Pengantar: Pada 13 Mei 2024, Vitalik mengusulkan EIP-7706, yang melengkapi model Gas yang ada dengan secara terpisah menghapus perhitungan gas untuk calldata dan menyesuaikan mekanisme penetapan biaya dasar yang mirip dengan gas Blob, sehingga lebih mengurangi biaya operasional Layer 2. Proposal terkait juga perlu ditelusuri kembali ke EIP-4844 yang diusulkan pada Februari 2022, yang terpisah dalam jangka waktu yang cukup lama. Oleh karena itu, dengan memeriksa materi terkait, kami berharap dapat memberikan ringkasan mekanisme Gas Ethereum terbaru untuk memudahkan pemahaman semua orang dengan cepat.

Model Gas Ethereum yang Didukung Saat Ini - EIP-1559 dan EIP-4844

Dalam desain awal, Ethereum mengadopsi mekanisme lelang sederhana untuk menetapkan biaya transaksi, yang mengharuskan pengguna untuk menawar transaksi mereka secara aktif, yaitu menetapkan harga gas. Biasanya, karena biaya transaksi yang dibayarkan oleh pengguna diberikan kepada para penambang, para penambang menentukan urutan pengemasan transaksi berdasarkan prinsip optimalitas ekonomi, sesuai dengan harga penawaran, mengabaikan situasi MEV. Menurut pandangan para pengembang inti saat itu, mekanisme ini menghadapi empat masalah:

Fluktuasi tingkat biaya transaksi tidak sesuai dengan biaya konsensus transaksi: Bagi blockchain dalam keadaan aktif, terdapat permintaan yang cukup untuk pengemasan transaksi, yang berarti bahwa blok dapat dengan mudah terisi, namun hal ini seringkali menyebabkan fluktuasi signifikan dalam biaya keseluruhan. Misalnya, ketika Harga Gas rata-rata adalah 10 Gwei, biaya marjinal yang dikeluarkan oleh jaringan untuk menerima transaksi lain dalam sebuah blok adalah sepuluh kali lebih tinggi daripada ketika Harga Gas rata-rata adalah 1 Gwei, yang tidak dapat diterima.

Keterlambatan yang tidak perlu bagi pengguna: Karena batas keras dari gaslimit untuk setiap blok, ditambah dengan fluktuasi alami dari volume transaksi historis, transaksi seringkali harus menunggu beberapa blok agar dapat dikemas, yang tidak efisien untuk jaringan secara keseluruhan. Tidak ada mekanisme “relaksasi” yang memungkinkan satu blok menjadi lebih besar dan blok berikutnya menjadi lebih kecil untuk memenuhi perbedaan permintaan antara blok-blok.

Pricing yang tidak efisien: Adopsi mekanisme lelang sederhana telah menyebabkan efisiensi rendah dalam penemuan harga yang adil, yang berarti sulit bagi pengguna untuk memberikan harga yang wajar, sehingga seringkali pengguna membayar biaya yang berlebihan.

Blockchain tanpa hadiah blok akan tidak stabil: Ketika membatalkan hadiah blok yang disebabkan oleh pertambangan dan mengadopsi model biaya murni, ini dapat menyebabkan banyak ketidakstabilan, seperti memberikan insentif pertambangan "blok saudari" untuk mencuri biaya transaksi, membuka vektor serangan pertambangan egois yang lebih kuat, dll.

Sampai proposal dan implementasi EIP-1559, ada iterasi pertama dari model Gas. EIP-1559, yang diusulkan oleh Vitalik dan pengembang inti lainnya pada 13 April 2019, diadopsi dalam upgrade London pada 5 Agustus 2021. Mekanisme ini meninggalkan mekanisme lelang dan malah mengadopsi model harga ganda dari Biaya dasar dan Biaya prioritas. Biaya dasar dihitung secara kuantitatif berdasarkan hubungan antara konsumsi gas dalam blok induk dan target gas mengambang dan rekursif melalui model matematis yang telah ditetapkan. Efek intuitifnya adalah bahwa jika penggunaan gas dalam blok sebelumnya melebihi target gas yang telah ditentukan, biaya dasar akan meningkat, dan jika di bawah target gas, biaya dasar akan berkurang. Ini dapat lebih baik mencerminkan penawaran dan permintaan dan membuat prediksi gas yang masuk akal lebih akurat, mencegah Harga Gas yang sangat tinggi karena kesalahan operasi karena perhitungan biaya dasar ditentukan langsung oleh sistem daripada ditentukan secara bebas oleh pengguna. Kode spesifiknya adalah sebagai berikut:

Dapat disimpulkan bahwa ketika parent_gas_used lebih besar dari parent_gas_target, biaya dasar blok saat ini akan dibandingkan dengan biaya dasar blok sebelumnya ditambah dengan nilai offset. Mengenai nilai offset, itu dihitung dengan mengalikan parent_base_fee dengan offset dari total penggunaan gas blok sebelumnya relatif terhadap target gas dan mengambil modulus dengan target gas dan sebuah konstanta, kemudian mengambil nilai maksimum dari hasilnya dan 1. Logikanya mirip secara terbalik.

Selain itu, Biaya Dasar tidak akan lagi dialokasikan sebagai hadiah untuk para penambang tetapi akan langsung dibakar, dengan demikian menjadikan model ekonomi Ethereum dalam keadaan deflasi, yang menguntungkan stabilitas nilai. Di sisi lain, Biaya Prioritas mirip dengan tip yang diberikan oleh pengguna kepada para penambang dan dapat dipatok secara bebas, yang sampai pada tingkat tertentu dapat memungkinkan algoritma penambang disusun ulang.

Seiring berjalannya waktu menuju 2021, perkembangan Rollups secara bertahap mencapai puncaknya. Kita tahu bahwa baik itu OP Rollups atau ZK Rollups, itu menyiratkan kebutuhan untuk mengunggah data bukti tertentu dari data L2 yang terkompresi ke rantai melalui calldata untuk mencapai Ketersediaan Data on-chain, atau untuk diverifikasi secara langsung on-chain. Hal ini menimbulkan biaya gas yang signifikan dalam mempertahankan finalitas L2, yang pada akhirnya diteruskan kepada pengguna. Oleh karena itu, biaya menggunakan sebagian besar protokol L2 tidak sesuai dengan yang diimajinasikan pada saat itu.

Pada saat yang sama, Ethereum juga menghadapi dilema persaingan ruang blok. Kami tahu bahwa setiap blok memiliki Batas Gas, yang berarti bahwa total konsumsi gas dari semua transaksi dalam blok saat ini tidak boleh melebihi nilai ini. Menghitung berdasarkan Batas Gas saat ini 30.000.000, secara teoritis ada batasan 1.875.000 byte, di mana 16 mengacu pada gas yang dikonsumsi per byte calldata yang diproses oleh EVM. Ini mengimplikasikan bahwa ukuran data maksimum yang dapat diakomodasi dalam satu blok adalah sekitar 1,79 MB. Namun, data terkait Rollup yang dihasilkan oleh sequencer L2 biasanya memiliki ukuran data yang lebih besar, yang bersaing dengan konfirmasi transaksi oleh pengguna rantai utama lainnya, menyebabkan penurunan jumlah transaksi yang dapat dikemas ke dalam satu blok, dengan demikian memengaruhi TPS dari rantai utama.

Untuk mengatasi dilema ini, pengembang inti mengusulkan EIP-4844 pada 5 Februari 2022, yang diimplementasikan setelah upgrade Dencun pada kuartal kedua tahun 2024. Usulan ini memperkenalkan tipe transaksi baru yang disebut Transaksi Blob. Berbeda dengan tipe Transaksi tradisional, gagasan inti dari Transaksi Blob melengkapi tipe data baru, yaitu data Blob. Berbeda dengan tipe calldata, data blob tidak dapat diakses langsung oleh EVM tetapi hanya dapat mengakses hashnya, juga dikenal sebagai VersionedHash. Selain itu, dua desain pendamping diperkenalkan. Pertama, dibandingkan dengan transaksi reguler, siklus GC dari transaksi blob lebih pendek, memastikan bahwa data blok tidak menjadi terlalu bengkak. Kedua, data blob memiliki mekanisme Gas asli. Secara keseluruhan, efek yang disajikan mirip dengan EIP-1559, tetapi model matematika memilih fungsi eksponensial alami, yang berperforma lebih baik dalam stabilitas ketika berurusan dengan fluktuasi dalam volume transaksi. Hal ini karena kemiringan fungsi eksponensial alami juga merupakan fungsi eksponensial alami, yang berarti bahwa terlepas dari keadaan volume transaksi jaringan, ketika volume transaksi meningkat dengan cepat, biaya dasar gas blob mencerminkan lebih sepenuhnya, secara efektif membatasi aktivitas transaksi. Selain itu, fungsi ini memiliki karakteristik penting di mana nilai fungsi adalah 1 ketika absisnya adalah 0.

base_fee_per_blob_gas = MIN_BASE_FEE_PER_BLOB_GAS e*(gas_blob_berlebihan / FRAKSI_PEMBARUAN_BIAYA_DASAR_BLOB)

Di mana MIN_BASE_FEE_PER_BLOB_GAS dan BLOB_BASE_FEE_UPDATE_FRACTION adalah dua konstanta, dan excess_blob_gas ditentukan oleh selisih antara total konsumsi blob gas dalam blok induk dan konstanta TARGET_BLOB_GAS_PER_BLOCK. Ketika total konsumsi blob gas melebihi nilai target, yaitu selisih positif, e**(excess_blob_gas / BLOB_BASE_FEE_UPDATE_FRACTION) lebih besar dari 1, dan base_fee_per_blob_gas meningkat, jika tidak, maka berkurang.

Ini memungkinkan eksekusi dengan biaya rendah dalam skenario di mana hanya kemampuan konsensus Ethereum diinginkan untuk menyimpan data skala besar untuk memastikan ketersediaan, tanpa memonopoli kapasitas pengemasan transaksi blok. Mengambil pengepakan Rollup sebagai contoh, informasi kritis L2 dapat dienkapsulasi ke dalam data blob melalui transaksi blob, dan logika untuk verifikasi on-chain dapat diimplementasikan di EVM melalui desain yang canggih menggunakan versionedHash.

Perlu dicatat bahwa pengaturan saat ini dari TARGET_BLOB_GAS_PER_BLOCK dan MAX_BLOB_GAS_PER_BLOCK memberlakukan batasan pada mainnet, yaitu target pemrosesan rata-rata 3 blob (0,375 MB) per blok dan batas maksimum 6 blob (0,75 MB) per blok. Batasan awal ini bertujuan untuk meminimalkan tekanan EIP pada jaringan, dan diharapkan akan ditingkatkan dalam upgrade masa depan saat jaringan menunjukkan keandalan di bawah blok yang lebih besar.

Pemurnian Model Konsumsi Gas untuk Lingkungan Eksekusi - EIP-7706

Setelah menjelaskan model Gas Ethereum saat ini, mari kita lihat tujuan dan detail implementasi proposal EIP-7706. Proposal ini diperkenalkan oleh Vitalik pada 13 Mei 2024. Mirip dengan data Blob, proposal ini memisahkan model Gas untuk bidang data khusus lainnya, yaitu calldata, dan mengoptimalkan logika implementasi kode yang sesuai.

Pada dasarnya, logika perhitungan biaya dasar untuk calldata sama dengan biaya dasar untuk data blob dalam EIP-4844, keduanya menggunakan fungsi eksponensial untuk menghitung faktor penskalaan bagi biaya dasar saat ini berdasarkan deviasi antara nilai konsumsi gas aktual dalam blok induk dan nilai target.

Perlu dicatat desain parameter baru, LIMIT_TARGET_RATIOS=[2,2,4], di mana LIMIT_TARGET_RATIOS[0] mewakili rasio target Gas untuk operasi eksekusi, LIMIT_TARGET_RATIOS[1] mewakili rasio target Gas untuk data Blob, dan LIMIT_TARGET_RATIOS[2] mewakili rasio target Gas untuk calldata. Vektor ini digunakan untuk menghitung nilai target gas untuk tiga jenis gas dalam blok induk, menggunakan LIMIT_TARGET_RATIOS untuk pembagian bilangan bulat pada batas gas sebagai berikut:

Logika pengaturan untuk batas gas adalah sebagai berikut:

gas_limits[0] harus mengikuti rumus penyesuaian yang ada.

gas_limits[1] harus sama dengan MAX_BLOB_GAS_PER_BLOCK.

gas_limits[2] harus sama dengan gas_limits[0] // CALLDATA_GAS_LIMIT_RATIO.

Kami tahu bahwa gas_limits[0] saat ini adalah 30000000, dan CALLDATA_GAS_LIMIT_RATIO telah diprogram menjadi 4. Ini berarti target gas calldata saat ini sekitar 30000000 // 4 // 4 = 1875000. Karena, menurut logika perhitungan gas calldata saat ini, setiap byte non-nol mengonsumsi 16 Gas dan byte nol mengonsumsi 4 Gas, dengan asumsi distribusi byte non-nol dan nol dalam segmen calldata adalah 50%, rata-rata pemrosesan 1 byte calldata membutuhkan 10 Gas. Oleh karena itu, target gas calldata saat ini seharusnya sesuai dengan data calldata sebesar 187500 byte, sekitar dua kali penggunaan rata-rata saat ini.

Manfaat dari pendekatan ini adalah sangat mengurangi probabilitas calldata mencapai batas gas, menjaga penggunaan calldata pada tingkat yang relatif konsisten melalui model ekonomi, dan mencegah penyalahgunaan calldata. Alasan desain ini adalah untuk membuka jalan bagi pengembangan L2, dikombinasikan dengan data blob, untuk lebih mengurangi biaya sequencer.

Disclaimer：

1. Artikel ini dicetak ulang dari [TechFlow]. Semua hak cipta milik penulis asli [Web3Mario]. Jika ada keberatan terhadap cetak ulang ini, silakan hubungi Gate Belajartim, dan mereka akan menanganinya dengan cepat.
2. Penolakan Tanggung Jawab: Pandangan dan opini yang terdapat dalam artikel ini semata-mata milik penulis dan tidak merupakan saran investasi apa pun.
3. Terjemahan artikel ke dalam bahasa lain dilakukan oleh tim Gate Learn. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang.