歐易OKEx觀察：從經濟學角度看待EIP-1559提案
隨著以太坊上DeFi生態的崛起，以太坊上的轉賬費用，即gas價格持續高漲，過高的gas費用會對以太坊上的生態應用帶來極大的限制，勢必對生態產生擠出效應。 gas費用的飆升也極大的增加了礦工的收入，其中交易手續費占到礦工收入的一半以上。
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資料來源：COINMETRICS，歐易OKEx研究院
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2 EIP-1559競價公式解讀
2.1 EIP-1559基本費用(base fee)調節機制
基本費用(base fee)在最大規模區塊（即目標區塊兩倍大的區塊）之後增加12.5%，在一個空區塊之後減少12.5%。在一個最大規模區塊後接著一個空區塊的基本費用是前一個基本費用的。理想的基本費用能確保區塊中充滿價值最高的交易，由於需求的不斷改變，基本費用也隨之調節。基本費用(base fee)按照規定要被燃燒掉，否則，礦工極有可能勾結鏈下的用戶模擬以太坊上現有的價格機制(first-price auction)。
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3 供需模型看交易費用
資料來源：歐易OKEx研究院
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現在讓我們看回EIP-1559 gas費用的第二個例子，我們可以看到，用戶提交礦工小費是10，但礦工最終只拿到5，這中間的價差可以被理解成一種消費稅，即圖四中綠色部分。下圖的綠色部分為10，當用戶對gas的需求為時，其支付價格為（）,礦工的收入為，即礦工小費（tip）。凡是消費稅，必有無謂損失，即買賣雙方的剩餘不足以支付稅金，因此交易根本不發生，就是下圖藍色的部分，即EIP-1559會使gas的供給和需求數量都下滑。
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資料來源：以太坊愛好者社區，歐易OKEx研究院
如上圖，紅色線代表礦工的供給曲線，意味著礦工每提供多一單位的gas所需要的邊際價格是上升的，然而當供給曲線按照1559協議達到區塊的gas上限的時候，無論出價如何，礦工都無法供給更多了。橙色的需求線代表用戶為gas費用的出價是邊際遞減的，因為用戶會把緊迫的需求放在前面，並支付高價將其納入區塊中。供給和需求曲線的交點為均衡點，意味著用戶的出價意願與礦工的要價意願一致，對應gas價格為，數量為。
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在不實施EIP-1559價格機制的情況下，gas供給量受到協議的限制具有gas費用上線(gas limit)，供給曲線為上圖紅線，即Supply under ETH1.0線。此時，用戶支付的gas價格是,礦工收入(生產者剩餘)為區域B+C+D+區塊獎勵，消費者剩餘為區域A。
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接下來，我們來看基本費用(base fee)逐漸升高的情況。當基本費用(base fee)為區域C或區域G的縱軸邊長時，用戶支付了小費(tip)+基本費用(base fee)，而礦工只拿到了小費(tip)，中間的差額相當於被抽走的稅額。
在沒有實施EIP-1559的情況下，礦工收益(生產者剩餘)依舊為區域B+C+D+E+區塊獎勵，而在實施1559價格機制後，生產者剩餘變為區域D+E+H+區塊獎勵*。此時，區塊獎勵*>區塊獎勵，由於燃燒基本費用(base fee)會提升區塊獎勵。我們假設1559價格機制從礦工和用戶處抽取的剩餘，即燃燒的base fee，會全部、無損的轉移到區塊獎勵的價值增幅中(當然，這與事實不符)，意味著區域C和區域G會增加到礦工的收益中，區塊獎勵*也將重新變回區塊獎勵，此時，礦工收益(生產者剩餘)為區域C+D+E+G+H+區塊獎勵。在實施1559機制前後，礦工的收益增加或減少取決於區域B和區域H的大小。
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4. 博弈角度看EIP-1559價格機制
在以太坊1.0價格機制下，用戶交易費主要採用首次競價的方式，即誰的出價高，誰的交易更有可能被執行交易。這樣的交易費機制存在兩個明顯的弊端：其一，對於有迫切需求的用戶將被迫與那些有相對寬鬆需求的用戶共同競價，導致交易費價格只增不減；其二，礦工出於利益目的，製造大量的粉塵交易從而達到哄抬交易費的目的。
從博弈的角度講，在以太坊1.0的競拍模式下，在擁堵時因為沒有足夠的參考信息，只能在主觀上模糊的進行費用估算，用戶通常會為了確保自己的交易能夠快速被優先打包確認，將自己的gas費用不斷調高以超過其他等待打包的用戶。同理，其他用戶也會競相調高價格，這樣彼此之間反复喊價的結果就導致了惡行的競爭，從而導致gas費用偏離正常範圍，造成高手續費的困境。
EIP-1559的出現提供了gas費用的預測，降低了gas費用的偏離值，在理論上會解決高手續費的問題。然而，從另外一方面來看，EIP-1559的規則可以說是把礦工投入了一個博弈論中“囚徒困境”，每個礦工最大化自己挖礦收益的行為將抬高基本收益(base fee) ，而損害其他礦工的收益。在具體實施的過程中，礦工們可能不遵守既定的分配規則，將虛假交易納入區塊中。由於用戶有明顯的最優出價：為交易的價格設置一個費用頂(fee cap)，並支付小費(tip)作為礦工gas費用的邊際成本，因此，礦工和用戶可能會通過鏈下聯盟來提高他們的共同效用。換句話說，現實世界中這種重複博弈的囚徒困境會促使礦工們走向以壟斷聯盟的形式控制基本收益(base fee)，甚至故意不引用聯盟以外的礦工挖出的增加基本收益(base fee)的區塊。這將對以太坊的長期發展極為不利。
總結一下，當需求暴漲的時候，由於EIP-1559允許礦工生產2倍大的區塊，用戶會因此得到更多的好處。當市場需求回落以後，base fee尚未達到0時，用戶必須比此前手續費支付更高的費用。而礦工的收入自始至終相較於現有的價格機制來說都是降低的，因此，Ethermine礦池母公司Bitfly宣布將補償礦工因EIP-1559帶來的挖礦獎勵減少的部分。同時，如果對區塊空間的競爭依舊激烈，收費將不可避免地會升高；另外，1559提案的實施也可能會促使礦工們走向以壟斷聯盟的形式控制base fee，因此EIP-1559的實施並不能有效的降低以太坊上的gas費用。目前看來，1559價格機制只能夠幫助改善gas費用差異，並對gas費用進行合理區間的預測。從長遠來看，1559只是從以太坊1.0向以太坊2.0過渡的方式，真正降低交易手續費還需要期待以太坊2.0。
文獻參考：
1. 《觀點|EIP-1559只是徒勞，毫無益處》，以太坊愛好者社區
2. 《Transaction Fee Mechanism Design for the Ethereum Blockchain:An Economic Analysis of EIP-1559》，Tim Roughgarden,2020年1月
