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解读以太坊Gas

掘金K • 6月 10, 2022 1:15 上午 • 7×24快讯 • 阅读 430

长期以来，以太坊与比特币一道为区块链技术的发展作出贡献。以太币是以太坊的基础货币，其交易费用被称为Gas。

以太币（ETH）由Vitalik Buterin于七年前首创。至今，它已成为市场上排名第二的加密货币。拥有上千用户的以太坊网络为开发者提供了一个平台，可以使用区块链技术，创建去中心化的应用程序。

这个集合用户、开发者和矿工的巨大网络是靠什么驱动的呢？Gas又是什么？它与以太币的区别有哪些？下面我们就来一起来一探究竟。

以太坊Gas是什么？

以太坊Gas是用来衡量诸如完成交易或执行智能合约等计算任务的成本，它的计价单位是小额以太币Gwei。Gas用来给以太坊虚拟机分配资源，使智能合约得以自主执行。

您在以太坊网络的任何活动都需消耗Gas，并以以太币计价。这一以太币价值表明某位矿工在网络内完成某项交易所需的计算任务后可获得的奖励。因此，矿工在选择是否接受某项计算工作时会考虑其Gas值。

作为计算任务的需求发起人，您制定的Gas价格关系到您愿意为所需计算任务支付的酬劳。您的任务所需的Gas值主要由以下两方面决定：

您的智能合约的复杂性
您需要的任务执行速度

如果您不在乎为交易多等一些时间，那么您的开价就可以低一些；相反，如果您的需求是越快越好，那么您就需要多支付一些Gas。

以太坊为什么使用Gas？

与其他任何网络一样，以太坊也无法招架使用量过大和流量过高带来的网络超载。为完成某项交易而执行的每个操作都需要一定数量的Gas。而在任一时刻，网络只能执行有限的操作。如果不加以监管，那么系统将可能因大量需求无法处理而不堪重负。

矿工可以选择性地处理交易任务。然而，由于网上总是有非常多的计算任务，以致矿工难以抉择。于是，网络被各种请求所淹没，大家的时间都会被浪费掉。

为管理网络流量并防止超载，Gas系统应运而生。它包含Gas价格和Gas上限（Gas 限制）。不同于随机选择任务，使用Gas系统，矿工可以根据用户设定的Gas价格去选择他们想要完成的计算任务。这无疑帮助矿工设定任务的优先级并优化了他们的工作效率。

Gas表征了矿工执行采矿任务可获得的奖励。越复杂的交易所需要的执行时间也就越长。相应地，酬劳也会更高，用来补偿高强度的工作。简单的交易则与之相反。

总的来说，以太坊Gas的用途主要有以下几点：

合理分配资源，避免网络超载
帮助矿工安排工作的优先级
使交易成本可控

对比以太币和Gas

您也许会问，为什么必须使用Gas？为什么交易费用不能用以太币直接结算？这与以太币价格有较高的波动性不无关联。Gas的问世就是为了使运营费用趋于稳定。

Gas是一个常量，也就是说，所有操作都会有一个固定的Gas值，而您需要支付这些操作开销。下一步，您再把Gas值用以太币标价。这样做是为了把以太币的市场价格与各项操作的成本分隔开。

Gwei，Gas价格和Gas limit

为了了解以太坊Gas，您需要了解它的三个方面：Gwei、Gas limit 和 Gas价格。交易成本则由这三方面共同决定。

Gwei

Gwei是小额以太币，用来计算操作成本和矿工可得的奖励。它是Gas的附属单位，可以被转化成货币奖励。

一以太币等于十亿Gwei。Gwei用来表示为完成一项操作，您愿意付给矿工的酬劳。

这也就意味着费用越高，对矿工的吸引力就越大，那么您的任务也就会被更早地完成。

简单的交易需要很少的Gwei和Gas，也就会比较便宜。同理，您的交易越复杂，成本就会越高。

然而，复杂的交易并非提高开价的必要条件。前面提到，您的开价越高，对矿工的吸引力就会越大。如果您想提升任务执行速度，也可以通过提价来激励矿工尽快完成任务。

由于一以太币等值于数百美元，小额以太币使用起来将更为方便。因此，Gwei作为小额结算货币在以太坊的网络中流通。

Gas limit

Gas limit是完成一项交易中所有必备指令所需Gas的范围。这也可以理解为您为完成交易所需的全部必要操作而提供的燃料。

Gas limit由希望完成交易的一方设定。在区块链中完成任意一笔交易都需要一定数量的Gas。

如果Gas limit低于完成该任务所需的Gas，任务无法被执行。因此，为了使您的交易顺利进行而不浪费以太币，合理设定Gas limit非常重要。

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如果您的Gas limit高于实际所需，那么您的任务会被按时交付，而多余的以太币也将被退回给您。因此，设定一个较高的Gas limit比过低的Gas limit要好一些。

设定Gas limit

那么，究竟该如何设定Gas limit呢？请记住，完成一项交易所需的操作数量决定Gas limit。

基本上，越复杂的交易，Gas limit就越高。若想精准确定Gas limit并不容易，但是您可以借助一些应用程序和网站免去费事的自行计算，如ETH Gas Station和Ganache等。

复杂度↑ = 计算工作↑ = 费用↑ = Gas limit↑

也许您会认为，把Gas limit设定得高一点可以避免任务失败的风险；但实际上并非如此。以太坊区块链上的每个区块都包含一定数量的交易，其Gas limit有上限。

给一项简单交易设定过高的Gas limit，只会导致在区块中占用本可分配给其他交易的空间。因此，以下两点至关重要：

一般情况下，为您的交易设定必需的Gas limit即可；如此，可以避免占用不必要的空间。
为包含众多操作和指令的复杂交易设定一个较高的Gas limit。

一般来说，2.1万Gas可以满足多数交易。对于较为复杂的交易，Gas limit通常为10万到20万。

Gas价格

如果Gas limit表明您愿意为完成一项交易支付的Gas开销，那么以太坊Gas价格则是您愿意为每个Gas单位支付的报酬。每个Gas单位的价格用以太币表示。当在以太坊进行交易时，您需要提供以Gwei为单位的Gas价格和一个Gas limit。

以太坊的Gas均价由网络上的一系列因素共同决定，包括任务需求。需求越高，Gas价格就会越高（虽然Gas价格由您制定）。请记住，Gas价格是矿工挑选任务时的主要考量。

Gas均价大约为20 Gwei，或亿分之二以太币。当网络流量和需求较高时，有更多交易互相竞争以加入下一个区块，那么Gas的均价也会随着变化。目前，Gas均价约为29.94 Gas。

交易费用

您设定的Gas limit决定了您会为一项交易付给矿工的Gas开销。Gas均价由所需的交易数量、矿工可处理的交易数量和完成一项交易的费用所决定。

总交易费由Gas价格乘以Gas limit 而得。

以太坊Gas价格表

据以太坊的黄皮书所述，完成一项网络交易需要2.1万Gas。在过去的五年里，以太坊Gas价格稳定在20到50 Gwei的区间。不过，有时也会出现异常峰值：比如，在2016年12月8日，Gas均价曾狂飙到939.59 Gwei。这与以太坊网络在加密货币炒作时经历的超高流量有关。仅在一天后，Gas均价跌回22.94 Gwei这一正常水平。

以下是最近四年内的最高Gas均价：