科普園地09 |以太坊的Gas和手續費

智能合約，顧名思義，是指計算機代碼可以自動執行的合同；以太坊虛擬機是用來執行智能合約的；智能賬戶是智能合約能夠被執行的載體。換句話說，智能賬戶，這個“賬戶”是可以被以太坊虛擬機操控的，依據什麼操控呢，依據智能合約來操控。

天下沒有免費的午餐，智能合約這個功能這麼好，可不是白用的，你在以太坊進行交易的時候也要付給礦工手續費的，那麼在以太坊系統上，你要付出的手續費是怎麼回事，Gas和手續費之間又有什麼關聯呢？

一、以太坊Gas是什麼？

Gas是一個英文單詞，中文意思是：瓦斯、汽油，這個東西在日常生活中，是一種消耗品。以太坊Gas類似於汽車燃油，智能合約的驅動需要以太坊Gas。

以太坊為什麼會產生“燃料”呢？以太坊裡面的Gas是什麼意思呢？以太坊的Gas和交易費息息相關。以太坊交易需要手續費，這個Gas就是以太坊手續費的計算模式。

在以太坊的設定中，交易費類似於一種加密的燃料，也就是Gas，這個東西可以驅動智能合約的運動。當以太坊在區塊鏈上執行交易時，燃料將按照特點的規則而逐漸被消耗。從這一點看，Gas和它的本意一樣，像汽車燃油一樣，想要發動汽車，必須需要燃油。

二、以太坊Gas和比特幣交易費有哪些不同？

天下沒有免費的午餐，無論是比特幣，還是以太坊，都需要手續費，但是二者的手續費模式是不一樣的。

比特幣是直接支付比特幣作為轉賬手續費的，以太坊卻不是這樣的：

以太坊本質上是一個虛擬機，這個虛擬機是去中心化的，是全世界各國人民各自掌控的虛擬機聯合起來形成的“世界級的計算網絡”。

當你發送token，執行合約、轉移以太幣，或者在區塊上做其他事情時，計算機在處理這筆交易時，需要進行計算，這個計算過程需要消耗網絡資源。

這樣一來，你必須支付“燃料費”（也就是Gas），才能讓計算機為你工作，讓礦工為你處理交易。

通常情況下，發送方願意支付的Gas價格越高，礦工從交易中獲得的價值就越大，礦工們也就越有可能選擇這個交易。

通過這種方式，礦工可以自由地選擇交易。為了給發送者設置Gas價格做參考，礦工們可以直接提出他們執行交易所需的最低Gas 價格。

三、以太坊Gas的消耗量該如何計算？

以太坊虛擬機處理交易時，虛擬機會根據交易中確定的一個一個的操作指令進行逐個處理，而每個操作指令都有明文規定的Gas消耗量。

以太坊系統規定了兩個賬戶：一個是正常賬戶，一個是智能賬戶：

普通的轉賬交易，也就是調用“正常賬戶”，所需要的Gas是固定的21000；

而調用“智能賬戶”的的話，因為智能合約的複雜程度不同，使得所需要的Gas也不同。處理交易占用的資源（計算量、內存等）越多，那麼所需要的Gas也就越多，比如：執行一次加法運算將消耗3Gas，如果執行更複雜的運算，那麼消耗的Gas就更多。

大家可能會問一個問題：當用戶的交易涉及一個惡意的智能合約，這個合約超級複雜，執行這個合約要消耗無限的燃料，怎麼辦呢？

以太坊系統的方案是：為了避免惡意智能合約引起無限的Gas消耗，用戶需要在發送交易時設定允許消耗的燃料上限，即GasLimit，這樣一來，就算有惡意智能合約，最壞情況也只是消耗GasLimit 所規定的燃料範圍之內。

四、以太坊Gas和交易手續費有什麼關係？

以太坊系統上，你所支付的手續費等於：GasPrice 乘以GasUsed。

我們可以把GasPrice 理解為是燃油單價， GasUsed 理解為汽車所需多少升燃油

對於汽車，我們舉一個例子：

假如說每升汽油是20塊錢，一萬升汽油就是20萬塊錢。對於以太坊，每Gas是20吉偉（吉偉是以太幣的數量單位），一萬個Gas 就是：20乘以一萬，等於20萬吉偉，2萬吉偉等於0.0002以太坊，也就是說，本次交易手續為0.0002以太坊。

（具體的兌換值見下表）

▲註釋：以太幣數量的基礎單位是“偉”，以太幣的數量單位有“偉、芬尼、以太”，其中，“以太”被用作普通交易；“芬尼”被用作微交易； “薩博”和“偉”被用作進行關於費用和合約實施。

由此我們可以發現，Gas並不是以太坊，它是一種單獨的體系，它的匯率與以太坊成一定的比例，經過了比例兌換，最終形成交易費。

具體的匯率查詢，可以查看以下網站：https://jin10086.github.io/etherconVerter/

Gas價格和以太幣價格都是由市場自由調節的，但是二者是不一樣的，他們的不同之處在於：

以太幣的價格是根據市場情況波動，

而Gas的價格由礦工決定的，如果燃料價格低於礦工們的最低要求，礦工就會拒絕處理交易。

Gas和以太坊分離，可以保護系統免受隨著以太坊價格的快速變化而可能出現的波動。

大部分礦工都會選擇利益優先，處理交易時候，他們會按Gas價格從高到底排列，優先處理Gas價格高的，如果你很著急交易，就需要提高Gas價格，讓礦工早點看到你；如果你不著急呢，你只需要設定一個Gas價格，這個價格在礦工設置的Gas價格底線之上就行了。

五、Gas是怎麼獲取的呢？

實際上，Gas就是從礦工那裡購買的以太幣，用戶自己賬戶中的以太幣就可以向礦工購買Gas，以太坊客戶端根據指定的交易最大支出限額，自動用以太坊購買Gas。

六、Gas最後去了哪裡？

每筆交易，交易發起方都要設置交易的Gas限定和Gas價格，不同的操作會產生不同的Gas成本，Gas用完時礦工將停止執行，使用的Gas會作為獎勵，獎勵給挖礦的礦工，這將涉及到幾下幾種情況：

第一種情況是，如果有剩餘Gas，那麼這些剩餘的Gas會退還給交易發起方或智能合約創建者。比如我發送1個以太坊給依依，我設置的Gas limit 是5萬，正常需要消耗的Gas是21000，那麼，剩下沒有被消耗的29000會返還給我。

第二種情況是，如果我設置的Gaslimit太低，或者我賬號中的以太坊不足以支付我的Gas消耗，那麼，這筆交易會因為Gas不足而被取消，並且用於計算的Gas不會退回到我的賬戶。

第三種情況是，如果交易失敗，我也必須為已經佔用的計算資源來支付手續費。

七、怎麼設置合理的Gas價格？

每次交易之前，可以查詢這個網站來確認需要設置的Gas價格：https://ethGasstation.info/