以太坊网络拥堵的四个原因和两个解决方向

最近，一位小白用户向我求助：“我的ETH转了2天都没成功，是不是钱太少，交易所不收?”好奇之下，我点开了他的转账详情，很快便发现了问题。不是转账金额太少，而是矿工费太低，矿工不愿意「接单」，交易始终处于「未打包」状态。

(转账详情)

上图可见，Gas费用仅0.000021ETH，本来就已经低于正常Gas 水平;更何况目前以太坊网络拥堵状况愈发严重，更不会有矿工进行打包。

举个更形象的例子，在高峰期叫滴滴原来要100块钱，你不仅不加价，还只愿意出 50块钱，司机接单的可能性微乎其微。

通过这件事，我也意识到，很多人对以太坊网络目前的运行情况并不了解，就连最基本的Gas设置也一头雾水。

下面，我将通过一篇文章，帮助大家详细了解以太坊网络的 Gas 费用及其计算方法。另外也将分析目前网络的拥堵情况及其成因。

一、90%的Gas费被交易所“劫走”

Gas，中文译名「燃气」，是以太坊网络运行的燃料。

目前，以太坊网络通过以太坊虚拟机(EVM)运行，要想在 EVM 中运行指令——无论是转账、存储或者是执行智能合约，都需要消耗燃料，用 ETH 支付。

值得注意的是，这里的命令操作，其实是通过运行节点的矿工来进行的，交易必须由矿工打包才能广播到全网。因此 Gas 可以看作是给矿工的佣金，Imtoken 钱包这种工具也会直接将 Gas 费用标注为「矿工费」。

Gas 费用由两部分组成：Gas limit * Gas Price。

Gas limit ，即用户愿意为执行某个操作或确认交易支付的最大 Gas 量，至于花费这些 Gas 量是否能完成工作是不确定的，一般默认情况最少 21000 。

Gas Price，指的是 Gwei 的数量，是指用户愿意花费于每个 Gas 单位的价钱;决定交易被打包的优先级，一般根据自己的数据量和合约内容估计填写。

听到这里，很多人一头雾水，划重点：Gas 费用=Gas limit * Gas Price;其中 Gas limit 默认 21000.Gas Price 主要决定了你的 Gas 费用和交易打包的优先级。

通常，用户转账设置的 Gas Price 一般在 10 -20 Gwei。比这一范围小，矿工不会优先处理，交易始终处于「未打包」状态(前述案例);超过这一范围，矿工优先处理，短则几分钟即可完成转账。

既然 Gas 费可以明确算出来，那么，平常转账中交易所的要收取的 Gas费用是否合理呢?下图是我在某交易所转账详情表：

通过上图可以发现，交易所给我选择了 Gas Price=32 gwei ，因此交易被优先打包，转账速度很快。

实际上，整个交易的Gas费只有0.000672ETH，但交易所收费是0.005ETH(有的是 0.01 ETH)。换句话说，接近90%的费用被交易所“劫走”，这也是目前业内常态。

举这个案例，是为了让大家更直观地感受 Gas 费用，并试着自己独立计算，少做冤大头。

二、网络堵塞，所以Gas上涨

上个案例中的交易打包失败，在近期很常见。

最近我在钱包中进行ETH转账时，也遭遇了类似的情况。当时系统还给出温馨提示：Gas price太低了，最好大于17gwei 。于是我给了20gwei ，但依然没有成功，最后只能加价到40 gwei 才转账成功。

而这种情况，在去年是很罕见的。整个2019年，Gas price基本维持在10-20gwei 。

但到了今年，根据etherscan数据，从年初开始，Gas price逐渐上升。特别是最近两个月，Gas price始终居高不下，维持在30gwei 以上。

(过去一年 Gas price 变化)

ethgasstation.info 数据则显示，过去 24 小时，超过 80% 的交易支付 Gas price 在 20-55 gwei之间。

正因如此，以太坊网络Gas费用也处于上升趋势中。从年初至今，Gas 费用上涨近300%。其中，3月12日、3月13日大跌时，Gas price 一度达到 80 gwei 左右，Gas 费用也达到 5000 ETH。

(今年以太坊网络费用走势)

造成 Gas 费用上涨的根本原因，是以太坊网络利用率不断升高，处于严重的拥堵状态。

Etherscan 数据显示，以太坊网络利用率已经从年初的不到 60% 上升至 90% 以上;特别是近两个月，始终维持在 95% 左右。

(以太坊网络利用率)

网络利用率的上升，也就意味着剩余可利用空间的下降。在空间有限的情况下，对矿工而言，首先会选择打包那些高 Gas 费用的交易，一些低 Gas 的交易就只能等待。过去三天，以太坊网络中未处理交易始终维持在 8-10 万笔。

(以太坊网络未处理交易)

大量的未处理交易堆积在前，后来者要不然提高 Gas 费用获得优先打包权，要不然就乖乖排队。

对于投资者而言，为了不错过时机，一般选择提高 Gas 费插队。但这也“坑”了在以太坊进行开发的团队，不断增长的 Gas 费用和拥堵的网络，提高了他们的研发成本。

三、交易量上涨，所以网络堵塞

为什么以太坊网络会如此拥挤?因为以太坊交易量在不断上涨。

Etherscan 数据显示，从今年年初至今，以太坊日交易量不断走高，涨幅接近一倍。如下所示：

(以太坊网络交易量)

而促成交易量不断上涨的推手，则来自四个方面。

1. 看涨买币，交易活跃

今年对以太坊而言，有一个重大的利好：Eth2.0 阶段零信标链即将正式上线。

按照开发团队年初的预期，今年第二季度有望问世。虽然按照以太坊一贯的调性，能否如期上线仍是一个未知数，但这并不妨碍投资者对以太坊的看好情绪。

特别是随着 Eth 2.0 多客户端测试网「Witti」成功上线以及阶段 1 等工作取得进展，这种看涨情绪更是被转化成实实在在的购买力。

今年以来，ETH/USDT 累计上涨接近 90%，ETH/BTC 累计上涨接近 40%。

Glassnode 的链上数据显示，目前有 4000 万个地址拥有 ETH，而今年初只有只有不到 3000 万个，涨幅超过 30%;过去两年，ETH 非零地址数量更是以近乎直线的趋势上涨。

(非零ETH地址数量激增)

随着 ETH2.0 的问世，更多的投资者试图囤积 ETH 参与其 POS 挖矿(需质押 32 个ETH)。我所在的以太坊社群，就有不少人买币之后转到自己的钱包，静待即将到来的 ETH2.0.

2. USDT 满足了最多的支付需求

很多人戏称，USDT 是目前以太坊网络最大的应用，事实也确实如此。

ethgasstation.info  数据显示，过去 25 天，USDT 是以太坊网络上 GAS 费用的最大贡献者，累计花费超过 1 万个 ETH，远超其他应用。

只不过，相比第一季度，第二季度的 USDT 活跃度更高，背后的根源在于套利需求。

Odaily星球日报此前也有报道，国外买家在第二季度开始囤币(BTC)，这也导致 BTC/USD 先涨，USDT 与 USD 之间存在正溢价，套利盘进入购买 USDT，于是 USDT 增发。

仅仅过去两个月，USDT 增发了 33  亿美元，单月(四月)最大增发 18 亿美元，创下新的历史记录。其中，有 15 亿美元的 USDT 是在以太坊上发行的。不断增发的 USDT ，在市场中进行套利交易，也带动以太坊网络走向拥堵。

3. 旁氏骗局的兴盛

5 月 23 日，The Block 曾发表分析文章称，庞氏骗局和金字塔计划是现在以太坊交易费用的最大耗费者之一。

(Gas 消耗情况)

ethgasstation.info 数据显示，MMM、SmartWay Forsage、Million Money 2.0、Easy Club 四个项目对 Gas 费的贡献紧跟 USDT。虽然消耗量远不及 USDT，但也是一笔不小的数字。

而上述几个项目，或多或少都有旁氏骗局的影子，基本套路一致：玩家入金成为会员，邀请其他人入金提升自己的等级和分红，形成金字塔一样的格局。一旦没有新鲜血液进入，游戏即宣告终结，组织者再换个牌子重新割韭菜。

目前市场复苏，此类项目也源源不断的涌现，在此 Odaily星球日报提醒各位读者注意风险。

4. DeFi交易

除了 USDT 以及旁氏骗局，DeFi(去中心化金融)也是交易量上涨的一个重要来源。

3 月 12 日，ETH 价格下跌导致 DeFi 清算激增，曾一度导致网络拥堵。

DeFiPluse 数据显示，312 大跌之后，DeFi 市场活跃度开始回升，链上抵押价值不断上涨，从 5  亿美元上涨至 10 亿美元，涨幅接近超过 100%。

ethgasstation.info 数据显示，IDEX、Kyber 以及 dYdX 位列 Gas 费用的贡献榜前十。

四、说了这么多，以太坊能怎么办?

解决以太坊网络拥堵难题，实现扩容，也是开发者一直努力的方向。

对于扩容，也有两种不同的研究方向。

一种是 Layer1(第一层)，强调单个节点不必并行处理每个操作，这也是分片(sharding)背后的理念，由以太坊V神和其他科研人员所提出。所谓分片，即一个区块链被分成许多不同的“片”，每个“片”都可以独立处理交易。分片一般是指layer1的扩容方案，因为它是在以太坊的基层协议上实现的。ETH2.0 就在阶段一将引入分片。

另外一种是 Layer2(第二层)，即减少链上主网交易，将一些其他操作扩展到链外，让链外互动成为可能，这些互动在需要的时候仍然可以返回到主链。相关设计包括 状态通道(state channels)、Plasma 和 Truebit。

关于 Layer 1 以及 Layer 2 的详细了解，推荐阅读《还在纠结Layer1、Layer2?》。

虽然方向不一样，但最终殊途同归。特别是近期，V 神也公开表示，Layer 2 扩展初步部署“基本”成功，剩下的是细化完善和部署。