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以太坊网络最近“堵成狗”的四个原因和两个解决方向
作者 | 秦晓峰
编辑 | 郝方舟
出品 | Odaily星球日报
最近，一位小白用户向我求助：“我的 ETH 转了 2 天都没成功，是不是钱太少，交易所不收？”
好奇之下，我点开了他的转账详情，很快便发现了问题。不是转账金额太少，而是矿工费太低，矿工不愿意「接单」，交易始终处于「未打包」状态。
（转账详情）
上图可见，Gas 费用仅 0.000021 ETH，本来就已经低于正常 Gas 水平；更何况目前以太坊网络拥堵状况愈发严重，更不会有矿工进行打包。
举个更形象的例子，在高峰期叫滴滴原来要 100 块钱，你不仅不加价，还只愿意出 50 块钱，司机接单的可能性微乎其微。
通过这件事，我也意识到，很多人对以太坊网络目前的运行情况并不了解，就连最基本的 Gas 设置也一头雾水。
下面，我将通过一篇文章，帮助大家详细了解以太坊网络的 Gas 费用及其计算方法。另外也将分析目前网络的拥堵情况及其成因。
一、90%的Gas费被交易所“劫走”
Gas，中文译名「燃气」，是以太坊网络运行的燃料。
目前，以太坊网络通过以太坊虚拟机（EVM）运行，要想在 EVM 中运行指令——无论是转账、存储或者是执行智能合约，都需要消耗燃料，用 ETH 支付。
值得注意的是，这里的命令操作，其实是通过运行节点的矿工来进行的，交易必须由矿工打包才能广播到全网。因此 Gas 可以看作是给矿工的佣金，Imtoken 钱包这种工具也会直接将 Gas 费用标注为「矿工费」。
Gas 费用由两部分组成：Gas limit * Gas Price。
- Gas limit ，即用户愿意为执行某个操作或确认交易支付的最大 Gas 量，至于花费这些 Gas 量是否能完成工作是不确定的，一般默认情况最少 21000 。
- Gas Price，指的是 Gwei 的数量，是指用户愿意花费于每个 Gas 单位的价钱；决定交易被打包的优先级，一般根据自己的数据量和合约内容估计填写。
通常，用户转账设置的 Gas Price 一般在 10 -20 Gwei。比这一范围小，矿工不会优先处理，交易始终处于「未打包」状态（前述案例）；超过这一范围，矿工优先处理，短则几分钟即可完成转账。
既然 Gas 费可以明确算出来，那么，平常转账中交易所的要收取的 Gas费用是否合理呢？下图是我在某交易所转账详情表：
通过上图可以发现，交易所给我选择了 Gas Price=32 gwei ，因此交易被优先打包，转账速度很快。
实际上，整个交易的 Gas 费只有 0.000672 ETH，但交易所收费是 0.005 ETH（有的是 0.01 ETH）。换句话说，接近 90% 的费用被交易所“劫走”，这也是目前业内常态。
举这个案例，是为了让大家更直观地感受 Gas 费用，并试着自己独立计算，少做冤大头。
二、网络堵塞，所以 Gas 上涨
上个案例中的交易打包失败，在近期很常见。
最近我在钱包中进行 ETH 转账时，也遭遇了类似的情况。当时系统还给出温馨提示：Gas price 太低了，最好大于 17 gwei 。于是我给了 20 gwei ，但依然没有成功，最后只能加价到 40 gwei 才转账成功。
而这种情况，在去年是很罕见的。 整个 2019 年，Gas price 基本维持在 10-20 gwei 。
但到了今年，根据 etherscan 数据，从年初开始，Gas price 逐渐上升。特别是 最近两个月，Gas price 始终居高不下，维持在 30 gwei 以上。
（过去一年 Gas price 变化）
ethgasstation.info 数据则显示，过去 24 小时，超过 80% 的交易支付 Gas price 在 20-55 gwei之间。
正因如此，以太坊网络 Gas 费用也处于上升趋势中。从年初至今，Gas 费用上涨近 300%。其中，3 月 12 日、3 月 13 日大跌时，Gas price 一度达到 80 gwei 左右，Gas 费用也达到 5000 ETH。
（今年以太坊网络费用走势）
造成 Gas 费用上涨的根本原因，是以太坊网络利用率不断升高，处于严重的拥堵状态。
Etherscan 数据显示，以太坊网络利用率已经从年初的不到 60% 上升至 90% 以上；特别是近两个月，始终维持在 95% 左右。
（以太坊网络利用率）
网络利用率的上升，也就意味着剩余可利用空间的下降。在空间有限的情况下，对矿工而言，首先会选择打包那些高 Gas 费用的交易，一些低 Gas 的交易就只能等待。 过去三天，以太坊网络中未处理交易始终维持在 8-10 万笔。
（以太坊网络未处理交易）
大量的未处理交易堆积在前，后来者要不然提高 Gas 费用获得优先打包权，要不然就乖乖排队。
对于投资者而言，为了不错过时机，一般选择提高 Gas 费插队。但这也“坑”了在以太坊进行开发的团队，不断增长的 Gas 费用和拥堵的网络，提高了他们的研发成本。
三、交易量上涨，所以网络堵塞
为什么以太坊网络会如此拥挤？因为以太坊交易量在不断上涨。
Etherscan 数据显示，从今年年初至今，以太坊日交易量不断走高，涨幅接近一倍。如下所示：
（以太坊网络交易量）
而促成交易量不断上涨的推手，则来自四个方面。
1. 看涨买币，交易活跃
今年对以太坊而言，有一个重大的利好：Eth2.0 阶段零信标链即将正式上线。
按照开发团队年初的预期，今年第二季度有望问世。虽然按照以太坊一贯的调性，能否如期上线仍是一个未知数，但这并不妨碍投资者对以太坊的看好情绪。
特别是随着 Eth 2.0 多客户端测试网「Witti」成功上线以及阶段 1 等工作取得进展，这种看涨情绪更是被转化成实实在在的购买力。
今年以来，ETH/USDT 累计上涨接近 90%，ETH/BTC 累计上涨接近 40%。
Glassnode 的链上数据 显示 ，目前有 4000 万个地址拥有 ETH，而今年初只有只有不到 3000 万个，涨幅超过 30%；过去两年，ETH 非零地址数量更是以近乎直线的趋势上涨。
（非零ETH地址数量激增）
随着 ETH2.0 的问世，更多的投资者试图囤积 ETH 参与其 POS 挖矿（需质押 32 个ETH）。我所在的以太坊社群，就有不少人买币之后转到自己的钱包，静待即将到来的 ETH2.0。
2. USDT 满足了最多的支付需求
很多人戏称，USDT 是目前以太坊网络最大的应用，事实也确实如此。
ethgasstation.info 数据显示，过去 25 天，USDT 是以太坊网络上 GAS 费用的最大贡献者，累计花费超过 1 万个 ETH，远超其他应用。
只不过，相比第一季度，第二季度的 USDT 活跃度更高，背后的根源在于套利需求。
Odaily星球日报 此前也有报道，国外买家在第二季度开始囤币（BTC），这也导致 BTC/USD 先涨，USDT 与 USD 之间存在正溢价，套利盘进入购买 USDT，于是 USDT 增发。
仅仅过去两个月，USDT 增发了 33 亿美元，单月（四月）最大增发 18 亿美元，创下新的历史记录。其中，有 15 亿美元的 USDT 是在以太坊上发行的。不断增发的 USDT ，在市场中进行套利交易，也带动以太坊网络走向拥堵。
3. 旁氏骗局的兴盛
5 月 23 日， The Block 曾发表分析文章称，庞氏骗局和金字塔计划是现在以太坊交易费用的最大耗费者之一。
（Gas 消耗情况）
ethgasstation.info 数据显示，MMM、SmartWay Forsage、Million Money 2.0、Easy Club 四个项目对 Gas 费的贡献紧跟 USDT。虽然消耗量远不及 USDT，但也是一笔不小的数字。
而上述几个项目，或多或少都有旁氏骗局的影子，基本套路一致：玩家入金成为会员，邀请其他人入金提升自己的等级和分红，形成金字塔一样的格局。一旦没有新鲜血液进入，游戏即宣告终结，组织者再换个牌子重新割韭菜。
目前市场复苏，此类项目也源源不断的涌现，在此 Odaily星球日报提醒各位读者注意风险。
4. DeFi交易
除了 USDT 以及旁氏骗局，DeFi（去中心化金融）也是交易量上涨的一个重要来源。
3 月 12 日，ETH 价格下跌导致 DeFi 清算激增 ，曾一度导致网络拥堵。
DeFiPluse 数据显示，312 大跌之后，DeFi 市场活跃度开始回升，链上抵押价值不断上涨，从 5 亿美元上涨至 10 亿美元，涨幅接近超过 100%。
ethgasstation.info 数据显示，IDEX、Kyber 以及 dYdX 位列 Gas 费用的贡献榜前十。
四、说了这么多，以太坊能怎么办？
解决以太坊网络拥堵难题，实现扩容，也是开发者一直努力的方向。
对于扩容，也有两种不同的研究方向。
一种是 Layer1（第一层），强调单个节点不必并行处理每个操作，这也是分片（sharding）背后的理念，由以太坊V神和其他科研人员所提出。所谓分片，即一个区块链被分成许多不同的“片”，每个“片”都可以独立处理交易。分片一般是指layer1的扩容方案，因为它是在以太坊的基层协议上实现的。ETH2.0 就在阶段一将引入分片。
另外一种是 Layer2（第二层），即减少链上主网交易，将一些其他操作扩展到链外，让链外互动成为可能，这些互动在需要的时候仍然可以返回到主链。相关设计包括 状态通道（state channels）、Plasma 和 Truebit。
关于 Layer 1 以及 Layer 2 的详细了解，推荐阅读 《还在纠结Layer1、Layer2？》 。
虽然方向不一样，但最终殊途同归。特别是近期，V 神也公开表示，Layer 2 扩展初步部署“基本”成功，剩下的是细化完善和部署。
我们衷心希望，以太坊的升级能缓解网络拥堵和高手续费问题。
