Gas費是什么？為什么它很重要？

重新起來 2021-03-02

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Gas費與每個礦工息息相關，究竟什么是Gas費？這篇文章深入探討了Gas費——它們是如何運作的，以及為什么它們對Filecoin網絡很重要。

Filecoin是一種基于區(qū)塊鏈的經濟，參與者在分布式網絡上進行交易。網絡狀態(tài)通過礦工在他們開采的區(qū)塊中記錄和處理消息來更新。其中有各種各樣的消息，包括存儲入庫、存儲訂單、正在進行的證明、數字貨幣交易等等。

但是，由于鏈性能、可伸縮性和驗證時間的限制，一個區(qū)塊中可以處理的消息數量是有限的。因此，在任何給定的時間，網絡上只有一個子集的消息可以成為一個區(qū)塊。

此外，執(zhí)行消息會消耗網絡上的計算和存儲資源。這就是“Gas”作為衡量信息消耗資源的一種手段，來發(fā)揮作用的地方。消息消耗的Gas直接影響發(fā)送方將消息提交到區(qū)塊鏈所支付的成本。并且，一個區(qū)塊中所有消息的Gas總量是有限的。

Gas可以被認為是Filecoin區(qū)塊鏈的燃料，就像汽車燃料一樣。在你開始一次公路旅行之前，你必須支付在行駛距離和上下坡時利用發(fā)動機制能所消耗的汽油費用。類似地，Filecoin上的消息發(fā)送者需要為“推動”Filecoin區(qū)塊鏈上消息的執(zhí)行的Gas付費。

Filecoin網絡如何使用Gas

Gas最初是在以太坊區(qū)塊鏈上實現的，用于衡量消息消耗的計算和存儲資源。這就是“GasUnit”一詞的由來。從其他區(qū)塊鏈的歷史上看，礦工以該區(qū)塊鏈貨幣為單位指定Gas費，然后根據消息消耗的Gas量向區(qū)塊生產礦工支付優(yōu)先費。

但是，由于網絡上的每個節(jié)點都要花費存儲和計算資源來驗證每條消息并保持網絡的一致狀態(tài)，Gas消耗成為了整個網絡應該承擔的成本。因此，根據特定消息的Gas使用量，需要使用一定數量的Gas來補償網絡。不分散這一成本會造成激勵偏差，因為區(qū)塊生產礦工可能會以犧牲他人利益為代價，免費獲得一條計算成本高昂的信息。

BaseFee是以太坊的EIP1559引入的一個概念。BaseFee乘以消息的Gas使用量即為“Burn”。Burn意味著它被發(fā)送到一個無法使用的地址，并從網絡上刪除。它會在一定時間根據對網絡帶寬的需求動態(tài)調整的。它會隨著網絡的擁塞而上升，以至于那些估值低于網絡基礎費的消息發(fā)送者會保持等待，直到擁塞消除。BaseFee的變化率設計為快速，以快速增加潛在的DOS攻擊，并在網絡變得不那么繁忙時迅速減少。導致網絡更加擁擠的消息發(fā)送者也將通過支付更高的費用來內部化成本。Burn還會產生緩慢的通縮壓力，使所有網絡參與者受益。

繼續(xù)說回我們的公路旅行類比，想想Gas就像你車里的汽油，網絡就像平常的交通。如果道路很擁擠，例如在交通高峰期，交通堵塞，你的車會消耗更多的汽油。在這種情況下，可能需要稍等片刻才能繼續(xù)上路。同樣的理論也適用于Filecoin網絡——當網絡流量擁擠時，Gas費會很高，等待并稍后再試可能是有意義的。

除了支付一些費用來補償網絡之外，信息發(fā)送者還為區(qū)塊生產的礦工支付優(yōu)先費，這與消息所消耗的Gas量無關。這被稱為GasPremium，它也可以安排在協(xié)議之外。

Gas的實用指南

為了幫助讀者更好地理解Gas費機制，以下是信息及其交互產生的Gas的相關概念。這些字段可以由消息發(fā)送者設置，但目前在lotus中是自動化的。當然，大家也可以開發(fā)更多的工具。

GasLimit – 是一種對Gas量的限制，這意味著消息的執(zhí)行可以由消息發(fā)送方使用、預估和指定。區(qū)塊中包含的所有消息的GasLimit之和不得超過BlockGasLimit。這是以GasUnit為單位的。

GasUsage – 是一條消息的執(zhí)行實際消耗的Gas量。當前協(xié)議不知道消息在執(zhí)行之前將確切消耗多少Gas。這是以GasUnit為單位的。

GasFeeCap – 發(fā)送方愿意為在區(qū)塊中包含一條消息而為每個GasUnit支付的最大虛擬貨幣量。發(fā)送消息時，消息發(fā)送者的最低余額必須等于GasFeeCap乘以GasLimit的最低余額，即使這些余額不會全部消耗掉。以attoFIL / GasUnit為單位。

GasPremium – 按每單位GasLimit價格向區(qū)塊生產礦工支付的優(yōu)先費。這是由GasFeeCap和BaseFee有更高的優(yōu)先級。這受GasFeeCap的限制，BaseFee具有更高的優(yōu)先級。這以attoFIL / GasUnit為單位的，并且可以低至1 attoFIL / GasUnit。

BaseFee – 一種網絡范圍的變量，可以根據前一個tipset中所有消息的GasLimit之和進行動態(tài)調整。當總GasLimit超過某個區(qū)塊（網絡擁塞信號）的GasLimit目標時，它將增加，低于GasLimit目標時降低。以attoFIL / GasUnit為單位。

消息發(fā)送方只需為每個消息指定一個GasFeeCap和GasLimit。隨著鏈上資源的消耗，GasUsage乘以BaseFee將被消耗。從GasFeeCap中減去BaseFee將產生GasPremium。GasPremium乘以GasLimit將作為優(yōu)先費用進入生產礦工的區(qū)塊。GasLimit和GasUsage之間的部分差異將作為高估損失而被消耗掉。其余的將返回給消息發(fā)送方。

目前，默認實現是礦工根據GasFeeCap/GasLimit選擇消息，以在給定區(qū)塊的GasLimit的情況下最大化其預期回報。當網絡擁塞且BaseFee很高時，礦工可以選擇對區(qū)塊進行分組，從而降低GasLimit總量，以降低BaseFee，但可能以犧牲GasPremium為代價。

未來的工作

Filecoin研究和工程團隊正在努力減少不同鏈上消息的資源消耗，以減少Gas使用量并改善網絡性能以增加容量。但是，目前在Filecoin上有一些消息（如SubmitWindowedPoSt）必須在相對較短的窗口內包含到鏈中，否則將產生懲罰。為了改善經濟結構并為這些類型的消息提供服務質量保證，Filecoin團隊正在做更多的工作。Filecoin網絡作為一個由客戶、礦工、開發(fā)人員、合作伙伴和虛擬貨幣持有者組成的集體，大家將繼續(xù)合作，使網絡朝著更好的方向發(fā)展！

為了將來的改進，請遵循Filecoin Lotus docs

（https://github.com/filecoin-project/lotus）和 Filecoin Improvement Protocol

（https://github.com/filecoin-project/FIPs）以獲得未來的改進。