,区块生产者仅接收优先费用。基础费用被燃烧,意味着它被永久移出流通。用户所支付的总交易费用计算如下:
示例 : 对于一个 21000 gas 的交易,其基础费用为 20 gwei(2e-8 ETH),优先费用为 1 gwei(1e-9 ETH),总交易费用为 0.000441 ETH。在其中,0.00042 ETH(21000 gas x 20 gwei)被燃烧,0.000021 ETH(21000 x 1 gwei)转给区块生产者。
为什么基础费用会被燃烧?
这是许多人感到困惑的 EIP-1559 部分,许多人认为 EIP-1559 的设计是为了提升 ETH 的价值。然而,基础费用的收入燃烧是确保 TFM 高效工作和实现其目标的重要设计决策——无论由于燃烧所经历的任何货币效应恰恰是次要效应。
基础费用被燃烧是为了防止区块生产者与用户串通,以绕过 TFM,这将出现传统第一价格拍卖系统所造成的问题。燃烧基础费用确保它不会给区块生产者,从而维护机制的完整性和公平性。其他方法,如将费用转移给未来的区块生产者或 DAOs,也被考虑过,但被认为更复杂、且易受到博弈理论攻击(操纵机制),使得燃烧成为最简单和最安全的选择。
在将所有内容汇总之前,我们还应该讨论 EIP-1559 引入的一个变化:费用上限。该上限设定了用户愿意为每单位 gas 支付的最高费用,包括基础费用和优先费用。它确保用户对其交易的最大成本拥有控制权,即使基础费用意外上涨。每个单位 gas 的交易费用计算为:
该机制帮助用户根据他们的设定最小化交易成本:
让我们逐步了解 EIP-1559 如何运作其所有组件:
一个设计良好的 TFM 能够鼓励用户与区块生产者诚实地使用它,以确保区块链资源的有效分配。让我们评估 EIP-1559 在这方面的表现:
与传统 TFM 相比,EIP-1559 有效地增强了抵制操控的能力。改善的具体内容如下:
探讨了 EIP-1559 的激励兼容性及抵制共谋能力后,我们通过形式化展示该机制的博弈理论特性如下:
经济效率通过有效分配区块空间来实现。EIP-1559 为此做出了贡献,其具体表现在:
通过改善激励一致性和抵制操控的能力,EIP-1559 实现了更有效的区块空间分配和提升了网络福利。然而仍然有提升的空间。EIP-1559 在所有条件下并未完全实现用户激励兼容性,更多的机制设计仍需进行以最小化 MEV 的影响并增强机制的博弈理论特性,以便实现更大的效率提升。
EIP-1559 相较于传统 TFM 对市场条件响应更为动态:
EIP-1559 在两个主要方面显著改善了用户体验:
经验分析 支持上述论述,强调 EIP-1559 相较于传统 TFM 的增强性能指标。以下是该分析的主要发现:
通过对 EIP-1559 及其前身机制的充分探讨,可以明确我们在实现交易费用机制目标方面取得了良好进展。EIP-1559 成功降低了费用波动,鼓励了诚实行为,缩短了交易等待时间。这些改进不仅提升了以太坊的用户体验,也提升了其背后的经济效率。因此,EIP-1559 可谓是以太坊的成功一步。那么,我们接下来该如何做?
在 2024 年 3 月,以太坊推出了 EIP-4844,这是一项重大升级,在网络中加入了一种名为数据“blobs”的新资源类型。与 gas 度量 EVM 执行方式相似,数据 blobs 使用了一种称为数据 gas 的单独 gas。
为明确区分,我们称用于传统以太坊交易的 gas 为 执行 gas,而用于数据 blobs 的 gas 为 数据 gas。下面是每种类型的具体用途:
虽然这篇文章并没有旨在解释数据 blob 的资源类型及其用途,但简要说明一下它们是有益的。数据 blobs 是通过 EIP-4844 引入以太坊的,目的是为发布大量数据提供一个单独的费用市场,该费用市场完全与大多数交易活动驱动的传统费用市场脱钩。数据 blobs 的用例是那些希望将数据发布到以太坊的行为者,而这些数据不会存储在状态中,因此无需进行修改或更新。它们通常这样做是为了提供数据曾经在以太坊上可用的证明,如果该数据被存储,它将向以太坊提交,可以对其负载的完整性进行加密验证。这直接有利于像 rolls 这样的 L2 解决方案,通过使用以太坊,以更便宜的方式确保数据可用性。虽然这是一个小众用例,但在 EIP-4844 之前,用户通常利用普通交易(使用便宜的 calldata)发布大量数据。这自然影响了执行 gas 的效率,因为用户实际上寻求利用 EVM 执行动作(如账户余额更新和智能合约交互)的区块中可用的 gas 减少。为了改善以太坊的效率,因此引入了数据 blobs,以便将这些使用趋势从使用以太坊执行的传统交易中脱钩。
借鉴 EIP-1559 的经验,EIP-4844 设计了一个类似的 blob 的费用机制,但有一些不同之处:
多维费用市场 有助于我们通过使用模式分割对以太坊计算资源的全球市场。在之前的时代,我们使用单个费用市场来适应各种资源使用模式。我们逐渐理解到,采用这种单一费用市场的方式并不是最佳的资源分配方式。一些使用模式(例如仅利用以太坊的数据可用性)拥有不同的基础需求类型,并以不同的方式利用网络资源。因此,如果我们对不同的使用模式(如执行、数据)进行资源类型的抽象,以此独立定价其有用性,那么全球区块链资源分配会显著更有效。我们对以太坊经济效率的长期愿景是决定出恰当的抽象,从而更好地组织对稀缺区块链资源的访问。
到此为止,我们已经对交易费用机制进行详细探讨,特别是 EIP-1559 究竟是如何运作的。在这一部分,我们现在将侧重于它到底与 超声波货币 🦇🔊 有何关系。
超声波货币一词由 Justin Drake 提出,用于突显以太坊原生资产 ETH 的演变货币政策。这个术语常被描述为一种“meme”,以便传递和强调 ETH 的 货币溢价。
我们经常在评估一种资产作为货币/币种的有效性时使用货币政策和货币溢价这两个术语。下面描述这两个术语的意义:
与许多形式的货币/币种一样,ETH 也具有货币政策。然而,不同于由国家主权管理的传统货币,ETH 的货币政策由其协议设计决定,具有算法性和透明性。通过审视影响 ETH 价值流动和供应调节的关键组成部分,我们可以更好地理解 ETH 的货币政策:* 交易费用 : 交易费用代表用户利用网络的成本。作为回报,用户从处理的交易中获得私密利益。区块生产者从交易费用的一部分中获得收入。
福利和社会成本 : 如上所述,用户支付ETH以获得私密利益。他们支付的价格涵盖了对网络其他部分施加的社会成本(在以太坊的资源定价机制中体现)以及对区块生产者的溢价,以激励其包含。
ETH 发行 : 随着PoS的变化,ETH的发行率已经减少。新ETH被引入到全球供给中,分配给参与共识任务(如验证和区块提议)的质押验证者。
ETH燃烧 : 伴随EIP-1559,引入了基础费用燃烧,绝大多数交易费用被移出流通,以维护强有力的博弈理论属性,使交易费用机制对于操纵具有强韧性,从而更具经济效率。通过移除流通中的ETH,所有流通ETH的价值因此增加。因此,费用燃烧可以看作是对ETH持有者的一次性退款,这意味着为所有网络参与者(用户、区块生产者等)回流价值。
这些因素有助于衡量ETH的价值流,并帮助激励其经济模型的可持续性,但货币溢价与这些基本面毫无关系。如前所述,货币溢价是一种根植于信仰的感知状态,帮助塑造认知,驱动 adoption,并增加ETH作为资产的需求。这反过来又增强了以太坊的整体效用和功能,而以太坊依赖于ETH的广泛使用。
虽然EIP-1559在以太坊不断演变的货币政策中发挥着关键作用,但如果专注于把它视为超音速货币叙事的基石,可能会忽视其他重要因素,而这些因素同样对ETH的价值提供有贡献。为了更有效地倡导ETH的货币溢价状态,强调一组共同描绘ETH为超音速货币的因素会更有益。这些因素可能包括:
在更广泛的加密领域中的领导地位 : 以太坊不仅在加密空间中开创了各种应用趋势(例如DeFi、NFT、预测市场),而且在协议研究和开发方面也可说在许多方面引领潮流。
全面的货币政策演变 : 尽管EIP-1559引入的费用燃烧很重要(首先是在服务于经济效率和增强博弈论属性方面,而不是减少ETH的供应),但更广泛的货币政策变化,如权益证明经济学和探索最低可采纳发行量(MVI)也应被强调为同样重要。突出这些组件之间的相互作用呈现出一个更有说服力和更复杂的论点,以支持ETH赋予货币溢价的地位。
现实世界的采用 : 突出以太坊在本土生态系统之外的采用,如与Visa的合作伙伴关系、区域银行利用以太坊上的DeFi协议等RWA项目,可能增强ETH的可信度并巩固其货币溢价。
这篇文章的目的是纠正对EIP-1559及其在以太坊中作用的误解。错误解读,通常受到网络迷因的影响,可能会掩盖设计选择背后的真正原因,重要的是我们需要意识到这一点,以及它如何潜在地阻碍了该领域的进展。准确的信息广泛流通和关键讨论对推动进步以及播种实现有意义的全球影响至关重要——我们面前还有很长的路要走,我们需要确保尽可能消除我们为自己创造的摩擦,以准备应对即将到来的问题与挑战。我希望这篇文章有助于通过重新塑造关于EIP-1559和区块链机制设计的认知,突出在这个行业中进行的一些最重要的工作,并且我们可能在某一天回顾这个阶段,从中意识到它的重要性。
- 原文链接: research.2077.xyz/eip-15...
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