ETH:以太坊交易費市場改革：EIP 1559 會引發公平性問題嗎

本文的前四節介紹了EIP1559迄今為止的進展情況。文中包含了一些重要文章的鏈接，可以作為參考。如果你已經熟悉了EIP1559的背景，可以直接跳至第五節開始閱讀。本文的第5至7節討論了該提案的公平性。如果你不熟悉“Gas”、“Gas上限”和“Gas價格”的概念，可以在EthHub上找到相關文章。

1.背景

改革以太坊的手續費機制、謀求更好的交易費分配方式，在以太坊社區里已經討論了很長一段時間了。早在2015年7月以太坊創世塊誕生前，創始人VitalikButerin就分享了關于將來如何改變交易費市場的想法，還提到了銷毀交易費的可能性。2017年，Vitalik寫了一篇文章，提到了交易手續費銷毀對成立一種“交易媒介”貨幣的意義。

這些想法當然引起了以太坊社區成員的興趣，但是如果沒有一個具體的執行提案，這些想法就僅限于學術探討。當時，交易費市場改革并不是亟待解決的問題，因為以太坊交易費并不高。的確，縱觀以太坊的早期發展階段，Gas價格遠低于礦工所估計的最低合理價格(estimated‘rational’minimum)。雖然在2017年的ICO熱潮期間，短暫的需求高峰曾導致網絡擁堵，但是總體來說，用戶只需要支付極低的交易費即可輕松達成交易。

然而，2018年初，這種情況發生了改變。以往的區塊里總有未用完的Gas，現在每個區塊的Gas都用光了還不足以應付。由于謎戀貓等應用對Gas需求很高，以及打著“交易即挖礦”旗號的代幣交易所FCoin興起，以太坊網絡出現了較長時間的擁堵，想讓交易在合理時間范圍內打包進區塊所需的Gas價格暴漲。

0xde80 開頭地址從幣安轉出 6952 枚以太坊:6月26日消息，據推特用戶余燼監測，0xde80 開頭地址于 1 小時前從幣安轉出 6952 枚以太坊，并通過 Figment 質押了 25504 枚以太坊。該地址從 4 月 28 日開始至今累計從幣安轉出了 32416 枚以太坊，價值約 6094 萬美元。[2023/6/26 22:01:24]

對于新用戶來說，理解以太坊的Gas價格機制始終是一大挑戰，在出現網絡擁堵以及Gas價格劇烈波動的情況下，難度就更大了。聰明的用戶可以使用ethGasstation.info等新型工具來判斷合理的Gas價格，而且越來越多Metamask之類的錢包都內置Gas價格估算工具。盡管如此，據區塊鏈數據顯示，一些用戶支付了過高的Gas費用，而且反復出現的擁堵情況反映出，現有的解決方案并不能完全解決這一問題。

2.EIP1559提案

就是在這個背景下，Vitalik在2018年7月發布文章詳細說明了一個交易費市場改革的提案。該提案引入了一種新的交易費機制，把用戶支付的交易費分成兩個部分：一部分是由協議確定并交由協議處置的“基礎費”，另一部分則是支付給礦工的傭金。該機制的目標是讓區塊的使用率維持在半滿狀態，并根據需求量來調整基礎費費率。由于礦工打包交易所需的補貼幾乎不隨需求量而變化，用戶只需支付較低的小費，因此大多數用戶都不需要更改。這樣一來，交易費會變得簡單很多，用戶無需再去理解復雜抽象的Gas機制。這是一大進步。

DeFi預言機Umbrella Network上線以太坊主網:據官方消息，DeFi預言機Umbrella Network上線以太坊主網，此后基于以太坊的 DApp 可以與 Umbrella Network 代碼進行即時通信，請求和獲取可靠、全面的數據。今年5月，Umbrella Network上線BSC主網。根據官方路線圖，將在未來幾個月內繼續完成多鏈支持，包括 Polygon、Solana、Cardano、Avalanche 等。（Medium）[2021/10/3 17:21:32]

那么問題來了，協議應該如何處理基礎費？從表面上來看，似乎有四種可能：

將基礎費發送給某個基金；

將基礎費獎勵給挖出當前區塊的礦工；

基礎費由之后挖出區塊的礦工共享；

將基礎費銷毀

首先就可以排除方案1，因為中心化基金可能會帶來一場治理噩夢。方案2也不可行，因為這會激勵礦工用垃圾交易來填滿區塊，無論用戶對區塊空間的需求如何，都會推動基礎費上調。只有方案3和4可以選擇。

最后的選擇是方案4，其中一個原因是這會帶來另一個好處，即，ETH會變成以太坊上交易的燃料。這有助于避免費用泛化的威脅，有些人擔心費用泛化會導致以太幣經歷死亡螺旋，極大地破壞整個網絡的安全性和生存能力。至于為何會選擇方案4，還有其他原因，將在下文的5至7節中討論。

動態 | 以太坊第二層可擴展解決方案nahmii宣布其基金會管理協會首個成員:為以太坊區塊鏈構建的第二層可擴展解決方案nahmii最近宣布，交易所Norwegian Block Exchange（NBX）將成為nahmii基金會管理協會的第一個成員。該項目的目標是提高以太坊用于小型和大型商業用途的能力，并將以太坊的可擴展性從每秒交易15筆提升至可超過Visa等法幣支付處理器的水平。（Cryptoslate）[2019/8/21]

這次，有了具體的提案，以太坊社區產生了強烈的興趣，并在此基礎上提出了EIP1559。不出所料，ETH持有者對于銷毀基礎費所產生的經濟影響非常樂觀。這就相當于股票回購，所有ETH持有者都能基于自己的持有量從中受益。這種熱情體現在EIP1559社區眾籌基金的成立上。迄今為止，該基金在GitcoinGrants第六輪贈款計劃中獲得的贈款是最多的。

3.來自開發者的擔憂

盡管如此，EIP1559一旦實行，將成為以太坊誕生以來最重大的經濟機制改革。此外還會給錢包開發者帶來很多工作量，他們需要相應調整用戶界面。因此，經驗豐富的以太坊開發者對EIP1559的態度非常慎重。其中，Metamask的DanFinlay的觀點常被拿來引用。他指出，由于EIP1559將“基礎費”參數交由礦工決定，為避免收益減少，礦工會盡可能降低基礎費。如果礦工成功做到了這一點，EIP1559會讓交易費市場回歸最高價拍賣模式，用戶依然需要通過競價的方式讓自己的交易被打包到鏈上。

公告 | 以太坊Parity節點發現漏洞 攻擊者可使節點崩潰:以太坊Parity官方發布公告，客戶端發現一個漏洞，攻擊者可向公共以太坊Parity節點（2.2.9-stable和2.3.2-beta之前的任何版本）發送特定RPC請求，使得節點崩潰，對很大比例的以太坊基礎設施產生威脅。公告稱即將發布的2.2.9-stable和2.3.2-beta版本將解決這個問題。[2019/2/4]

為反對EIP1559，Dan提出了?“Escalator”提案。這個提案同樣是為了解決用戶體驗問題，可以實現更高效的價格發現，同時又不需要將基礎費參數的控制權交給礦工。這個提案給出的解決方案也很優雅，但是迄今為止還沒有得到與EIP1559同樣多的支持。一部分原因可能是EIP1559還解決了經濟抽象等其它問題。當然了，Escalator提案在以太坊社區中也不是很受歡迎，因為以太坊社區成員傾向于長期持有ETH，因此更喜歡銷毀基礎費的提案。順帶一提，還有一種方案是將EIP1559和Escalator提案相結合，取二者之長，但是目前還沒有細化成EIP。

還有其他資深以太坊開發者，如以太坊域名服務團隊的NickJohnson，也表示對EIP1559背后強勁勢頭的擔憂，因為從根本上改變以太坊交易費市場的博弈論基礎所產生的影響和可能帶來的風險尚未可知。顯然，在沒有完全了解影響之前，徹底改變以太坊的核心經濟機制是愚蠢之舉。

以太坊也有可能再次分叉:以太坊基金會安全負責人Holst Swende向Cointime確認，以太坊將需要一個硬分叉來解鎖昨天Parity丟失的1.5億美元資金。這意味著以太坊將實施類似The DAO事件代碼回滾的緊急升級。[2017/11/9]

4.研究推進

2020年，由于穩定幣、去中心化交易所和其它DeFi應用大受歡迎，以太坊對Gas的需求量持續增加。因此，從2020年6月至8月，以太坊交易費幾乎每天都高于比特幣交易費，只有8天例外。反直覺的是，如此高的交易費可能會給以太坊區塊鏈帶來麻煩。一群研究者辯稱，隨著礦工的收益來源重心從區塊補貼轉向交易費，以太坊會變得不穩定，安全性也會受到極大威脅，因為攻擊者可以發動一些無需掌握51%算力就能實現的攻擊。與此同時，Gas市場的劇烈波動性和相應的用戶體驗問題仍未得到解決。

通過減少礦工的交易費收益，并維持區塊獎勵在礦工收益中的主導地位，EIP1559能夠有效避免這一問題。因此，以太坊團隊正在大力推進EIP1559的評估工作，研究未來通過硬分叉實現EIP1559的可行性。例如，以太坊基金會RobustIncentives小組的BarnabéMonnot負責建模與模擬工作，還有算法博弈論研究者TimRoughgarden最近發布了一篇分析文章，對EIP1559進行了嚴格評估。

與此同時，EIP1559相關的客戶端實現工作也在推進中。截至2020年8月底，已經有兩個以太坊客戶端實現了EIP1559，并且正在運行早期測試網來解決規范和實現問題。除了核心的以太坊客戶端之外，Filecoin和Celo網絡也在測試實現。

人們在EIP1559上投入了大量研究資源，目前尚未發現任何可行的攻擊途徑。其中一種能想象到的攻擊是算力串謀。但是，正如MicahZoltu在文章中提到的那樣，即使掌握51%算力的利益集團形成并試圖操控基礎費，礦工各自的私人利益也會使之脫離卡特爾。這與針對PoW區塊鏈的51%區塊審查攻擊不同，后者可以通過無視非集團成員挖出的區塊，只讓集團成員挖出的區塊上鏈，以此獲得雙倍收益。

雖然EIP1559的研究繼續推進，我們或許會發現其經濟機制存在嚴重的缺陷。如果沒有發現嚴重缺陷，我們或許可以樂觀地認為，EIP1559是可以執行的。

5.以太坊的區塊空間屬于誰？

因此，我們可以初步得出結論：我們可以安全地在以太坊上實現EIP1559。但是，我們?應該?這么做嗎？這就是本文標題中提到的公平問題。就因為礦工承擔了處理交易的工作，他們就有權獲得所有交易費作為獎勵嗎？

以太坊2013年的白皮書指出，事實并非如此。不同于比特幣礦工，以太坊礦工承擔守護網絡安全的職責，并?永久?獲得區塊獎勵作為補貼。目前，區塊獎勵固定在每個區塊2ETH，此外還有來自叔塊的收益。因此，并沒有要求說交易費應該足以支付保護網絡的成本。這是一個優勢，因為交易費變化很大，無法保證它一定要滿足網絡安全性之需。

另外，并非所有交易處理工作都由礦工完成，因為交易所導致的狀態膨脹的成本由全網承擔。雖然所有全節點都承擔了這一成本，但是只有礦工得到了獎勵。用戶也付出了機會成本，因為當Gas價格過高時，他們無法執行原本有利可圖的交易。因此，以太坊的區塊空間在任何意義上都不屬于礦工，而是應該視為“公共土地”。礦工收取高昂交易費就好比是在“公共土地”上收取租金，因為礦工打包交易的成本遠低于他們獲得的收益。

6.公平補償

要想理解交易費中的哪一部分是礦工應得的補償，哪一部分是“公地租金”，我們需要知道礦工處理交易實際付出的成本是多少。正如第一節中指出的那樣，“最低合理價格”就是礦工打包交易的邊際成本。這是由于礦工的區塊可能變成叔塊而帶來的機會成本。這個概念是從最初應用于比特幣的方法擴展而來。(1)(2)

礦工打包交易的成本很難得出準確的數據，而且這個數據會隨著客戶端實現的改進和在以太坊虛擬機上執行特定操作所需消耗的Gas量變化而變化。因此，上文提到的Vitalik所做的相關研究已經過時了，而且很難獲得數據來得出最新的估計。盡管如此，客戶端性能提高意味著礦工成本可能比之前更低，然而他們所獲得的交易費卻大幅增加。

幸運的是，EIP1559所提議的新型交易費市場可以為我們解決這個問題。理性的礦工只會打包那些給足小費/賄賂的交易。那些不急著讓自己的交易被打包的用戶可以支付較低的小費，那些爭分奪秒的套利交易者可能會支付更高的小費。一般而言，小費不會像Gas價格那樣劇烈波動。大多數用戶都能接受錢包的默認值，無需再擔心Gas價格激增的問題。

凡是超出公平補償的部分都可視為“交易費盈余”或“交易紅利”。這就是EIP1559的基礎費。如果不屬于礦工，那么基礎費應該歸誰？

7.如何分配交易費盈余

第二節中提到的四種方案中，只剩下“銷毀基礎費”可以選擇。基礎費被銷毀后，所有ETH持有者都將受益。這是他們應得的嗎？我認為是的，而且有兩個原因。

第一，由于以太坊的增發機制，ETH持有者需要承擔通脹所帶來的損失。因此，網絡運轉所產生的盈余應該以合理的方式歸還給ETH持有者作為回扣。有時，交易費盈余可能等于或大于區塊獎勵，但是無論交易費是否足以支付安全性成本，最后都是ETH持有者在為保護網絡安全性提供資金。

第二，ETH并未唯一一種受益于網絡安全性的資產。以太坊保護著大量資產：穩定幣、合成資產、預測市場結果、流動性份額、股權代幣和一眾ICO代幣。這些資產都享受以太坊帶來的安全性，卻沒有分擔成本。因此，當前的交易費市場對ETH尤為不利。EIP1559有助于解決這一問題，并且通過最大程度減少ETH的凈發行量，讓真正守護網絡安全性的ETH的價格達到頂點。

感謝MicahZoltu和GeorgiosKonstantopoulos。

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