Filecoin网络的Gas费用详解

今天我们来了解如何核算Gas费，从矿工的角度看如何支付Gas费比较合适，避免转账失败或迟到账的情况。

如今，Filecoin网络中信息数量超过100万，这是导致网络数量拥堵的直接原因，本质是Filecoin网络TPS的不足，每个区块只能够打包完成几百笔信息，间接影响了BlockGasLimit。

举个简单的例子，如果一个BlockGasLimit只能容纳100箱子，而市场上的5个矿工分别有10,20,30,40,50个箱子需要打包运输，因区块只能打包不超过100的数量，那么这个区块只能装（10+20+30+40）或者（40+50）。目前Filecoin当前就面临这样的困境。

那么是否通过技术手段提升区块的容纳量呢？但目前很难实现，这点需要从安全性和经济收益说起。

安全性：众所周知所有区块链项目都遵循“蒙代尔不可能三角定律”：效率、安全性和“去中心化”无法同时实现。以目前的技术水平，升级其中一个指标就不可避免的牺牲其他两个指标。假如提高TPS，很多数据不能及时上传的话，会逐步削弱去中心化的性能，在影响去中心化的同时也影响着网络的共识和安全性。

经济收益：若提高区块链的容纳量，就会导致很多信息延迟上传，出现空块或者孤块的概率就高，直接影响矿工收益。即便是延长区块时间，Filecoin网络原本每日2880高度，减少每日产块无疑是减少区块奖励。所以从经济收益角度上看，扩大容纳量会降低矿工的收益。

综合安全性和经济性，目前很难有行之有效的策略降低Gas费。官方接下来FIP-08提案的解决方法是聚合提交PreCommitSector消息，通过合并消息降低网络拥堵，减少Gas消耗；还有一种提高TPS但是不失安全性的方式，即是扩容区块，从而实现BlockGasLimit上限的提升，同时提高矿工硬件的性能，继续投入新的硬件，这种方式对矿工来说不太友好。

Gas费=基本燃烧费（BaseToBurn）+小费（MinerFee）+超额燃烧费（OverEstimateToBurn）

目前官方团队并不倡议大家使用过高的Gas费，所以会对超额部分作出惩罚，即超额燃烧费。

小费（MinerFee）

当BaseFee+GasPremium>GasFeeCap，MinerFee=GasLimit*（GasFeeCap-BaseFee）

当BaseFee+GasPremium≤GasFeeCap，MinerFee=GasLimit*GasPremium

BaseFee、GasPremium和GasFeeCap分别是三种费率，BaseFee针对基本燃烧费，GasPremium针对小费费率，GasFeeCap针对总的支付费率。官方对小费设定了一个参数，主要是为了让GasFeeCap与两者的关系BaseFee+GasPremium，尽可能地支付更少的小费。

目前按市场上的消息小费都是BaseFee+GasPremium≤GasFeeCap，即是MinerFee=GasLimit*GasPremium

基本燃烧费（BaseToBurn）

我们都知道BaseToBurn=BaseFee*GasUsed。

超额燃烧费（OverEstimateToBurn）

对于超额燃烧费Filecoin为gas设定了一个指标Over，主要是为了避免使用过高的Gas费，其中Over=GasLimit-11/10*GasUsed。

根据之前文章的内容可知，整理后，我们需要得知GasLimit/GasUsed的范围。

以上图二的数据为例，先求得GasLimit/GasUsed=439951486/352018389=1.24979688490081，符合图三条件，代入Over求得超额燃烧费。

代入以上求出的OverEstimateToBurn和BaseToBurn，BurnFee=OverEstimateToBurn+BaseToBurn=0.0515588402332158+1.37788616484047=1.4294450050FIL，即是图二的BurnFee费用。

所以实际总支付的Gas费为OverEstimateToBurn+BaseToBurn+MinerFee，多余的部分会被退回去。

如何设定费用能驱动矿工打包？

矿工打包两个主要步骤：检查GasFeeCap是否比目前BaseFee大，以及GasPremium是否足够大。

GasFeeCap是否比目前BaseFee大。因为GasFeeCap是用户能支付的最大费率，假如费率过低会三倍惩罚矿工。例如，本来一笔转账用户需要支付10元，但是用户填写了最大能支付9元，但是矿工由于忽略打包完成了，差额1元需要矿工支付，同时还要额外2倍惩罚，即2元，所以总的来说差额部分会对矿工造成三倍惩罚（3元）。因为现在一天信息超过百万条，矿工有可能会因为忽略了这一点造成严重的FIL惩罚。

确保了信息可以打包后，矿工需要权衡自己的利益是否最大？

GasPremium是否足够大。这块主要是涉及矿工的利益，GasPremium越大矿工获得手续费会较多（当BaseFee+GasPremium≤GasFeeCap时），因为MinerFee=GasLimit*GasPremium，即使矿工获得利益最大。否则就会如图二的数据，GasFeeCap为19.57nanoFIL很大，但是GasPremium为1attoFIL，实际给到矿工的利益很小，市场行为就会延后打包。

所以用户需要快速转账时，需要先确保GasFeeCap是否比BaseFee大，以及GasPremium是否足够大，这样才能确保转账被即使执行。

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