Filecoin中的EIP-1559

本文为 Filecoin 创始人 Juan Benet，在有关 Filecoin 与 EIP-1559 主题演讲的总结。

在 Filecoin 网络中，gas 的概念用于度量执行给定链上交易所需的计算资源。这些资源的成本需要支付，这导致了许多必须做出的决定，这些决定围绕着谁应该承担这些成本，以及如何对消耗有限资源的交易进行优先级排序。

例如，一种方法可能是进行首价拍卖。在这样的系统中，希望在区块链上执行交易的参与者提交出价阻止矿工。然后，当矿工将相关交易包含在已开采区块中时，他们将这些出价作为费用收取。给定区块的大小或区块交易可以花费的 gas 的上限，矿工对交易进行优先排序，以优化他们收取的费用。

尽管在概念上很简单，但已表明此类方法存在许多缺陷。如在操作可能很复杂，并且可能导致投标人多付很多钱。它们还会在网络拥塞期间导致不良行为。

上面详述的系统也奖励矿工全部的 gas，而忽略了网络中非矿工也必须花费资源来处理每一笔交易的事实。

◆EIP-1559◆

以太坊改进提案（EIP）1559 是针对这些问题而制定的标准。它的主要创新是引入了与每个区块相关的基本费用（BaseFee）。这一费用会随着网络拥塞而涨跌，将网络流量推回到目标水平。

在 EIP-1559 下，交易的创造者指定了一个费用上限（他们愿意为每单位gas花费支付的最高费用，以使这笔交易包括在内）。当费用上限低于区块的基本费用时，它不能包含在区块中。交易创建者还会指定小费（tip），给到打包消息的矿工作为激励。

与单一价格起拍不同，交易发起者只需支付最低的费用：

a）费用上限；

b）基本费用加上小费，再乘以交易所用的 gas。

所有来自基本费用的收入都被消耗掉了，从而产生了通货紧缩的压力，从而使整个网络补偿执行交易所花费的资源。

相应地，矿工们将获得：

a）小费；

b）费用上限减去基本费用，再乘以交易所使用的 gas。

在这个方案下，交易创建者可以确保他们的高优先级交易仍然可以进入区块链，而通常支付的费用要少得多。

◆Filecoin 中的 EIP-1559◆

EIP-1559有许多引人注目的特性，与Filecoin的设计注意事项非常吻合：

效率。EIP-1559 概述了用于设置和计算gas的更有效模型。

用户体验。估价和费用设定比参与首价拍卖的方式要容易得多。

关键的消息吞吐量。Filecoin 中的 WindowPost 消息是时间关键的，因此必须以一种抗拥塞的方式处理。EIP-1559 为此类消息提供了更高的可靠性和吞吐量。

交易奖励网络。整个网络承担处理交易的成本，因此应该得到相应的补偿。

由于所有这些原因，Filecoin 已经将 EIP-1559 合并到其核心协议中，并进行了一个小的调整。Filecoin 使用 tipsets；它的交易在执行之前会进入链中，在这之前无法确定 gas 的实际使用量。

因此 Filecoin 要求用户提供交易的估计 gas 限额。为了适当地调整激励措施，超过一定限额则会受到超额惩罚。

◆当前的结果和要点◆

EIP-1559 在 Filecoin 主网上实现并运行。目前，由于网络交易，每天大约消耗 10 万至 15 万 FIL。采用这一标准至少取得了两个关键胜利：

高价值交易的快速通道。有时，存储的 onboard 消息可能会威胁到对时间更敏感的 WindowPost 消息的价格。然而，正如预期的那样，集成 EIP-1559 为 Filecoin 参与者提供了一种直接的机制来解决这种拥塞问题，而无需始终付出高昂的代价。

网络容量管理。到目前为止，EIP-1559 的基本费用机制在将网络容量保持在其目标的 100％方面做得很好。

随着时间的推移，交易创建者在估算交易所需 gas 量方面也做得越来越好，从而长期减少了过高估计的消耗。

还有一些改进的空间:基本费用差异很大，变化率也很高。这是由于随着新存储的加入，大量的拥塞造成的。在过去，这也导致了关键的 WindowPost 消息被定价。

Filecoin 社区可以研究许多不同的方法来解决这些定价问题：

gas 控制平面。解决网络拥塞的一种可能的方法是为控制平面交易创建一个专用的 gas 通道，留出每个区块的一小部分来处理对区块链功能至关重要的特定消息。

消息类型费用结构。解决此问题的另一种方法可能是减少 WindowPost 的成本，或者增加其他消息（尤其是Pre/ProveCommit消息）的成本。

基本费用变动率。随着时间的推移，费率变化曲线过于陡峭，意味着费率的选择并不完美，可以更加平滑。

可能会引入与 gas 模型无关的其他方法，以帮助纾缓拥堵：

扩展证明。扩展 Filecoin 证明机制的想法包括对 snark 的批量验证，以及减少需要预先完成的验证数量的基于斜线的验证。

扩展共识。鉴于目前的拥塞率，Filecoin 可能需要加速分片机制。

◆未来的工作◆

展望未来，到目前为止，对于 Filecoin 网络所取得的成果，还有许多潜在的数据分析工作，并且有机会与其他研究人员和区块链社区合作，以 EIP-1559 的思想为基础。

调查的一些可能的领域包括排队论引入 gas 模型（有可能效率低下在当前模型），为特定类型的信息和交易保障服务质量，和探索加密交易引入区块链的方法，可以在未来的时间点执行。

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编译者/作者：FilCloud

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