以太坊 Gas 费用揭秘：深入探讨交易成本

作者：Rosario Borgesi  翻译：火火/白话区块链

以太坊区块链彻底改变了去中心化应用程序和智能合约，但每笔买卖都会产生以太坊gas费。在本指南中，咱们将揭开以太坊gas费的神秘面纱，了解其基本原理、核算办法、影响本钱的要素以及在操控本钱的同时优化买卖的有用策略。

1、了解以太坊 Gas

gas是以太坊区块链上买卖和智能合约履行的燃料。它代表处理这些操作所需的核算作业，并以称为 gwei 的小面额以太币定价（1 gwei = 10^-9 ETH）。

换句话说，gas是核算作业的计量单位，相当于一定量的以太币。

这便是为什么 gas 费在以太坊生态体系中至关重要：

1）资源分配：gas 费充任分配网络资源的机制。经过要求用户为其运用的核算能力和存储空间付费，网络确保公平访问并防止资源乱用。

2）防止网络垃圾邮件：假如没有gas费，歹意行为者或许会用垃圾邮件买卖淹没网络，导致体系超载并减慢合法买卖的速度。gas费使得向网络发送垃圾邮件本钱昂扬且在经济上不切实际。

3）激励矿工：gas费激励矿工将买卖归入区块中。矿工优先考虑gas费较高的买卖，鼓舞用户为及时买卖处理供给有竞争力的费用。

4）网络安全：gas费用有助于以太坊网络的安全。他们经过要求用户付出所触及的核算过程来确保买卖和智能合约的正确履行。这能够阻挠潜在的进犯和漏洞。

5）可扩展性和功率：经过为每个操作附加本钱，gas费鼓舞开发人员编写高效且优化的代码。对功率的关注关于扩展网络至关重要，因为它鼓舞最佳实践并削减区块链的压力。

6）经济模型：gas费是以太坊经济模型的一个组成部分。它们促进了可继续的生态体系，让矿工的努力得到补偿，促进网络的增加和稳定。

2、Gas 费的组成部分

了解构成以太坊汽油费的首要组成部分：

1）基本费用：由协议设定，您有必要至少付出此金额才能使您的买卖被视为有用。

2）优先费：是增加到基本费用中的小费，以使您的买卖对验证者有吸引力，以便他们选择将其包含鄙人一个区块中。

仅付出基本费用的买卖在技术上是有用的，但不太或许被包含在内，因为它没有激励验证者选择它。

优先费用取决于您发送买卖时的网络运用情况：假如需求量很大，那么您或许需求将优先费用设置得更高，但当需求较少时，您能够付出更少的费用。

3、买卖费用核算

例如，假定乔丹有必要向泰勒付出 1 ETH。一笔ETH转账需求21,000单位的gas，基本费用为10 gwei。乔丹包含 2 gwei 的小费。

总费用现在等于：

units of gas used * (base fee + priority fee)

其间base fee是协议设置的值， 是priority fee用户设置的作为验证器提示的值。

即21,000 * (10 + 2) = 252,000 gwei（0.000252 ETH）。

当乔丹汇款时，1.000252 ETH 将从乔丹的账户中扣除。泰勒将取得 1.0000 ETH。验证者收到 0.000042 ETH 的小费。0.00021 ETHbase fee被焚毁，这意味着它将被从流转中移除。

4、读取和写入数据

以太坊网络在向网络写入数据和从网络读取数据之间进行了区别，这种区别在您编写应用程序的办法中起着重要作用。一般来说，写入数据称为业务，而读取数据称为调用。

1）业务：业务在写入或更改数据时会更改网络状况。它能够像将以太币发送到另一个帐户相同简略，也能够像履行合约功用或向网络增加新合约相同复杂。为了进行买卖，咱们有必要付出gas费，而且它们需求时间来处理。

2）调用：调用可用于在网络上履行代码，但不会永久更改数据。它们基本上用于读取数据，因而能够免费运转（不花费gas）。当您经过调用履行合约函数时，您将当即收到返回值。

5、买卖目标

您能够经过在买卖目标中设置以下参数来设置提交买卖时乐意付出的gas量：

1）GasLimit：买卖能够耗费的最大 Gas 单位量。EVM 指定每个核算过程所需的气体单位。

2）maxPriorityFeePerGas：作为验证器小费包含的耗费 Gas 的最高价格。

3）maxFeePerGas：乐意为买卖付出的每单位 Gas 的最高费用（包含baseFeePerGas和maxPriorityFeePerGas）

6、伦敦晋级 (EIP-1559)

在伦敦晋级之前，费用的核算没有区别基本费用和优先费用。

在买卖目标中咱们能够设置：

1）GasLimit/startGas：买卖能够耗费的最大 Gas 单位量。和之前相同。

2）GasPrice：咱们乐意为每单位 Gas 付出的 wei 金额。

假定 Alice 有必要向 Bob 付出 1 ETH。买卖中，gas限额为21,000单位，gas价格为200 gwei。

总费用为：Gas units (limit) * Gas price per unit即21,000 * 200 = 4,200,000 gwei0.0042 ETH

7、复杂买卖中的费用核算

为了更好地了解买卖本钱，咱们能够查看EVM 操作码。那么咱们来核算一下履行这个函数的本钱：

函数doMath ( uint a, uint b ) {   a + b;   b - a；  a * b；  a== 0；}

a + b (ADD) 本钱3 个气体单位b - a (SUB) 本钱3 个 气体单位a * b  (MUL)本钱 5 个气体单位a == 0 (EQ) 本钱3 个气体单位

所以这笔买卖的总本钱是14个gas单位。

需求了解的重要一点是，假如在买卖目标中咱们指定的gasLimit等于6，则只会履行前两个操作，然后买卖将被停止，而且付出的gasFee将不会恢复，因为咱们有必要付出完成的作业。

因而，假如咱们有必要将参数gasLimit设置为一个足够的值，以便咱们的买卖能够被履行而且不会丢掉咱们的以太币。

在这个特定的比如中，核算天然气费相对简略。但是，关于更复杂的函数，尤其是那些触及不同大小变量循环的函数，提前确认天然气费用或许具有挑战性。

在这种情况下，咱们能够运用estimateGas两个最著名的开发库供给的功用：ethers.js和web3.js。该函数允许咱们估计与在以太坊区块链上履行特定函数相关的天然气本钱。

但是值得提醒的是，设置gasLimit和maxFeePerGas一直是一个好习惯，以防止履行会耗费太多以太币的买卖。

8、下降 Gas 费的策略

1）运用第 2 层

Layer-2 是构建在以太坊区块链之上的辅助框架或协议。这些解决方案旨在经过处理以太坊主链（称为第 1 层）之外的大多数买卖来增强可扩展性并优化买卖速度。Layer-1 触及基础以太坊区块链，其间买卖本钱昂扬，而且因为高需求或许面临可扩展性问题。

在各种 Layer-2 办法中，有Arbitrum和Optimism中选用的 Rollups 。
Rollups 将多个买卖聚合为单个买卖，紧缩数据并将其存储在以太坊主网上。这明显下降了 gas 费用并进步了可扩展性，因为单个主网买卖能够代表大量的链下买卖。

2）在网络拥塞削减期间运转

假如咱们想在第一层上操作，节约费用的解决方案似乎是显而易见的：咱们有必要在网络不太拥堵的时候发出买卖。

事实上，以太坊区块链每秒只允许大约 20-40 笔买卖 (TPS)（这是所有以太坊用户的总数）；当到达限制时，用户被逼相互竞争以获取其买卖，这会导致费用上涨。

要查看网络负载，咱们能够运用Etherscan。

3）尽量削减买卖

以太坊区块链上的每笔买卖都会产生本钱，称为gas费。为了削减这些费用，有必要尽或许将多个操作合并到一个买卖中。例如，将多个Token传输或与智能合约的交互捆绑到单个买卖中能够明显下降总体本钱。

4）优化代码复杂性

以太坊买卖触及履行存储在区块链上的代码。复杂且低效的代码需求更多的核算资源，然后导致更高的gas费用。经过优化和简化代码，您能够削减履行所需的gas。这触及高效的编码实践、最大极限地削减冗余核算以及运用高效的编程技术。

5）节能智能合约

在开发智能合约时，以最小化天然气耗费的办法设计它们至关重要。这包含防止不必要的存储操作、优化循环以及下降合约逻辑的复杂性。在开发过程中应运用气体优化工具和最佳实践。

9、定论

总之，gas费是以太坊的重要组成部分，它保护网络完整性、激励正确运用、确保安全性并支持可扩展性，所有这些一起有助于构建高效且可继续的区块链网络。

在本文中，咱们探讨了 gas 费的核算和估算，深入了解了减轻其影响的各种策略。经过选用优化技术、运用 Layer2 解决方案以及施行节约 gas 的智能合约代码，用户和开发人员能够有用下降买卖本钱并进步以太坊网络上应用程序的整体功率。

经过对 gas 费用和管理它们的实用策略有了更深入的了解，您现在已经做好了驾御以太坊环境并优化您的编码作业的准备。祝您编码愉快，愿您的以太坊交互既具有本钱效益又具有立异性！

此时快讯

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