【区块链】以太坊gas的设计机制

 

gas机制

以太坊中交易的发送，合约的调用及发布，都需要调用EVM虚拟机，在EVM中执行指令时需要消耗gas，执行不同指令所消耗的gas数量也不同，具体指令与gas消耗的对应关系可参考以太坊黄皮书。下面从设计的角度，谈谈自己对gasLimit，gasPrice字段设计的理解。

gas费用的计算

公式：gasUsed*gasPrice = ether(wei)

gas相关字段

以太坊中为每笔交易定义了一个gasLimit字段，该字段主要用于控制单笔交易的gas消耗上限，由交易发起者指定大小。若指令执行的gas消耗大于gasLimit则该次交易请求失败，gas费用不予退还。（起初交易失败是不收取gas费用，后在THE DAO攻击中，有hack利用此漏洞大批量发送无效交易，进行DDOS攻击，后在应分叉中规定：失败的交易同样收取gas费用）

以太坊的每个节点同样存在一个gasLimit字段，用于控制节点处理的gas消耗上限。（gasLimit可以看作是计算量和资产，从用户的角度看gasLimit与最终支付的gas费正相关，更偏向于将gasLimit看作是自己的资产消耗上限；从验证交易的节点角度看gasLimit与自己的evm运行指令个数正相关，更偏向与将gasLimit看作是节点计算量的承受上限）

每笔交易中同样包含gasPrice字段，该字段用于指定gas的价格，与gasUsed相乘计算最终应支付的gas费用，由发起交易的用户指定。

Questions

Question1: 为什么evm要使用gas作为消耗对象，而不是直接使用eth？

由用户发起的交易（包含合约部署、调用，普通转账）所消耗的eth数量，应该由用户自主定义。对于资源消耗较大的交易，通过降低gasPrice即可以降低最终的gas费用。同时，gasLimit也可以有效的保护用户的资产，避免在某次交易中不知情的被扣除大量gas费用。

Question2: 为什么节点也存在gasLimit字段？

节点的gasLimit可以保护节点，节点可以自主的选择合适的交易进行处理，不会轻易收到DDOS攻击。

小结

gasLimit与gasPrice共同决定了gas费用的开销

gasLimit的作用：

1.保护了用户资产和节点系统的安全

2.交易的gas开销，由用户自己确认

参考链接

https://zhuanlan.zhihu.com/p/34960267

http://paper.gavwood.com/