什么是Gas Fee？

在区块链的世界中，燃料Gas Fee 是用户每做一笔交易都要向网络支付的费用。举例来说，当用户在以太坊区块链上进行转账时，矿工要把你的交易打包并放上区块链，才能使交易完成，在这过程中会消耗区块链的运算资源，用户支付给矿工的费用就叫Gas Fee。

燃料经济

想象每个公链都是一个社会或者城市，那么Gas 就是用户在里面进行各种活动所需要的货币，其经济设计会对公链的未来发展影响深远。本文会从性能以及价值捕获的层面科普一下燃料经济设计的重要性～

性能篇

- Solana又又又卡了

5月初Solana主网节点失去共识，之后暂停出块长达7小时。主网宕机是由于一个NFT新项目的mint，用户为了尽可能的mint到心爱的NFT而使用了bot去发送交易。这让主网涌入每秒高达600万次交易，致使网络拥堵。而且由于Solana把共识消息当作一种特殊的事务消息在验证节点间进行传递，大量消息的堵塞导致了共识消息也无法正常传递，最后导致了节点失去共识。

这也不是Solana第一次发生此类的宕机事件。去年9月的时候就有过一次长达17个小时的宕机，原因是明星项目Raydium推出初始阶段，链上机器人交易量太大。今年1月底也有过一次长达30小时的宕机事件，原因是当时加密市场暴跌，比特币从44000左右被砸到了33000，这造成了大量的套利机会。以DeFi为核心的Solana上面的清算机器人和套利机器人不断提交大量的交易，导致了网络宕机。如果参考传统的IT系统，我们可以发现Solana是受到了类似DDoS攻击。

「DDoS攻击的全称是「distributed denial-of-service attack」，指的是通过使用多个来源的流量，让流量超出系统的处理范围，从而使真实用户无法及时获得所需的网络服务或资源。攻击者通常通过向某一网络发送超出网卡处理能力的流量，或向某一应用发送超出其管理能力的请求数量，来达到效果。」

许多人直觉认为这可能是一个公链设计的问题，即Solana的Monolithic的设计导致了其宕机的必然性。

目前的主流公链有两种设计思路：Modular以及Monolithic。Modular指的是模块化，通过把共识、存储、执行分开部署，让执行层的崩盘不会影响共识层的安全。同时主流的设计包括Avalanche的Subnet、ETH 2.0和Celestia 的Rollup，也可以很好的分流交易。而Solana的整链设计虽然交易的速度很快，但是却牺牲了扩容以及安全性。

但关键其实并不是公链的设计，因为模块化的设计在面对Solana遭受的那些攻击时，虽然共识保持安全，但是单个Rollup依然有可能会宕机，设计只是降低了整体的系统性风险。燃料的设计才是Solana宕机的关键原因，而且如果这个问题不优化，Solana会持续的宕机。

- 公链的燃料收取机制对比

下图是3个主流公链的燃料设计对比。Solana的Gas Fee是基于签名的个数，交易用到的签名数越多交易费就越高。但是由于每笔交易的最大内存容量是一定的，所以每笔交易的最大费用也是一定的。这也让用户可以很好的计算每次大批量发送交易请求的成本。而且每笔交易是没有排序的，所以当这个成本大于收益（套利、mint NFT等等）的时候，他们就可以利用bot大规模发送交易，让自己的交易可以更可能的被选中执行，最终导致这几次的网络宕机事件。

Ethereum和Avalanche的燃料设计类似，有Base Fee和Priority Fee。这就形成了一个天然的排序问题，Priority Fee提供较高的交易可以被优先执行。用户还是可以用bot去发送大量交易，但是当Priority Fee支付的不够的时候，无论发多少笔都不会被执行，只能慢慢排队。考虑到Gas的成本，这种设计从经济上杜绝了大量交易让网络宕机的可能。

- Solana的改进

从经济上的隔离一直都比从方法上的隔离更能达到目的。Solana已经开始在构建自己的Fee Market，即引入类似Priority Fee的概念。同时，Solana的NFT发行市场Metaplex也引入新的概念 - 失败惩罚 Invalid Transaction Penalty，即在mint NFT时，失败的交易会被收取一定的费用。

价值捕获篇

价值捕获指的是燃料经济在其燃料（公链币）本身的估值上反应出来。公链币的估值大致可以来源于两个方面，现金流以及货币溢价（Monetary Premium）。

- 现金流

燃料收费目前普遍的有只有一种思路，就是让它便宜，然后从Ethereum网络吸取流量。从现金流的角度来看，这个模式是不可持续的。3个主流的公链中，只有Ethereum有比较可观的收入现金流，但是依然是增发状态。如果把增发类比为补贴的话，那么每天的净支出就是约2570万美元，每年的增发率是3.21%。再看Solana和Avalanche，每日收入是6250美元和4.2万美元，每日的净支出是460万美元和186万美元，每年增发率是6.93%和5.22%。高净支出 & 高增发比例大大的稀释了公链币的估值。

再看一下现金流的流向，Ethereum目前的机制是Base Fee被燃烧，Priority Fee被奖励给矿工。对比Solana、Avalanche的燃烧以及分发给验证者的机制，奖励给矿工的部分对价值捕获是一个弱化的设计。Ethereum的出块是PoW的设计，而矿工的商业模式大多是要通过出售挖出的代币去覆盖生产成本（如电费、机器维护费等），所以可以认为奖励给矿工的部分大概率会稀释出生态之外。发给验证者的话情况会好点，因为运营节点的生产成本并不高，更多的是资本的投入，他们收到的收益更可能会再投资入节点中，这增强了生态的安全而且也减少了稀释。燃烧可能是最直接而且最有效的价值捕获方式，无论对节点质押者又或者只是代币的持有人，都可以享受到这个利益。MEV也是公链的一个重要的经济来源，根据Flashbots的统计，从2020年至今，已经有约保守估计6亿美元的MEV支付给了矿工。

- 货币溢价

货币溢价是指公链币在使用价值以及价值储存方面的增值。现行公链币几乎全是增发状态，所以他们在价值储存方面都还较差。支持他们估值的主要来源是使用价值。生态的建设会带来公链币作为一些服务的支付手段，比如NFT的交易大都以公链币作为交易对。而且目前大多数新的公链也是把使用价值作为首要的增值方向，他们把Gas设置的非常低廉去吸引流量和新用户。同时也组成上亿美元的公链基金会去吸引开发者来公链建设，是一个前期烧钱引流后期收割的概念。

总结

总体而言，燃料的设计会深远的影响公链之后的发展，包括了其价值捕获甚至是性能的瓶颈。大家在看公链项目的时候也可以通过他的燃料设计去大概了解公链的发展思路以及未来的方向。

Source:
1. https://docs.solana.com/implemented-proposals/transaction-fees#congestion-driven-fees
2.https://ethereum.org/en/developers/docs/gas/https://docs.avax.network/quickstart/transaction-fees/
3.https://cryptofees.info/
4.https://moneyprinter.info/
5.https://solanabeach.io/
6.https://capital.viabtc.com/
7.https://docs.solana.com/implemented-proposals/transaction-fees#congestion-driven-fees
8.https://ethereum.org/en/developers/docs/gas/，https://docs.avax.network/quickstart/transaction-fees/