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以太坊的伦敦硬分叉已在2021年8月5日正式上线。

背景介绍

伦敦硬分叉最重要的特点是，它启用了EIP-1559，这次升级从根本上改变了以太坊的气体机制。气体机制的改变对每位以太坊爱好者都有影响，它改变了以太坊用户支付所需的交易费用和挖掘者的收入——采矿费用。

Wait！什么是气体？

交易气体这个概念在以太坊中一直存在，它的存在能够防止用户滥用网络。由于完整的以太坊节点必须执行所有的交易，而交易可能包含任意的逻辑，如果没有气体，恶意的用户可以通过执行复杂的无意义的操作来浪费网络的时间，从而堵塞网络。

此外，即使是合法的交易，支付的气体价值也被用来帮助优先考虑哪些交易被纳入区块，以此在用户的交易价值和支付的气体成本之间建立一个市场平衡。

有什么变化？

在伦敦硬分叉之前，以太坊的每个区块有1500万个气体的硬性限制，以太坊矿工被奖励所有被挖掘的区块中的气体费用。

对于区块来说，一直是满的，在需求量大的时候，天然气体价格可以飙升几个数量级。这些飙升的天然气价格对于解决网络交通拥堵来说，作用不大，所以EIP-1559的主要目标之一就是解决这一问题。

EIP-1559将天然气费分为两部分。

首先，“基本费用”是通过算法设定的，每个区块的费用都来自于之前区块的属性。

第二，是给矿工的“小费”，作为激励他们将交易纳入更高的优先级。

用来支付“基本费用”的以太币被燃烧掉了，而“小费”中的以太币则被作为奖励送给矿工。

题外话：要确定矿工的报酬并不是像“小费”那样简单。EIP-1559中描述提到的是 "有效气体小费"，如果用户指定的最大费用不包括基本费用和小费，那么小费可以小于指定的小费，其中一些小费被烧掉。

我们都知道EIP-1559之所以引起大多数人注意的愿意在于，它为以太坊引入了一个新的通缩紧缩机制。

此外，以前网络中的1500万的硬气体限制已经消失，气体限制和基本费用现在是联系在一起的，允许区块明显变大并在短时间内容纳更多的交易。为什么说短时间？因为在任何时候维持更大的区块，在经济成本上都会迅速变得难以承受。

接下来，我们将先看看燃烧的基本费用对未来的影响，随后，一起看看新的气体机制是如何影响新的以太坊区块的组成。

方法论

下面的图表是毛球科技根据从无界网络收集的数据每小时自动生成的，它们包含从2021年8月1日到撰写文章时的数据，并将在本月底停止更新。

分析

燃烧

让我们来看看每个区块有多少以太币被烧毁，以及转化为美元的价值为多少。

图1.每小时气体值

图2.花费的气体总值

为了生成这些图表，需要为每个区块计算了两件事：

1. 用以太币支付的气体费用总额，即该区块的基本价格乘以该区块使用的气体总量。

2. 以太币支付给矿工的气体费用总额，即所有交易的 "有效气体价格 "之和。

然后，将每个小时的这些数值相加，再分别乘以不同的去中心化交易所中与美元挂钩的稳定币的以太币平均交易量加权价格，从而计算出以美元为计量的价值，也为支付给矿工的价值。

图3.花费的气体比率

虽然在图1图表中表示得相当清楚，但是我们在图3中可以看到，就平均而言，矿工赚取的汽油费只有过去的20%左右。在我们为矿工感到太糟糕之前，让我们一起看看EIP-1559对以原始美元计算的挖矿收入有什么影响（因为EIP-1559的通缩性质似乎已经引发了以太币的牛市）。

上面计算的是以太坊矿工收入（包括交易费和区块奖励，但不包括叔块奖励）乘以以太币每小时的平均价格（以美元计算）。因此，我们其实可以看到，尽管交易费用减少了，但是矿工的收入实际上是稳定增加的。

所以这是通货紧缩？

需要明确的一点是不会那么快。EIP-1559引发了通货紧缩的机制，正如在上面看到的，现在每天都有大量的以太币被燃烧掉，但交易费只是其中的一半。

除了交易费之外，矿工们每个区块都会得到2个以太币的奖励（暂时不考虑叔块奖励），这一直都让交易费相形见绌，并将继续成为一种通货膨胀的潜在因素。

图4.矿工奖励比例

图5.ETH供应

现在，对于持有以太币的人来说，上面的图片可能看起来有点可怕，但是，重要的是要记住，以太币的产生目前是固定的，所以每个区块贡献的通货膨胀率都是按比例缩小的。

由于以太币的总体供应量为1.17亿（在写本文的时候），以太币的年度铸币量使通货膨胀率保持在5%左右，并还在下降。

图6.ETH通货膨胀率

图6假设一个固定的区块链奖励为2 ETH，其实供应量为17mm ETH，并计算了4个小时内的年化通货膨胀率。

如前所述，这个有点简化，因为它没有考虑到区块链会产生零碎的奖励，也没有考虑到可能发生的其他以太币的燃烧。不过，它还是说明了与EIP-1559相关的燃烧正在以一种有意义的方式影响着通货膨胀率。

超越燃烧

正如毛球科技在介绍中提到的，新的基本费用燃烧机制已经主导了有关EIP-1559的新闻，但这并不是EIP-1559引入的唯一重大变化，还有区块组成的变化。

在伦敦分叉上线后的星期五，V神发出了这条推文，显示了区块相对于研究预测的饱满程度，尝试重现V神的图，看看是否能找到任何额外的见解。

图7.V神绘制的1296000-12969500区块利用率

图8.无界公司尝试绘制的1296000-12969500区块利用率

图8为重现V神的原始图表，可以看出对区块利用率的解释和V神所描述的一致。这个图表的生成是根据将每个区块使用的气体总量除以其气体上限来计算每个区块的利用率的。

然后，把这些利用率分成50个宽度相同的柱状图（在0%和100%的利用率之间），并绘制成图8。

我们都知道，历史上以太坊的区块都是满的，但是有多满？V神挑选的这组区块是典型的，还是随机分布的？

为了更好的了解，重新计算了区块利用率，分成几个柱状图（注意：不是像以前那样均匀分布），并在每个小时对分布情况进行采样。

图9.区块饱满度随时间变化

根据图9所展示，可以看出结果是相当明显和惊人的。在伦敦硬分叉之前，几乎每个区块都在99%至100%之间，对于那些不怎么满的区块，几乎总是至少有90%是满的。

在硬分叉之后，我们看到分布发生了巨大的变化，就像V神的图一样，我们看到很多（虽然不是大多数）块几乎完全满了（99%-100%），比以前更清楚的是，部分满区块实际上是常见的情况。大约一般的区块利用率低于50%，一半的区块的利用率超过了50%。

区块中经常有可用的空间，这意味着用户知道，如果他们支付计算的交易费用，他们的交易很有可能进入一个区块。

这里需要考虑一个问题，如果区块不再那么接近满员，那么我们是一定在浪费网络资源，导致整个网路吞吐量下降，这是非常糟糕的吗？

图10.每个区块使用的气体

图10绘制的是1小时的气体使用量和气体极限的平均值，以及使用的气体周围的一个标准偏差。

非常清楚的是，尽管天然气使用量的变化大大增加，但平均天然气使用量一直相对稳定，在EIP-1559之前，接近固定的1500万大关。

因此，我们已经确定，通常情况下，现在区块中还有更多的空间，总的用气量基本上不受影响（所以网络吞吐量应该是非常相似的）。但是，EIP-1559对天然气价格有什么影响，用户实际需要支付什么来让他们的交易被网络处理？

图11.每笔交易的平均气体价格

是与天然气使用量相同的分析，1小时的平均交易天然气价格的平均值，用灰色包围该小时的标准差。

而且，与天然气使用量非常相似，我们看到平均天然气价格实际上没有发生什么变化。看起来可能会有一点变化，但不是很大，实际价格非常相似。

在本文结束之前，让我们一起快速来看一下自伦敦硬分叉已来，总的总难度发生了什么。

一般来说，网络中的哈希值越多，区块难度就越大，所以如果我们看到区块难度增加或减少，这反映了矿工的数量。如果区块难度下降，那么我们可以推断出EIP-1559带来的采矿利润下降导致矿工退出。由于区块难度是通过算法移动的，所以我们不会对数据进行任何总结性的平滑处理。

图12.区块难度

因此，就像我们所看的许多其他指标一样，自伦敦硬分叉以来，区块难度没有发生很大的变化。如果EIP-1559吓跑了矿工，这似乎并没有反映在网络的哈希值下降上。

结论

基于上述情况，看起来EIP-1559是一个巨大的成功! 现在大多数区块中都有空间容纳更多的交易，网络的整体吞吐量和每笔交易的平均成本都相对没有受到影响。最后，利润率的下降似乎并没有吓跑任何相当一部分矿工。结合这一点和通货紧缩的压力，EIP-1559似乎是以太坊社区的一个伟大的胜利!