被公链遗忘的加油站——DeFi发展的一大隐患

TPS不能包治百病

“黑色星期四”事件后，不少公链也在各种采访或稿件中提到了这个问题，分析自己的公链项目在性能上比以太坊好很多，所以在自己的公链上发展。 DeFi 生态系统不会像以太坊一样面临流动性危机。 确实，从以太坊的 20 TPS 到很多公链的 1000-3000 TPS（我们首先假设这些公链与以太坊具有相同的安全性，当然，这样的假设在大多数情况下是站不住脚的），随着近五十到几百倍，交易处理量和交易处理速度都有了明显的提升。 但如果 DeFi 生态中的资产和用户数量普遍增加五十倍到数百倍，这些公链会比以太坊处理得更好吗？ 要知道，我们目前讨论的DeFi生态还只是一个处于萌芽阶段的婴儿。 如果DeFi是一条正确的道路，我们未来面对的是数万亿的资产和几千万甚至上亿的用户。 我觉得那个时候，我们需要思考的是比TPS更深层次的东西。 如果黑天鹅事件注定要发生，我们如何才能更妥善地处理这个过程，通过一些更完善的规则和程序，让更多的人尽可能地减少损失？ 这才是我们真正需要思考和改进的内容。

DeFi“崩盘”在哪？

我们先来回顾一下DeFi系统“崩盘”的来龙去脉：众所周知，目前DeFi生态大部分是建立在以太坊之上，而目前的DeFi生态以抵押借贷为主，占比超过70% . 12日以太坊价格暴跌后，众多DeFi借贷协议中的抵押品价格快速下跌，触及警戒线，随后面临大规模平仓。 这时候，为了防止资产被爆仓，很多DeFi用户需要补仓，即向借贷协议转入更多的抵押品，以提高抵押率，防止爆仓。 如果不追加保证金，抵押品将面临清算，抵押品将被迫折价拍卖。 两者共同导致以太坊交易量激增、网络拥堵以及 Gas 价格大幅飙升。

如果你也经历过“黑色星期四”，我想你会经历以下两种很实际的情况： 情况一：我想发送一笔交易，但由于网络拥堵，交易费异常波动，我不知道我需要设置多少交易费比较合适。 如果设置低，可能会消耗交易手续费，但交易不会发出； 如果设置高，我为浪费金钱感到遗憾。 情况二：我的钱包里有足够的资产（USDT、DAI等），但是我没有足够的以太币（足够日常使用，但是在gas价格暴涨的时候明显不够），我发现这个时候我无法完成转账，因为我没有足够的以太坊来支付交易费用。 这时候我可以从其他地方转账到以太坊，但是需要额外支付高额的交易手续费； 而如果我的以太币目前在交易所，我基本可以放弃了，因为交易所已经禁止提币了。 交易手续费的设计可能是我们一直忽略的致命弱点。

阿喀琉斯之踵（Achilles' Heel），原指阿喀琉斯之踵，因为这是他全身唯一没有被冥河之水浸泡过的部位，成为他唯一的弱点。 现在延伸到致命弱点，关键点。

我们还有办法吗？

案例一：手续费应该如何计算？

熟悉以太坊的朋友应该都知道，在以太坊上转账或者执行合约都需要消耗Gas，而Gas由两部分组成：Gas Limit和Gas Price。 前者反映出这笔交易消耗的是虚拟世界计算机以太坊。 资源量（如多少CPU时间等），后者反映了本次交易消耗的资源量的单价（如每单位CPU时间值多少以太币）。 当然，实际情况是，在一笔交易中，真正消耗的gas费不一定是你输入的Gas Limit * Gas​​ Price，而应该是Gas Used By Txn * Gas​​ Price，交易中使用的Gas是乘以天然气价格。 让我们用开车来打个比方。 比如你去旅行，你给车加了50升汽油（Gas Limit），这个过程中消耗了20升汽油（Gas Used By Txn）。 现在的汽油价格是每升6元。 最初显示你需要支付的燃油费是（50升*每升6元=300元），但最后你这一趟的燃油费是（20升*每升6元=120元），所以额外的汽油费将退还给您。 问题出现了。 当以太坊网络不是很好的时候，转账的时候总会提示“警告！合约执行过程中遇到错误[Out of gas]”。 翻译过来就是合约执行错误是因为Gas fee设置的太高了。 如果交易因价值过低而失败，您可能需要提高您设置的 Gas Price 和 Gas Limit。 请注意，在以太坊转账失败时，转账金额将退回原账户，但不退还手续费。

继续上面的驾驶例子，这段路程应该消耗20升汽油，但是你只加了10升汽油（Gas Limit），不够你跑完整个距离，必须中途抛锚。 但是在以太坊中，其实你并没有中途崩溃，而是回到原点。 这好像和驾驶场景有些不符，但是你也说不出问题出在哪里。 这个我们稍后再说。 我们来看看一个知名的跨链项目在这方面的设计。 整体设计类似于以太坊。 gas费会根据每笔交易的执行逻辑发生变化，因此在交易发送前很难计算。 如果你没有设置足够的gas fee，交易就会失败，当然gas fee也不会退还给你。 也就是说，你消耗了这部分gas费，但是交易没有成功（这部分其实和以太坊基本类似）。 但是如果你设置的gas fee过高，交易会成功，但是高于设置值的gas fee不会退还给你（在以太坊中，多出的gas fee是退还的，从这个角度可以说这个著名的跨链项目比以太坊还差）。 这听起来更疯狂。

如果在这样一条链上出现拥堵，设置手续费的过程就好像是一场斗兽场的游戏。

我们需要对手续费有更多的确定性

交易按手续费排序，矿工优先处理手续费高的交易，这是可以理解的。 但我们需要一种更准确、更明确的交易费用计算方法。 以太坊和一些类似的项目之所以有这种非确定性的费用，是因为他们将区块链封装成一台世界计算机，把逻辑计算和执行丢给各个节点，然后使用EVM、WASM在基于x86架构的虚拟机中运行，链上计算的设计让我们无法在交易前准确统计每个计算步骤消耗的资源，所以我们设置了Gas Limit。 而在 CKB 中，采用的是链下计算，链上验证的模式。 区块链更像是一个法官。 只要交易通过验证并符合相关规则，就可以将交易上传到链上。

这也意味着在交易发出之前，交易前后的状态变化是已知的。 这样我们就可以准确判断出这笔交易的验证需要消耗哪些资源。 此外usdt验证费，CKB 虚拟机使用开源的 RISC-V 指令集，这是第一个根据特定场景选择合适指令集的指令集架构，这使得 CKB 虚拟机更像是一个真正运行的 CPU，而不是比传统的虚拟机。 关于RISC-V，在2019国际芯片大会（Chips 2019）上，中国工程院院士倪光南展望了开源芯片的前景。

他表示：“未来RISC-V很可能会发展成为世界主流CPU之一，从而在CPU领域形成英特尔（x86）、ARM、RISC-V的三分格局。”

“未来，RISC-V很可能会发展成为世界主流CPU之一。” 这与其开放、简单的特点有关。 在设计方面，它是完全开源的，没有许可费和知识产权风险。

基于 RISC-V 的 CKB 虚拟机会将每个计算步骤转化为最基本的指令。 这时候我们只需要为每条指令指定具体要消耗的资源，这样任何转账交易、合约调用都可以清楚地计算出需要消耗多少资源（这在 CKB 中称为 Cycles）。 因此，在 CKB 上转账时，只有一个可调变量，你只需要设置 Gas Prices，不需要关心 Gas Limit。 Gas Limit 在以太坊等区块链中是一个变量，但在 CKB 中是一个可以提前计算的确定值。 CKB 的交易费用 = Cycles（交易构建后的固定值）* Gas​​ Prices Per Cycle（每个周期的 Gas 价格）。 就拿上面开车的例子来说，中转就像是一段旅程，起点和终点是确定的，那么行驶的距离就确定了，自然油耗也就确定了，因为在区块链的世界里，你不会误入歧途。

在这种情况下，您只需要考虑燃油价格。 加柴油相当于开拖拉机，加汽油相当于开汽车，加航天油相当于开大飞机。 只要你的 Gas Prices 设置得足够高，矿工们每分钟都会为你提供舒适的服务。

这很简单。 如果你想让你的交易快速打包，只需要提高Gas Prices，出价高的交易自然会排在第一位。 不是更容易理解吗？ 当 CKB 遇到网络拥塞时会发生什么？

您发送了一个 Gas Price 相对较低的交易，长时间无法打包。 这时候你只需要再发送一笔交易，设置一个更高的Gas Price，让后一笔交易先被打包。 但是之前交易手续费低的交易在节点验证时会失效，这部分交易手续费不会被消耗。

当然，你完全不用担心双花，因为在你掌握全网51%的算力之前，你还没有双花的能力。 一次愉快的旅行，如果中途遇到故障，需要的是及时救援，而不是原地踏步。

案例二：什么可以作为手续费？

目前市面上公链发行的原生代币，大多主要作为交易手续费，通过交易手续费获取生态价值。 然而，这种模式是否能够真正捕捉到生态价值，目前还没有明确的定论。

在《》中，我们发现了这样一个问题。 在分层架构下，layer 2 技术使得大量交易能够在 layer 2 上快速、高效、廉价地执行，这必然会降低 layer 1 的交易和手续费。。 Layer 2 需要 Layer 1 作为安全保障，但其自身的发展已经损害了 Layer 1 的安全性。以手续费作为对矿工的奖励，使其成为 Layer 1 和 Layer 2 之间的零和博弈。因此，我们认为，在 Layer 之后1 公链将交易功能向上切分，应该放弃以 gas 费为主要费用，转而提供其他服务，作为原生代币的新需求。 只有这样才能注入更多的代币。 很有价值。 这听起来可能难以理解usdt验证费，我们举个很常见的例子，我们想从一个交易所转一笔USDT到另一个交易所。

我们目前有三种选择：Onmi USDT、ERC20 USDT和TRC20 USDT。 你会选哪一个？

大多数情况下，我们现在可能会选择ERC20 USDT，但是如果你用过TRC20 USDT，你会觉得它真的很好吃！ 零工序，也能享受丝般顺滑，谁不爱。 （这不是Tron的广告，只是陈述事实）你是想说Tron不够安全吗？

但是你会发现，在资金量不大的时候，我们对安全性的需求并没有那么高。 《》一文已经把这个问题解释的很清楚了。 回到layer1，应该始终坚持安全和去中心化（Tron显然不在这个定义范围内），我们应该提供什么样的收费服务？

我们需要更多种类的手续费

我们需要提供交易手续费支付服务，我们需要提供可以使用其他代币支付交易手续费的服务。 以太坊生态显然已经意识到了这方面的重要性。 Argent 钱包正在实现 EIP-1077 的愿景。 在这个钱包里，没有助记词、加密地址、加油费等传统的区块链概念。 用户可以像法定货币一样存储或转移加密货币。

GSN（TRN）由EIP-1613提出，在一定程度上是对EIP-1077的扩展和实现。 它允许开发人员构建不需要用户使用 ETH 甚至钱包的 Web3 应用程序。 它通过允许启用 GSN 的智能合约来激励人们运行中继节点（“加油站”）来实现这一点，这些中继节点会暂时代表用户支付交易费用。

gDAI 是在没有 ETH 的情况下转移 DAI 的具体用例。 gDAI 通过借出用户资金并将其质押在 Fulcrum 中获得收入，所获得的利息通过 Kyber 网络和 Uniswap 转换为 ETH，最终可用于支付 Gas 费用。

imToken 最新版本提供了使用 USDT 快速充值 ETH 的功能，解决了您没有 ETH 支付矿工费的燃眉之急。 无论采用何种方式实现无ETH燃料转移，主要的三种方式是“补贴”、“中介”和“利息补偿”。 但我们需要清醒地认识到，这些解决方案并没有改变ETH是以太坊网络上唯一交易手续费代币的事实，我们只是用各种手段来掩盖和包装而已。

而且，这些解决方案目前并不在DeFi危机中，没有起到解决问题的作用。 在 CKB 中，作为原生代币，CKB 放弃了交易手续费的强绑定，任何用户自定义的代币都可以作为交易手续费。 此外，通过 Open Transaction，还可以在 CKB 上实现：任何人都可以使用任何用户定义的代币为任何人支付交易费用。

这里就不展开了，想进一步了解Open Transaction的朋友可以去：了解更多。 通过这样的设计，你再也不会遇到有币却不能发送交易的尴尬情况了。

总结

性能瓶颈确实是当前区块链世界面临的主要问题之一，但是那些觉得这样的性能可以彻底解决我们面临的性能问题的TPS上千的公链需要醒悟了。 目前，分层、分片、跨链等都是我们目前正在探索解决可扩展性的方向。 我们还需要认识到，我们还有很长的路要走。 除了关注性能问题，我们还需要关注这些细节的设计，比如交易手续费，这些可能会发展成为区块链进步的软肋。

交易费用的确定性和许多底层组件的进步，例如任何人都可以使用任何代币支付费用的能力，是能够真正让公链再次伟大的重要技术之一。

关于 CKB 编程体验课

如果你想了解更多关于 CKB 交易费用是如何计算的，以及如何让任何人使用任何代币在 CKB 上支付交易费用，欢迎来到这里。

除了课程本身，我们还将重新审视许多我们认为目前非常前沿的技术设计。

本次体验课由Nervos生态开发团队、黑曜石实验室、Nervos和Nervos社区共同举办。