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原标题 |    你知道吗，以太坊EIP-1559可能不稳定？

来源：medium

作者：Sergio Demian Lerner

陈一晚风

因为自以太坊Gas在其他公链逐渐觊觎其市场份额后，费高昂，EIP-1559的推出备受公众关注，寄予厚望。据了解，自我EIP-1559上线以来，ETH净发行量减少约68%，相当于148万枚ETH被销毁。它也被称为以太坊历史上最看涨的催化剂。但与此同时，也有一些问题EIP-有缺陷的言论也开始流传，甚至有人说EIP-1559的存在弊大于利。事实上，EIP-1559真的解决不了Gas高成本的问题。从经济学的角度来看，Gas费用取决于市场供求关系，因此降低手续费的根本原因是扩容。但除此之外，EIP-1559还有哪些缺点？我们将就这篇文章EIP-深入探讨1559的一些弊端。

我们将在本文中使用基础Gas价格来反映EIP-性能1559EIP-1559，交易有一个新的字段，并以新的格式序列化。费用不是唯一的gas价格，但指定为最高支付gas矿工的价格和小费(称为优先费)决定了支付给矿工的金额高于基本金额gas价格。因为小费必须是正数，所以要付gas价格总是高于或等于基本gas价格。处理交易时，总成本(价格乘以消耗Gas）分为两部分：基本金额烧毁，矿工小费支付给区块矿工。

当大多数区块链协议需要销毁原始货币时，通常是为了惩罚一方的不当行为。如果奖励不当行为的一方，不当行为的一方可以谴责自己，以避免被他人谴责。在这些协议中，无论谁谴责，一系列行动总是导致硬币被烧毁。但是，在EIP-在1559的情况下，如果它们以不同的顺序或时间发生，导致代币销毁的相同操作可以恢复代币MEV类似地，如果所有相关方都能合作，代币就能分享收入。

以下是协议参与者的短期激励：

1.矿工希望从用户那里降低基础Gas收取更多费用。

2.活跃用户希望支付更少的费用，要么降低小费，要么降低基本Gas价格。

3.被动用户希望基础gas价格高，以便更多的代币被销毁，代币的价值上升。

所有活跃的各方都将受益于基础Gas降价。主要问题是活跃用户和矿工之间的联合行动，以减少基础Gas价格很难实现。这些都是协调的障碍:(1) 两组匿名动态，(2) 活跃用户数量高，(3) 协调需要一些初始时间或金钱努力，(4) 叛逃者可能会破坏计划和(5) 剩余用户可以利用这种情况以较低的成本进行交易，提高基础gas而不参与共同努力的价格。

虽然EIP.-但是，1559拒绝了协调EIP可能没有预见今天的基本降低Gas巨大的价格激励措施。今天，优先小费只占Gas基本价格低于6%。换句话说，矿工可以通过降低基本成本来赚取交易成本的16倍。Eric Voskuil关于加密经济学的书解释说，交易成本是抵制审查成本的，而以太坊目前付出的代价太少。这意味着至少在理论上，所有的交易都很容易被抑制。交易的抑制导致了基础Gas价格迅速降至零，增加了钱包适应变化后的矿工收入。

如果基本Gas当价格降至零时，用户和矿工可以将储蓄分为50/50进行未来交易。用户将以50%的折扣进行交易，但矿工将从交易成本中获得8倍的收入。由于支付的交易费用（已销毁 未销毁）已达到区块补贴的平价，支付的区块奖励增加50%。由于电力和其他运营成本，矿工的净收入只占奖励的一小部分。即使与用户分享新收入的50%，这一新收入来源也可能意味着净收入增加300%。这显然是一个非常不稳定的情况。如果只有以太坊区块链才能协调这两个小组，或者如果交易可以审查，那么EIP-1559将是游戏的结束。

若交易基础Gas通过完美的协调系统，价格神奇地降至零，因此更多的用户将尝试将交易成本推回与以前相同的水平。然而，假设矿工之间的协调系统存在，那么基础Gas价格可以永远保持在零。矿工的净收入将比以前高400%。

在本文中，我们展示了几种协调降低基础的方法（一些便宜）Gas价格。虽然一些协调机制可能不完善，一开始可能会失败，但漏洞通常只会变得更糟。人们将改进协调系统以实现目标。唯一以如此多的方式实现协调的存在表明以太坊网络存在EIP-1559下的当前脆弱状态。

本文提出的研究显然缺乏对以太坊钱包成本管理代码的分析。预计钱包将基本正确处理Gas就像以前一样，价格下跌并恢复到任意增加小费以确认交易EIP-1559钱包是这样做的。然而，钱包可能会进行健全检查，以防止旧的成本市场再次运行。深入分析需要查看大多数现有钱包的源代码来查看和查看EIP-1559兼容钱包是否有硬编码限制，以防止支付高于基本汽油价格的小费。

同样重要的是，PoS合并越近，PoW矿工个人和集体行动的动机越高。

矿工协调没有经典51%攻击

假设大多数矿工(如60%，就哈希率而言)愿意合作降低基本水平Gas价格。我们称他们为大多数协调（CM）。一个CM任意增减块Gas我们的第一种协调方法将利用限制能力。

EIP-1559将CM该组的存在与51%的攻击进行了比较。但事实并非如此。经典矿工51%的攻击是为了增加大多数矿工的利润而丢弃少数矿工的块CM其中，大多数矿工为少数人提供利益。从矿工的角度来看，这与攻击相反，是捐赠。从矿工理性的角度来看，所有矿工都受到了激励和幕后CM即使出于政治原因，他们也不加入合作CM。

这给我们带来了第一个回避基础Gas价格控制机制的方法。目前的块Gas限制为30M Gas。如果 60%的矿工消耗15M其他矿工将气体块填充到120M气体，相当于57M气体/块的吞吐量。我们可以假设是对的Gas因为BSC链有80M的区块Gas限制并将其填充一些块。所以，如果CM决定将区块Gas限制提高 4倍至120M，而CM人为消耗自己的块Gas限制为15M，所有矿工都赢了Gas价格的下降与吞吐量的增长成反比，这一点仍然成立。

为了解释为什么这种策略对所有矿工都有好处，我们可以看到，如果少数人完全消耗了块中的所有可用性Gas，每个非CM区块将增加12.5%的基础Gas价格(协议允许的最大涨幅)。每人1500万Gas为目标的CM块会导致基础Gas价格下降10.9%。因为CM60%的0%的块，结果是基础Gas价格持续净下跌。基本上需要190块Gas价格降低了 90%。

攻击需要准备阶段，CM将Gas限制提高到120M，这需要1422块(约6小时)。在这么短的时间内，社区将没有机会协调响应，更不用说硬分叉了。但是在Gas目前还不清楚在供应快速扩张期间会发生什么。如果需求在准备阶段与供应不匹配，则基本Gas价格可能会下跌。基本可能只是通过扩大供应Gas价格变为零，小费也会减少，导致矿工奖励净减少。CM它可以被视为对未来回报的投资，但以今天的以太币价格（6小时收入），投资可能达到80万美元。然而，我们将提出更好的协调机制。

矿工协调51%攻击

假设区块限制增加到120M Gas，但CM从消耗超过15开始M Gas的非CM 矿工孤立区块(51%攻击)，只需24个区块即可降低基数Gas价格为原值的10%。为避免与其他矿工发生公开的孤立战争，CM =提前向所有矿工提供单行代码补丁(甚至可能是配置变更)，让矿工将其块限制在15M。

最终的结果是，在6小时内，区块Gas上限可能会上升到120M，网络封顶至15M Gas所有矿工在每个区块中收集超过2个以太币，收入翻倍。

第三方协调

EIP-除非在高需求期，否则1559的目标是将所有块填充到50%左右。EIP-1559的特点之一是，如果所有奇数块都是空的，所有偶数块都是30M的Gas 100%填充(达到相同的平均目标吞吐量)，所以基本Gas价格将继续下跌。只有300个交替空块和完整块(约1).25小时后，基本Gas价格达到原始值的10%。请注意，没有必要100%的矿工决定创建空奇数块。如果只有30%的矿工创建空奇数块，那么在300块之后，基本上是Gas价格下降50%，1000块(约4 小时)后再次下降90%。我们看到大多数矿工不需要。

请注意，如果所有矿工填充的块少于47%，则基础Gas316个区块后，价格也会下降10%，但吞吐量略有下降1%.5%。

矿工开采空块造成的任何临时损失的收支平衡点应早于1.25小时。只有40%的矿工参与，基本上只有15分钟(60块)Gas价格可降低20%，足以补偿空块造成的任何损失Gas触发了价格的螺旋下跌。

现在我们将邀请第三方帮助实现收支平衡。假设有一个名字Charles隐藏协调方愿意投资奖励创造空奇块15分钟的矿工，以补偿每个人在创建空奇块时的潜在损失，加上10%的奖金。假设每15秒，Charles最大成本对应于本可以在60个块中支付的小费(给空块生产者30个小费)乘以1.1提供奖金。假设以太币价格为3200美元/以太币，每个区块包含2美元.用户支付的12个以太币，其中2个以太币被销毁。

假设Charles以过去15分钟的平均小费为参考，这将导致1.3万美元的预算。如果市场增加小费金额，只有40%的参与度Gas仅仅15分钟后，所有矿工就赚了4万美元，防止被销毁。40%的参与者赚了1.6万美元。

Charles为连续偶数/奇数采矿模式创造激励是可以接受链上捐赠的，但这是不必要的。

Charles可以说，奖金只有少于40%的人参与挖掘空奇数块。这意味着矿工永远不会赔钱：或者Charles补偿他们，或者他们得到更高的支付Gas小费用户补偿。矿工参与最有可能的结果，Charles奖金可以保存，下一轮可以重新使用。矿工意识到他们已经降低了基础Gas即使在价格能力之后Charles离开后，矿工很可能只是继续挖空奇数块作为新的谢林点！螺旋下降已经开始。

协调智能合约

假如你不相信能达到新的Schelling要点，或者可以信任第三方协调它，然后我们展示了智能合合约的力量来实现同样的目标：我们可以取代外部方Charles通过开放、安全的智能合同将矿工聚集在一起。让我们称之为收藏家。矿工将直接与Gatherer互动，不相信任何外部实体。任何矿工只需要了解合同，就可以引起连锁反应，增加矿工收入。

很明显，建在以太坊Gatherer使用是可能的BLOCKHASH最近15分钟或更长时间内获得块的哈希值。Gatherer为了提交完整的区块头信息，必须为用户或矿工提供一些激励Gatherer合约，Gatherer检查此信息是否与安全获得的块哈希值匹配。通过块头，合同可以了解过去块的所有信息，找出哪些矿工创建了空的奇数块，并相应地补偿它们。由于交易根哈希对应于空，因此检测空块非常简单trie哈希。毕竟，协调是以太坊的好处。

Gatherer可以很容易地决定支付奖金或使用15分钟，所以最有可能的结果是Gatherer只需要1.3万美元的初始投资将永远持续下去。如果提示需要更多的时间来改善，赏金和赏金时间可以延长。这是一个参数问题，但不是一个可行性问题。

少数矿工矿工和私人用户

EIP-1559的预期属性之一是用户可以更好地估计交易费用，避免多付。但同时，基本的Gas价格必须迅速适应拥堵。目前，基础Gas一天内涨价100%是很常见的。

巨大的费用可变性为用户与矿工协商固定费率创造了动力。正如我们将展示的，我们称为Mina矿池可以通过挖掘空块为用户提供更低的交易价格，同时获得巨大的收入增长。EIP-1559提出了这个问题，并忽略了它：不开采空块的矿工将被破坏Mina然而，我们的模拟并非如此。

这就是Mina业务方式：Mina我们称之为向用户提供固定费率合同Mina私人客户。该产品在区块号给出的截止日期前有效。如果私人客户试图在截止日期前进行双花交易，他们同意受到惩罚。

我们称之为惩罚机制Penelope完成智能合同。私人客户存储的抵押品大约等于Penelope两笔交易的成本。当客户端到Mina发送带有nonce N的私人交易T它还将签署消息M断言他将在截止日期D避免以前创造任何双花 T′。签名的消息如下：nonce N把它留给事务 TxId(T)，直到块 D个人交易T当前基本指定低于(即 3%)Gas私人客户和最高价格Mina协商确定。如果私人客户双花nonce N，那么Mina发送证据Penelope并收取奖金。请注意，Mina私人客户更有可能是大型加密货币交易所。

Mina现在可以根据同一协议自由从其他客户那里收集尽可能多的私人交易。请注意，如果Mina收集足够的承诺（例如，她可以填充一个完整的块），这意味着她已经从市场上消费了Gas，而且填充块会减少，基础也会减少Gas甚至更低的价格Mina空块开采前。

目前以太坊平均小费不到基本Gas价格的6%。为了简化我们的解释，我们假设基本Gas价格是100个代币，平均小费是6个代币。Mina私人客户的交易最多支付给她103个代币(比 106少3%左右)，但他们指定了15个代币.五个代币的小费(远高于其他六个代币)。Mina因为它们是基本的，所以不能滥用这些私人交易Gas100块价格无效。Mina等待。假设所有的块都是半满的，而且是基础Gas价格稳定。让我们假设块Gas限制为30个单位Gas。现在我们解释一下Mina如何从这些私人合同中受益？

一旦Mina当她收集到一个充满交易的区块时，她会开始挖掘空区块。每次她挖空块，基础Gas价格降低12.5%，基础Gas价格变为87.五个硬币。如果她在挖空块后碰巧挖了一个块，她可以用私人交易填满它，每次使用一个Gas单位就可以获得103–87.5=15.五个代币。因为她完全填充了30个块M Gas，所以她得到了15.5*30=465个代币。每次她挖出一个空块，她就会损失大约 6*15=90个代币的收入。这意味着，只要Mina她可以每五个块连续创建两个块，这样她就可以获得正收入。

具有45%计算能力的矿工有更高的机会开采两个连续块，而不是每五个块。因此，假设大多数矿工需要减少基础Gas在价格上获利是错误的，因为我们表明45%的矿工实际上可以获利。

我们在这里考虑到，挖出一个空块后，剩下的矿工会填满它们的块来消耗以前没有消耗的一切Gas，但情况可能并非如此。如果不是所有的Gas都被消耗掉了，所以Mina战略可能会触发基础Gas为了造福所有矿工，价格持续下跌，整体交易成本保持不变。在实践中，实际发生的事情取决于钱包如何编程，以便在确认延迟时增加小费。

我们还没有评估Mina的策略对剩余用户（未与Mina签订私人合同的用户)的影响Mina在策略之后，愿意交易的用户可能会决定等到创建降低基础Gas价格争为基础的价格区块，然后立即广播其交易Gas价格块空间，设定最低成本。使用我们之前例子中的数字，一种可能是10个代币的小费，最高成本是100个代币，成功节省了6个代币。该策略使所有矿工都受益，包括Mina。空块过后，矿工的收入几乎翻了一番。因此，他们的动机仍然受到保护Mina，即使他们不是Mina的一部分。

自主挖矿和EIP-1559

想预售区块空间但不想搭便车的矿工可能会尝试独立挖掘，试图连续创建两个私有区块并一起发布。如果不可能，第一个区块将被释放，包括作为叔集，至少将失去 1/8 的区块补贴。目前，如果80%的费用来自基础Gas如果价格转移到优先小费，成本将提供比块补贴更高的收入，这意味着独立开采可能成为哈希比大的矿工的理性策略。同样，一旦触发了基础Gas价格下跌，它可能是零基础Gas价格结束。

EIP-1559 合并 PoS 之后

以太坊PoS共识中EIP-1559的问题之一是矿工知道他什么时候可以连续开采两个块。矿工可以低于平均水平Gas当轮到开采两个连续块时，开采一个空块，然后开采一个私人填充块。由于领导者选择的开放性，以太坊PoS这也使得矿工很容易与以前或以后的矿工协调，以减少基础Gas价格。

解决方案

我们找不到EIP-1559激励问题的完美解决方案。我们提出的解决方案是只销毁部分基本费用(即20%)，其余的给矿工比矿工池更可取。

一些变化可以减少协调的动机。最简单的补丁就是减少基础Gas价格从12变化.5%/block降低到3%/block左右，但这会改变EIP-1599的属性可以向用户传达拥塞。然而，通过智能合约长期协调仍然是不可能的。另一部分解决方案是将块体积中的硬限制设置为 30M（有几个 EIP尝试这样做)。

由于EIP-1559已将交易审查成本降低到可接受的范围以下，所以如果不减少消耗的费用，那么EIP-不能保存1559。时间会证明的EIP-1559是稳定的还是不推荐的变化。社区对矿工的压力可以降低风险，即使他们不绕过它EIP-1559是不合理的。

总结

虽然EIP-1559的意图有利于以太坊社区，尤其是被动的以太坊持有者，但我们认为它是不稳定的。当所有活跃的参与者都能从协调中获得高回报，协调成本很低时，只需要一个火花就能触发EIP-1559恢复到以前状态的变化。一系列事件可以迅速收敛到新的互惠互利Schelling点，消除基础Gas价格。问题的根源在于基础Gas价格可以通过交易审查来改变，而以太坊的审查成本已经变得非常低。如果平均吞吐量保持在1500 块，以太币价格抑制奇数块交易的成本仅为7.0万美元/小时。

在本文中，我们展示了六种不同的方法来协调一些参与者可能背叛的对抗，但协调可以取得进展。我们还展示了如何利用智能合同的以太坊协调来促进消除EIP-共同利益1559。EIP-由于非活跃用户开始合作删除，1559使非活跃用户受益，损害活跃用户的事实使其不稳定EIP-区块链的状态可能不会在1559点关注。