以太坊区块链交易费用机制设计

是 否 +2 论坛币

k人 参与回答

经管之家送您一份

应届毕业生专属福利!

求职就业群

赵安豆老师微信：zhaoandou666

经管之家联合CDA

送您一个全额奖学金名额~ !

立即领取

感谢您参与论坛问题回答

经管之家送您两个论坛币！

+2 论坛币

英文标题：
《Transaction Fee Mechanism Design for the Ethereum Blockchain: An
  Economic Analysis of EIP-1559》
---
作者：
Tim Roughgarden
---
最新提交年份：
2020
---
分类信息：

一级分类：Computer Science        计算机科学
二级分类：Computer Science and Game Theory        计算机科学与博弈论
分类描述：Covers all theoretical and applied aspects at the intersection of computer science and game theory, including work in mechanism design, learning in games (which may overlap with Learning), foundations of agent modeling in games (which may overlap with Multiagent systems), coordination, specification and formal methods for non-cooperative computational environments. The area also deals with applications of game theory to areas such as electronic commerce.
涵盖计算机科学和博弈论交叉的所有理论和应用方面，包括机制设计的工作，游戏中的学习（可能与学习重叠），游戏中的agent建模的基础（可能与多agent系统重叠），非合作计算环境的协调、规范和形式化方法。该领域还涉及博弈论在电子商务等领域的应用。
--
一级分类：Computer Science        计算机科学
二级分类：Distributed, Parallel, and Cluster Computing        分布式、并行和集群计算
分类描述：Covers fault-tolerance, distributed algorithms, stabilility, parallel computation, and cluster computing. Roughly includes material in ACM Subject Classes C.1.2, C.1.4, C.2.4, D.1.3, D.4.5, D.4.7, E.1.
包括容错、分布式算法、稳定性、并行计算和集群计算。大致包括ACM学科类C.1.2、C.1.4、C.2.4、D.1.3、D.4.5、D.4.7、E.1中的材料。
--
一级分类：Computer Science        计算机科学
二级分类：Data Structures and Algorithms        数据结构与算法
分类描述：Covers data structures and analysis of algorithms. Roughly includes material in ACM Subject Classes E.1, E.2, F.2.1, and F.2.2.
涵盖数据结构和算法分析。大致包括ACM学科类E.1、E.2、F.2.1和F.2.2中的材料。
--
一级分类：Economics        经济学
二级分类：Theoretical Economics        理论经济学
分类描述：Includes theoretical contributions to Contract Theory, Decision Theory, Game Theory, General Equilibrium, Growth, Learning and Evolution, Macroeconomics, Market and Mechanism Design, and Social Choice.
包括对契约理论、决策理论、博弈论、一般均衡、增长、学习与进化、宏观经济学、市场与机制设计、社会选择的理论贡献。
--

---
英文摘要：
  EIP-1559 is a proposal to make several tightly coupled additions to Ethereum\'s transaction fee mechanism, including variable-size blocks and a burned base fee that rises and falls with demand. This report assesses the game-theoretic strengths and weaknesses of the proposal and explores some alternative designs.
---
PDF下载：
--> Transaction_Fee_Mechanism_Design_for_the_Ethereum_Blockchain:_An_Economic_Analys.pdf (696.89 KB)

2022-4-24 18:15:31 上传

扫码加我 拉你入群

请注明：姓名-公司-职位

以便审核进群资格，未注明则拒绝

分享0 收藏0 回帖

关键词：交易费用 机制设计 交易费 Environments Contribution

以太坊区块链交易费用机制设计：EIP-1559的经济分析*Tim Roughgarden+2020年12月3日AbstractEIP-1559提议对以太坊的交易费用机制进行几个紧密耦合的补充，包括可变大小的区块和随需求增减的基础费用。本报告评估了提案的博弈论优势和劣势，并探索了一些替代设计。内容1 TL；DR 21.1 EIP-1559的简要说明。21.2十大要点。31.3报告的组织。以太坊42交易费机制：以太坊目前和未来42.1交易。42.2首价拍卖。52.3 EIP-1559：螺母和螺栓。52.4 EIP-1559的通知。83以太坊交易市场83.1市场清算价格和结果。93.2 EIP-1559是否会降低交易费用。104 EIP-1559的目的：简易费用估算124.1费用估算问题。124.2拍卖与标价机制。13*这项工作是由分权基金会资助的。https://d24n.org/).

本报告得益于许多人的评论和讨论：玛丽亚姆·巴拉尼、阿卜杜勒·哈米德·巴赫塔、蒂姆·贝科、维塔利克·巴特林、马修斯·费雷拉、丹诺·费林、詹姆斯·菲克尔、哈苏、乔治·康斯坦托普洛斯、安德鲁·莱维斯皮、巴纳布·蒙诺、丹尼尔·莫洛兹、米切尔·斯特恩、亚历克斯·塔巴罗克和彼得·泽茨。也感谢詹姆斯向我介绍这个问题。+作者永久职位：哥伦比亚大学计算机科学教授，纽约州纽约市西120街500号，邮编10027。电子邮件：蒂姆。roughgarden@gmail.com.披露：我在以太坊没有任何财务利益，无论是长期还是短期。5激励相容的交易费用机制145.1基本模式。145.2分配、支付和焚烧规则。155.3激励相容性（近视矿工）。175.4激励相容性（用户）。205.5.连锁协议。216近视矿工1559机制的形式分析246.1 1559机制。246.2 1559机制与近视矿工的激励相容。256.3 1559机制通常与用户的激励相容。266.4 1559机制是防OCA的。287更长时间尺度下的矿工共谋287.1极端共谋：100%矿工思维实验。297.2与100%矿工的首价拍卖。297.3 100%矿工的EIP-1559。

317.4首价拍卖：矿商是否与e串通。327.5 EIP-1559：矿工会串通吗。367.6注意事项。378替代设计388.1向矿工支付基本费用。388.2收费冷杉t-Pr冰上拍卖。398.3预付基本费用。408.4 BEOS机制。428.5免责机制：贸易效力和OCA证明。438.6替代基本费用更新规则。469附加说明529.1 EIP-1559的附带利益。529.2自动扶梯：EIP-2593。5310结论541参考文献541 TL；DR1。1 EIP-1559的简要说明在以太坊协议中，交易费机制是一个组成部分，它决定了以太坊区块链中每个交易的创造者支付的价格。自成立以来，以太坊的交易费用机制一直是一种一价拍卖：每笔交易都有一个出价，对应于天然气价格乘以天然气价格的上限，该价格从其创造者转移到包括它的区块的采矿者。EIP-1559提议对以太m的交易费用机制进行重大改变。设计的核心是基本费用，它起到了保留价格的作用，旨在满足供求关系。

区块内的每笔交易都必须支付该区块的基础费（每单位天然气），这笔款项将被烧毁，而不是转移给区块的矿工。区块允许增长到目标区块大小的两倍；例如，如果目标为1250万天然气，最大区块大小将为2500万天然气。基础费用在每个区块后进行调整，大于目标区块的基础费用增加，小于目标区块的基础费用减少。寻求特殊待遇的用户，如在需求快速增长的时期立即纳入，或在b锁内的特定位置，可以使用交易提示来补充基本费用，该交易提示将直接传输给包含该交易的区块的采矿者。1.2十大要点下面的清单是忙碌的领导者的总结，也是他们深入挖掘的路线图。1.交易费用机制（EIP-1559或其他）不可能大幅降低平均交易费用；持续的高交易费用是一个可伸缩性问题，而不是机械设计问题。（详见第3.2.1节。）2.EIP-1559应通过可变大小区块的灵活性，减少交易费用的差异和一些用户经历的延迟。（第3.2.2节）3。EIP-1559应该通过简单的费用估算，以“明显的最优出价”的形式，在需求快速增长的时期之外，改善用户体验。（第6.3节）4。在EIP-1559中，矿工按照计划执行协议的短期激励与首次价格拍卖一样强烈。（第6.2节和第6.4节）5。在EIP-1559下，双重支出攻击、审查攻击、拒绝服务攻击以及基本费用操纵等长期收入最大化策略的博弈论障碍似乎与第一价格拍卖一样强大。（第7.5节）6。

EIP-1559至少应通过焚烧交易费用适度降低ETH流入率。（第9.1节）7。简单的费用估算和费用分摊这两个看似正交的目标通过连锁协议的威胁紧密相连。（第8.1-8.2节）8。替代设计包括向Future区块的矿工支付基本费用收入，而不是焚烧区块；并用固定的硬编码提示取代用户指定的可变提示。（第8.3和8.5节）9。EIP-1559的基本费用更新规则有些随意，应该随时间调整。（第8.6节）10。可变大小的块启用了一种新的（但代价高昂的）攻击向量：用一系列最大大小的块覆盖网络。（第8.6.5–8.6.6节）1.3报告的组织第2节回顾了以太坊当前的交易费用机制，并详细描述了EIP-1559中提出的变更。第3节考虑了THEETHEM区块链上的计算市场以及供需的基本力量。第4节通过公布价格机制，将“良好的用户体验”和“轻松的费用估算”的概念正式化。第5节在单个区块的时间尺度上定义了几个理想的博弈论保证，第6节描述了EIP 1559中提出的交易费用机制在多大程度上满足了这些保证。第7节调查了矿工长期串通的可能性。第8节阐述了一些自然替代设计的致命缺陷，以及进一步设计实验的明确方向。第9节介绍了EIP-1559中提出的机制的其他好处，以及对EIP-2593（“自动扶梯”）的简短讨论。第10节结束。第2-4节、第7节和第9-10节是相对非技术性的，面向普通观众。

第5-6节和第8节在数学上更为密集，针对的读者至少对机械设计理论略知一二（相关背景见[54]）。2以太坊的交易费用机制：当前和未来。本节回顾以太坊交易的经济显著性（第2.1节），一级价格交易费用机制（第2.2节）的现状，EIP-1559（第2.3节）中提出的新交易费用机制的具体细节，以及提案背后的直觉（第2.4节）。2.1以太坊交易以太坊区块链，通过其以太坊虚拟机（EVM），维护状态（如帐户余额）并携带更改此状态的指令（如本地货币的转移，称为乙醚（ETH））。事务指定EVM执行的指令序列。除其他领域外，交易的创建者负责指定交易的天然气限额和天然气价格。气体限制是对交易施加在以太坊区块链上的成本（计算、存储等）的衡量。天然气价格规定了交易创建人愿意支付的每单位天然气价格（以太）。例如，最基本的交易类型（简单转让）需要21000单位的天然气；更复杂的交易需要更多的汽油。典型的天然气价格反映了当前对EVM计算的需求，并随时间变化了几个数量级；例如，希望记住具体天然气价格的领导人可以使用100 gwei（其中一个gwei等于10）-9ETH）。然后，反作用的创建者为其执行支付的总金额是天然气限值乘以天然气价格：支付金额：=天然气限值×天然气价格。

（1） 例如，对于价格为100 gwei的21000天然气交易，相应的付款将为2.1×10-3ETH（或600美元/ETH汇率下的1.26美元）。块是事务和相关元数据的有序序列（例如对p redecessor块的引用）。区块交易的总天然气消耗量有上限，EIP-1559的其他经济分析包括[8,30,50,51,59]。我们称之为最大块大小。最大区块规模随着时间的推移而增加，目前为1250万天然气，足以进行大约600次最简单的交易。区块由矿工创建并添加到区块链中。每个min er维护一个未完成交易的mempool，并将其中的一个子集收集到一个块中。为了在区块中添加区块，矿工以计算困难的加密谜题的解决方案的形式提供工作证明；谜题难度会随着时间的推移进行调整，以保持块创建的目标速率（大约每13秒一个块）。重要的是，区块的管理者对包含哪些未完成的交易以及b锁中的顺序具有独裁控制。一旦被包含在添加到区块链的区块中，交易行为即被视为已确认。EVM的当前状态是按照区块链中出现的顺序执行所有确认交易的结果。交易费用机制是协议的一部分，用于确定确认交易的发起人支付的金额，以及该支付的对象。2.2一价拍卖Thereum的交易费机制一直以来都是一价拍卖[15]。第一次价格拍卖。谁付什么？确认交易的创造者支付指定天然气价格乘以指定天然气价格的指定天然气限额（如第（1）款）。

谁得到报酬？整个付款将转移到包括交易在内的区块的矿工手中。提交交易的用户必须支付（1）中的金额（如果交易已确认）或0（否则）。开采区块的采矿者一定会从其选择的每项交易中获得收入。因此，许多矿商将区块压缩到最大区块规模，贪婪地优先考虑具有最高天然气价格的剩余交易。5,62.3 EIP-1559：螺母和螺栓2。3.1 Buterin【16、17、18】之后的焚烧历史相关基地FeeEIP-1559提出了一种机制，可以对现状进行几次紧密耦合的改变。从技术上讲，最长链规则用于解析fork（也就是说，两个或多个块声明一个共同的前导）。确认的交易随后被定义为最长链中的区块中的交易（也就是说，已经被足够多的后续区块扩展）。比特币中也使用了一价拍卖[47]。我们将忽略使用天然气或使用未使用天然气完成交易的细节。从技术上讲，由于不同的交易具有不同的天然气限制，选择收入最大化的交易集是一个问题（参见[55]）。在本报告中，最优和贪婪背包解决方案之间的细微区别并不重要。我们使用“贪婪”这个词，没有判断——“贪婪算法”是基于一系列短视决策的启发式算法的标准术语。EIP-1559：关键理念（1-3/8）1。每个区块都有一个协议计算的储备价格（每单位天然气），称为基本费用。支付基本费用是加入区块的先决条件。2.基本费用仅是上述区块的函数，不取决于当前区块中包含的交易。3.

基本费用中的所有收益都被烧毁，也就是说，从ETH的循环供应中永久移除。从供应中移除乙醚会增加仍在循环中的每一种乙醚的价值。因此，烧钱可以被视为向ET H持有人（a la stock buyb acks）一次性退款。第二点是不够明确；基本费用是如何从上述区块中获得的？从直觉上看，需求的增加和减少应该分别对基础f E施加向上和向下的压力。但区块链只记录已确认的交易，而不记录已定价的交易。如果矿工公布了一系列完整（1250万天然气）区块，协议如何区分当前的基本费用是否过低或完全正确？2.3.2可变大小区块下一个关键想法是放松限制，即每个区块的大小最多为12.5M天然气，而不是只要求平均区块大小最多为12.5M天然气。然后，EIP-1559中的机制将过去的区块大小作为需求的链上度量，大区块（超过1250万天然气）和小区块（低于1250万天然气）分别表示需求增加和减少。为了控制网络拥塞，仍然需要一些有限的最大块大小；当前的EIP-1559规范[20]建议使用平均块大小的两倍。EIP-1559：关键想法（续）4。将最大区块大小（例如，f从12.5M天然气增加到25M天然气）增加一倍，将旧的最大区块大小（例如，12.5M天然气）作为目标区块大小。5.