以太坊伦敦升级 详细解析EIP-1559新特性

“伦敦”升级将于区块高度 12,965,000 处激活 (据估算将于北京时间2021年8月5日晚进行)。本次升级主要包含5项 EIP，分别为EIP-1559、EIP-3198、EIP-3529、EIP-3541 和 EIP-3554，其中最重要的是EIP-1559。

2019年4月提出的原始EIP-155可以用一句话概括：“一种交易定价机制，包括每个区块固定的网络费用，该费用被销毁并动态扩展/收缩块大小以应对瞬时网络拥塞。”

下面我们分解此概括的每个部分，以说明EIP-1559的工作原理。 

“交易定价机制”

要发送交易或与以太坊去中心化应用交互，用户需要支付费用，通常被称为“Gas”。类似于汽车需要汽油来运行，以太坊应用需要Gas才能执行。 

目前，以太坊采用所谓的首价拍卖（first-price auction）来确定Gas价格，这可能会造成不确定性和低效率。想象一下在繁忙的机场试图叫一辆出租车，但不是排队等候出租车，而是在不知道其他人出价的情况，盲目出价以完成该行程所愿意支付的最高价格。另一方面，出租车司机可以看到所有收到的投标，并选择出价最高的人来最大化他们的利润。 

这是简化的以太坊当前费用机制。最终，用户必须战略性地考虑其他人会出价多少，这通常会导致出价过高或过低，并导致费用高度波动。例如，下图显示在2021年7月25日的约5000个区块样本中，按区块支付的平均和中位数交易费用（以GWEI计）。请注意大的异常块，其中平均值（红色）远高于中位数（绿色）。这表明一些交易发送者支付过高，因为中间费用足以让交易包含在区块中。   

来源：Coin Metrics Network Data Pro

“销毁每个区块固定网络费用” 

为了提高以太坊用户体验的费用可预测性，EIP-1559在每个区块引入了基本费用。基本费用是包含在一个区块中的必要付款，并根据前一个区块以编程方式确定。这实际上使Gas价格投标系统自动化。在选定的参数下，基础费用从一个区块到下一个区块的上下波动幅度不能超过 12.5%。 

这提供了更类似于用户可以拒绝或接受的预定标价的东西。但是，用户也可以选择添加小费。

基本费用将被销毁而不是支付给矿工，可能是EIP-1559中讨论最多的部分。这对以太坊的供应经济学来说是有益的，因为它将永久消除一些ETH并降低供应通胀。根据一些基本假设，其中 75%的费用被销毁，下图展示了如果使用EIP-1559 ETH释放的历史情景。请注意，在网络拥堵严重的时期，每日发行量可能会变为负数。 

来源：Coin Metrics Network 数据图表

“动态扩展/收缩区块大小” 

为了确定每个区块的基本费用如何变化，协议需要对区块空间的需求进行估计。EIP-1559通过引入目标区块大小来完成此操作。简而言之，以太坊区块的最大大小将从其当前限制翻倍，但目标是50%的容量。如果前一个区块大于目标区块大小（即超过50%容量），则基本费用会增加并不断增加，直到区块大小回落到其目标。这种不断上升的基础费用最终使某些用户的交易成本过高，从而减少了拥塞并导致区块填充率自然回升至50%。

EIP-1559的一个常见误解是，它旨在解决高额交易费用并降低用户在链上支付的平均费用。但高额费用最终是可扩展性问题，而不是低效或不可预测的费用机制要解决的问题。可扩展性正在通过L2解决方案和计划的以太坊2.0最终升级来解决。然而，由于更好的费用可预测性，费用波动应该减少。