以太坊 Gas 費上漲的相關問題已經成為底層網路和上層生態互相制約發展的主要癥結。從長期看，2.0 升級勢在必行；從短期看，過去主要通過提高區塊 Gas 上限實現小幅短時擴容來予以改善。
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5月19日晚間，CoinMarketCap 數據顯示 ETH 短時大幅下挫，最低報價 2014.72 美元，較日內高點 3437.94 美元「跳水」70.64%。受此影響，以太坊 Gas Price 均價達到了 236 Gwei，較前一日大幅上漲 210%，日內均價振幅則高達驚人的 2,935%。
Gas價格已經成為以太坊發展繞不過去的一個話題，而這在 DeFi 爆發後顯得更為突出了。
受益於 DeFi 的繁榮，ETH 近年一直處於強勁的上行趨勢中，根據 CoinMetrics 校正後的幣價數據，今年 ETH 月均漲幅約33.66%，月均最高漲幅則達到了 47.53%。尤其在近期，ETH 多次站上 4,000 美元關口並不斷刷新歷史新高，表現搶眼。
但是，任何事物的發展都有兩面性，DeFi 也為以太坊帶來了一些問題。
首先是用戶鏈上交易需求激增致使 Gas 費高企。 筆者 PAData 深入分析了近年以太坊 Gas 數據後發現：
1 ）從去年下半年開始，Gas月均價格顯著提升，至今已上漲了約 114.56% ，今年 Gas 月均價始終高於110 G wei ；
2 ）Gas 費日間波動逐漸增強，這增加了用戶出價的難度，或助推 Gas 增長。
其次，DeFi 帶來的財富效應存在再分配鴻溝。PAData 分析了以太坊礦業數據和 MEV 數據後發現，礦工和套利交易者獲得了大部分利益：
1）Gas 費已經成為以太坊礦工收入的重要來源，而且是拉動礦工收入的主要動力，今年 Gas 費的平均佔比達到44.40%，Gas 費月漲幅基本高於同期挖礦收入漲幅；
2）在套利機會下，最優 Gas 費競拍機制（Priority Gas Auction，PGA）形成了潛力巨大的最大可提取價值（Maximum Extractable Value，MEV）市場，目前已累計達到 61.51 萬 ETH，每日 MEV 總額平均約佔挖礦總收入的 5.80%，DeFi 的套利交易者是 MEV 的主要捕獲者，獲取了其中 88% 左右份額。
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過去，改善 Gas 費問題的主要方法是礦池協商一致提高區塊 Gas 上限（Gas limited）實現小幅短時擴容，但這一方法的有效性越來越低了。
筆者 PAData 統計了歷次 Gas 上限漲幅和同期鏈上交易次數漲幅後發現，Gas 上限漲幅大多低於交易次數漲幅，如此只能暫時緩解 Gas 價格上行的壓力，最終 Gas 費在鏈上交易需求快速增長的推動下仍會上漲。
以太坊手續費已平均佔挖礦收入的44%，
Gas價格日間波動增強
受到 DeFi 繁榮發展的影響，自 2020 年下半年以來，以太坊 Gas 價格增長明顯，月均價格從 57.3 Gwei上漲至本月的 122.9 Gwei，漲幅達到 114.56%。
值得注意的是，今年以來，Gas 月均價格始終高於 110 Gwei。其中，1 月份月均價最低，達到了 112.1 Gwei，與比去年 8 月 DeFi 上升期的水平相當，2 月份月均價最高，達到了 190.6 Gwei，與去年9月DeFi 頂峰期的水平相當。
從月漲幅來看，以太坊 Gas 價格持續保持高速增長。去年下半年至今，Gas價格的每月整體平均漲幅在42%以 上，每月最高平均漲幅則在 160 %以上。
不過，值得注意的是，今年以來，Gas 價格的月均漲幅有所減速；去年下半年，Gas 價格的每月整體平均漲幅約為 58.42%，而今年以來，這一速度下降至了 22.60%。
另一方面，以太坊 Gas 價格的日間波動率呈小幅增強趨勢，也即每日 Gas 均價的變化更大大，穩定性更差。
去年，Gas 價格的日均日間波動率約為 3.22%，而今年至今，日均日間波動率小幅上升至 3.58%。而實際上，Gas 價格不只是日間波動率較大，日內波動率更大。比如，根據 Etherscan 的監測，最近一周，Gas 均價的平均日內波動率高達 373.31% 。
按照目前以太坊區塊空間的使用規則，即在最優 Gas 費競拍機制（Priority Gas Auction，PGA）下，Gas 價格波動性增強會增加用戶估價的難度，用戶喪失議價權，只能根據自身交易時效需求和交易成本支付能力來出價。
這或助推 Gas 價格增長，同時也為最大可提取價值（MEV）提供了空間。
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DeFi 財富再分配存鴻溝，手續費佔比達44%、MEV 累計 61.51 萬ETH
在過去一年左右的時間裡，DeFi 已經展現了其在協調和分配全球資本方面的潛力，但是 DeFi 帶來的巨大價值卻沒有被大多數普通用戶捕捉到，礦工和套利交易者成了主要獲利方，再分配存在鴻溝。
根據統計，今年以來，以太坊日均交易手續費已經達到約 1.15萬 ETH，較去年 4,164 ETH 的日均值上漲了 176.39%。
今年最高單日交易手續費約為 3.17 萬ETH，另有 5 天單日交易手續費收入超過 2 萬ETH。從手續費佔比看，今年手續費佔挖礦總收入的平均比重約為 44.40%，較去年均值 19% 提高了 25 個百分點左右。
手續費已經成為礦工收入的重要組成部分，而且，手續費收入還是礦工收入提升的主要動力來源。
根據手續費月漲幅和挖礦總收入月漲幅的相對變化來看，去年至今，在絕大多數月份裡，手續費月漲幅都高於挖礦總收入月漲幅。
手續費持續上漲還可能影響礦工的挖礦策略，影響空塊和叔塊率。根據 Etherscan 的統計，去年至今，以太坊叔塊產出量在持續減少。
除了挖礦以外，DeFi 世界中還存在大量的套利機會，基於當前實行的最優 Gas 費競拍機制（Priority Gas Auction，PGA），這創造了潛力巨大的最大可提取價值（Maximum Extractable Value，MEV）市場。
MEV是指礦工、驗證器、測序器等其他有特權的協議參與者通過任意包括、排除或重新排序塊中事務的能力所獲得的利潤。根據成因，MEV 可以分為多種類型，但目前 97% 的 MEV 來自套利交易，這又會反向推動 Gas 價格的提高。
根據 MEV-Explore 的數據，從去年至今，MEV 呈指數型爆發增長態勢，去年下半年至今，MEV 已增長了 1,113.21%，今年已增長了45.41%。
截至 5 月 16 日，以太坊 MEV 已累計達到 61.51 萬ETH，折合 5.54 億美元。其中，僅 12% 由礦工獲取，剩餘 88% 均由交易者獲取，這裡的交易者主要指套利機器人。
儘管 MEV 增長很快，但與礦業的產出規模相比，仍然十分小。根據統計，去年，每日 MEV 規模只平均相當於單日挖礦收入的 5.62%，今年略微提高至 5.80%，基本保持穩定。
正是由於 MEV 相對規模仍然遠小於挖礦收益，因此當前大多數礦工還沒有自己嘗試捕獲 MEV 。不過，隨著 MEV 價值的再發現及 MEV-Geth 等捕獲工具的進一步應用，未來越來越多的算力會加入 MEV 爭奪戰。
交易次數漲幅高於同期Gas上限漲幅，
提高上限對緩解Gas價格上漲的效果並不理想
以太坊 Gas 費上漲的相關問題已經成為底層網路和上層生態互相制約發展的主要癥結表徵點，從長期看，2.0 升級勢在必行，從短期看，過去主要通過提高區塊 Gas 上限實現小幅短時擴容來予以改善。
2017 年以來，以太坊區塊的 Gas 上限一共上調過 6 次，其中 2017 年 2 次，2019 年 1 次，2020 年 2次，2021 年 1 次。2020 年至今一年半不到已經上調了 3 次，與 2017 年至 2019 年三年間上調的總數持平，顯而易見，最近每個區塊 Gas 上限調整的頻率提高了。
實際上，自 2020 年 5 月以後，以太坊網路就長期保持高負荷運轉，每個區塊鏈的 Gas 使用率始終在 90% 以上，6 月以後則始終保持在 95% 以上。長期較高的 Gas 使用率也是提高 Gas 上限調整頻率的主要原因之一。
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不過，試圖通過提高區塊容量來穩定 Gas 價格的做法猶如飲鴆止渴，既不能從根本上解決問題，其有效性也越來越低。
從歷次 Gas 上限漲幅與同期鏈上交易次數漲幅的相對變化，也即供給增量與需求增量之間的相對變化來看，除 2018 年至 2019 年的熊市期間的那次上調以外，其他歷次調整期內，Gas 上限漲幅均遠低於同期鏈上交易漲幅。
這意味著，Gas 上限增長只能暫時緩解 Gas 價格上行的壓力，最終 Gas 價格在鏈上交易需求快速增長的推動下仍會上漲。
另外，現在尚沒有更多數據印證 MEV-Geth 的應用可以使交易打包更加透明，從而降低 Gas 價格。
儘管 4 月底，當 MEV-Geth 被 58.8% 的算力採納後，Gas 價格最低跌至45 Gwei，但此後受到 SHIB、AKITA、ELON 等犬類 Meme Coin 交易激增的影響，Gas 價格又反彈至最高 290 Gwei 以上。
而即將於倫敦升級中實施的 EIP1559 案被認為有助於緩解 Gas 價格上漲的相關問題，該提案將執行彈性 Gas 上限機制和基礎費與小費共存的交易費機制，後者還帶來了通縮預期。
儘管，該提案對 Gas 價格的具體影響在當前還無法測算，不過，如果這降低了礦工的收入，可能將促進建立協議外市場的發展，比如MEV，這將可能產生更加深遠的影響。
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