需要提高 GasLimit 吗？ - 分析以太坊Gas限制的争论

引言

以太坊社区最近热议提高 gas 限制的可能性。增加 gas 限制的想法似乎很直观，因为这与用户对更高交易吞吐量的需求相符，并且反映了网络容量随时间自然增长的趋势。许多研究人员和社区成员对这一提案表示强烈的 支持，认为以太坊已准备好进行这一改变，并且这是直接增强以太坊可扩展性的及时举措。

该提案在更广泛的社区中也获得了显著的关注。像 pumpthegas.org 这样的站点是社区创建的，旨在教育人们关于 gas 限制提高的基础知识，以及验证者如何改变节点设置。另一个网站 gaslimit.pics 主动追踪验证者对更高 gas 限制的支持进展——显示截至 2024 年 12 月 21 日，25% 的以太坊验证者已经调整了其客户端设置，以支持这一增长。如果超过 50% 的验证者同意提高 gas 限制并修改其客户端配置，以太坊的 gas 限制将开始上升并稳定在新的目标。

(来源)

值得注意的是，该提案与以太坊的 rollup 中心化路线图存在区别。与最近的可扩展性改进（如 EIP-4844 和 EIP-7691）专注于 rollup 扩展和 blob 交易不同，gas 限制的提高是一种 L1 扩展方法。

虽然这让社区中的某些人感到兴奋，但也引发了研究人员对可能影响以太坊核心价值（去中心化和安全性）的担忧。批评人士警告称，较大的最坏情况区块大小可能会对共识层造成压力，并增加验证者硬件需求，可能威胁到网络稳定性。

本文探讨了 gas 限制提案的起源、其潜在影响以及支撑持续讨论的一些技术和主要考虑因素。

提高以太坊 gas 限制的简短历史

提高以太坊 gas 限制的想法已经被讨论了一段时间。在 2024 年 1 月的以太坊 AMA 中，Vitalik Buterin 建议将 gas 限制提高到 40M，以符合摩尔定律，反映硬件能力的稳步提升。

值得注意的是，自 2021 年 4 月以来，以太坊并未调整其 gas 限制——超过三年的时间——尽管在此期间硬件有显著的进步。许多人现在认为，是时候让以太坊考虑这些发展了。

最近，提案集中在一个更雄心勃勃的目标上：将 gas 限制提高到 60M。虽然这代表了一个重要的跃升并引起了兴奋，但也引发了对其潜在风险的担忧。60M 被广泛视为一个长期目标，而非一个立即目标。在 2024 年 12 月，Toni Wahrstätter 推荐采取更加谨慎的做法，倡导将 gas 限制逐步增加到 36M——一个 20% 的增长——作为一个更安全的第一步。

目前，达到 36M gas 被视为初步里程碑，任何进一步的增长预计将遵循渐进的方式。仔细监测网络对于确保以太坊核心价值（稳定性和去中心化）至关重要。

如何改变区块 gas 限制？

区块 gas 限制可以逐步提高，而无需硬分叉或网络规则的改变。相反，验证者修改他们的配置选项，从而实现向后兼容，并允许根据社区共识进行定期、灵活的调整。

与普遍认为的不同，以太坊的区块 gas 限制并不是固定在 30M。块提议者可以在某些限制内稍微调整它。具体而言，区块的 gas 限制可以比上一区块的 gas 限制最大变化 1/1024。例如，如果当前区块的 gas 限制为 3000 万，则它可以在下一个区块增加到 30M + 30M X (1 / 1024) = 30,029,296。

下面的代码演示了 Ethereum 节点在 geth 客户端中的默认行为：如果新块的 gas 限制相对于父块在可接受范围内，则该块将被视为有效。

如果连续的区块提议者同意提高限制，gas 限制可以持续增加。例如，达到 36M 的第一个里程碑——一个 20% 的增长——在理想情况下假设验证者之间达成共识，需要大约 log(1.2) / log(1025/1024) = 187 个区块 = 38 分钟。一旦超过 50% 的验证者同意，该增长可以快速发生。

提高 gas 限制将带来什么影响？

让我们先看看 gas 限制提高的一些更可预测的影响。增加区块容量将使处理当前区块链需求变得更容易，从而降低 gas 费用。

在短期内，这种降低的 gas 费用可能会导致在 EIP-1559 机制下销毁的 ETH 较少，从而暂时增加以太坊的净发行量。EIP-4844 之后观察到了类似的趋势，当时rollup 的数据可用性（DA）费用急剧下降，导致 ETH 燃烧减少。gas 限制提升后可能会发生同样的效果，进一步促进短期通货膨胀。

然而，从长远来看，较低的费用可能会鼓励更高的网络活动，因为更多用户能够负担得起交易。这种活动增加可能推动以太坊的网络效应，吸引更多 DApp 并促进更广泛的采纳。随着以太坊对去中心化应用和金融系统变得越来越重要，ETH 作为货币的使用可能会更加频繁。由此导致的 ETH 使用量增加可能反过来进一步推动网络活动的增长，形成以太坊生态系统的正反馈循环。

提高 gas 限制后可能会构建新的 dapp

除了减少 gas 费用和改善交易流动性外，单个区块中增加 gas 限制可能会解锁全新的可能性。尽管将 gas 限制适度提高到 36M 可能不会导致显著变化，但更大幅度提高到 60M 将能够实现以前受限于 30M gas 限制的新类型 dapp 和交易。某些操作几乎填满或超过当前 30M 的 gas 限制，可能会在改变后更高效地执行或首次变成可行。

例如，要求大量 gas 的交易，如 NFT 批次铸造、大规模代币空投或 DAO 活动，通常接近或超过当前的 30M gas 限制。这些交易通常跨多个区块进行分散，导致效率低下、延迟和潜在的利用。一种特定示例，如下图所示，是一笔消耗超过 28M gas 的 NFT 批量铸造交易。

交易哈希：0xf99bdd89f7e3186e63d71a4a3ffb53cb5cd1c3190ce3771c966f2a82b3346bee

将区块 gas 限制提高到 60M 将允许此类操作在一个区块内完成，从而确保原子执行。这确保了整个操作要么成功，要么失败，避免了部分完成，确保参与者的公平，同时减少了操控的机会。

除了优化现有用例外，更高的 gas 限制可能为需要计算密集型操作的创新 DApps 铺平道路。例如，链上 AI 应用（如小规模模型训练或推理）在较高的 gas 限制下可能变得可行。类似地，更复杂的智能合约，如完全链上游戏或复杂的治理机制，可能会在更高容量的环境中蓬勃发展。这些进展可能扩展以太坊的功能和吸引力，使生态系统更具多样性。

在许多情况下，将 gas 限制翻倍可能会带来超出比例的好处，因为它会减少碎片化并解锁此前不切实际的全新可能性。

提高 gas 限制对区块链三难问题的意义

提高 gas 限制从根本上是为了改善以太坊的可扩展性。在 区块链三难问题 的背景下，获得更大的可扩展性通常会以去中心化或安全性为代价。这就是 why 提高 gas 限制的提案引起了一些怀疑，担心这可能导致中心化，增加对验证者的要求，或通过降低共识层的稳定性来削弱安全性。

然而，倡导者认为，这并不是为了牺牲去中心化或安全性来推进可扩展性。相反，他们将其表述为利用硬件性能的改进（如摩尔定律所描述的）来扩展区块链的总体容量。在这种观点下，区块链三难问题的“三角形”可以被扩大，因为现代硬件允许更大的整体容量，而不必降低以太坊的核心特性。

为了评估这是否真的成立，仔细审查提高 gas 限制的潜在风险至关重要。关于去中心化的问题可能包括增加验证者的硬件要求和 MEV（最大可提取价值）策略的复杂性。在安全性方面，我们应考虑增加的最坏情况区块大小、交易的执行时间，这可能影响分叉或遗漏槽的速率。

gas 限制提高与区块大小

在单个区块中提高 gas 限制允许包含更多的可用数据，这反映在最坏情况的区块大小上。目前，通过用无意义的可用数据填充区块，最大区块大小约为 1.8MB，并且随着六个 blob 的出现，一次性传播的数据总大小可以达到 2.58MB。提高 gas 限制将增加这个最坏情况的区块大小，可能在网络节点用于通信的点对点（P2P）层面导致问题。

最坏情况的区块大小可能对 P2P 层的共识客户端造成压力。当 gas 限制超过 40M 时，最坏情况的区块大小可能会 超出内置的约束，使某些客户无法正常提议或传播区块。因此，在大幅提高 gas 限制之前，必须解决这些约束的问题。

希望 EIP-7623 提供了一种解决方案，通过调整可用数据交易的 数据 的价格，可以将最坏情况的区块大小从 2.58MB 降低到约 1.2MB。 adoping EIP-7623 是保证今后任何即将提高的 gas 限制的共识稳定性所必需的。

同样，实际的区块大小（通常填充交易数据的区块大小）与重组或遗漏槽的可能性相关。对区块数据（#9526972 到 #10351782）的分析显示，对于较小的区块，在包含槽和重组/遗漏槽之间，区块大小的分布几乎没有差异。然而，随着区块变得更大（例如，超过 0.25MB），重组或遗漏槽的可能性增加。

这种相关性可能源于诸如交易执行时间增加或默认 P2P 行为等因素，而不仅仅是区块大小。尽管观察到的关系突显出潜在风险，但并不建立因果关系。

总之，尽管增加区块大小会影响槽稳定性，但最坏情况的区块大小对确保 P2P 层的鲁棒性尤其重要。未来的 gas 限制提高必须伴随像 EIP-7623 提议的更改，以有效减轻这些风险。

gas 限制提高与执行时间

由于 gas 限制的提高允许在区块中包含更多的交易，因此交易的执行时间也会增加。这种增加是否会在关键情况下有所影响，取决于分叉或遗漏的槽，这表明整体共识的稳定性。

下面的图表说明了，随着区块中使用的 gas 增加，执行时间往往也会增加。预计 20% 的 gas 限制提高会略微延长执行时间，但具体影响难以预测。执行时间并不总是与最大 gas 限制或 gas 使用量直接成比例。然而，如果我们根据图表做一个保守的假设，执行时间增加 400–500 毫秒似乎是合理的。

现在，让我们考察执行时间与分叉或遗漏槽之间的关系。

左边图中的红框强调，执行时间超过 4,000 毫秒的槽更容易被重组或遗漏，与较短执行时间的槽相比。这表明大多数重组或遗漏槽发生在 1,000–3,000 毫秒之间（表明在此范围内执行时间与重组概率间存在较弱的相关性），而红框中的区块在执行时间超过 4,000 毫秒时显示出显著较高的重组可能性。右边的图进一步强化这一点，显示执行时间超过 4,000 毫秒的槽，其重组或遗漏率比 4,000 毫秒以下的槽高出三倍以上，强调了极高执行时间对稳定性的影响。

gas 限制提高是否会影响验证者硬件要求？

提高 gas 限制时，验证者主要关注的一个问题是操作验证者节点的存储大小。截止 2024 年 12 月，验证者节点有大约 1.5~1.6 TB 来维护所有历史和状态数据。gas 限制的提高将加速 历史增长 和 状态增长。

在 2020 和 2021 年，运行验证者节点的要求是 2TB SSD。然而，当历史和状态数据达到 1.8TB 时，使用 2TB SSD 的验证者应该将其更换为 4TB SSD。虽然现在的 4TB SSD 价格与三年前的 2TB SSD 相近，大约都在 250 美元，但更换本身意味着维护成本和技术难题。

(来源)

36M 的 gas 限制可能不会造成太大困扰。但是如果 gas 限制增加到 60M 或更高，验证者节点将不得不不断更换硬件，增加维护成本，威胁到去中心化特征。

当 EIP-4444 被采纳时——目标在 2025 年 5 月的客户端发布——历史增长可能会停止，为 gas 限制的提高提供更多空间。然而，在没有 EIP-4444 的情况下，历史增长可能成为提高 gas 限制的下一个瓶颈。

对 Storm Slivkoff 的 状态增长 的分析表明，状态增长也是一个潜在的瓶颈，但当前的增长率（每月约 2.62 GiB）是可管理的，现代硬件可以支持十年的增长。随着状态大小的增长，内存要求也随之增加，将 gas 限制提高到 60M 可能每年需要 2-4.7 GiB 的额外 RAM。虽然当前的 64 GiB RAM 设置提供了舒适的缓冲区，但持续的增长可能会使升级变得更加频繁。

未来的改进，如 Verkle trie 和状态过期，预计将减轻这一负担，但仍需谨慎监控。

提高 gas 限制对 MEV 的影响

提高 gas 限制的另一个可能影响去中心化的因素是对验证者的 MEV（最大可提取价值）收入的影响。随着 MEV 的日益重要，关于使用先进 MEV 策略的复杂验证者与小型独立质押者之间出现了关于 收入差距 的担忧。这种收入差距可能会加剧中心化压力，因为资源和专家更多的验证者占据大部分收入。为了解决这个问题，像 Proposer-Builder Separation（PBS）和 MEV Burn 的机制正在以太坊社区中积极讨论，旨在平衡验证者收入。

理论上，提高 gas 限制允许在一个区块中包含更多的交易，可能会放大与 MEV 相关的收入差距。虽然 MEV Boost 在一定程度上缓解了这个问题，使独立质押者能够捕获部分 MEV 奖励，但关于验证者收入差距的数据仍不明朗。这是由于定义 MEV 交易和准确跟踪收入的挑战，特别是在跨平台 MEV 策略的复杂情况下，例如在 中心化交易所 (CEX) 和去中心化交易所 (DEX) 之间。然而，这些场景相对较少，因为大多数 MEV 来自区块顶部的策略。

此外，更高的 gas 限制可能会使 MEV 策略更加复杂和资源密集型。虽然这并不常见，但有 MEV 机器人执行几乎耗尽整个区块 gas 限制的高度复杂交易的实例。比方说，有观察到的一个 机器人交易，消耗了超过 18M 的 gas，在一个区块内进行多次交换和流动性操作。随着 gas 限制的提高，这种策略可能会变得更加普遍，从而可能扩大复杂验证者与小型参与者之间的差距。

结论

关于提高以太坊 gas 限制的讨论为推动可扩展性、降低交易费用以及启用以前受限于当前限制的创新 dapps 提供了激动人心的机会。虽然更高的 gas 限制可以增强可扩展性，降低交易费用，并启用新的 dapps，但它也引发了关于去中心化、验证者要求和网络稳定性的重大担忧。状态和历史增长、执行时间和 MEV 差距等问题凸显了对实证数据的审慎考虑和监测的必要性。

最终，gas 限制提高的成功将取决于以太坊在平衡这些权衡方面的能力。像 EIP-7623、PBS（Proposer-Builder Separation）和 MEV Burn 这样的解决方案展示了网络在应对潜在风险方面的积极态度。通过贴心的实施，更高的 gas 限制有潜力开启以太坊的下一个增长阶段。

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• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～