意见 | 以太坊交易费市场改革：EIP 1559 会引发公平问题吗？

本文的前四节描述了 EIP 1559 迄今为止的进展。 文章中包含一些重要文章的链接，可以作为参考。 如果您已经熟悉 EIP 1559 的背景，可以直接跳到第 5 节开始阅读。 本文第 5-7 节讨论了该提案的公平性。 如果您对“Gas”、“Gas Cap”和“Gas Price”的概念不熟悉，可以在 EthHub 上找到相关文章。

一、背景

改革以太坊的手续费机制，寻求更好的交易手续费分配方式，在以太坊社区已经讨论了很长时间。 在 2015 年 7 月以太坊创世块诞生之前，创始人 Vitalik Buterin 分享了他对未来如何改变交易费市场的想法，同时也提到了燃烧交易费的可能性。 2017 年，Vitalik 写了一篇文章，提到了交易费用燃烧对于建立“交换媒介”货币的意义。

这些想法当然引起了以太坊社区成员的兴趣，但由于没有具体的实施方案，这些想法仅限于学术讨论。 当时，改革交易费市场并不是一个紧迫的问题，因为以太坊交易费并不高。 事实上，在以太坊发展的早期阶段，Gas 价格远低于矿工估计的“理性”最低估计值。 虽然在2017年的ICO热潮中，短期的需求高峰造成了网络拥堵，但总体而言，用户只需要支付极低的交易手续费就可以轻松完成交易。

然而，在 2018 年初，这种情况发生了变化。 以前区块中总是有未使用的Gas，现在每个区块中的Gas都用完了，不足以应对。 由于CryptoKitties等应用对Gas的高需求，以及打着“交易即挖矿”旗号的代币交易所FCoin的兴起，以太坊网络长期处于拥堵状态。 将范围内的区块打包所需的 Gas 价格暴涨。

对于新用户来说，了解以太坊的 gas 价格机制始终是一个挑战，当出现网络拥堵和 gas 价格剧烈波动时更是难上加难。 聪明的用户可以使用 ethGasstation.info 等新工具来判断合理的 Gas 价格，越来越多像 Metamask 这样的钱包内置了 Gas 价格估算工具。 根据区块链数据，仍然有一些用户为天然气支付过高的费用以太坊在哪里交易，而且反复出现的拥堵反映出现有的解决方案并没有完全解决这个问题。

2. EIP 1559提案

正是在这样的背景下，Vitalik 在 2018 年 7 月发表了一篇文章，详细介绍了交易手续费市场改革的提案（后来，该提案的内容被写入了一篇关于资源定价的文章）。 本提案引入了一种新的交易手续费机制，将用户支付的交易手续费分为两部分：一部分是协议确定并交给协议的“基础费用”，另一部分是支付给矿工的佣金（由用户设置，现在通常称为“提示”或“贿赂”）。 该机制的目标是保持区块使用率半满（并且一个完整的区块是当前以太坊区块大小的两倍），并根据需求调整基础费率（使实际使用率趋向于半满） . 由于矿工打包交易所需的补贴几乎不随需求变化，用户只需支付较低的小费，因此大部分用户无需更改。 这样一来，交易手续费就会变得简单很多，用户也不需要去了解复杂抽象的Gas机制。 这是向前迈出的一大步。

所以问题是，协议应该如何处理基本费用？ 从表面上看，似乎有四种可能性：

将基础费用发送到某个基金（例如开发者基金）； 奖励挖出当前区块的矿工基础费用； 基础费用由后来挖出区块的矿工共享； 首先销毁基本费用可以消除方案 1，因为中心化资金会造成治理噩梦。 选项 2 也不可行，因为它会激励矿工用垃圾交易填充区块，无论用户对区块空间的需求如何，这都会推高基本费用。 只能选择选项 3 和 4。 最终选择方案4，原因之一是这会带来另一个好处，即ETH将成为以太坊上交易的燃料。 这有助于避免经济抽象的威胁，一些人担心这会导致以太坊经历死亡螺旋，极大地破坏整个网络的安全性和可行性。 用户使用其他代币而不是 ETH 来支付费用）。 选择选项 4 的其他原因将在下面的第 5 至 7 节中讨论。 这一次以太坊在哪里交易，有了具体的提案，以太坊社区产生了浓厚的兴趣，并在此基础上提出了 EIP 1559。 不出所料，ETH 持有者对销毁基本费用的经济影响非常乐观。 这相当于股票回购，所有ETH持有者都可以根据自己的持股量从中受益。 这种热情体现在 EIP 1559 社区众筹基金的设立上。 该基金在迄今为止的第六轮 Gitcoin Grants 资助计划中获得了最多的资助。

3.开发商的担忧

尽管如此，EIP 1559一旦实施，将是自以太坊诞生以来最重大的经济机制改革。 此外，它会给钱包开发者带来大量工作，他们需要相应地调整用户界面。 因此，经验丰富的以太坊开发者对EIP 1559非常谨慎，其中经常引用Metamask的Dan Finlay的观点。 他指出，由于EIP 1559将“基础费用”参数留给矿工决定，为了避免收益减少，矿工将尽可能降低基础费用。 如果矿工成功做到这一点，EIP 1559 将使交易手续费市场重新回到最高价拍卖模式，用户仍然需要竞价才能将自己的交易打包上链。 为了反对 EIP 1559，Dan 提出了“Escalator”提案。 这个提议也是为了解决用户体验问题，可以实现更高效的价格发现，同时不需要将基本费用参数的控制权交给矿工。 这个提案提出的解决方案也很优雅，但至今没有像EIP 1559那样得到那么多的支持。 部分原因可能是 EIP 1559 还解决了经济抽象等其他问题。 当然，Escalator 提案在以太坊社区中并不是很受欢迎，因为以太坊社区的成员倾向于长期持有 ETH，因此他们更喜欢销毁基础费用的提案。 顺带一提，另一种解决方案是将 EIP 1559 和 Escalator 提案结合起来，以取两者之长，但尚未细化为 EIP。 以太坊名称服务 (ENS) 团队的 Nick Johnson 等其他高级以太坊开发人员也对 EIP 1559 背后的势头表示担忧，因为它从根本上改变了以太坊交易费市场的博弈论基础。 影响和可能的风险未知。 显然，在没有完全理解其含义的情况下彻底改革以太坊的核心经济学是愚蠢的。

四、研究进展

2020年，由于稳定​​币、去中心化交易所等DeFi应用的普及，以太坊对Gas的需求将持续增加。 因此，从 2020 年 6 月到 2020 年 8 月，除 8 天外，以太坊交易费用几乎每天都高于比特币交易费用。 与直觉相反，如此高的交易费用可能会给以太坊区块链带来麻烦。 一组研究人员认为，随着矿工将注意力从区块补贴转移到交易费用上，以太坊将变得不稳定，其安全将受到极大威胁，因为攻击者可以启动一些不需要控制 51% 算力的矿工。 可以实现的攻击。 同时，Gas 市场的剧烈波动和相应的用户体验问题仍未解决。 EIP 1559 通过降低矿工的交易手续费收入，保持区块奖励在矿工收入中的主导地位，可以有效避免这一问题。 因此，以太坊团队正在大力推进EIP 1559的评估工作，研究未来通过硬分叉实施EIP 1559的可行性。 例如，以太坊基金会 Robust Incentives 小组的 Barnabé Monnot，从事建模和模拟工作，算法博弈论研究员 Tim Roughgarden 最近发表了一篇分析，批判性地评估了 EIP 1559。同时，与 EIP 1559 相关的客户端实施工作也在进步。 截至 2020 年 8 月底，两个以太坊客户端已实施 EIP 1559，并且正在运行早期测试网以解决规范和实施问题。 除了核心以太坊客户端外，Filecoin 和 Celo 网络也在测试实施。 大量研究资源已投入到 EIP 1559 中，但迄今为止尚未发现可行的攻击媒介。 一种可能的攻击是算力合谋。 然而，正如 Micah Zoltu 在文章中提到的那样，即使拥有 51% 算力的利益集团形成并试图操纵基础费用，矿工的个人私利也会将他们排除在卡特尔之外。 这不同于对 PoW 区块链的 51% 区块审查攻击，它可以通过忽略非辛迪加成员开采的区块并仅将辛迪加成员开采的区块放在链上来使收益翻倍。 在对 EIP 1559 的研究不断推进的同时，我们可能会发现其经济机制存在严重缺陷。 如果没有发现严重缺陷，我们或许可以乐观地认为 EIP 1559 是可执行的。

5. 以太坊区块空间属于谁？

因此，我们可以初步得出结论，我们可以安全地在以太坊上实施 EIP 1559。 但是我们应该吗？ 这就是本文标题中提到的公平性问题。 仅仅因为矿工承担了处理交易的工作，他们就有权获得所有交易费用作为奖励吗？ 以太坊 2013 年的白皮书指出，情况并非如此。 与比特币矿工不同，以太坊矿工承担维护网络安全的责任，并获得永久性的区块奖励作为补贴。 目前，区块奖励固定为每个区块2 ETH，此外还有来自叔块的收益（不属于合法链的区块，但叔块的矿工可以获得部分区块奖励）。 因此，不要求交易费用足以支付保护网络的成本。 这是一个优势，因为交易费用差异很大，并且不能保证它会满足网络的安全需求。 另外，并不是所有的交易处理都是由矿工完成的，因为交易造成的状态膨胀的成本是由全网承担的。 虽然所有全节点都承担此费用，但只有矿工会获得奖励。 用户还需要支付机会成本，因为当 gas 价格过高时，他们无法执行其他有利可图的交易。 因此，以太坊的区块空间在任何意义上都不属于矿工，而应该被视为“公地”。 矿工收取高额交易手续费就像是在“公共土地”上收租，因为矿工打包交易的成本远低于他们获得的收益。

6.公平补偿

要了解交易费用中哪一部分是对矿工的补偿，哪一部分是“公地租金”，我们需要知道矿工处理交易实际花费了多少。 如第 1 节所述，“最低合理价格”是矿工打包交易的边际成本。 这是由于（耗时打包）矿工出块可能成为叔块的机会成本。 这个概念是最初应用于比特币的方法的扩展。 (1)(2) 矿工打包交易的成本很难得到准确的数据，而且这个数据会随着客户端实现的改进和在以太坊虚拟机上执行特定操作所需的Gas消耗量的变化而变化。 因此，上述 Vitalik 的相关研究已经过时，很难获得数据来得出最新的估计。 尽管如此，客户表现的改善意味着矿工可能比以前更便宜，但他们收到的交易费用却大幅增加。 幸运的是，EIP 1559 提出的新交易手续费市场可以为我们解决这个问题。 理性的矿工只会打包提供足够小费/贿赂的交易。 不急于将交易纳入的用户可以支付较低的小费，而着急的套利交易者可以支付较高的小费。 一般来说，小费不会像汽油价格那样剧烈波动。 大多数用户可以接受钱包的默认值，不再需要担心 gas 价格飙升的问题。 超出公平补偿的任何东西都可以被视为“费用盈余”或“交易红利”。 这是EIP 1559的基础费用，如果不属于矿工，基础费用应该归谁？

7. 手续费盈余如何分配

第二节提到的四种方案中，只剩下“销毁基费”可供选择。 基础费用销毁后，所有 ETH 持有者都将受益。 这是他们应得的吗？ 我认为是的，原因有二。 首先，由于以太坊的增发机制，ETH持有者需要承担通货膨胀带来的损失。 因此，网络运行产生的盈余应该以合理的方式作为回扣返还给 ETH 持有者。 有时，交易费用盈余可能等于或大于区块奖励，但无论交易费用是否足以支付安全成本，最终都是 ETH 持有者为网络安全提供资金。 其次，ETH 并不是唯一受益于网络安全的资产。 以太坊保护大量资产：稳定币、合成资产、预测市场结果、流动性份额、股票代币和大量 ICO 代币。 这些资产都享有以太坊带来的安全性，但不分担成本。 因此，当前的交易手续费市场对 ETH 尤其不利。 EIP 1559 有助于解决这个问题，通过最小化 ETH 的净发行量（甚至负增长），真正守护网络安全的 ETH 价格见顶。 感谢 Micah Zoltu 和 Georgios Konstantopoulos。

（结束）

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原文链接：

@pintail/ethereum-fee-market-reform-eip-1559-as-a-question-of-fairness-567c52dac017