什么是汽油费以及我们如何解决它们？

在2020 年之前，大多数区块链交易相对便宜。但现在，随着 Web3 和 NFT 的兴起，强制性区块链交易费用（也称为 gas 费用）的价格成为主流采用的最大障碍之一。

对于像以太坊和比特币这样的区块链，gas 的价格会根据网络拥塞而波动。这意味着使用网络的人越多，gas 费用就越高。由于 Web3 以民主化和包容性为中心的精神，这个基本的扩展问题在很大程度上使这些核心租户受到质疑。

虽然气体的概念相当简单，但实际上它可能相当复杂。这就是为什么我们将这个关于汽油费、如何计算以及以太坊和其他区块链正在做什么以使它们更实惠的深入解释放在一起的原因。

什么是汽油费？

正如我们在NFT 词典中所定义的，汽油费是个人为完成区块链交易而支付的费用。这些费用用于补偿区块链矿工用于验证区块链交易的计算能力。它们通常以区块链的原生加密货币支付。虽然支付 gas 的行为是既定的（没有它你无法执行区块链交易），但 gas 本身的价格波动很大，并且取决于多种因素。

每个区块链的两个主要因素是区块时间（各个区块链生成新区块所需的时间）和交易吞吐量（单个区块可以处理多少交易）。一般来说，生成的区块越快，可以持有的交易越多，区块空间竞争就越少。这为所有网络用户带来了更便宜的交易费用。

让我们比较一下比特币、以太坊和 Solana 的出块时间和大小。

比特币的区块时间约为 10 分钟，最大区块大小为 1 MB，每个区块可以处理 500 到 4,000 多个交易，具体取决于交易大小。

Solana 的区块大小为 0.4 秒，吞吐量为 20,000 笔交易，因此汽油费极低。

同时，以太坊的区块时间为 13 秒，区块大小约为 70 笔交易。尽管 Solana 每笔交易的汽油费接近 0.000025 美元（比以太坊便宜近 60,000 倍），但以太坊仍然远离 NFT、DeFi 和其他 Web3 活动最受欢迎的区块链。凭借如此小的区块大小和如此高的网络使用率，很容易看出为什么以太坊的汽油费失控了。

以太坊汽油费是如何计算的？

要了解以太坊gas是如何计算的，我们首先要了解gwei的概念。Gwei 是一个非常小的 Ether 面额（1 gwei = 0.000000001 ETH），用于衡量 gas 的成本。例如，30 gwei 的 gas 费用相当于 0.000000030 ETH。

自2021 年 8 月以太坊的伦敦硬分叉以来，以太坊的gas 费用遵循一个简单的计算：

总 Gas 费用 = Gas 单位（限制）x（基本费用 + 小费）

让我们进一步分解一下。

气体限制是加密货币用户在完成区块链交易时愿意支付的最大气体量（或能量）。对于标准的以太坊交易，大多数钱包和交易所将 gas 限制设置为 21,000 gwei，但允许用户随时手动编辑此数字。在燃料战中，许多用户在下一个区块中争夺交易优先级，用户通常会大幅提高他们的燃料限制。

也就是说，以太坊只会使用处理交易所需的确切气体量。您的 gas 限制与实际所需的 gwei 数量之间的任何差异都会退还到您的钱包中。同时，将您的 gas 限制设置得太低可能会导致您的交易失败，从而导致您无法收回的 gas 费用浪费。

接下来是基本费用。作为伦敦升级的一部分，每个区块都有一个取决于网络拥塞的基本费用。作为一种抵消新 ETH 发行的通缩机制，每笔基础费用都会被烧掉，或者从以太坊的供应流通中丢弃。因此，为了补偿矿工曾经收到的费用，我们鼓励并希望用户在每笔交易中包含优先费用（小费）。优先费用越高，交易处理的越快。在 MetaMask 等钱包中，用户可以调整所有三个值（gas 限制、最高优先级费用和最高费用）。

因此，考虑到所有这些，这里是一个基本汽油费计算的示例。假设 James 想用 1 ETH 铸造 NFT。

1. gas 限制为 21,000 个单位，基本费用为 50 gwei，James 包括 15 gwei 的小费。
2. gas计算公式为：21,000（gas limit）x（50（base fee）+15（Tip）），即21,000 x（50 + 15）。这将返回 1,365,000 gwei 或 0.001365 ETH 的总燃气费。
3. James 铸造 NFT 时，将从他的钱包中扣除 1.001365 ETH。与 NFT 项目关联的钱包将获得 1 ETH，矿工将获得 0.000315 ETH 的小费，0.00105 ETH 的基础费用将被烧毁。

用户还可以设置交易的最高费用，这使他们可以完全控制他们愿意支付的绝对最高费用，其中包括基本费用和优先费用。

但是，尽管这种模式使费用更加可预测，但它并没有解决基于拥塞的定价问题。这就是为什么 Vitalik Buterin 和以太坊团队正在努力开发一个新的、可扩展的以太坊版本。

让gas费用更实惠

尽管有多次延误，以太坊团队最终宣布其多阶段以太坊 2.0升级将于 2022 年 8 月开始。旨在提高可扩展性、安全性和效率，以太坊 2.0 将从工作量证明共识转变为证明股权模型。这不仅会显着提高交易吞吐量（以太坊 1.0 每秒可以处理大约 30 笔交易，而 2.0 承诺每秒可以完成 100,000 笔交易），而且还可以通过减少每笔交易所需的计算能力来显着降低 gas 费用。

代替期待已久的升级，用户一直在严重依赖第 2 层协议来实现更快、更便宜的交易。

什么是第 2 层？

第 2 层协议(L2) 是建立在现有第 1 层区块链（如比特币和以太坊）之上的二级扩展框架，旨在提高交易吞吐量并降低汽油费。两个最流行和最受信任的第 2 层是侧链和汇总。

侧链

侧链是一个独立的区块链网络，通过双向桥连接到父区块链。使用智能合约，侧链能够在区块链之间安全地来回传输代币。尽管连接到主区块链（主网），但侧链在自己的共识协议下运行。

对于比特币，像 Rootstock (RSK) 这样的侧链不仅增加了区块时间并显着降低了 gas 费用，而且还为区块链增加了额外的功能。RSK 区块链为网络提供了可扩展的智能合约功能，进一步扩展了比特币的可能用例。

明智的以太坊用户倾向于依赖 Polygon 作为一种快速、廉价且可扩展的替代方案。

与以太坊不同，Polygon 采用权益证明共识机制运行，可以显着加快交易速度、提高吞吐量和降低 gas 费用。天然气也以 Polygon 的原生代币 MATIC 支付，它比 ETH 便宜得多，因此价值几美分的 MATIC 而不是价值数百美元的 ETH。考虑到这一点，Polygon 已成为 DeFi 和大宗 NFT 交易的首选区块链。但即使有所有的好处，重要的是要注意，包括 Polygon 在内的侧链也有自己的一系列安全和停机问题。

汇总

Rollups 是一种可扩展的解决方案，可以一次批量处理（或汇总）多个区块链交易，将交易数据存储在主区块链（链上）上，同时在单独的链上（链下）执行交易。通过在链上验证交易但依赖于链下执行，rollups 还提供了更高的吞吐量和更低的 gas 费用。在撰写本文时，汇总有两种主要类型：乐观汇总和零知识证明（zk 证明）。虽然这两种选择都有优点和缺点，但都已经显示出前景。

到目前为止，您应该对 gas 费用及其运作方式有了很好的了解。虽然 ETH 2.0 的到来还有很多事情要做，但可以肯定的是，gas 费永远不会完全消除。所以请记住，请始终在您的钱包中保留额外的加密货币以获取燃料。你会需要它的。