以太坊提案EIP1559解读：降低总交易费用和交易费用波动性

作者：Edison Zhao，Cdot Network 研究员

EIP1559是由以太坊联合创始人Vitalik Buterin和ethhub_io创始人Eric Conner共同提出的针对以太坊交易手续费机制的改进提案。 2018年8月，Vitalik发表了一篇论文《区块链资源定价》，从经济学角度解释了现有交易手续费机制存在的问题，并提出了原型解决方案。

此后，Vitalik 在 Zcash 社区进一步完善了该方案。 在2019年举行的Ethereum Core Devs Eth1x/Istanbul Planning Meeting上，Vitalik介绍了EIP1559的研究背景、目标和机制等，其交易手续费机制的调整将影响以太坊的主要利益相关群体（用户、开发者、矿工、钱包等）。

EIP1559提案的研究背景涉及较为复杂的经济学。 在研究了相关资料后，我们希望用非学术性的语言简单描述一下它的原理和影响，以帮助普通读者理解EIP1559。

为了避免所有节点的集中，追求去中心化架构的区块链会严格限制区块容量。 比如比特币的Block Size Limit，以太坊的Gas Limit。 当交易需求超过区块容量时，需要一种机制来公平分配稀缺资源。 常见的方式是让用户以交易手续费的形式进行竞价——矿工会优先将交易手续费高的交易放入区块。 但是，在限价和竞价模式下，用户对其他人的竞价一无所知，只能根据历史交易费用进行猜测。 高价格，从而迅速推高交易费率，直到某个临界点，费率再次下降。 交易手续费的剧烈波动会带来两个问题：用户会支付过高的交易手续费，数据显示，竞价带来的额外交易手续费将是平时的5倍。 许多交易仍然无法在用户预期的时限内完成。 优化交易手续费机制。 首先，需要将当前区块的 Gas Limit 翻倍，并调整基础费用（Basefee），使区块利用率在 50% 左右波动。 这意味着当交易需求激增时，区块利用率的波动可以（部分）吸收交易费用的波动。 基础费用在新机制中充当交易税，需要为每笔交易支付。 交易税不是奖励给矿工，而是销毁，受益者都是ETH持有者。

基础费用是根据上一个区块的基础费用和利用率计算的。 当使用率高于50%时，基础费用增加； 当利用率低于 50% 时，基础费用会降低。 每个区块的基本费用变化不超过 1/8。 可以看出，基础费用可以通过钱包软件进行准确预测，其波动较为平稳。 除了基本费用外，用户在发起交易时还需要支付小费（Tip）。 小费的作用是补偿矿工因交易包含在区块中而增加的叔块风险。 tips按照惯例应该形成一个固定值，比如1GWei。

用户对交易的时效性需求可以分为三类：第一类是希望交易尽快被收录比特币与以太坊交易费用机制，但不是特别迫切。 第二类要求立即纳入交易并愿意为此支付溢价。 第三类是没有时间限制的要求，只要最终交易成功即可。 在新的收费机制下，第一类交易只需支付预估基础费用和定期小费，通常就可以达到目的。 有第二类需求的用户，可以设置高额小费，保证交易立即计入。 第三类用户可以设置自己愿意接受的交易手续费上限，耐心等待网络闲置、基础手续费回落后交易成功。 可以看出，三种需求都可以得到很好的满足。 大多数用户（第一类）不需要对交易手续费机制有深入的了解。 他们只需要按照钱包的预估进行支付，就可以获得最优的费率和预期的结果比特币与以太坊交易费用机制，这无疑会提升以太坊的用户体验。

EIP1559的机制设计巧妙融合了二次价格拍卖模式的优点。 同一区块内所有交易支付的价格基本相同，对用户更加公平。 在新机制下，用户可以设置两个参数：交易手续费上限（fee_cap）和小费（tips）。 当基础费用低于用户设定的交易费用上限时，包含交易费用，用户支付基础费用加小费。 当基本费用高于交易费用上限时，交易在内存池中等待。 可以预期，EIP1599的实施将显着降低以太坊交易手续费总量和交易手续费波动性。