简单总结
移除 SELFDESTRUCT 的 gas 返还,减少 SSTORE 的 gas 返还到一个较低水平,使得返还的量仍然相当大,但不会像现在高到可以被利用的地步。
原因
最初引入 SSTORE 和 SELFDESTRUCT 的 gas 返还是为了鼓励应用开发者写应用时能践行“良好的状态卫生”,清理不再需要的存储槽与合约。但是,结果证明这项技术带来的效率远低于预期,gas 返还还带来多项未预料到的有害后果:
gas 返还导致 GASToken 的出现。GasToken 有益于把 gas 空间从低费用阶段转移到高费用阶段,但它也对网络有坏处,尤其是加剧状态大小膨胀 (由于状态槽被有效用作“电池”来积攒 gas) 和低效地堵塞区块链 gas 使用。
gas 返还加剧区块大小变化。一个区块实际消耗的 gas 量的理论最大值是接近名义上的 gas limit (因为返还会增加同一区块里后面交易的 gas 空间,尽管返还的 gas 最多是该笔交易消耗 gas 的50%)。这一点不是致命的,但影响还是相当不好,特别是返还可以被用来维持比 EIP-1559 使用两倍 gas limit 更长的峰期。
MetaMask即将发布支持EIP-1559的新版本:12 月 23 日消息,MetaMask 官方在社交媒体上发文表示,即将发布支持 EIP-1559 的新版本。据悉,新版本将改进预估 gas 费的精度,更换全新的 UI 界面,并将原有的高级设置选项进行了简化。[2021/12/23 7:58:32]
规范
参数
对于存在 block.number >= FORK_BLOCK 的区块,需要作下列变更。
1. 移除 SELFDESTRUCT 的返还
2. 用 SSTORE_RESET_GAS + ACCESS_LIST_STORAGE_KEY_COST (EIP-2929 + EIP-2930 合力下的 4,800 gas) 取代 SSTORE_CLEARS_SCHEDULE ( EIP-2200 定义的)
3. 把交易后的最大返还 gas 量减少到 gas_used // NEW_MAX_REFUND_QUOTIENT
MetaMask扩展版在Rinkeby测试网上完成其首笔兼容EIP-1559的交易:MetaMask表示,其扩展版在以太坊Rinkeby测试网上完成其首笔兼容EIP-1559的交易,交易哈希值为0x6321a6059fc2b204c606c37c3bf62d294225a6d7c85adb9a2fbcfeb9dc65f33a。移动版在Ropsten完成其首笔兼容EIP-1559的交易,交易哈希为
0xa4a0d866bd1125626d1a400f8f8cc9d58673824ce6dc6a9c0ba38de2e0ebdb2c。[2021/7/15 0:54:18]
原理阐释
EIP-2200 引入了返还的三种情况:
1. 如果原始值是非零,新值是零,添加 SSTORE_CLEARS_SCHEDULE (当前是15,000)的 gas 量到返还计算器
2. 如果原始值是零,当前值是非零,新值为零,添加 SSTORE_SET_GAS - SLOAD_GAS (当前是 19,900) 的 gas 量到返还计算器
3. 如果原始值是非零,当前值是一个不一样的非零值,新值等于原始值,添加 SSTORE_RESET_GAS - SLOAD_GAS (当前是 4,900)的 gas 到返还计算器
0x协议优化与UniswapV3集成的提议ZEIP-88已开启投票:去中心化交易协议0x协议称,其关于「优化与UniswapV3集成以降低相关交易成本」的提议ZEIP-88已开启投票。此次提案中提出了两项更改,一是将UniswapV3Feature合约添加到交易代理(ExchangeProxy),二是在MultiplexFeature上添加了对UniswapV3的支持。[2021/5/26 22:45:38]
在这三种情况里,只有 (1) 会启动 gastoken 且允许区块在执行上消耗超过区块 gas limit 的 gas。(2) 不具有这个特点,因为要获得 19,900 的 gas 返还,同一个存储槽必须在之前从零改为非零,这需要消耗 20,000 gas。无法从一个存储槽获得 gas 并用它来编辑另一个存储槽,意味着它不能被用作 gas token。另外,获得返还需要恢复存储的写入和扩展,使得返还的 gas 不会增加客户端处理区块的工作量。(3) 是相似的:只有当同一个存储槽在之前已经消耗了 5,000 gas 的时候才能获得 4,900 gas 返还。
此 EIP 处理第一种情况。我们可以通过使用一个相似的“配对” 变元来确定在何种条件下 gastoken 是不可用的 (例如,你不可以在一个存储槽里获得比你的输入更多的 gas) ,将每一笔返还映射到同一笔交易的同一个存储槽的前一笔支出。当一个存储槽的原始值是非零值,如果它被改为 0 时,有两个可能性:
V神发推称赞EIP 1559 用户质疑该提案将会损害矿工利益:10月20日消息,今日上午V神发推称,EIP 1559正是当今世界所需要的。对此,有用户表示反对,称应该否决该提议,他表示虽然EIP 1559确实很有趣,但是似乎它会对矿工造成很大的伤害。并认为如果该提议获批将会影响大型矿工和矿业集团继续参与以太坊网络挖矿。目前V神尚未回复。
据悉,EIP 1559由V神于2018年首次提出,预计使以太坊区块链的收费市场更加可预测并缓解拥堵。[2020/10/20]
1. 这可能是存储槽第一次被设置为零。在这种情况下,我们可以把这个时间与 SSTORE_RESET_GAS + ACCESS_LIST_STORAGE_KEY_COST 第一次读取和编辑存储槽的最小开销进行配对。
2. 这可能是存储槽第二次被设置为零或被设置为零后的情况。在这种情况下,我们可以把这个事件与最近一次数值从零改为其他值,且 SSTORE_CLEARS_SCHEDULE 的 gas 从返还中被移除的变元进行配对。
对于第二次或之后的情况,SSTORE_CLEARS_SCHEDULE ?的值是什么并不重要,因为那个 gas 大小的返还是与相同大小的清除返还相匹配的。这就只剩下第一种情况了。为了确保存储槽上消耗的 gas 总量为正,我们需要 SSTORE_CLEARS_SCHEDULE <= SSTORE_RESET_GAS + ACCESS_LIST_STORAGE_KEY_COST。因此,此 EIP 只把 SSTORE_CLEARS_SCHEDULE 减少到那两项开销的总和。
V神:EIP 1559将缓解以太坊当前面临的三大问题 新方案将更易被矿工接受:EIP 1559被认为是以太坊的下一个大手术,对此,以太坊联合创始人V神(Vitalik Buterin)整理了一份常见问题解答对EIP 1559做出详细阐述称,EIP 1559将缓解以太坊当前面临的三大问题:1.交易费用水平的波动性与交易的社会成本之间的不匹配。从直觉上看,这种费用调整机制在短期内看就像是一个固定费用,而从长远来看,它代表着一个上限。在基本上公链会并存的背景下,固定费用可能要比设置一个上限要更好。2.第一价格拍卖机制的效率低下问题。EIP 1559用一个固定价格的销售来代替拍卖(除非在短期内,区块完全填满,直到费用赶上),从而消除了第一价格拍卖机制的低效性,并使费用估算变得非常简单。3.无区块奖励区块链的不稳定性问题。EIP 1559创建了一种类似于永久性区块奖励的机制,从而缓解了仅收费区块链(指没有新区块奖励的区块链)的许多不稳定问题,而无需实际永久发行。
V神表示,新方案将更易被矿工接受。据悉,EIP 1559是旨在改变以太坊费用市场的提议,主要的变动涉及:1.目前1000万 gas限额会被两个数值所取代,一个是“长期平均目标”(1000万),另一个是“每个区块的硬上限”(2000万);2.交易需要支付一个基础费用(BASEFEE,它会被燃烧掉),该费用按区块进行调整,目标是确定一个value值,使得区块gas平均使用量保持在1000万左右。[2020/5/6]
此 EIP 的另一个原因是,清除还未被读取的数据 (通常是“无用”数据) 是不会有净返还的,但清除被读取过的数据 (通常是“有用”数据) 还继续会有净返还。
向后兼容性
返还当前仅在交易执行后应用,因此无法对执行中任何特定可用的调用框架造成影响。因此,清除它们将不会破坏任何代码的执行,尽管它将使得一些应用变得经济上不可行。
Gas token 会变得没有价值。DeFi 套利机器人今天经常不是使用已有的 gas token 方案就是一个定制的,以减少链上的开销,这得益于重写它们的代码以清除对那些不再有用的 gas 存储机制的调用。
然而,完全保留在 new = original = 0 != current ?里的返还,以及保留在其他 nonzero -> zero 情况里的一些返还能确保一些接收 (和值得) 更好的 gas 开销待遇的关键用例能持续获益。例如,zero -> nonzero -> zero 的存储设置模式保持只需消耗大约 100 gas。这些模式包括两个重要实例:
? 反重入锁 (通常在一个子调用开始前从 0 变为 1,当子调用结束时再变回 0)
? ERC20 授权与发送 (当代币转移得到授权,"授权值"会从零变成非零,然后在代币转移过程中恢复到零)
对清除存储激励的影响
对之前关于移除返还的 EIP (EIP-3298 和 EIP-3403) 的批评是这些 EIP 完全消除了把一个值设为零的激励,相当于鼓励用户不要完全清除一个存储槽 (即使他们想这么做),哪怕他们想再次使用该存储槽的几率是最小的。
举一个例子,如果你有一个单位的 ERC20 代币,且你要送出或卖出你的所有余额,你可以只给出 0.999999 个单位,把剩余的留下。如果你想在未来重新放入更多该种代币到同一个账户,你仅需要为 SSTORE 支付 5,000 gas (2,100用于读取 + 2,900用于非零变为非零的设置) 而不是22,100 (20,000 用于零到非零值的设置)。今天,这部分的 gas 会被清除存储获得的 15,000 gas 返还所抵消,因此,如果你有超过 15000 / 17100 = 87.7% 的把握会再使用这个存储槽,你才会有动力这样做;按照 EIP 3298 或 EIP 3403 的设定,抵消激励这部分是不存在的,因此,如果你再次使用该存储槽的可能性是大于 0 的,设为非零值会更好。
对于剩下的 4,800 gas 返还,如果你觉得再次使用某个存储槽的几率大于 4800 / 17100 = 28.1% ,你才有保持该存储槽为非零的动力。这并不是完美的,但它可能高于一般人在清除了他们的全部余额后在同一个地址重新获得同一代币的几率。
gas 返还的上限是所消耗 gas 量的1/5,这意味着这种返还仅够用于增加处理一个区块所需的存储写入操作量最多为25%,限制了利用这个机制进行以存储写入为重点的拒绝服务攻击。
测试用例
EIP-2929 的 gas 开销
注意,“热”和“冷”存储槽之间是有区别的。这个表展示了 EIP-2929 下的值,假定所有变动过的存储槽都已经是“热”状态 (区别是一次性消耗 2,100 gas)。
减少了的返还后
如果通过把 SSTORE_CLEARS_SCHEDULE 从 15,000 变为 4,800 (以及去除 selfdestruct 的返还) ,减少了部分的返还,下面是是一个对比表。
安全考虑
返还对于事务执行时不可见的,因此这不会对事务执行逻辑产生任何影响。
如果我们不计算后来重置回零的零到非零的 SSTORE,在一个区块里执行的最大 gas 消耗量受到 gas limit 的限制。不计算这些事可以的,因为如果这样的 SSTORE 被重置了,存储不会被扩展,客户端实际上不需要调整默克尔树;gas 消耗是可以返还的,但客户端对这些操作码的处理通常也会被取消。如果 new_value = original_value,客户端应该保证不会进行存储写入;这是自以太坊创世以来的一次谨慎优化,但它现在变得更重要了。
来源 |?eips.ethereum.org
作者 | Vitalik Buterin & Martin Swende
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