什么是区块链矿工费?

作者: Kraken Learn team
8 分钟
2023年2月21日

燃气费摘要

燃气费是指某些区块链协议用户在每次希望在区块链上执行功能时支付给网络验证者的费用的常用术语。

燃气作为网络验证者准确记录交易和诚实维护协议的激励。

虽然以太坊Polygon使用“燃气费”这个术语,但其他区块链如Solana比特币使用“交易费”这个术语。“燃气”这个词源于费用与维持车辆运行的燃料的相似性。

燃气费常常让区块链用户感到意外。在非托管服务中,交易直接在区块链上进行,燃气费可能在一分钟内变得极其不可预测。在托管平台上——例如Kraken NFT——交易在区块链网络之外进行,只要NFT保持在平台上,不可预测的燃气费就会被消除。

区块链燃气费解释

在区块链上直接执行的任何活动,从执行智能合约到购买非同质化代币 (NFT),都需要计算能力来处理和完成。

网络验证者是一组分布式的个人,他们运行专门的计算机程序来验证区块链交易,提供这种计算能力。验证者购买、运行和维护自己的设备,以确保区块链网络的安全性和准确性。 

燃气费通过将价值从需要区块链网络服务的人转移到提供执行所需计算能力的人,发挥着重要作用。燃气费激励验证者准确处理交易并维护区块链账本的安全性。

网络激励、成本和惩罚

激励措施

工作量证明 (PoW)的区块链上,如以太坊,燃气费由最终用户支付给矿工以验证他们的交易。矿工使用专门的计算设备竞争,生成称为哈希的随机代码。第一个能够随机生成以相同数量的零(或更多)开头的加密哈希的矿工被宣布为赢家。

成功的矿工可以将待处理的交易填入新区块。这使矿工获得从区块奖励和与这些交易相关的任何费用中分配的新创建的加密货币。

在使用权益证明 (PoS)共识机制的区块链协议中,燃气费也很重要,例如以太坊的下一次演变以太坊 2.0。在这些区块链上,燃气费用奖励那些首先将一定数量的加密货币提交到网络的验证者,以便被选中验证新交易。 

锁定更多币的人可以运行更多的验证者,使他们比那些提交更少币的人更有可能被选中验证新交易。然而,协议层面的一些程序性随机性意味着这并不是保证的,拥有更少币的验证者仍然可以被选中验证交易并获得区块奖励。

成本

无论共识算法如何,在区块链网络上验证交易都不是免费的。成本包括专用计算设备和该设备消耗的电力,以及操作这些机器的验证者锁定的财务权益。 

要成为新的基于权益证明的以太坊2.0区块链上的验证者,个人必须质押至少32 ETH。 

处罚

对于在网络规则之外行动的PoS验证者,也可能会发生处罚。通常被称为“削减”,这旨在威慑不良行为者,并可能导致验证者的权益部分或完全被没收。在恶意行为的极端情况下,验证者可以被完全移除出网络。

削减处罚的具体细节在不同的区块链上有所不同,并在协议的规则中定义。

通过奖励诚实的验证者以激励措施并惩罚不诚实的行为者,区块链网络利用博弈论的原则有效且自主地维护其信息的完整性。这使得区块链能够使用预定义的规则自主地保护记录,而无需中介机构。

燃气费用是如何计算和支付的?

燃气费用基于供需关系的基本经济概念。 

在区块链的情况下,供应是网络上验证者的总计算能力,而需求是执行网络用户提交的交易所需的总计算能力。 

回到汽车的例子,供应是加油站储存的汽油量,而需求是加油站顾客想要购买的汽油量。燃气的价格设定是为了最大化网络验证者/矿工的利润。愿意为燃气支付更多的用户可以更快地处理他们的交易。

燃气费用通常根据当前网络需求实时更新。根据用户的需求和手段,用户可以手动调整他们的费用报价,以选择更快但更昂贵的结算或更慢但更便宜的结算。 

在2021年8月以太坊的伦敦升级之前,燃气费用是基于两个因素计算的:

  • 燃气价格:用户选择为每单位燃气支付的价格。你可以把它看作是设定你愿意为每单位燃料支付的价格。
     
  • 燃气限制:这是由用户设定的,决定了执行特定功能所能使用的最大燃气量。你可以把这看作是司机愿意购买的最大燃料加仑数。

将这两个组成部分相乘,燃气价格 x 燃气限制,得出了用户可能为执行交易支付的最大燃气费用。 

在引入EIP-1559之后,该提案旨在使燃气费用更可预测,燃气费用是基于一个新公式计算的: 

燃气限制 x (基础费用 + 优先费用(小费))。 

现在不是用户决定燃气费用,而是以太坊网络实施了一个基础费用,该费用根据用户需求每个区块自动调整,同时还概述了用户必须支付的最低价格,以便处理他们的交易。

一旦支付了燃气费用,基础费用的ETH金额将永久从流通中移除(销毁)。该更新还允许用户根据自己的意愿给验证者小费(附加优先费用),以便更快地处理他们的交易。

在用户设定的燃气限制过高的情况下,网络将在交易处理后自动退还差额。

以太坊的燃气费用以以太坊区块链本地的ETH加密货币的小面额支付。这些较小的ETH单位被称为GWEI,其中一个GWEI等于一个ETH的十亿分之一(或0.000000001 ETH)。 

在线工具如Etherscan的以太坊燃气追踪器允许用户随时检查平均以太坊燃气价格,以查看他们可能需要为特定交易支付多少。

通常需要最低燃气限制为21,000 GWEI才能在以太坊上处理交易。低于此金额(或执行计算所需的最低金额)将导致交易失败,但网络验证者仍会收取费用。

在Kraken NFT上享受零燃气费用的交易。

燃气费用为许多区块链用户,尤其是NFT收藏者,创造了显著的进入障碍。 

Kraken NFT用户仅在将NFT移入或移出平台时支付燃气费用。在Kraken NFT上执行的交易无论是买入还是卖出,都不会产生不可预测的燃气费用。

消除燃气费用使交易NFT的压力减轻,这意味着您可以在没有意外成本担忧的情况下建立梦想收藏。

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网络活动对燃气费用的影响

当用户提交更多交易时,网络会变得拥堵。随着验证者需要处理的交易增多,成本往往会上升。 

反之亦然:当区块链服务的需求减缓或可用验证者的数量增加时,燃气的平均价格往往会下降。

对基于NFT的项目的需求,例如CryptoKitties、Stoner Cats和Yuga Labs的Otherdeed for Otherside,曾将以太坊网络的燃气价格推至极端水平。在这些狂热中,燃气费用超过了$10,000,远远超过了NFT本身的成本。

此外,这些网络活动的激增导致其他类型应用程序(DeFi、玩赚等)上的交易结算显著延迟,许多人质疑他们的交易是否会被处理。