EIP-1559的经济分析综述

2021-09-15 08:30:09 来源 / 作者: / API3预言机 己有:-人学习过

作者:Saša Milić

译者:@blcold

翻译机构:DAOSquare

背景介绍:以太坊交易

(如果你对以太坊很熟悉,可以跳过这一部分)。)

像所有的计算机一样,以太坊区块链是一个状态机¹,任何给定的以太坊状态都是由地址和账户状态之间的 “简单 “映射–账户状态只是一个账户存储的数据(如账户余额、合约代码等),而该账户是由一个唯一的地址控制。

地址到其相应账户状态的映射(来源:Ethereum EVM illustrated.)

交易是改变这个全局状态的东西。交易指定了一个指令序列,通过以太坊虚拟机(EVM)的执行来改变全局状态。(更准确地说,EVM是以太坊的状态转换功能的实现形式,在定义任何状态机时都是必要的。)

一个非常简单的状态机。其中圆圈代表状态,箭头代表状态转换。当然,以太坊的状态机要复杂得多,许多状态转换类型以操作码的形式实现,并可能有无限的状态¹。

交易的创建者必须指定gas限额和gas价格。

Gas上限是交易对以太坊区块链施加的成本(计算、存储等)的度量。Gas 价格表明交易创建者愿意为每单位 Gas 支付多少钱(以 ETH 为单位)。例如,最基本的交易类型(简单的转账)需要 21,000 单位的 gas;更复杂的交易则需要更多的gas。通常 gas 价格反映了当前对 EVM 计算的需求,并且随着时间的推移发生数量级变化。

(注意:这篇文章中的所有引用都来自最初引用的文章

https://arxiv.org/pdf/2012.00854.pdf。)

交易创建者支付:gas limit × gas price。

一个区块是一个有序的交易序列和一些相关的元数据(重要的是, 还包括一个指向前一个区块的引用/指针;这就是为什么叫它区块链)。

©PNGWing

最大区块大小是任何区块可以包含的计算量的上限(由交易中的gas总量表示)。目前,其上限设置为 12.5M gas;因此每个区块交易的理论上限约为1000 笔(尽管在实践中要少得多)。矿工负责选择交易并将其排序到区块中并提供工作量证明。

以下对于理解本文的其余部分很重要:

交易费用机制(TFM)是协议的一部分,它决定了确认交易的创建者所支付的金额,以及获取这笔费用的对象。

当前的交易费用

当前以太坊网络交易采用最高价拍卖机制²。

来源:以太坊区块链的交易费用机制设计–EIP-1559的经济分析

这将导致 “许多矿工将区块打包到最大区块大小,贪婪地优先处理gas价格最高的未决交易”。

EIP-1559: 核心思想

在此可以找到正式以太坊改进提案(EIP)#1559(https://github.com/ethereum/EIPs/blob/master/EIPS/eip-1559.md)。

燃烧与历史相关的基础费用

  1. 每个区块都有一个由协议计算的底价(每单位gas),称为基本费用。支付基本费用是加入区块的前提条件。
  2. 基本费用只是前一个区块的一个函数。
  3. 所有来自基本费用的收入都被燃烧,也就是说,从ETH的流通总量中永久销毁。

可变区块大小

  1. 最大的区块大小翻倍(例如,gas上限制从12.5M增加到25M),此时旧的最大区块(例如,12.5M gas)将作为目标区块大小。
  2. 只要最新区块的大小分别大于或小于目标区块大小,就向上或向下调整基本费用。

提示

  1. 现在的交易不再是单一的gas价格,而是包括小费和费用上限。只有当交易的费用上限达到区块的基本费用时,交易才会被打包进入区块。
  2. 谁支付什么费用?如果基础费用为 r 的区块中,包含小费为 δ、费用上限为 c、gas 限制为 g 的交易,则交易创建者需支付 g·min(r+δ, c) ETH。
  3. 谁收到这笔款项?来自基础费用的收入被销毁,剩余部分转移给区块的矿工。

有趣的是,在阅读这些关键想法时,人们可能会认为它们是相当随意的,并且/或者这些 “关键想法 “中的一些与其他想法有点正交。事实并非如此。嗯,不是真的。这些想法是有内在联系的,正如你将在本帖的其余部分看到的那样。

有趣的是,在读到这些核心思想时,人们可能会认为它们相当随意,并且/或者其中一些“核心思想”与其他思想有些矛盾。当然,事实并非如此, 这些想法有着内在的联系,正如您将在本文的其余部分看到的那样。

可变区块大小作为需求的代表

第一点:这些想法是有内在联系的,是动态调整块大小的概念。为什么要这样做?有一个简单的答案:当区块大小是动态时,开采的区块的实际大小可以被用作需求的代表。

EIP-1559的机制是使用过去的区块大小作为需求的链上衡量标准,大区块(超过12.5M gas)和小区块(低于12.5M gas)分别表示需求增加和减少。

公式的更新

建议更新每个区块的基本费用的公式为:

也就是说,在最大区块(即目标大小的两倍)之后,基本费用最多增加 12.5%,在一个空块之后最多减少 12.5%。⅛的系数是相当随意的,一个 “好 “的系数可以使基本费用以适当的速度调整,以适应需求的下降/上升的峰值。

十大要点

在此,我将重述Roughgarden论文中的 “十大要点”,并对其背后的原因进行解读。

[1.] 任何交易费用机制,无论是EIP-1559还是其他机制,都不可能大幅降低平均交易费用;持续的高交易费用是一个可扩展性问题,而不是一个机制设计问题。

下图是以太坊网络中计算(以gas衡量)的供需图的一个代表性例子⁴。

来源:以太坊区块链的交易费用机制设计–EIP-1559的经济分析

Roughgarden认为,所有(合理的)天然气价格机制都可以被视为 “为这个理想而努力”。也就是说,努力达到一个最接近该最佳交点的天然气价格。而这个交点完全由供求关系决定–与天然气价格机制无关。

注意,这完全独立于gas价格机制。供需线的交点是市场清算价格,即gas需求总量等于可用供应量时的价格。

Roughgarden 认为所有(合理的)gas价格机制都可以被视为“为这个理想而努力”,即努力达到最接近该最佳交点的gas价格。而这个交点完全由供求关系决定–与gas价格机制无关。

通过增加供应或减少需求来降低市场清算价格,从根本上说是一个可扩展性问题,而不是一个机制设计问题

[2.] EIP-1559 应该通过可变区块大小的灵活性来减少交易费用的差异和用户所经历的延迟。

就像前面的 “要点 “中提到的,只要需求超过供应,交易费用就会很高。

那么,该提案的意义何在?为了使交易费用更可预测,从而使费用估算问题,即为交易选择最佳gas价格的问题,尽可能地简单明了。

从本质上讲,作者认为 EIP-1559 的主要好处是改善用户体验 (UX), 通过他称之为“用户激励兼容性(UIC)”的东西将用户体验正式化。为了使这篇博文相对“轻松”,我将跳过这种形式主义的细节,但论文中也提供了一个很好的直观类比:

在亚马逊上购物要比在竞争激烈的房地产市场上买房子容易得多。在亚马逊上,不需要讲究策略,也不需要猜测自己;你要么愿意为货架产品支付所列价格,要么不 愿意…

在准备购买一套房子并与其他潜在买家竞争时,你必须仔细考虑向卖家的出价。而且,不管你有多聪明,事后你都可能会对你的报价感到后悔–要么是因为你出价过低,被人PK掉,要么是因为你出价过高,支付的价格超过了你的心理价格。房子不需要卖给愿意支付最多的潜在买家(如果该买家出价过高),这是经济效率的损失。

苏富比的艺术品拍卖会。诚然,这不是我们正在处理的问题的完美类比:gas价格,但它确实是一个很好的图片,艺术界总是有趣的话题