协议实验室创始人胡安：EIP-1559在Filecoin网络的应用以及改进措施

我们都知道，Filecoin的gas与EIP-1559渊源波深。北京时间12月17日，协议实验室创始人胡安就“EIP-1559 in Filecoin”为主题进行了演讲，本次演讲主要讲解了Filecoin为何会使用EIP-1559 定价结构、EIP-1559对供给和社区影响、 协议实验室对EIP-1559相关改进措施和未来规划等，以下为演讲主要内容：

关于frist price auction

假设有一个区块链，从右到左，每个区块都有一系列的交易，我们可以把他们当做交易费，假设绿色的有更高的交易费用，红色的有更低的交易费用，矿商可以自己决定用哪个方式，但实际上每个区块看起来都是不一样的。

当然，这只是一个简化的模型，当我们真正进入区块时，交易被有序的排列，并提交到EVM中，然后EVM执行每个交易并更改状态树，这些交易在执行时，会消耗计算资源，而计算量使用gas来度量的。

因此，gas是以太坊区块链用来运行区块链计算的资源。 执行交易的区块链是在虚拟机中执行函数的调用，并改变状态树中的状态。每笔交易都需要向矿商支付gas费用，每笔交易都需要支付一笔交易费。

很多函数调用都会用到很多gas，很难预测会有多少；但是用户必须选择gas费用，并接受frist price auction，这就意味着，所有的交易都在可用的交易池中，矿商可以开采成一个区块，然后由矿商来分类，并根据最高的费用来挑选（价高者得）。

frist price auction导致了并不良好的用户体验，例如，如果有任何类型的网络拥堵，就会部分人提高交易费用来尽快提升处理速度，这对于大部分中小矿工而言，是具有“压迫性”的。 

“frist price auction”模型网络视图 

综上所述，原本的frist price auction的方式并不是最合理的资源和资本运作的方式。

Filecoin为何采用 EIP-1559？

胡安表示， EIP-1559是由多人实现的，可能会存在多个网络中，可能是ETH1.0，也可能是ETH2.0。

Filecoin团队之所以将EIP-1559实现在Filecoin代码中，并让它在网络中实时运行并管理我们所有的交易，是因为旧模型有非常多的问题，而Filecoin尤其适用于非常快速且需要以规则节奏进入区块链中的某些类型的交易，所以EIP-1559对于Filecoin有着非常大的吸引力。

在EIP-1559里，基础费用是和网络相关的，在任何特定时间，基础费用会根据网络情况上升或者下降，所以它允许这些块自身收缩，就gas总量而言，如果有特定的网络拥堵，有很多交易的资金高于基础费用，那么就会有更多的资金进入区块，区块就会扩大，这将会引发基础费用的增加。

所以对于下一个区块，那就提高进入交易的价格门槛。

最终，这些区块的规模会开始缩小，利用率会低于100%，而后基础费用会下降，所以就把Filecoin变成了一个更有效的市场。

正如胡安所说，“我们一直都在研究不同的模型，但是我们最终选择了EIP-1559”。

EIP-1559在Filecoin网络使用现状 

胡安认为，在很多方面，EIP-1559 in Filecoin运行地非常好：

• 在网络交易是非常容易的，真正重要的信息可以通过网络传达，这有助于高价值交易的发生；
• 具有更简洁的UX，这使得程序和工具可以更容易计算和设置费用；
• 优化费用支出，相比于frist price auction，无论是对于矿工还是对于程序提供者而言，EIP-1559 可以节省更多的开支。

当然，胡安也看到了 EIP-1559 给用户带来的非常不好的体验，在区块链浏览器上我们可以看得到gas费用24小时的变化非常大，这对矿工尤其是小矿工而言，非常不友好。

“在社区中，我能感受到来自矿工的巨大痛苦”。

每次拥堵都会令gas费用高涨，这是非常不友好和令人沮丧的，也会使得windowpost变得更加昂贵，这意味着矿工日常所需要的windowpost的支出会大大增加。

如下图，在Filecoin网络，消耗gas费较多的，大部分都是ProveCommitSector和PreCommitSector，剩下的消息中有其他类型的消息，例如windowpost等。

交易的快照图

虽然windowpost消息较小，但是使用率较高。

其他交易也需要大量的gas使用，这些交易会慢慢地涌进来，所以windowpost和publish的交易久而久之将会占据越来越大的份额，随着网络规模的扩大，将会出现一个问题，那就是存储的高定价将windowpost和publish交易排除在外。

gas使用视图

当然，windowpost的gas费用并不是无止境的高涨，它有一个上限，这能让矿工不需要支付昂贵的费用就能通过。

建立一个真正的好系统，对于Filecoin网络非常有效，我们可以看到下面的这条红线，在24小时内，使用容量实际上是100.73%，这意味着基础费用运行的很好，能够是gas的使用保持在100%左右。

当然，有时候也会升到130%甚至200%，基础费用的忽高忽低，对于网络而言并不友好，至于为什么会这样，是否是弹性过低，我们认为这是EIP-1559的固有特性所导致。

关于改进措施以及未来规划

胡安表示，他们一直在考虑将gas分成两条独立的通道，一个是操作上的控制层面，这点对于协议的运作至关重要。

另一个是数据层面，这是各方加入的一种新的交易，这将是一种优先访问某些交易类型的方法，这些交易类型必须是在特定的时间范围内出现。

关于这点，我们可以想象成高速公路上的救护车在拥堵的高速公路上通行，救护车之所以能这样做不是因为他们支付了昂贵的费用，而是他们的运行非常关键。

此外，协议实验室们也在考虑创建消息类型的收费结构，这不仅仅是针对未发生的gas，而是开始定价并创造一个市场来决定我们应该如何看待哪些消息。

这些消息如何定价？

例如，它允许网络和社区制定一些政策导向（例如，应该优先考虑哪种类型的交易？不同的类型的收费结构几何？），来帮助网络来创造一些杠杆以确定网络的定价目标。

我们还需要一些特定的Filecoin操作，例如，用杠杆导向验证，虽然我们不能验证所有的东西，但是我们可以引入一个snark，然后创造新方法来发现故障。

scaling共识是我们要做的另一件大事，由于网络非常拥堵，所以我们需要快速地向sharding迈进，我们中的许多人已经开始在做这方面地工作了。

未来的工作

• 数据分析：我们有很多关于网络的数据，我们邀请其他对此感兴趣的研究人员与我们合作，尤其是以太坊社区的人员，协议实验室期待与以太坊团队共同探索重要的改进；
• 改进gas模型:尤其是控制平面与数据平面的区别，并预计会实施类似Escalator的措施，以随着时间的推移减少费用的支出。
• 引入排队理念: 计划在gas模型中引入排队理念，当网络收到计算的限制和约束时，这个理念将会发挥作用；当它不受限制时，该模型就会留下潜在的宽带供获取。
• 建立QoS担保：建立QoS担保对于某些类型的交易以及网络中某些类型的交易将会是非常有用的，思考如何在某些类型中建立某些类型的交易，将会是非常有用的并且会对区块链有帮助， 这也是未来的工作之一。

简单做个小总结，协议实验室充分研究了多个gas模型，最终决定使用EIP-1559，而使用EIP-1559对于Filecoin也的确是有帮助的。但是，金无足赤，人无完人，EIP-1559应用在Filecoin网络上也导致了gas费用忽高忽低，这对于矿工而言是非常沮丧的；对此现状，协议实验室也制定并积极推进相关的改进措施，以最大程度上降低gas费用的支出和浮动。

历史告诉我们，虽然事物发展的过程是曲折的，但前途是光明，在我们大家的共同努力下，相信gas费用将逐渐得以降低，Filecoin网络也将越来越好。