以太坊柏林硬分叉完成，Gas 费会受到什么影响？

要点速览

• 柏林硬分叉改变一些操作码的 gas 成本。如果在一个 dapp 或一个智能合约里 gas 费的值是硬编码的，它们可能会中止运行。如果这种情况发生了，且智能合约是不可更新的，消费者将需要用 EIP-2930 的访问列表才能使用那部分的操作码。

• 访问列表可以用作减少少量的 gas 成本，但实际上它们在一些情况下是会增加总 gas 消耗量的。

• geth 增加了一个叫 eth_createAccessList 的新 RPC 方法，用以简化访问列表的创建。

柏林硬分叉前的 gas 成本

EVM 执行的每个操作码都有一笔相关的 gas 成本。它们大多数的成本是固定的：PUSH1 总是消耗 3 个单位的 gas，MUL 消耗 5 个，等等。其他一些是会变化的：比如 SHA3 的操作码成本依赖于它的输入大小。

我们主要讨论操作码 SLOAD 和 SSTORE，因为它们是最受柏林硬分叉影响的。我们以后会讨论针对地址的操作码，比如所有的 EXT* 和 CALL* ，因为它们的 gas 成本也改变了。

柏林前 SLOAD 的 gas 成本

在没有 EIP-2929 之前，SLOAD 的 gas 消耗很简单：它总是消耗 800 gas。所以（目前）没有什么可说的。

柏林前 SSTORE 的 gas 成本

在 gas 消耗方面，SSTORE 可能是最复杂的操作码了，因为它的成本取决于像存储 slot 的当前值、新值、以及它是否之前被修改过。我们仅对一些情况进行分析以获得一个基本理解；如果你想了解更多，请阅读文末的 EIP 链接。

• 如果存储 slot 的值从 0 变成 1 (或任何非 0 的值)，gas 消耗量是 20000。

• 如果存储 slot 的值从 1 变成 2 (或任何其他非 0 的值)，gas 消耗量是 5000。

• 如果存储 slot 的值从 1 (或任何非 0 的值) 变成 0，gas 消耗量也是 5000，但在交易的最后你会获得 1 笔 gas 费返还。本文不会讨论 gas 费返还，因为它们在柏林硬分叉中不受影响。

• 如果存储 slot 的值在之前相同的交易中被修改了，往后所有 SSTORE 的 gas 消耗量都是 800。

这部分的细节并不有趣，重要的是 SSTORE 很贵，而它的消耗取决于几个因素。

EIP-2929 后的 gas 消耗

EIP-2929 对上述所有操作码的 gas 消耗都有影响。但在深入这些变化前，我们需要先谈谈这份 EIP 引入的一个重要概念：访问过的地址 (accessed addresses) 与访问过的存储密钥 (accessed storage keys)。

如果一个地址或一个存储密钥在之前的交易中被「使用」过，那么它们就会被视为「访问过的」。例如，当你 CALL（调用）一个其他合约，该合约的地址就会被标为「 accessed (访问过的)」。同样地，当你 SLOAD（加载）或 SSTORE（存储）一些 slot 的时候，交易的其他部分也会被视为访问过的。哪个操作码执行它并不重要：如果一个 SLOAD 读取了一个 slot，接下来的 SLOAD 和 SSTORE 都会被视为访问过的。

这里值得注意的是，存储密钥是「内置于」一些地址的。就如这份 EIP 所解释：

「在执行交易时，维持一组 accessed_addresses: Set[Address] 和 accessed_storage_keys: Set[Tuple[Address, Bytes32]] 」

也就是说，当我们说一个存储 slot 被访问了，我们实际上说的一对 (address, storageKey) 被访问了。

接下来谈谈新的 gas 消耗。

柏林后的 SLOAD

在柏林硬分叉之前，SLOAD 固定消耗 800 gas。现在，它取决于该存储 slot 是否被访问过。如果它没有被访问过，gas 消耗是 2100；如果被访问过了，则是 100。因此，如果该 slot 是在访问过的存储密钥列表里的，SLOAD 的 gas 消耗会少于 2000。

柏林后的 SSTORE

让我们在 EIP-2929 语境下重温前面的 SSTORE 例子：

如果存储 slot 的值从 0 变成 1 (或任何非 0 的值)，gas 消耗量是：

• 如果存储密钥没有被访问过，22100

• 如果被访问过了，20000

如果存储 slot 的值从 1 变成 2 (或任何其他非 0 的值)，gas 消耗量是：

• 如果存储密钥没有被访问过，5000

• 如果被访问过了，2900

如果存储 slot 的值从 1 (或任何非 0 的值) 变成 0，gas 消耗与上一种情况一样，再加上返还。

如果存储 slot 的值在之前相同的交易中被修改了，往后所有 SSTORE 的 gas 消耗量都是 100。

如你所见，如果 SSTORE 正在修改的 slot 是之前被访问过的，第一个 SSTORE 消耗少于 2100 gas。

总结

下表对上述的值进行了比较：

请注意，在最后一行没有必要谈论 slot 是否已经被访问过，因为如果它之前就被写入，那它就被访问过了。

EIP-2930: 可选访问列表交易

我们一开始提及的其他 EIP 就是 EIP-2930。这份 EIP 增加了一种新的交易类型，它可以在交易里加入一个访问列表。这意味着你可以在交易执行开始前，事先声明哪些地址和 slot 应被视为访问过的。例如，一个未被访问过的 slot 的一个 SLOAD 需要消耗 2100 gas，但如果该 slot 被加入到交易访问列表里，同一个操作码只需消耗 100 gas。

但如果已经被访问过的地址或存储密钥会消耗更少 gas，这是否意味着我们可以把所有东西都添加到交易访问列表来降低 gas 消耗了？棒！不用给 gas 费了！然而，不尽然是这样，因为你每次添加地址和存储密钥的时候还是需要支付 gas 费的。

我们来看一个例子。假如我们正在向合约 A 发送一笔交易，访问列表可能如下：

accessList: [{
  address: "",
  storageKeys: [
    "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000"
  ]
}]

如果我们发送一笔附有这个访问列表的交易，使用 slot0x0 的第一个操作码是 SLOAD，它消耗的是 100 而不是 2100 gas。这减少了 2000 gas。但每次把存储密钥添加到交易的访问列表中都需要消耗 1900 gas。因此我们只省了 100 gas。(如果访问该 slot 的第一个操作码是 SSTORE 而不是 SLOAD，我们可以省 2100 gas，也就是说如果我们考虑的是存储密钥的消耗的话，我们总共节省 200 gas。)

这是否代表只要我们使用交易访问列表就能节省 gas？不是的，因为我们还需要支付添加地址到访问列表 (即我们的例子中的 "

accessList: [{ address: "", storageKeys: [] }]

accessList: [
  {address: "", storageKeys: []},
  {address: "", storageKeys: []},
]

accessList: [{
  address: "",
  storageKeys: [
    "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000"
  ]
}]

{
  "accessList": [
    {
      "address": "0xb0ee076d7779a6ce152283f009f4c32b5f88756c",
      "storageKeys": [
        "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
        "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001"
      ]
    }
  ],
  "gasUsed": "0x8496"
}

let gasEstimation = estimateGas(tx)
let { accessList, gasUsed } = createAccessList(tx)
if (gasUsed > gasEstimation) {
  delete accessList[tx.to]
}
tx.accessList = accessList;
sendTransaction(tx)

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