胡安：Filecoin的EIP-1559

本文为Filecoin创世人胡安·贝纳特（Juan Benet）有关Filecoin与EIP-1559主题分享的摘要内容：

在Filecoin网络中，gas是用于计量链上计算资源使用情况的一个概念。链上的资源有限且是有成本的。这对于Filecoin网络而言，就需要明确谁需要来承担这些资源的成本，以及权衡如何更高效地利用这些资源。

例如针对链上资源的使用权，可以进行“第一价格拍卖”的方式。参与者通过较高的价格，促使矿工来执行他们的交易。当矿工在出块的时候就可以将出价高的消息打包在区块中，并收取其中的费用。在给定区块大小上限或区块可以交易的gas量上限的情况下，矿工对消息进行优先排序，以让他们可以获取更高的收益。

尽管在概念上很简单，但“第一价格拍卖”的方式存在许多缺陷。比如在操作上可能很复杂，并且可能导致参与者多付很多钱。网络拥堵也容易导致不良行为，该方式还将奖励矿工全部的Gas费，而忽略了网络中非矿业参与者也必定会花费资源来处理每笔交易的事实。

EIP-1559是什么？

以太坊改进提案EIP-1559是针对上述这些问题而开发的标准。它的主要创新是引入了与每个区块相关的基本费用（BaseFee）。基本费用会随着网络的拥堵情况而波动，从而将网络流量推回到目标水平。

在EIP-1559下，交易创建者指定了费用上限（他们愿意为包含此交易而花费的每单位Gas最高支付的费用）。如果费用上限小于区块的基本费用，则不能将其包括在区块中。由于基本费用会被销毁，交易创建者还指定了一个小费（tip），给到打包消息的矿工作为激励。

在这种方案下，交易创建者可以确保他们高优先级的消息仍能被打包到区块中，而支付的费用相对要少得多。

EIP-1559在Filecoin的融合

EIP-1559具有许多引人注目的特性，与Filecoin的设计非常吻合：

效率。EIP-1559构建了用于设置和计算gas更有效的模型；

用户体验。估算和费用的设定，比“第一价格拍卖”的方式要容易得多；

关键消息吞吐量。Filecoin中的WindowPost消息是时间紧迫的，因此必须拥有抗拥塞能力强的方式进行处理。EIP-1559为此类消息提供了更高的可靠性和吞吐量；

交易奖励网络。整个网络承担处理交易的费用，因此应得到相应的补偿。

基于上述这些原因，Filecoin稍加修改就将EIP-1559纳入了其核心协议，Filecoin的区块架构Tipsets。它的交易在执行之前就已经上链，在这种情况发生之前，无法确定实际的gas使用量。因此，Filecoin要求用户提供估计的交易限额。但是为了恰当地调整激励措施，估计的量如果超过一定限额则会受到“超额惩罚”。

当前情况和总结

EIP-1559已实现并存在于Filecoin主网上。当前Filecoin网络每天10万到15万枚FIL被消耗。EIP-1559至少取得了两个关键胜利：

高价值交易的快速通道。有时存储的消息可能会威胁到对时间更敏感的WindowPost消息的价格。然而，正如预期的那样，集成EIP-1559为Filecoin参与者提供了一种直接的机制来解决这种拥塞问题，而无需始终付出高昂的代价；

网络容量管理。到目前为止，EIP-1559的基本费用机制在将网络容量保持在其目标的100％方面做得很好。

随着时间的推移，交易创建者在估计交易所需的gas量方面也变得更加出色，从而长期减少了高估消耗量。

还有一些改进的余地：基本费用差异很大，其变化率曲线很陡峭。这是由于随着存储的增加，导致网络的拥塞。在过去，这也导致重要的WindowPost消息价格也被推高。

Filecoin社区可以研究多种方法来解决这些定价问题：

gas控制平面。解决网络拥堵的一种可能方法是将控制平面与数据平面分离，交易创建专用的通道，让每个区块的一部分留给至关重要的特定消息；

消息类型费用结构。解决此问题的另一种方法可能是减少WindowPost的成本，或者增加其他消息（尤其是Pre / ProveCommit消息）的成本；

基本费用变化率。基本费用随时间推移，费率变化曲线过于“陡峭”，可以引入与gas模型无关的其他方法来帮助缓解拥堵，让曲线变化更平滑；

扩展证明。扩展Filecoin的证明机制的构想包括SNARK的批量验证，以减少需要预先完成的验证量；

扩展共识。考虑到当前的拥塞率，Filecoin可能需要加速分片机制在Filecoin中的采用和实施。

未来的工作

展望未来，Filecoin网络迄今为止所取得的成果，还有许多潜在的数据分析工作，并且有机会与其他研究人员和区块链社区合作，以EIP-1559的思想为基础。一些可能的研究方面包括在gas模型中引入排队理念。还有保证某些消息和交易的服务质量以及探索将加密交易引入区块链的方法，可以在将来的某个时间点执行。