在区块链世界中，无论是转账、铸造NFT还是参与DeFi活动，用户都需要支付一笔必不可少的费用——Gas Fee（交易手续费）。这笔费用不仅是网络维护者的报酬，更是保障区块链网络安全与高效运行的关键。随着Web3和NFT的兴起，Gas费用已成为主流用户进入区块链世界的主要门槛之一。本文将深入解析Gas费用的本质、计算方式，并探讨如何有效应对高昂的费用问题。
什么是Gas费用？
Gas费用是用户为在区块链上完成交易而支付的费用。这些费用用于补偿区块链矿工或验证者为验证交易和维持网络安全所消耗的计算资源。Gas费用通常以区块链的原生加密货币支付，例如以太坊（ETH）或比特币（BTC）。
虽然支付Gas费用是进行区块链交易的前提，但其价格却高度波动，受多种因素影响。其中最主要的两个因素是区块时间（区块链生成新区块所需的时间）和交易吞吐量（单个区块能处理的交易数量）。通常，区块生成速度越快、容量越大，区块空间的竞争就越小，从而降低所有用户的交易费用。
主流区块链的Gas费用对比
- 比特币：区块时间约为10分钟，最大区块大小为1MB，每个区块可处理500到4000多笔交易（取决于交易大小）。
- 以太坊：区块时间约为13秒，区块大小约为70笔交易，网络使用率高，导致Gas费用经常居高不下。
- Solana：区块时间仅为0.4秒，吞吐量高达20000笔交易，因此Gas费用极低，每笔交易仅约$0.000025。
尽管Solana的费用比以太坊低近60000倍，但以太坊仍然是NFT、DeFi和其他Web3活动最受欢迎的区块链。其高费用主要源于较小的区块大小和极高的网络使用率。
以太坊Gas费用如何计算？
要理解以太坊Gas费用的计算，首先需要了解gwei的概念。Gwei是以太坊的最小单位（1 gwei = 0.000000001 ETH），用于衡量Gas成本。例如，30 gwei的Gas费用相当于0.000000030 ETH。
自2021年8月以太坊伦敦升级后，Gas费用的计算公式变得简单明了：
总Gas费用 = Gas单位（限制） × （基础费用 + 小费）
关键概念解析
- Gas限制：用户愿意为完成交易支付的最大Gas量。对于标准以太坊交易，大多数钱包和交易所将Gas限制设置为21000 gwei，但用户可手动调整。如果设置过低，交易可能失败，且已支付的Gas费用无法退回；设置过高，则超出实际消耗的部分会被退还。
- 基础费用：每个区块都有一个基础费用，取决于网络拥堵程度。作为抵消新ETH发行的通缩机制，基础费用会被“燃烧”（即从流通供应中移除）。
- 优先费（小费）：为了补偿矿工原本应得的费用，用户被鼓励在每笔交易中包含小费。小费越高，交易处理速度越快。
实际计算示例
假设James想以1 ETH铸造一个NFT：
- Gas限制为21000单位，基础费用为50 gwei，小费为15 gwei。
- 计算：21000 × (50 + 15) = 1,365,000 gwei或0.001365 ETH。
- 最终，James的钱包将被扣除1.001365 ETH。其中，1 ETH归NFT项目方，0.000315 ETH归矿工，0.00105 ETH被燃烧。
用户还可以设置交易的最大费用，从而完全控制自己愿意支付的最高金额。尽管这一模型使费用更可预测，但并未解决基于拥堵的定价问题。因此，Vitalik Buterin和以太坊团队正在努力开发一个全新的、可扩展的以太坊版本。
如何降低Gas费用？
在期待已久的升级到来之前，用户严重依赖Layer 2协议来实现更快速、更便宜的交易。
Layer 2解决方案
Layer 2协议（L2）是构建在现有Layer 1区块链（如比特币和以太坊）之上的二级扩展框架，旨在提高交易吞吐量和降低Gas费用。目前最受欢迎和信任的两种L2是侧链和Rollups。
侧链
侧链是通过双向桥连接到父区块链的独立区块链网络。利用智能合约，侧链能够安全地在区块链之间转移代币。尽管与主区块链（主网）相连，侧链却运行在自己的共识协议下。
- 比特币侧链：如Rootstock（RSK）不仅提高了区块时间并显著降低Gas费用，还为区块链增加了额外功能。RSK区块链为网络提供了可扩展的智能合约功能，进一步扩展了比特币的可能用例。
- 以太坊侧链：用户倾向于依赖Polygon作为快速、廉价且可扩展的替代方案。与以太坊不同，Polygon采用权益证明共识，允许更快的交易、更高的吞吐量和更低的Gas费用。Gas以Polygon的原生代币MATIC支付，其价格远低于ETH，因此费用仅相当于几美分的MATIC，而非数百美元的ETH。尽管如此，侧链（包括Polygon）在安全性和停机时间方面仍存在自身的问题。
Rollups
Rollups是一种扩展解决方案，将多个区块链交易批量处理（或“卷起”），将交易数据存储在主区块链上（链上），而交易本身在单独的链上执行（链下）。通过在链上验证交易但依赖链下执行，Rollups也提供了增加的吞吐量和更低的Gas费用。目前，主要有两种类型的Rollups：乐观Rollups和零知识证明（zk证明）。尽管两种选择各有优缺点，但每种都已显示出潜力。
常见问题
什么是Gas费用？
Gas费用是区块链交易费，支付给网络验证者以补偿他们对区块链的服务。你可以将Gas费用视为在以太坊区块链上记录交易所需的计算能力量。
为什么Gas费用如此重要？
Gas在促进对矿工的补偿方面发挥着不可或缺的作用，以回报他们验证交易并将其纳入区块链所需的计算资源和努力。没有Gas费用，验证者将没有动力来保护网络。
什么导致高Gas费用？
Gas价格是动态的，本质上是需求的产物：试图让网络处理交易的人越多，费用就越高。当以太坊网络需求较高时，Gas费用就会上涨。网络需求和交易复杂性决定了Gas成本。
如何避免高Gas费用？
- 使用DeFi Saver应用。
- 优化交易时间（通常美国和工作时间之外费用较低）。
- 使用提供折扣和回扣的DApp。
- 利用Gas代币。
- 准确计算以太坊Gas费用。
- 使用Layer 2区块链。
比特币有Gas费用吗？
在以太坊之前，加密货币中并未使用“Gas费用”这一术语。因此，大多数人并不将比特币区块链上的交易成本称为“Gas费用”，而是更常将其称为“网络费用”或“矿工费用”。
Gas费用会完全消失吗？
虽然ETH 2.0的到来还有待观察，但Gas费用永远不会被完全消除。因此，请记住，始终在钱包中保留额外的加密货币用于支付Gas费用，你将会需要它。
通过理解Gas费用的工作原理和优化策略，用户可以更有效地参与区块链活动，降低交易成本，从而更好地融入快速发展的Web3世界。随着技术的不断进步，我们有理由相信，未来的区块链交易将变得更加高效和经济。