HashKey 曹一新：深层分析以太坊手续费归因于实体模型及增涨逻辑性_跨链

HashKey 曹一新：深层分析以太坊手续费归因于实体模型及增涨逻辑性

DeFi 绿色生态分离至其他区块链的缘故之一是以太坊网络手续费愈来愈贵。文中对目前花费实体模型开展详细分析，得出手续费提高的归因于实体模型，并根据该实体模型试着反复推敲最近手续费增涨的逻辑性。最终根据该逻辑性，得出一些结果和预测分析。

简易回望一下 2021 年第 21 期券商报告《DeFi 生态在不同公链上的发展情况》中有关区块链应用成本的剖析， 以太坊及交易中心链的每单买卖手续费都根据下列花费实体模型测算：

在其中 GasUsed 是每单买卖具体耗费的 Gas 总数，只与买卖复杂性相关；GasPrice 是买卖推送方对每企业 Gas 想要付款的成本，又被称为「汽油费」，而该成本是以该区块链的作用代币总为计费企业来计量检定的，故为了更好地得到 美金计费的手续费，还需乘于作用代币总的市场价 UtilityTokenPrice。

如表 1 所显示，三条链的均值「汽油费」和作用代币总美元价格的差别，导致用户对耗费同样区块链資源的一笔区块链交易中心需付款的手续费各有不同，而以太坊网络手续费的猛增，也是立即造成 DeFi 绿色生态分离的缘故之一。

表 1. 三条链近 30 天简易买卖均值手续费比照（2 月 14 日至 3 月 15 日）

以上花费实体模型相匹配于一个竞拍竟价实体模型：在激励制度下挖矿一般会首先选择 GasPrice 高些的买卖装包进区块链，客户根据竞价（设置 GasPrice）来市场竞争优先选择被装包进区块链的支配权。在这里一花费实体模型下三条链上的简易买卖手续费却造成了三个量级的差别，该差别可归功于获得区块链记帐服务项目及进到网络绿色生态的排位赛稀有价值和作用代币总的价值额外（如图所示 1 所显示）。

图 1. 买卖手续费提高归因分析

大家何不将公式计算（1）拆卸成：

危害手续费起伏的第一个要素 是由区块链层面的排位赛稀有价值造成 的。在 TPS 不会改变的状况下成交量猛增会造成 区块链拥挤，区块链层面的「排位赛稀有」特点迫使竞价价持续飙升（①）。这一部分成本定性分析的是获得区块链记帐服务项目的成本，且一般立即由投资者参加销售市场竞价标价，而且大量的与股票交易时间的迫切性相关。比如，在极端化销售市场状况下引起一连串应急结算业务流程或 CryptoKitty 等爆品运用激起销售市场限时抢购时，会造成 GasPrice 瞬间猛增，而这一部分实质上归功于销售市场的不匀称性（heterogeneity）。自然，伴随着区块链上运用绿色生态的扩大，也会造成 买卖拥挤而拉高区块链层面的排位赛稀有价值。

对好几条区块链中间开展横向对比时，买卖手续费的差别还来自于 GasPriceBase 的差别（②），而这一部分差别能够归功于区块链网络层面的排位赛稀有价值，定性分析的是进到该区块链网络绿色生态的准入条件成本，这一部分成本一般由绿色生态建立者拟订一个标准值，随后随绿色生态发展趋势而动态性调节（依靠销售市场）。从表 1 的均值 GasPrice 数据信息我们可以分辨以太坊的 GasPriceBase 最大，BSC 次之，Heco 最少。这一部分价值关键跟客户经营规模相关，而客户经营规模的提高在于运用绿色生态的扩大。当客户经营规模超出区块链网络能安装的限制，销售市场会迫使 GasPriceBase 上升，变向提升网络准入条件门坎来操纵客户经营规模。这也是当今以太坊网络手续费飙升的缘故之一，后文将详细描述。

此外，关键靠网络发展趋势捕捉价值的作用代币总的价格行情（③）也会伴随着运用绿色生态的扩大增涨。除此之外，作用代币总通货膨胀率减少乃至通货紧缩的模式定义也会为其价格行情出示上行動量。作用代币总涨价促进买卖手续费节节攀升。

以上三个要素一同危害买卖手续费的起伏。假如觉得理想化的 DeFi 基础设施建设应具有一个平稳起伏、可预测分析的习惯性成本，那麼以上花费实体模型目前并不符合这一规定。该花费实体模型将使用人所需付款的习惯性成本和参加特殊区块链网络后得到 的价值额外成本糅杂在一起了，在区块链网络发展趋势前期，若被看中，其作用代币总的价值额外存有不断的增涨预估并造成 买卖手续费日益提高。假如去除价值额外要素的起伏，公式计算（2）中的 GasPriceBase 和 UtilityTokenPrice 都视作参量，那麼手续费将参照一个稳定数量起伏， 可用以定性分析习惯性成本的起伏尺寸。

如前所述，能够觉得区块链层面的排位赛稀有价值的时间序列分析起伏主要表现为 GasPrice 在 GasPriceBase 基本上的涨跌，而区块链网络层面的排位赛稀有价值（准入条件成本）的横向对比决策了 GasPriceBase 的尺寸。这一数量的相对性升值一部分体现了区块链网络的一部分价值额外成本，是拉高买卖手续费的第二个要素（如图所示 1 所显示）。网络排位赛稀有价值的计量检定关键在于客户经营规模和 TPS。悲剧的是，该价值与客户经营规模正相关，促使这一部分价值额外成本展现反规模效益，即客户经营规模越大，排位赛稀有产生的额外成本越高。其直接原因是根据拉高 GasPrice 来市场竞争排位赛稀有价值的花费实体模型实质上把区块链做为一种唯一性的服务项目类产品在出售，并非公共性基础设施建设；而区块链区块链技术特点必须依靠该类竞拍激励机制来鼓励监管方作出有益于公链运作的个人行为。

另一部分价值额外成本相匹配于参加特殊区块链绿色生态能得到 的资源优势或换个角度来看遭遇的潜在性的风险性，比如较高的流通性和安全系数会推升价值额外成本。这一部分成本依据区块链网络绿色生态的发展趋势造成起伏，跟作用代币总自身的发售和商品流通体制也是有关联，最后体现在作用代币总的价钱上。

以太坊网络的手续费在历史时间 5 年多時间里发生了数次大幅涨跌，并超越 5 个量级限度，每笔简易买卖（耗费 21KGas）手续费提升 10 美金，如图所示 2 所显示。

下边试着根据上述情况手续费提高归因于实体模型得出手续费增涨的逻辑性。从图 4 我们可以显著地鉴别出四个区段：

2016 年 3 月中下旬以前，GasPriceBase 等于 50 GWei；

2016 年 3 月中下旬至 2017 年 10 月中下旬，GasPriceBase 等于 22 GWei；

2017 年 10 月中下旬至 2020 年 4 月底，GasPrice 展现更经常的日常起伏，GasPriceBase 在 11GWei 左右；

2020 年 5 月初至 2021 年 3 月中下旬，GasPrice 展现显著的单侧上行下行发展趋势。

图 2. 以太坊手续费实体模型依靠因素的时间序列分析及简易买卖手续费与以太币价格的关联

这代表着从 2020 年 5 月初逐渐， GasPriceBase 随時间有一个增长关联。这还可以从图 4 最下边手续费和以太币价格的多数重归中反映。假设公式计算（1）描述的花费实体模型中，GasPrice 在一参量周边涨跌，那麼忽视涨跌噪音，手续费只和以太币价格呈一次方关联。前三个环节证实了这一点：手续费和以太币价格在对数坐标下呈线形遍布，且切线斜率为 1±0.1，表明手续费的涨跌基本上由以太币价格决策，而公式计算（1）中的 GasPrice 在各环节在一个参量（GasPriceBase）周边起伏。而到第四个环节，手续费和以太币价格在对数坐标下的线性相关切线斜率约为 1.9，表明公式计算（4）中的 GasPriceBase 不可以视作参量了。

下面能够做一些有意思的计算。大家若胆大地假设以太币价格关键由网络经营规模 n 的平方米定性分析，在 2020 年 5 月份以前，以太坊网络企业 Gas 所需付款的手续费可类似表明为：

而 2020 年 5 月份以后，上述情况手续费归因于实体模型中谈及的因为网络经营规模扩大超出安装極限造成 GasPriceBase 上升的功效逐渐反映：

根据以上十分粗略地的估计和计算，我们可以大概可能 k 等于 1.8。而图 3 所显示的网络利用率数据图表表明从 2020 年 5 月初逐渐，以太坊区块链就进到长达 10 个多月的超负荷运作情况，恰好证实了上述情况计算中有关第四个环节网络经营规模已超出网络承载力的假定。

图 3. 以太坊网络利用率时间序列分析

理论上从习惯性成本的测算实体模型里将价值额外成本提取能够防止买卖手续费的大幅度起伏，但在实际中存有众多考虑。这里边的缘故很有可能有二点：

现阶段作用代币总仍需依靠网络发展趋势状况捕捉价值，而客户想要为买卖付款的成本能间接性体现出应用该区块链的急切水平，进而考量出区块链网络针对客户的价值。因此 将花费实体模型和作用代币总关联是完成为作用代币总开展销售市场标价的最直接了当和防止人为因素干涉的方法，终究现阶段难以用一个明确实体模型来独立计量检定价值额外成本。

若将作用代币总归功于网络价值额外的一部分提取，很有可能引起管控方面的难题，存有被判定为证劵型区块链的风险性。

以上缘故 1 造成 的一个潜在性不良影响可能是，因为公式计算（4）中的 GasPriceBase 和作用代币总价钱都是在定性分析网络的价值额外成本，并沒有彻底正交分解，而定性分析技巧也是单纯根据销售市场调节机制完成的，很有可能会在销售市场惯性作用下发生对网络层面排位赛稀有价值的反复计量检定或过多计量检定。

对于手续费的大幅度起伏难题，最近以太坊小区预在待定 7 月实行的纽约升级采取 EIP-1559。EIP-1559 尝试根据系统软件要求好一个有关 GasPriceBase 的动态性调节机制（区块链利用率提升，GasPriceBase 提升，相反也是）来平稳手续费起伏，借以将手续费的涨跌关键用区块链利用率的涨跌来定性分析。

但实际上，在时下客户经营规模超出区块链网络安装極限（需求量很高）的状况下，一个能够预料的結果是伴随着区块链利用率提升而上升的 GasPriceBase 并不一定会施压投资者减少买卖要求，而会再次以高些的手续费添充扩充后的区块链（GasLimit 从 1250 万提升至 2500 万），进一步拉高以太坊网络的准入条件成本。

另外 EIP-1559 引进的消毁体制（全部 GasPriceBase 都是会被消毁，挖矿只扣除客户自定的台费 Tips）减少了以太坊的通货膨胀率，会进一步加强价值额外成本在每单买卖手续费中的比例。

根据以上剖析，能够得到下列结果：

以太坊手续费可降解性为区块链记帐服务项目成本、网络准入条件成本和作用代币总的价值额外成本，归功于区块链层面的排位赛稀有价值、网络层面的排位赛稀有价值和绿色生态价值额外。在其中，网络准入条件成本在客户经营规模做到安装極限之前主要表现为分阶段变量定义，而在客户经营规模超出安装極限后，会伴随着客户经营规模的扩大而上升。

2020 年 5 月起以太坊网络进到超负荷运作，网络准入条件成本呈单侧增涨发展趋势，说明以太坊网络出示的区块链记帐服务项目事实上是需求量很高的，当今的手续费尚在流行客户的可接纳范畴。

在没法分离出来价值额外要素的状况下，处理手续费大幅度增涨难题或是重归到提高网络 TPS 上，需根据提升 TPS 来安装更高客户经营规模，降低网络准入条件成本。

BSC 和 Heco 链做为代替品尽管短期内没发生拥挤或手续费很贵的状况，关键或是客户经营规模很小，假如客户经营规模扩大，仍会遭遇以太坊遭遇的难题，故转移到这两根取代链并不是长久之计。

在 DeFi 运用的刺激性下，以太坊网络已展现出由很多年认证过的区块链技术特点和安全系数搭起的价值门坎。但做为理想化的 DeFi 绿色生态基础设施建设，其应用成本应具备规模效益，而现阶段的以太坊公链更好像上世纪八九十年代的大哥，对单用户是奢侈品牌的存有。以太坊 2.0 方案引进 PoS 的共识提升 TPS，到时候能安装的网络经营规模能够进一步扩张，但仍存有限制。另一种构想是将 DeFi 等业务流程转移到二层网络，将以太坊公链做为超大金额专用型清算链，关键朝向 Dapp 业务流程方和高净值人群人员，根据提升每笔买卖的成交额来减少手续费率，Dapp 业务流程方再将这一部分成本摊薄到二层网络的客户。而最终的解决方法很有可能必须依靠新能源技术、新技术应用来对算率、储存、网络带宽等資源开展颠覆性的升級更新改造。

发文：曹一新，任职于 HashKey Capital Research

审批：邹传伟，万向球区块链顶尖经济师

表 1. 三条链近 30 天简易买卖均值手续费比照（2 月 14 日至 3 月 15 日）

图 1. 买卖手续费提高归因分析

图 2. 以太币服务费实体模型依靠因素的时间序列分析及简易交易费用与以太币价格的关联

图 3. 以太币互联网利用率时间序列分析

发文：曹一新，任职于 HashKey Capital Research

审批：邹传伟，万向区块链顶尖经济师

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