GAS:以太坊如何控制區塊大小？| 白話區塊鏈入門092_區塊鏈

作者 | Fiona出品｜白話區塊鏈

作為市值第二的老大哥的以太坊，經常被拿來和比特幣比來比去。不知你是否發現，和比特幣擴容事件此起彼伏的熱鬧場面相比，以太坊似乎沒有過類擬的區塊擴容困擾，要知道，從2017年開始，以太坊的交易量同樣也快速增長，那以太坊又是怎么搞定這個問題的呢？

我們先來看下以太坊的區塊大小變化情況（如下圖）。3月19日，以太坊區塊的平均大小為21345Bytes，約為0.02M（平均出塊時間為15秒）。

DeFi借貸協議OpenLeverage上線以太坊主網:12月22日，據官方消息，DeFi借貸協議OpenLeverage宣布正式上線以太坊主網，同時將對社區進行原生TokenOLE的空投獎勵。據悉，該協議的借貸和保證金交易免許可功能將允許用戶為任意交易對開啟杠桿市場交易，并為去中心化交易平臺提供流動性。今年7月，OpenLeverage宣布完成種子輪融資，SignumCapital和LDCapital領投，FBGCapital、ContinueCapital和YBBFoundation等機構及其他天使投資人參投。[2021/12/22 7:55:58]

可見，以太坊的區塊大小是不固定的，背后的原因，在于它采用了完全不同于比特幣的做法。

以太坊ASIC芯片礦機面世，算力超27張3080顯卡算力總和:據魚池測評，嘉楠耘智前CTO創立的礦機公司凜炙已推出以太坊ASIC芯片礦機LinzhiPhoenix鳳，采用4.4GB顯存，功耗3000W，算力高達2600MH/s。魚池表示，根據實測，這臺以太坊ASIC芯片礦機算力要大于3臺A10Pro，27張NVIDIA3080、50張AMD5700XT，90張AMD580。據悉，除了凜炙，比特大陸和芯動也在研發以太坊ASIC礦機，制程以14nm或者16nm為主。[2020/12/19 15:46:48]

比特幣的轉帳交易是統一格式，可以用固定的區塊大小來規范。以太坊則不同，V神（以太坊的創立者）將區塊鏈視為世界計算機，在比特幣基礎上，以太坊實現了智能合約，這就意味著，除了和比特幣有同樣的轉帳功能外，以太坊網絡中更多的是要為大量程序提供運算服務。

動態 | 賽迪全球公有鏈技術評估：以太坊在應用性上排第一:8月17日，在區塊鏈賦能實體經濟推動計劃-“鏈鎖反應IV”發布會上，賽迪區塊鏈研究院公布了賽迪全球公有鏈技術評估第三期和第四期的結果，評估中基礎技術占65%、應用性占20%、創新性占15%。第三期評估中，EOS在基礎技術上排第一，以太坊在應用性上排第一，比特幣在創新性上排第一。第四期評估中，EOS、以太坊占據前兩名，比特幣首次進入前10，科莫多異軍突起，躍升至第三位，新增公鏈相對靠后，NULS、Tezos均位列20名開外。[2018/8/17]

以太坊網絡中不同的事務，所需要的計算成本各不相同。

瑞銀、巴克萊銀行與瑞士信貸等公司共推以太坊分布式合約平臺:為了響應新的監管要求，一些世界級大銀行透露了正在進行的一個試點，旨在簡化以太坊的智能合約。瑞士銀行巨頭瑞銀（UBS）在巴克萊、瑞士信貸、KBC、SIX和Thomson Reuters的幫助下，進行了大規模自主分布式合約平臺（簡稱Madrec）的試點，旨在使銀行更容易協調交易數據。瑞士銀行區塊鏈研究與開發部負責人Peter Stephens在接受CoinDesk專訪時解釋，使用區塊鏈技術，可以在不犧牲任何競爭優勢的情況下幫助用戶節省資金。[2017/12/12]

舉個例子，對于轉帳交易類事務，以太坊網絡的處理是相對一致的；而對于一個有Bug的程序來說，很可能會消耗掉大量的算力（比如程序中存在無限循環運算時）。以太坊明確了每筆操作會有個最低算力消耗值，而智能合約的算力消耗量則在最低消耗值基礎上，還需要加上所有代碼執行的算力。實際消耗的算力只有在實際使用時才能確認。

因此，以太坊中每筆交易的大小是不確定的。如果需要用一個相對固定的參數來規范以太坊區塊的話，最直觀的就是固定每個區塊中所包含的算力了。這個值由礦工在每個區塊中的GAS LIMIT(單位：gas)參數來表示，每個交易提交時也會有算力需求（單位：gas），乘以算力gas的價格（單位：gwei/gas)，就是交易成本了（單位：gwei，gwei和eth類似于比特幣里的 聰 和BTC的關系：每 eth = 10^9 gwei）。

目前gas price和每個區塊里的GAS LIMIT數值如下圖：

▲ 數據來源：https://ethstats.net

提交每筆交易時，需要附加愿意付出的最多成本，礦工在打包時，會遵循以下規則：

利益導向——哪筆交易給的酬勞高，會優先打包誰的，直到區塊中包含的算力值(gas limit)消耗殆盡；

多退少不補——按實際算力收取費用，但如果給的不夠，打包時則不會將計算結果提交到鏈上，費用也會全部收取（每筆事務的最低算力消耗值則為21000gas）。

在理解了上述規則后，擴容問題的解決就簡單了：為了避免出現比特幣類似的區塊擴容爭議，以太坊協議允許礦工每次可以將上個區塊BGL值調整正負0.0976%（=1/1024 ），按平均每15秒出塊的頻率，以快速滿足網絡上快速變化的計算需求。

因此，在面對突來的交易激增時，以太坊表現出了較好的靈活性，比如在2017年6月29日，因1C0原因，交易量激增，以太坊在不到2個小時內，就實現了33%的增長。

下圖是以太坊網絡每個區塊中包含算力的變化情況，從最早的3百多萬，到目前基本穩定在8百萬gas中。在能提供的算力增長時，如有足夠的交易能消耗完，自然礦工會得到更多收益，但也需要礦工付出更多成本——更大的寬帶、更快的計算能力，所以這個過程雖然不需要多方爭議，但也受限于物理性能，客觀上不會一蹴而就。

 總結：

以太坊通過在每個區塊中包括相對穩定的算力而非區塊容量的大小，實現了對區塊的規范化管理；并用逐塊的算力調整機制（調整正負0.0976% ），以應對交易處理量變化情況。

以太坊已經完成了君士坦丁堡升級，你還會繼續看好以太坊嗎？為什么？歡迎在留言區留言。

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