Penulis Asli: @Web3 Mario

Pengantar: Pada 13 Mei 2024, Vitalik merilis proposal EIP-7706, mengusulkan solusi pelengkap untuk model gas yang ada, memisahkan perhitungan gas calldata, dan menyesuaikan mekanisme penetapan harga biaya dasar yang mirip dengan Blob gas untuk lebih Drop biaya operasional L2. Proposal terkait juga perlu ditelusuri kembali ke EIP-4844 diusulkan pada Februari 2022, yang merupakan long waktu lalu, jadi periksa materi yang relevan untuk memberikan gambaran umum tentang mekanisme Gas Ethereum terbaru untuk Anda pahami dengan cepat.

Model Ethereum Gas yang saat ini didukung - EIP-1559 dan EIP-4844

Dalam desain aslinya, Ethereum menggunakan mekanisme lelang sederhana untuk menentukan harga Pencucian Uang, yang mengharuskan pengguna untuk secara aktif menawar transaksi mereka sendiri, yaitu menetapkan harga gas, biasanya, karena biaya transaksi yang dibayarkan oleh pengguna akan lebih vesting daripada Penambang, sehingga Penambang akan menentukan pesanan kemasan transaksi sesuai dengan prinsip optimalitas ekonomi, sesuai dengan tingkat penawaran, perhatikan bahwa ini dalam kasus mengabaikan MEV. Di mata pengembang inti pada saat itu, mekanisme ini menghadapi empat masalah berikut:

• Fluktuasi dalam tingkat Pencucian Uang dan biaya transaksi konsensus: Dalam Blockchain aktif, ada permintaan yang cukup untuk kemasan transaksi, yang berarti bahwa blok dapat dengan mudah diisi, tetapi ini sering juga berarti bahwa Fluktuasi biaya keseluruhan sangat tinggi. Misalnya, ketika harga gas rata-rata adalah 10 Gwei, biaya marjinal jaringan untuk menerima satu transaksi lagi dalam satu blok adalah 10 kali lipat dari harga gas rata-rata 1 Gwei, yang tidak dapat diterima.
• latensi yang tidak perlu bagi pengguna: Karena gas limit keras setiap blok, ditambah dengan fluktuasi alami volume historis, transaksi biasanya menunggu beberapa blok untuk dikemas, tetapi ini tidak efisien untuk keseluruhan jaringan; Artinya, tidak ada mekanisme "kendur" yang memungkinkan satu Blok menjadi lebih besar dan Blok berikutnya lebih kecil untuk memenuhi perbedaan kebutuhan yang Blok berdasarkan kasus per kasus.
• Harga tidak efisien: Penggunaan mekanisme lelang sederhana mengarah pada penemuan harga wajar yang tidak efisien, yang berarti akan sulit bagi pengguna untuk memberikan harga yang wajar, yang berarti bahwa dalam kasus yang sangat long, pengguna membayar biaya tinggi.
• Blockchain bebas Hadiah Blok akan menjadi tidak stabil: Ketika Hadiah Blok yang dibawa oleh Penambangan dihapus dan model biaya murni diadopsi, itu dapat menyebabkan ketidakstabilan yang sangat long, seperti memberi insentif penambangan untuk mencuri "blok saudara" Pencucian Uang, membuka selfish mining Attack Vector yang lebih kuat, dll.

Baru setelah EIP-1559 diusulkan dan diimplementasikan, ada iterasi pertama dari model Gas, yang diusulkan oleh pengembang inti seperti Vitalik pada 13 April 2019, dan diadopsi dalam peningkatan London pada 5 Agustus 2021, yang meninggalkan mekanisme lelang demi model penetapan harga ganda biaya dasar dan biaya prioritas, di mana biaya dasar akan didasarkan pada gas yang sudah dihasilkan dalam Blok induk Hubungan antara konsumsi dan target gas mengambang dan rekursif dihitung secara kuantitatif melalui model matematika yang mapan, dan efek intuitifnya adalah jika penggunaan gas pada Blok sebelumnya melebihi target gas yang telah ditentukan, biaya dasar akan dinaikkan, dan jika kurang dari target gas, biaya dasar akan diturunkan, yang tidak hanya dapat lebih mencerminkan hubungan antara penawaran dan permintaan, tetapi juga membuat prediksi gas yang masuk akal lebih akurat. Tidak akan ada harga gas setinggi langit karena kesalahan operasi, karena perhitungan biaya dasar ditentukan langsung oleh sistem daripada ditentukan secara bebas oleh pengguna. Kode spesifiknya adalah sebagai berikut:

Dapat dilihat bahwa ketika induk \ gas \ _used lebih besar dari induk \ _ gas \ _target, maka biaya dasar Blok saat ini akan dibandingkan dengan biaya dasar Blok sebelumnya ditambah nilai offset, dan nilai offset diambil sebagai induk \ _base \ _fee dikalikan dengan offset dari total penggunaan Blok gas sebelumnya relatif terhadap target gas, dan nilai maksimum sisa 1 dengan target gas dan konstanta. Logika sebaliknya serupa.

Selain itu, biaya dasar tidak akan lebih lama dibagikan kepada Penambang sebagai hadiah, tetapi akan dibakar secara langsung, sehingga model ekonomi ETH berada dalam keadaan deflasi, yang kondusif bagi stabilitas nilai. Di sisi lain, biaya Prioritas setara dengan tip pengguna ke Penambang, dan harga dapat ditetapkan secara bebas, yang memungkinkan Algoritme penyortiran Penambang digunakan kembali sampai batas tertentu.

Seiring berjalannya waktu hingga tahun 2021, ketika pengembangan Rollup secara bertahap memasuki keadaan yang lebih baik, kita tahu bahwa OP Rollup dan ZK Rollup berarti bahwa beberapa data bukti setelah kompresi data L2 perlu diunggah ke on-chain melalui calldata untuk mencapai ketersediaan data atau langsung diserahkan ke on-chain untuk verifikasi. Akibatnya, solusi rollup ini menghadapi biaya gas yang signifikan ketika mempertahankan finalitas L2, dan biaya ini pada akhirnya diteruskan ke pengguna, sehingga sebagian besar biaya penggunaan protokol L2 tidak serendah yang dibayangkan.

Pada saat yang sama, Ethereum juga menghadapi dilema persaingan antar Blok short, kita tahu bahwa ada gas limit untuk setiap Blok, yang berarti bahwa total konsumsi gas semua transaksi dalam Blok saat ini tidak dapat melebihi nilai ini, berdasarkan gas limit saat ini 3000000000, ada batas teoritis 30.000.000 / 16 = 1.875.000 byte, di mana 16 mengacu pada konsumsi 16 per byte calldata yang diproses oleh EVM Ini berarti bahwa long maksimum satu Blok dapat membawa data adalah sekitar 1,79 MB. Data terkait rollup yang dihasilkan oleh sequencer L2 biasanya berskala besar, yang membuatnya bersaing dengan konfirmasi transaksi pengguna mainchain lain, menghasilkan volume yang lebih kecil yang dapat dikemas dalam satu blok, yang pada gilirannya mempengaruhi TPS mainchain.

Untuk mengatasi dilema ini, pengembang inti mengusulkan EIP-4844 pada 5 Februari 2022, yang diterapkan setelah peningkatan Dencun pada awal Q2 2024. Proposal mengusulkan jenis transaksi baru yang disebut Transaksi Blob, yang didasarkan pada tipe data baru, data Blob, yang merupakan tipe data baru, data Blob, dibandingkan dengan jenis Transaksi tradisional. Tidak seperti jenis calldata, data blob tidak dapat langsung diakses oleh EVM, tetapi hanya hash, juga dikenal sebagai VersionedHash. Selain itu, ada dua desain yang menyertainya, satu adalah dibandingkan dengan transaksi biasa, periode GC transaksi blob lebih pendek, untuk memastikan bahwa data blok tidak terlalu membengkak, dan yang kedua adalah bahwa data blob memiliki mekanisme gas asli, yang umumnya menghadirkan efek yang mirip dengan EIP-1559, tetapi memilih fungsi eksponensial alami dalam model matematika, sehingga dapat berkinerja lebih baik dalam stabilitas ketika berhadapan dengan fluktuasi ukuran transaksi, karena kemiringan fungsi eksponensial alami juga merupakan fungsi eksponensial alami, Ini berarti bahwa tidak peduli apa keadaan ukuran transaksi jaringan saat ini, ketika ukuran transaksi melonjak dengan cepat, biaya dasar blob gas merespons lebih lengkap, sehingga secara efektif membatasi aktivitas transaksi, dan fungsinya juga memiliki fitur penting, ketika absis adalah 0, nilai fungsinya adalah 1.

base_fee_per_blob_gas = MIN_BASE_FEE_PER_BLOB_GAS * e**(kelebihan_blob_gas / BLOB_BASE_FEE_UPDATE_FRACTION)

di mana MIN_BASE_FEE_PER_BLOB_GAS dan BLOB_BASE_FEE_UPDATE_FRACTION adalah dua konstanta, sedangkan kelebihan_blob_gas ditentukan oleh perbedaan antara total blob di Blok gas induk dan satu konstanta TARGET_BLOB_GAS_PER_BLOCK, ketika total blob gas Ketika konsumsi melebihi nilai target, yaitu ketika perbedaannya positif, e**(kelebihan_blob_gas / BLOB_BASE_FEE_UPDATE_FRACTION) lebih besar dari 1, maka basis_fee_per_blob_gas menjadi lebih besar, dan sebaliknya menjadi lebih kecil.

Dengan cara ini, untuk beberapa skenario yang hanya ingin menggunakan kemampuan konsensus Ethereum untuk menyimpan beberapa data skala besar untuk memastikan ketersediaan, itu dapat dieksekusi dengan biaya rendah tanpa memadati kapasitas pengemasan transaksi blok. Mengambil sequencer rollup sebagai contoh, informasi kunci L2 dapat dienkapsulasi menjadi data blob melalui transaksi blob, dan logika verifikasi on-chain dapat diimplementasikan dengan menggunakan versionedHash melalui desain pintar di EVM.

Perlu ditambahkan bahwa pengaturan TARGET_BLOB_GAS_PER_BLOCK dan MAX_BLOB_GAS_PER_BLOCK saat ini memperkenalkan batas Mainnet 3 blob (0,375 MB) per Blok dan maksimum 6 blob (0,75 MB) per long. Batas awal ini dirancang untuk meminimalkan ketegangan pada jaringan dari EIP ini dan diperkirakan akan meningkat dalam peningkatan di masa mendatang karena jaringan menunjukkan keandalan pada blok yang lebih besar.

Menyempurnakan model konsumsi gas untuk lingkungan eksekusi - EIP-7706

Sekarang model Ethereum gas saat ini telah diklarifikasi, mari kita lihat tujuan dan detail implementasi proposal EIP-7706. Proposal tersebut disampaikan oleh Vitalik pada 13 Mei 2024. Mirip dengan data blob, proposal ini menghapus model gas untuk bidang data khusus lainnya, yaitu calldata. Dan logika implementasi kode yang sesuai telah dioptimalkan.

Pada prinsipnya, logika perhitungan biaya dasar calldata sama dengan logika biaya dasar untuk data blob dalam EIP-4844, yang menggunakan fungsi eksponensial dan menghitung penskalaan biaya dasar saat ini berdasarkan nilai deviasi dari nilai konsumsi gas aktual di blok induk dari nilai target.

Perlu dicatat desain parameter baru, LIMIT_TARGET_RATIOS=[ 2, 2, 4 ], di mana LIMIT_TARGET_RATIOS[ 0 ] mewakili rasio target Gas kelas operasi, LIMIT_TARGET_RATIOS[ 1 ] mewakili rasio target Gas kelas data Blob, dan LIMIT_TARGET_RATIOS [ 2 ] mewakili calldata Rasio target kelas Gas, vektor ini digunakan untuk menghitung nilai target gas yang sesuai dengan tiga kelas gas di Blok induk, dan logika perhitungannya adalah sebagai berikut, yaitu, gas limit dibagi dengan LIMIT_TARGET_RATIOS masing-masing:

Logika gas_limits adalah sebagai berikut:

gas_limits[ 0 ] harus mengikuti rumus penyesuaian yang ada

gas_limits[ 1 ] harus sama dengan MAX_BLOB_GAS_PER_BLOCK

gas_limits[ 2 ] harus sama dengan gas_limits[ 0 ] // CALLDATA_GAS_LIMIT_RATIO

Kita tahu bahwa gas_limits[ 0 ] saat ini adalah 30000000, dan CALLDATA_GAS_LIMIT_RATIO diatur sebelumnya ke 4, yang berarti bahwa target gas calldata saat ini adalah sekitar 3000000000 // 4 // 4 = 1875000, dan karena menurut logika perhitungan gas calldata saat ini, setiap byte bukan nol mengkonsumsi 16 gas, dan nol byte mengkonsumsi 4 gas. Dengan asumsi bahwa distribusi byte bukan nol dan nol di segmen calldata tertentu masing-masing menyumbang 50%, dibutuhkan rata-rata 10 gas untuk memproses 1 byte calldata. Oleh karena itu, target gas calldata saat ini harus mengatasi 187500 byte data calldata, yaitu sekitar 2 kali penggunaan rata-rata saat ini.

Keuntungan dari ini adalah bahwa kemungkinan calldata mencapai gas limit sangat berkurang, dan penggunaan calldata disimpan dalam keadaan yang lebih konsisten melalui pemodelan ekonomi, dan penyalahgunaan calldata juga dihilangkan. Alasan untuk desain ini adalah untuk membersihkan jalan bagi pengembangan L2, dan dengan data gumpalan, biaya sequencer semakin turun.