了解燃气费：其运作方式及变化原因

什么是 Gas 费？

在区块链网络中——尤其是在使用以太坊虚拟机 (EVM) 的网络中——Gas 费 指的是用户为补偿执行交易和智能合约所需的计算资源而支付的费用。Gas 的计量单位是 gwei，它是以太坊原生代币 ETH 的单位。1 gwei 等于 0.000000001 ETH。

本质上，Gas 费就像是去中心化应用程序 (dApp) 和智能合约高效运行的生命线，同时还能防止垃圾邮件和恶意活动。

这些费用激励矿工（或验证者）将交易打包到区块中，从而保障网络的稳定运行。

以太坊或其他兼容 EVM 的网络上的交易成本计算如下：

交易费用 = 消耗的 Gas 单位 × Gas 价格

以下是各组成部分的含义：

• Gas 单位： 执行操作所需的计算量。例如，一笔简单的 ETH 转账通常消耗 21,000 Gas 单位。
• Gas 价格： 每单位 Gas 的价格，通常以 gwei 为单位。更高的 Gas 价格可以加快交易处理速度。

并非所有操作的成本都相同。更复杂的任务——例如与智能合约交互、在去中心化交易所交换代币或铸造 NFT——会消耗更多的 gas 单位，从而导致更高的手续费。

用户发送交易时，必须同时指定gas 上限和每 gas 最高手续费。gas 上限定义了用户愿意分配的最大 gas 量。如果交易超过此上限，交易将被撤销，但 gas 不会退还。

以太坊在 2021 年的伦敦升级引入了基础费用机制，以标准化部分 gas 成本，使费用更可预测。

此次更新还添加了销毁机制：基础费用将被销毁而不是分配给矿工，从而有效地随着时间的推移减少 ETH 的供应量，起到通缩的作用。

虽然以太坊是最知名的 EVM 网络，但其他网络，例如币安智能链 (BSC)、Polygon 和 Avalanche 也采用 gas 费用。然而，由于共识机制和网络架构的不同，这些网络通常提供更低的费用。

总而言之，gas 费用是维护区块链生态系统完整性、安全性和效率的关键组成部分。它们补偿验证者，阻止垃圾交易，并确保计算资源在相互竞争的交易之间得到公平分配。

Gas费为何波动

Gas费会因多种动态因素而变化，主要包括网络状况、交易处理需求以及用户的支付意愿。

主要驱动因素之一是网络拥塞。当需求激增时——例如在交易高峰期、NFT铸造活动或DeFi协议上线期间——可用的区块空间竞争会变得异常激烈。验证者会优先处理Gas价格更高的交易，从而导致费用螺旋式上涨。

在这种情况下，即使是像ETH转账这样简单的交易也可能变得异常昂贵，这种情​​况在牛市或dApp快速普及期间尤为常见。相反，当交易活动减少时，由于处理交易的紧迫性降低，费用也会下降。

以太坊的动态费用机制进一步加剧了费用的波动性。

在伦敦升级（EIP-1559）之后，费用结构包括基本费用（根据区块利用率调整）和优先小费（用于激励矿工或验证者）。以下是它们各自的作用：

• 基本费用：由协议自动计算，当网络利用率超过50%的目标值时增加，当利用率较低时减少。这使得费用在一定程度上可预测，但仍然对网络需求敏感。
• 优先小费：用户可以选择支付此金额以加快交易速度。在交易繁忙时，支付更多小费可以确保更快的确认。

此外，gas价格会因Layer 1和Layer 2解决方案的不同而有所差异。

诸如 Arbitrum、Optimism 和 zkSync 之类的 Layer 2 网络旨在通过在链下处理大量交易，并在之后将其结算到以太坊主链上，从而降低 gas 费用。这些网络在保持区块链无需信任特性的同时，还能提供远低于主链的 gas 成本。

外部触发因素，例如市场投机、全球事件、协议升级或安全漏洞，也可能导致 gas 行为异常。例如，对黑客攻击的担忧可能会引发大规模代币提现，从而导致需求和费用飙升。

DApp 架构也会影响 gas 使用量。优化不佳的智能合约会消耗更多计算步骤，从而增加 gas 需求。协议开发者经常会重新审视合约逻辑，以提高 gas 效率并降低用户成本。

此外，由于更高的吞吐量或不同的交易优先级模型，像币安智能链或 Fantom 这样与 EVM 兼容的链可以比以太坊保持更稳定、更低的费用。

尽管如此，他们的费用模型仍然受到验证者激励、整体使用率和网络升级的影响。

许多用户通过 Etherscan gas 追踪器或区块浏览器等工具监控 gas 费用，这些工​​具提供实时价格建议。选择合适的时机进行交易（例如在非高峰时段交易）也可以显著节省费用。

简而言之，gas 费用的波动反映了需求、区块空间和验证者激励之间持续的平衡。虽然像 EIP-1559 这样的升级引入了稳定性，但生态系统仍然保持动态，会对内部和外部刺激做出动态响应。

管理和降低 Gas 费用

鉴于 Gas 费用的波动性，用户和开发者已经实施了各种策略来降低以太坊和其他 EVM 兼容网络的成本。

1. 合理安排交易时间： Gas 价格通常会随着全球交易活动而波动。周末和 UTC 深夜时段的费用通常较低。使用诸如 Gas Now 或 ETH Gas Station 之类的分析平台可以帮助用户找到更便宜的交易时间。

2. 利用 Layer 2 网络： 以太坊扩容方案作为高昂 Layer 1 Gas 费用的可行替代方案，正日益受到关注。

以下是一些值得注意的例子：

• Arbitrum： 一个乐观的 Rollup，通过在链下执行交易并将批量证明提交到以太坊来降低成本。
• Optimism： 另一个乐观的 Rollup，具有更广泛的生态系统集成和更快的交易最终性。
• zkSync 和 StarkNet： 使用高级密码学的零知识 Rollup，可在不牺牲安全性的前提下大幅降低 Gas 费用。

与以太坊主网相比，使用基于这些平台构建的 dApp 可以将交易成本降低高达 90%。

3. 合并交易： 对于涉及多个步骤的交互，例如质押、交换或桥接，一些平台允许将操作捆绑到单个交易中。这种合并可以减少每次操作的 Gas 消耗。

4.选择 Gas 效率高的 dApp：并非所有去中心化应用程序在 Gas 的使用方面都相同。选择经过充分审计和优化的智能合约可以最大限度地减少不必要的计算和成本开销。5. 设置自定义 Gas 费用：MetaMask 和 Rabby 等钱包允许用户手动设置 Gas 价格和限额。选择较低的优先级可能会导致确认速度变慢，但在网络拥堵较少时可能更经济。6. 利用 Gas 费用退款：一些以太坊协议，例如 Gelato 或 Gas DAO，曾经尝试过部分 Gas 退款或激励措施。虽然这种模式并不普遍，但随着用户体验变得越来越重要，它可能会得到更广泛的应用。7. 使用替代 EVM 网络：Binance Smart Chain、Avalanche C-Chain 或 Polygon PoS 等低成本链提供了更便宜的交易替代方案。虽然它们可能在去中心化或验证者集合的多样性方面略有妥协，但降低的成本对高频交易者或微交易者来说极具吸引力。

8. 面向开发者的智能合约优化： 开发者可以通过编写高效的代码来降低全网的 gas 成本。使用优化的数据存储、批量处理和最小化状态变量是降低每次合约交互所需 gas 的一些技巧。

9. 监控工具和警报： Gas 监控服务允许用户接收有关最佳费用水平的通知。

API 还可以与交易机器人或去中心化应用 (dApp) 集成，在有利条件下自动执行交易。

尽管以太坊 2.0 以及未来的改进，例如 Danksharding 和 Proto-Danksharding (EIP-4844)，旨在进一步降低基础 gas 费用，但面向用户的解决方案仍然是目前最实用的 gas 管理工具。

了解 gas 费用的细微差别并利用优化技术，可以帮助个人和组织在不牺牲区块链功能或速度的前提下，做出具有成本效益的决策。