Filecoin项目为什么要消耗Gas

从Gas看懂Filecoin！

Filecoin是一种区块链经济，参与者可以再分布式网络上进行交易，矿工通过在他们挖掘的区块中记录和处理消息来更新网络状态。这里包含了各种各样的消息，例如存储入库，存储交易，正在进行的证明，令牌交易等。

但是，由于链性能、可伸缩性和验证时间所施加的约束条件等，一个区块中可以处理的消息数受到限制。由此，在任何既定时间，网络上只有一个子集的消息才能成为一个区块。

此外，执行消息会消耗网络上的计算和存储资源。在这里，“Gas”开始发挥作用，用以衡量消息消耗的资源。消息消耗的气体直接影响发送者将消息提交到区块链所支付的成本。

并且，一个区块中所有消息的"Gas”总量是有限的。

Gas可以被视为Filecoin区块链的燃料，就像汽车燃料一样。在进行公路旅行之前，驾驶员必须为行驶距离和为山上和下坡引擎供电时消耗的汽油支付相关费用。同样，Filecoin上的消息发送者要为“推动”Filecoin区块链上的消息执行的付费。

Filecoin如何使用Gas

Gas最初是在以太坊区块链上实现的，用于衡量消息消耗的计算和存储资源。这是短语“GasUnit”的起源。从历史上看，在其他区块链中，矿工以本机货币指定GasFee，然后根据消息消耗的天然气量向生产矿工的区块支付优先费用。

但因为网络上的每个节点都必须花费存储和计算资源来验证每个消息并保持网络的一致状，由此，基于特定消息的"gas"使用量，会燃烧一些"gas"以补偿网络，如若不分散这一成本，就会造成激励偏差，因为区块生产的矿工可能会免费包含计算上昂贵的消息，而其他人则会为此付出代价。

BaseFee是以太坊的EIP1559引入的概念。一条消息的BaseFee乘以气体使用量即被“燃烧”。燃烧意味着将其发送到无法使用的地址，并从网络上的流通中删除。它会根据给定时刻对网络带宽的需求进行动态调整。当网络变得拥塞时，它会上升，从而使估值低于网络BaseFee的邮件发件人将保留并等待直到拥塞消除。

BaseFee的变化速率旨在快速增加潜在的DOS攻击，并随着网络变得不那么繁忙而迅速降低。导致网络变得更加拥塞的消息发件人也将通过支付更高的费用来内部化成本，Gas燃烧还会产生缓慢的通缩压力，使所有网络参与者受益。

回到我们的公路旅行类比中，考虑一下汽车中的天然气之类的，以及正常交通中的网络。如果道路拥堵（例如在高峰时段），因为交通堵塞而停停走走，您的汽车将消耗更多的汽油。在这种情况下，可能需要稍等片刻然后再开始旅行。

相同的理论也适用于Filecoin网络：当网络流量拥塞时，Gas费用将变得很高，因此等待稍后再试可能是有意义的。

除了消除一些费用以补偿网络之外，消息发送方还包括针对生产矿工的区块的优先级费用，该费用不受消息消耗的Gas量的束缚。这称为GasPremium，也可以在协议之外进行安排。

Gas实用指南

为了帮助读者更好地了解gas收费机制，以下描述了与Gas相关的概念。这些字段可以由消息发送者设置，但是目前在Lotus中是自动的，我们也欢迎大家来开发更多的工具。

GasLimit：顾名思义，这是对gas数量的限制，即消息发送方可以使用和指定。区块中包含的所有消息的GasLimit之和不得超过BlockGasLimit。这以GasUnit为单位。

GasUsage：是一条消息的执行实际消耗的gas数量和费用。由于，当前协议不知道消息在执行之前将确切消耗多少气体。这以GasUnit为单位。

GasFeeCap：这是指消息发送方愿意为在区块中发送一条消息而支付的最大令牌数量。发送消息时，消息发送者的最低余额必须等于GasFeeCap乘以GasLimit的最低余额，即使并非所有余额都将被消耗掉。这以attoFIL/GasUnit为单位。

GasPremium：优先权费用，它按每单位GasLimit的价格支付给生产区块的矿工。这受GasFeeCap的限制，BaseFee具有更高的优先级。这以attoFIL/GasUnit为单位，并且可以低至1attoFIL/GasUnit。

BaseFee：这是一种网络范围的变量，可以根据前一个tipset集中的所有消息的GasLimit的总和进行动态调整。当总GasLimit超出某个块的GasLimit目标时，它将增加，而当低于此值时，它将减少。这以attoFIL/GasUnit为单位。

消息发送者只需为每个消息指定一个GasFeeCap和GasLimit。随着链上资源的消耗，GasUsage乘以BaseFee将被燃烧。从GasFeeCap减去BaseFee将产生GasPremium。GasPremium乘以GasLimit将作为优先费用进入生产矿工的区块。GasLimit和GasUsage之间的部分差异将作为高估损失而被消耗掉。其余的将返回给消息发送方。

当前，默认实现是矿工基于GasFeeCap/GasLimit选择消息，以在给定GasLimit的情况下最大化其预期收益，当网络拥堵且BaseFee很高时，矿工可以选择对包装进行装箱，从而减少GasLimit总量，以降低BaseFee，但可能以牺牲GasPremium为代价。

未来的工作

Filecoin研究和工程团队正在努力减少不同链上消息的资源消耗，以减少Gas使用量并改善网络性能以增加容量。但是，当前在Filecoin上有一些消息（例如SubmitWindowedPoSt）必须在相对较短的窗口内包含在链中，否则会产生罚款。

为了改善经济结构并为这些类型的消息提供服务质量保证，Filecoin团队正在做更多的工作。Filecoin网络由客户，矿工，开发人员，合作伙伴和令牌持有者组成，Filecoin网络是一个整体，我们大家都将继续合作并将网络发展到更好的方向。