Filecoin生态环境日益繁荣究竟怎样才能降低Gas成本？

Filecoin生态环境日益繁荣 究竟怎样才能降低 Gas成本？

燃料（Gas）成本居高不下，老矿工无计可施，纷纷停工，趁此机会调整一下矿池，却挡不住新矿工的涌入，继续推高 Gas成本。此时，大家都想问一句，到底 Gas的费用能否降下来？何时可以？怎么做？

每次升级的时候，很多人都满怀期待，但事实并非如此。目前的升级并不能直接减少 Gas消耗或 Gas费用。只会使 Gas的收费更加合理。但是同时，我们更希望能够减少Gas费用。

那Gas费用能降下来吗？如何下降为了把事情讲清楚，我们一步步来。

什么是燃料(Gas)？

在 Filecoin网络中， Gas是消息(transactions)在网络中执行时消耗的资源的度量。此处讨论的资源包括计算资源和存储资源，即进行某项交易的成本。例如，一个特定的 PreCommitSector消息消耗了25,346,170 Gas，也就是说，对于该消息， Filecoin通过处理该消息，改变了网络状态，它将花费2千5百多万 Gas。每个消息将需要网络执行，这将消耗网络资源，因此，将消耗相应的 Gas。比如时空证明 WindowedPoSt 消耗了 Gas 2-5亿；复制证明 ProveCommitSector消耗了4-6千万。普通转账信息由于处理较简单，消耗的 Gas相对较少，大约在一百万以内。

每个消息消耗的 Gas数量与消息类型有密切关系，例如，由于它的计算量很大，而且还需要调用大量的状态信息，如 Sector commits来进行计算，所以消息消耗很大。而且转移无论是存储还是计算消耗都要少得多。与此同时，在不同的情况下，相同类型的消息的 Gas消耗是不一样的。因为当时的网络状态不同，所需的资源消耗也不同。

举例来说，如同时发送两次转账，与向旧地址转账相比，向新地址转账消耗更多的 Gas，这是因为向新地址转账时，网络需要先创建该地址，这会增加计算和存储资源的开销，因此消耗更多。这样的话，对于消息的发送者来说，在发送消息时，他们需要支付的 Gas值就更难判断了。此时，需要做出一个合理的估算。

每个消息内部发送的消息，消息的发送者可以为该消息所消耗的 Gas设置一个上限，如果执行时所需的 Gas大于此上限，则该消息不会执行。该上限是消息发送方对该消息成本的估计和愿意支付的最大成本。这种评估非常重要，特别是在支持智能合约之后，对一些消息进行成本评估非常困难，或者因为设计原因而存在错误，没有上限可能导致消息发送方的重大损失，或者导致网络安全问题。

一般而言，大家要对发送的信息进行估算，并根据估算值加上保险(比如10~25%)，以设定这个上限： GasLimit。

燃料（Gas）费用的计算？

上面提到的每个消息都需要计算资源，这是通过 Gas来衡量的。所有资源都有成本，计算资源也是如此。Gas数量乘上价格，就是执行此消息的成本。燃料(Gas)是 Gas的单位价格，例如，在 Filecoin中，定义 Gas的最低费用是100 attoFil，即 0.0000000000000001 FIL。在这种情况下，一条 WdPoSt消息需要花费4亿(e8) Gas所需的成本为：

100 attoFil * 4e8 = 40nanoFil = 0.00000004 Fil

很低，基本可以忽略。

但如果 Gas的单位成本上升到4 nanoFil，即 0.000000004 Fil，这是目前网络 Gas的平均单位成本，与100 attoFil的最低水平相比，增加了4千万倍。此时同样的一条耗资4亿(e8) Gas的 WdPoSt消息所需的成本也就是1.6 Fil，这太可怕了。

为解决 Gas的费用问题， Filecoin采用了EIP-1559调节机制， Gas的费用分为两部分：

1、基本费用(baseFee)：基本费用由网络自动计算，反映了网络的拥挤程度或资源消耗，这部分费用将被消耗掉

2、小费(Premium)：而小费是信息发送者向矿工支付的费用，通过支付，希望他们将自己的信息打包起来

自然，就像 GasLimit用来设置 Gas消费的总量一样； Gas的价格也可以设定一个上限，即 feeCap。指发送者愿意为 Gas支付的最高单价。

综合以上两部分，我们得出以下结论：一条信息发送者愿意为该信息支付的费用最高为：

GasLimit * feeCap

（也就是愿意支付的?Gas的最大数量和最大价格乘积）

为何要支付 Gas？

总之，为了网络的安全起见。不管哪种系统，都有处理能力。在非中心化区块链系统中，由于有大量的矿工共同维护网络，因此需要考虑的是网络的一般处理能力。若需要处理的消息(交易)超过了网络的处理能力，则网络安全将成为一个问题，至少对于 Filecoin来说是如此，如果大量的消息阻塞，导致处理能力稍差的矿工迅速被淘汰，网络将被处理能力最强的矿工所占据。—— cjxy066

通过对 Gas成本的调整，并辅以一定的惩罚措施，形成了一个反馈系统，在网络拥挤时可以提高 Gas单价，在网络空闲时可以降低单价，从而保证网络的畅通。还能防止垃圾信息泛滥和网络攻击等问题。设置一个网络处理能力值，在消息消耗Gas的总量（具体就是计算GasLimit的和）超过这个值的时候，提高baseFee，低于这个值的时候，降低baseFee。快速调整，采用指数调整方式。那就是为什么每个人都看到了 Gas费用的快速变化。

Gas的最新两次升级是否对调整有所帮助？

在 Gas的费用很高的时候，许多人希望 Filecoin团队采取措施来降低 Gas的费用。这是一个非常简单的方法，即人为地提高系统的处理能力。但这件事是不能随便去做的。若设定的处理能力超过网络中节点的一般处理能力，一方面网络进入的门槛提高，另一方面网络的安全性降低。

所以，为什么团队不直接将 Gas的成本降低一些呢？究竟还有什么方法可以降低 Gas的成本？

之前说过一个理由，为了网络安全，不能想怎么设就怎么设。应该考虑到网络环境以及真实反映信息的实际成本。但这两个最新的升级难道不会影响 Gas消耗吗？怎么回事。

下面来看看这两个升级：

V1.2 升级对某些消息处理模块的 Gas消耗值进行了调整，这种调整的主要原因是，以前的版本设置比较随意，这次将其合理化。

PoSt的验证成本大大降低，因此这对 WdpoSt的消耗有正面的影响，而且更省钱。尽管如此，与存储相关的运营成本增加了。因为网络数据越多，存储成本就越高，这是因为在此之前对存储的消耗估计不够，所以要进行调整。这次调整之后，大家看到的是 PreCommitSector和 ProveCommitSector消息成本并没有下降，反而上升了。特别是对于大型采矿者来说，提高算力时，存储访问量会增加，而消息消耗的燃料也会增加。

因此，此次升级并非调整燃油费，或降低燃油费，而是使之更为合理。—— cjxy066

升级主要是为了解决 WindowedPoSt耗油量过大这一问题。小矿工特别受不了。与此同时，该消息是控制类的消息，必须发送。怎么了，想想办法，这个部位可以少烧或不烧。这一观点是在前期的讨论中提出的。有许多其他的想法，但是这个想法在目前的情况下是相对简单的。最终形成了FIP009文件(在前期相关工作的一个章节中提到了Steven004提出的类似想法)。这次更新只是调整了 WdPoSt的燃烧部分， Gas消耗的计算并未改变。

所以，任何认为通过此次升级可以降低 Gas成本的想法都是不现实的。

究竟怎样才能降低 Gas的成本？

总而言之，我们知道 Gas费用与系统的安全性有关，与系统处理能力有关，不能随意调整。所以才能做到两点：

1、提高系统处理能力

2、大家根据 Gas收费自己掌握发消息的节奏，对于现在来说就是增长算力的节奏。

当前最现实，也是不断比较现实， Filecoin的参与者所要考虑的就是，不管算法如何优化，网络性能如何提高，网络还是会出现拥挤，所以，这些情况都需要大家共同面对和处理，这部分是开发人员无法解决的。这种燃油费本身就是要调整的，所以涨跌是正常现象，要平常心。它和真实的经济生活一样，需要市场来调节。

此外，当 Filecoin的生态环境日益繁荣时， Filecoin网络的处理能力还需要进一步提高，否则，处理能力低下就会阻碍网络的发展和生态环境。这项工作也是目前最重要的工作之一。现在有几个提议正在考虑中，它们都与提高 Filecoin网络性能有关，比如：

FIP007:提高 HAMT和 AMT的性能和安全性： HAMT和 AMT是 Lotus中最主要的数据结构，它们的性能得到了提高，从而提高了整个网络的性能

FIP008:批量Pre-commitments：当前每个 Sector的 precommit是一条单独消息。若支持批量发送，可节省大量消息，对存储的访问和更新也可一次性处理，因此可提高性能

按照FIP008的思路，Prove-Commitments还可以进行批量处理。这一点现在已经被批量处理了。但是信息仍然单独地发送。

有些更激进的方法是这样的：考虑到当前消息处理对资源的最大消耗，即 PoRep和 PoSt验证消息。于是，有一种想法，干脆不去验证。这样可以大大节省时间。能大大减少资源的消耗。那么不验证不是可以造假吗？其实不然，类似于共识错误的惩罚。当大多数人都不会造假时，考虑一种防止造假的检举机制。然后，只要有一些节点愿意在链表下进行验证和检举就可以了。—— cjxy066

以上思想在什么时候可以实现？

根据当前核心开发团队的讨论，FIP007将在新年假期后进入下一个版本，可能在1月底发布；FIP008将在相同版本中实现或放置下一个版本。

关于未经证实的激进计划，仍有许多问题有待探讨。比如安全问题，如果有大量的舞弊，是否会带来较大的问题，对于检举者的奖励，检举的期限等，都是需要探讨的。那要花很多时间。关注：永不止步IPFS 公众。

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编译者/作者：cjxy066

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