近期围绕提高以太坊的gas吞吐量的讨论日益增多，方法包括提高gas限制或减少时隙时间。支持这一点的关键论点是，运行验证器的硬件要求在过去四年中已经稳步下降。

另外，还出现了两种提高 Gas Limit 的方法：

• EIP-7782：减少以太坊协议的出块时间
• EIP-7783：一种基于”逐步增加”的机制，随时间缓慢增加Gas限制

在这篇文章中，我将分析如果 Gas 限制加倍的话，带宽、计算和存储要求方面潜在的最坏情况和平均情况。

回顾以太坊的 Gas 限制历史

当以太坊于 2015 年推出时，Gas 限制最初设置为每个区块 5,000 Gas。随着时间的推移，这个限制发生了重大变化：

• 2016年：gas 限额首次提高至 300 万左右，同年晚些时候再次提高至 470 万左右。

– 在Tangerine Whistle硬分叉之后，特别是实施EIP-150后，gas限制增加到550万。这次调整是为了应对拒绝服务（DoS）攻击，重新定价某些I/O密集型操作码。

– 在 2017年7月，Gas 限制提高到 670万，并且还在持续增加：

– 2017年12月：~800万

– 2019年9月：~1000万

– 2020年8月: 1250万

– 2021年4月: 1500万

在EIP-1559下，还有一个最大（或”硬上限”）gas限制，设置为目标值的两倍。这意味着一个区块可以包含最多3000万gas的交易。

近四年来，Gas 限制根本没有增加。

是时候重新审视Gas限制了吗？

为了回答这个问题，我们需要分析如果今天将gas限制提高到6000万，在带宽、计算和存储三个方面的硬件需求。

存储

在考虑增加gas限制时，存储成为以太坊网络最大的瓶颈和关注点。这是因为以太坊的状态规模历史性增长，以及这对验证者造成的持续压力。

以太坊中有两种“增长”：

• 状态增长

• 历史增长

状态增长

以太坊的状态——包括所有账户余额、智能合约代码和存储——随着更多交易的处理和智能合约的部署而持续扩展。自成立以来，状态规模显著增长，期间由于网络拥堵、交易活动增加以及去中心化金融（DeFi）和NFT的兴起，出现了加速增长的时期。目前，状态增长约为每月2.5 GB，或每年30 GB。

这种状态增长可能会导致以下问题：

– 磁盘访问速度较慢

– 增加的硬件要求

然而，截至撰写本文时，这些问题都不是特别重要。事实上，由于查询的算法复杂性（通常是对数级的），存储系统之间仅相差几十 GB 的访问时间差异可以忽略不计。存储需求也不显著，因为新硬件成本的下降速度远远超过了每年30 GB的相对较小的状态增长速度。即使增加到每年60 GB，这种差异可能也不会很明显，而且仍然会被硬件技术进步的速度所超越。

历史增长

状态规模的增长仍然远远落后于技术进步的速度。即使gas限制翻倍，硬件成本也在持续呈指数级下降，这使得所需的硬件随时间推移变得更加便宜。

然而，值得注意的是，很快，单独的质押者将需要的不仅仅是 2TB 在以太坊上运行验证器的存储空间。这将有效提高要求 4TB 存储，因为大多数硬件都是以 2 的幂出售的。矛盾的是，这意味着以太坊也可能会利用额外的存储空间，因为验证者已经需要投资更高容量的硬件，无论 Gas 限制是否增加。

注意：存储没有平均情况与最坏情况的分析，因为长期（数周或数月）持续操纵区块的成本极其高昂。

随着时间的推移存储成本

为了证明我关于存储成本呈指数级下降的说法，我们可以看一下过去四年来价值 1 GB 的 SSD 的美元价格波动：

（抱歉，解析度不好，但我这边的出版物就是这样的）

似乎每两年，1 GB SSD 的成本就会减半。

如果我们将其与存储和状态增长进行比较，差异可以忽略不计。以太坊目前的增长是线性的，而硬件成本往往呈指数级下降。

我发现了一个更能说明这一趋势与存储成本的图表，但它来自 Reddit 帖子，而不是来自实际的科学出版物（尽管结果是一样的）。

带宽

以太坊中带宽的平均情况大约是 2MB/秒；然而，这个数字的大部分来自共识层（CL）对blob和聚合数据的gossip传播。当涉及到提高gas限制时，我们唯一需要关注的是区块大小。

目前，记录的最大块大小为 270 KB，当前 Deneb 后的区块大小为 75 KB。若将其翻倍，这种变化相当于与历史最大值和当前平均值相比增加0.5-2个blob，约等于节点带宽（入站和出站）增加2-5%。因此，就一般情况而言，这并不是一个重大变化。事实上，额外的三个 blob 会产生更大影响。

Gas 限制翻倍的最坏情况

最坏情况的计算结果是1.7MB，如果翻倍将变成3.4MB（峰值需要增加50%的带宽）。这并不算太多，但仍然显著。我认为这不算太多的原因是：这种DoS攻击成本极高，而且50%的峰值增加已在当前平均需求中考虑到。如前所述，连续多个区块填满1500万gas的成本非常高。因此，即使攻击者可能对几个区块发起DoS攻击，他们也必须投入大量资金。此外，他们还需与其他交易竞争才能进入区块，这进一步提高了攻击成本。

无论如何，对这些数字持何种看法，提高calldata成本都能彻底解决这个问题，因此我并不担心。此外，如果通过EIP-7783来提高gas限制，这些风险将变得微不足道且可控。

计算

计算和区块时间一开始就不是问题，但我们还是来讨论一下。

平均情况

块计算的平均情况通常是不到1秒，即使对于磁盘性能较差的慢速机器也是如此。这里没有什么可争论的——平均而言，这从来都不是瓶颈。

最坏的情况

最坏的情况似乎还不清楚，取决于客户。在与一些客户团队交谈后，似乎一致认为唯一的问题是某些操作码不能很好地扩展（如MODEXP）。

然而，这里的任何 DoS 向量都可以通过重新定价来修复，并且如果 Gas 限制增加是通过 EIP-7783，那么这些风险可以忽略不计。

结论

总的来说，存储增长并非提高gas限制的瓶颈，因为存储等硬件易于升级。然而，带宽构成了更大的挑战，因为它更难扩展。幸运的是，EIP-7783 有效缓解了与带宽和潜在计算增加相关的风险。尽管如此，重新定价 calldata 成本以增强安全性可能是明智之举（虽然在我看来，这可能不是必要的）。

我个人认为，目前若通过EIP-7783引入的渐进增加机制来实施，有可能将 Gas 限制提高33%，甚至翻倍。

我认为目前通过EIP-7782来实施这一变更还为时尚早，因为这会对DVT和SSF造成不利影响。然而，一旦这些问题得到解决，缩短时隙时间无疑是必要的。

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1. 本文转载自[erigon]，原文标题《Are we finally ready for a gas limit increase?》，著作权归属原作者[ Giulio Rebuffo ]，如对转载有异议，请联系Gate Learn团队，团队会根据相关流程尽速处理。
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