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以太坊网络最近“堵成狗”的四个原因和两个解决方向

本文将带你详细了解以太坊网络的 Gas 费用及其计算方法。并分析目前网络的拥堵情况及其成因。

2020年6月5日 10:52 gas 以太坊

来源/星球日报

最近,一位小白用户向我求助:“我的 ETH 转了 2 天都没成功,是不是钱太少,交易所不收?”

好奇之下,我点开了他的转账详情,很快便发现了问题。不是转账金额太少,而是矿工费太低,矿工不愿意「接单」,交易始终处于「未打包」状态。

币世界-以太坊网络最近“堵成狗”的四个原因和两个解决方向

(转账详情)

上图可见,Gas 费用仅 0.000021 ETH,本来就已经低于正常 Gas 水平;更何况目前以太坊网络拥堵状况愈发严重,更不会有矿工进行打包。

举个更形象的例子,在高峰期叫滴滴原来要 100 块钱,你不仅不加价,还只愿意出  50 块钱,司机接单的可能性微乎其微。

通过这件事,我也意识到,很多人对以太坊网络目前的运行情况并不了解,就连最基本的 Gas 设置也一头雾水。

下面,我将通过一篇文章,帮助大家详细了解以太坊网络的 Gas 费用及其计算方法。另外也将分析目前网络的拥堵情况及其成因。


一、90%的Gas费被交易所“劫走”


Gas,中文译名「燃气」,是以太坊网络运行的燃料。

目前,以太坊网络通过以太坊虚拟机(EVM)运行,要想在 EVM 中运行指令——无论是转账、存储或者是执行智能合约,都需要消耗燃料,用 ETH 支付。

值得注意的是,这里的命令操作,其实是通过运行节点的矿工来进行的,交易必须由矿工打包才能广播到全网。因此 Gas 可以看作是给矿工的佣金,Imtoken 钱包这种工具也会直接将 Gas 费用标注为「矿工费」。

Gas 费用由两部分组成:Gas limit * Gas Price。

  • Gas limit ,即用户愿意为执行某个操作或确认交易支付的最大 Gas 量,至于花费这些 Gas 量是否能完成工作是不确定的,一般默认情况最少 21000 。

  • Gas Price,指的是 Gwei 的数量,是指用户愿意花费于每个 Gas 单位的价钱;决定交易被打包的优先级,一般根据自己的数据量和合约内容估计填写。

听到这里,很多人一头雾水,划重点:Gas 费用=Gas limit * Gas Price;其中 Gas limit 默认 21000,Gas Price 主要决定了你的 Gas 费用和交易打包的优先级。

通常,用户转账设置的 Gas Price 一般在 10 -20 Gwei。比这一范围小,矿工不会优先处理,交易始终处于「未打包」状态(前述案例);超过这一范围,矿工优先处理,短则几分钟即可完成转账。

既然 Gas 费可以明确算出来,那么,平常转账中交易所的要收取的 Gas费用是否合理呢?下图是我在某交易所转账详情表:

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通过上图可以发现,交易所给我选择了 Gas Price=32 gwei ,因此交易被优先打包,转账速度很快。

实际上,整个交易的 Gas 费只有 0.000672 ETH,但交易所收费是 0.005 ETH(有的是 0.01 ETH)。换句话说,接近 90% 的费用被交易所“劫走”,这也是目前业内常态。

举这个案例,是为了让大家更直观地感受 Gas 费用,并试着自己独立计算,少做冤大头。


二、网络堵塞,所以 Gas 上涨


上个案例中的交易打包失败,在近期很常见。

最近我在钱包中进行 ETH 转账时,也遭遇了类似的情况。当时系统还给出温馨提示:Gas price 太低了,最好大于 17 gwei 。于是我给了 20  gwei ,但依然没有成功,最后只能加价到 40 gwei 才转账成功。

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而这种情况,在去年是很罕见的。整个 2019 年,Gas price 基本维持在 10-20 gwei 。

但到了今年,根据 etherscan 数据,从年初开始,Gas price 逐渐上升。特别是最近两个月,Gas price 始终居高不下,维持在 30 gwei 以上。

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(过去一年 Gas price 变化)

ethgasstation.info 数据则显示,过去 24 小时,超过 80% 的交易支付 Gas price 在 20-55 gwei之间。

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正因如此,以太坊网络 Gas 费用也处于上升趋势中。从年初至今,Gas 费用上涨近 300%。其中,3 月 12 日、3 月 13 日大跌时,Gas price 一度达到 80 gwei 左右,Gas 费用也达到 5000 ETH。

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(今年以太坊网络费用走势)

造成 Gas 费用上涨的根本原因,是以太坊网络利用率不断升高,处于严重的拥堵状态。

Etherscan 数据显示,以太坊网络利用率已经从年初的不到 60% 上升至 90% 以上;特别是近两个月,始终维持在 95% 左右。

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(以太坊网络利用率)

网络利用率的上升,也就意味着剩余可利用空间的下降。在空间有限的情况下,对矿工而言,首先会选择打包那些高 Gas 费用的交易,一些低 Gas 的交易就只能等待。过去三天,以太坊网络中未处理交易始终维持在 8-10 万笔。

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(以太坊网络未处理交易)

大量的未处理交易堆积在前,后来者要不然提高 Gas 费用获得优先打包权,要不然就乖乖排队。

对于投资者而言,为了不错过时机,一般选择提高 Gas 费插队。但这也“坑”了在以太坊进行开发的团队,不断增长的 Gas 费用和拥堵的网络,提高了他们的研发成本。


三、交易量上涨,所以网络堵塞


为什么以太坊网络会如此拥挤?因为以太坊交易量在不断上涨。

Etherscan 数据显示,从今年年初至今,以太坊日交易量不断走高,涨幅接近一倍。如下所示:

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(以太坊网络交易量)

而促成交易量不断上涨的推手,则来自四个方面。

1. 看涨买币,交易活跃

今年对以太坊而言,有一个重大的利好:Eth2.0 阶段零信标链即将正式上线。

按照开发团队年初的预期,今年第二季度有望问世。虽然按照以太坊一贯的调性,能否如期上线仍是一个未知数,但这并不妨碍投资者对以太坊的看好情绪。

特别是随着 Eth 2.0 多客户端测试网「Witti」成功上线以及阶段 1 等工作取得进展,这种看涨情绪更是被转化成实实在在的购买力。

今年以来,ETH/USDT 累计上涨接近 90%,ETH/BTC 累计上涨接近 40%。

Glassnode 的链上数据显示,目前有 4000 万个地址拥有 ETH,而今年初只有只有不到 3000 万个,涨幅超过 30%;过去两年,ETH 非零地址数量更是以近乎直线的趋势上涨。

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(非零ETH地址数量激增)

随着 ETH2.0 的问世,更多的投资者试图囤积 ETH 参与其 POS 挖矿(需质押 32 个ETH)。我所在的以太坊社群,就有不少人买币之后转到自己的钱包,静待即将到来的 ETH2.0。

2. USDT 满足了最多的支付需求

很多人戏称,USDT 是目前以太坊网络最大的应用,事实也确实如此。

ethgasstation.info  数据显示,过去 25 天,USDT 是以太坊网络上 GAS 费用的最大贡献者,累计花费超过 1 万个 ETH,远超其他应用。

只不过,相比第一季度,第二季度的 USDT 活跃度更高,背后的根源在于套利需求。

Odaily星球日报此前也有报道,国外买家在第二季度开始囤币(BTC),这也导致 BTC/USD 先涨,USDT 与 USD 之间存在正溢价,套利盘进入购买 USDT,于是 USDT 增发。

仅仅过去两个月,USDT 增发了 33  亿美元,单月(四月)最大增发 18 亿美元,创下新的历史记录。其中,有 15 亿美元的 USDT 是在以太坊上发行的。不断增发的 USDT ,在市场中进行套利交易,也带动以太坊网络走向拥堵。

3. 旁氏骗局的兴盛 

5 月 23 日,The Block 曾发表分析文章称,庞氏骗局和金字塔计划是现在以太坊交易费用的最大耗费者之一。

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(Gas 消耗情况)

ethgasstation.info 数据显示,MMM、SmartWay Forsage、Million Money 2.0、Easy Club 四个项目对 Gas 费的贡献紧跟 USDT。虽然消耗量远不及 USDT,但也是一笔不小的数字。

而上述几个项目,或多或少都有旁氏骗局的影子,基本套路一致:玩家入金成为会员,邀请其他人入金提升自己的等级和分红,形成金字塔一样的格局。一旦没有新鲜血液进入,游戏即宣告终结,组织者再换个牌子重新割韭菜。

目前市场复苏,此类项目也源源不断的涌现,在此 Odaily星球日报提醒各位读者注意风险。

4. DeFi交易

除了 USDT 以及旁氏骗局,DeFi(去中心化金融)也是交易量上涨的一个重要来源。

3 月 12 日,ETH 价格下跌导致 DeFi 清算激增,曾一度导致网络拥堵。

DeFiPluse 数据显示,312 大跌之后,DeFi 市场活跃度开始回升,链上抵押价值不断上涨,从 5  亿美元上涨至 10 亿美元,涨幅接近超过 100%。

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ethgasstation.info 数据显示,IDEX、Kyber 以及 dYdX 位列 Gas 费用的贡献榜前十。


四、说了这么多,以太坊能怎么办?


解决以太坊网络拥堵难题,实现扩容,也是开发者一直努力的方向。

对于扩容,也有两种不同的研究方向。

一种是 Layer1(第一层),强调单个节点不必并行处理每个操作,这也是分片(sharding)背后的理念,由以太坊V神和其他科研人员所提出。所谓分片,即一个区块链被分成许多不同的“片”,每个“片”都可以独立处理交易。分片一般是指layer1的扩容方案,因为它是在以太坊的基层协议上实现的。ETH2.0 就在阶段一将引入分片。

另外一种是 Layer2(第二层),即减少链上主网交易,将一些其他操作扩展到链外,让链外互动成为可能,这些互动在需要的时候仍然可以返回到主链。相关设计包括 状态通道(state channels)、Plasma 和 Truebit。

关于 Layer 1 以及 Layer 2 的详细了解,推荐阅读《还在纠结Layer1、Layer2?》。

虽然方向不一样,但最终殊途同归。特别是近期,V 神也公开表示,Layer 2 扩展初步部署“基本”成功,剩下的是细化完善和部署。

我们衷心希望,以太坊的升级能缓解网络拥堵和高手续费问题。