Czym jest opłata za gaz w blockchainie?

Opłata za gaz to powszechnie używany termin na koszt, który niektórzy użytkownicy protokołu blockchain płacą walidatorom sieci za każdym razem, gdy chcą wykonać funkcję w blockchainie.

Gaz służy jako zachęta dla walidatorów sieci do dokładnego rejestrowania transakcji i uczciwego zachowania w utrzymaniu protokołu.

Podczas gdy Ethereum i Polygon używają terminu „opłaty za gaz”, inne blockchainy, takie jak Solana i Bitcoin, używają terminu „opłaty transakcyjne”. „Gaz” pochodzi od podobieństwa opłaty do paliwa, które napędza pojazd.

Opłaty za gaz często zaskakują użytkowników blockchaina. W przypadku usług niepowierniczych, gdzie transakcje odbywają się bezpośrednio w blockchainie, opłaty za gaz mogą być niezwykle nieprzewidywalne z minuty na minutę. Na platformie powierniczej — takiej jak Kraken NFT — transakcje odbywają się poza siecią blockchain i nieprzewidywalne opłaty za gaz są eliminowane, o ile NFT pozostaje na platformie.

Każda aktywność wykonywana bezpośrednio w blockchainie, od wykonywania smart contract po zakup non-fungible token (NFT), wymaga mocy obliczeniowej do przetworzenia i zakończenia.

Walidatorzy sieci, rozproszona grupa osób, które uruchamiają specjalistyczny program komputerowy do uwierzytelniania transakcji blockchain, zapewniają tę moc obliczeniową. Walidatorzy kupują, uruchamiają i utrzymują własny sprzęt, aby zapewnić bezpieczeństwo i dokładność sieci blockchain. 

Opłaty za gaz odgrywają ważną rolę, przenosząc wartość od tych, którzy potrzebują usługi sieci blockchain, do tych, którzy dostarczają moc obliczeniową potrzebną do jej wykonania. Opłaty za gaz zachęcają walidatorów do dokładnego przetwarzania transakcji i utrzymywania bezpieczeństwa księgi blockchain.

Na blockchainach proof-of-work (PoW), takich jak Ethereum, opłaty za gaz są płacone przez użytkowników końcowych do górników za walidację ich transakcji. Górnicy konkurują, używając specjalistycznego sprzętu komputerowego do generowania losowych kodów zwanych haszami. Pierwszy górnik, który będzie w stanie losowo wygenerować hasz kryptograficzny zaczynający się od tej samej liczby zer (lub więcej) w porównaniu do „docelowego hasza”, zostaje ogłoszony zwycięzcą.

Sukcesywny górnik może następnie wypełnić nowy blok oczekującymi transakcjami. To przynosi górnikowi nowo utworzoną kryptowalutę rozdzielaną z nagrody za blok oraz wszelkie opłaty związane z tymi transakcjami.

Opłaty za gaz są również ważne w protokołach blockchainowych korzystających z mechanizmu konsensusu proof-of-stake (PoS), takich jak następna ewolucja Ethereum, Ethereum 2.0. Na tych blockchainach opłaty za gaz nagradzają walidatorów, którzy jako pierwsi zobowiążą się do określonej ilości kryptowaluty w sieci, aby zostać wybranym do weryfikacji nowych transakcji. 

Ci, którzy zablokują więcej monet, mogą uruchomić więcej walidatorów, co sprawia, że są bardziej prawdopodobni do wybrania do weryfikacji nowych transakcji niż ci, którzy zobowiązują się do mniejszej ilości monet. Jednak pewna programowa losowość na poziomie protokołu oznacza, że nie jest to gwarantowane, a walidatorzy z mniejszą ilością monet mogą nadal zostać wybrani do weryfikacji transakcji i zarobić nagrodę za blok.

Niezależnie od algorytmu konsensusu, weryfikacja transakcji w sieci blockchain nie jest darmowa. Koszty obejmują specjalistyczny sprzęt komputerowy oraz energię elektryczną zużywaną przez ten sprzęt, a także finansowy wkład zablokowany przez walidatorów obsługujących te maszyny. 

Aby zostać walidatorem w nowym opartym na dowodzie stawki Ethereum 2.0 blockchainie, osoby muszą zainwestować minimalnie 32 ETH. 

Kary mogą również wystąpić dla walidatorów PoS, którzy działają poza zasadami ustalonymi przez sieć. Powszechnie znane jako „cięcie”, ma to na celu zniechęcenie złych aktorów i może skutkować częściowym lub całkowitym skonfiskowaniem wkładu walidatora. W skrajnych przypadkach złośliwego zachowania, walidatorzy mogą zostać całkowicie usunięci z sieci.

Szczegóły kar za cięcie różnią się w zależności od blockchainów i są określone w zasadach protokołu.

Nagradzając uczciwych walidatorów zachętami i karząc nieuczciwych aktorów, sieci blockchain wykorzystują zasady teorii gier do skutecznego i autonomicznego utrzymywania integralności swoich informacji. Pozwala to blockchainom na wykorzystanie zdefiniowanych zasad do autonomicznego zabezpieczania zapisów bez potrzeby pośrednich instytucji.

Opłaty za gaz opierają się na podstawowej koncepcji ekonomicznej podaży i popytu. 

W przypadku blockchaina podaż to całkowita moc obliczeniowa walidatorów w sieci, a popyt to całkowita moc obliczeniowa wymagana do wykonania transakcji zgłoszonych przez użytkowników sieci. 

Wracając do przykładu samochodu, podaż to ilość benzyny przechowywanej w zbiornikach stacji benzynowej, a popyt to ilość benzyny, którą klienci stacji chcą kupić. Cena gazu jest ustalana w celu maksymalizacji zysków dla walidatorów / górników sieci.​a użytkownicy gotowi zapłacić więcej za gaz mogą mieć swoje transakcje przetwarzane szybciej.

Opłaty za gaz są zazwyczaj aktualizowane w czasie rzeczywistym w oparciu o bieżące zapotrzebowanie sieci. W zależności od ich potrzeb i możliwości, użytkownicy mogą ręcznie dostosować swoją ofertę opłat, aby wybrać między szybszym, ale droższym rozliczeniem a wolniejszym, ale tańszym rozliczeniem. 

Przed aktualizacją Londynu Ethereum w sierpniu 2021 roku, opłata za gaz była obliczana na podstawie dwóch czynników:

• Cena gazu: Cena, którą użytkownik decyduje się zapłacić za każdą jednostkę gazu. Można to traktować jako ustalanie ceny, którą jesteś gotów zapłacić za jednostkę paliwa.
   
• Limit gazu: Jest to ustalane przez użytkownika i określa maksymalną ilość gazu, która może być użyta do wykonania określonej funkcji. Można to traktować jako maksymalną liczbę galonów paliwa, które kierowca jest gotów kupić.

Pomnożenie tych dwóch składników, Cena gazu x Limit gazu, dało maksymalną opłatę za gaz, jaką użytkownik może zapłacić za wykonanie transakcji. 

Po wprowadzeniu EIP-1559, który ma na celu uczynienie opłat za gaz bardziej przewidywalnymi, opłaty za gaz są obliczane na podstawie nowego wzoru: 

Limit gazu x (Opłata podstawowa + Opłata priorytetowa (Napiwek)). 

Zamiast użytkowników ustalających koszt opłat za gaz, sieć Ethereum teraz wdraża opłatę podstawową, która automatycznie dostosowuje się na blok w zależności od zapotrzebowania użytkowników, jednocześnie określając najniższą możliwą cenę, jaką użytkownik musi zapłacić, aby jego transakcje zostały przetworzone.

Po zapłaceniu opłaty za gaz, kwota opłaty podstawowej ETH jest na stałe usuwana (spalana) z obiegu. Aktualizacja pozwala również użytkownikom na napiwki dla walidatorów (dołączenie opłaty priorytetowej) według ich uznania, aby ich transakcje były przetwarzane szybciej.

W scenariuszu, w którym użytkownik ustawia limit gazu zbyt wysoko, sieć automatycznie zwróci mu różnicę po przetworzeniu jego transakcji.

Opłaty za gaz Ethereum są płacone w małych nominałach kryptowaluty ETH, natywnej dla blockchaina Ethereum. Te mniejsze jednostki ETH nazywane są GWEI, gdzie jeden GWEI jest równy jednej miliardowej ETH (lub 0.000000001 ETH). 

Narzędzia online, takie jak tracker gazu Ethereum Etherscan, pozwalają użytkownikom sprawdzić średnie ceny gazu Ethereum w dowolnym momencie, aby zobaczyć, ile mogą potrzebować zapłacić za daną transakcję.

Minimalny limit gazu wynoszący 21 000 GWEI jest zazwyczaj wymagany do przetwarzania transakcji na Ethereum. Oferowanie poniżej tej kwoty (lub podanej minimalnej kwoty wymaganej do przeprowadzenia obliczeń) spowoduje nieudane transakcje, chociaż walidator sieci nadal pobierze opłatę.

Opłaty za gaz stworzyły znaczną barierę wejścia dla wielu użytkowników blockchaina, a zwłaszcza kolekcjonerów NFT. 

Użytkownicy NFT na Krakenie płacą opłaty za gaz tylko podczas przenoszenia NFT na lub z platformy. Transakcje realizowane na Kraken NFT nie wiążą się z nieprzewidywalną opłatą za gaz, niezależnie od tego, czy kupujesz, czy sprzedajesz.

Eliminacja opłat za gaz usuwa stres związany z handlem NFT, co oznacza, że możesz budować swoją wymarzoną kolekcję bez obaw o nieoczekiwane koszty.

Odkrywaj, kuratoruj i zabezpieczaj swoją kolekcję NFT — bez opłat za gaz — na rynku NFT Kraken.

Sieć staje się zatłoczona, gdy użytkownicy przesyłają więcej transakcji. Gdy walidatorzy mają więcej transakcji do przetworzenia, koszty mają tendencję do wzrostu. 

Przeciwieństwo jest również prawdziwe: W momentach, gdy popyt na usługi blockchaina spada lub liczba dostępnych walidatorów wzrasta, średnia cena gazu ma tendencję do spadku.

Popyt na projekty oparte na NFT, takie jak CryptoKitties, Stoner Cats i Otherdeed for Otherside od Yuga Labs, w przeszłości doprowadził do ekstremalnych poziomów cen gazu w sieci Ethereum. Wśród tych szaleństw koszt gazu przekroczył 10 000 dolarów i znacznie przewyższył koszt samych NFT.

Dodatkowo, te skoki aktywności sieci spowodowały znaczne opóźnienia w rozliczaniu transakcji w innych typach aplikacji (DeFi, play-to-earn i innych) w sieci, pozostawiając wielu wątpiących, czy ich transakcje kiedykolwiek zostaną przetworzone.