以太幣手續費市場基礎
理解 gas、priority fee 與交易打包行為。
以太坊手續費市場基礎
概述
以太坊網路上的每一筆操作——無論是簡單的 ETH 轉帳、智慧合約部署、還是與 DeFi 協議互動——都需要支付「燃料費用」（Gas）。這個機制是以太坊運作的基礎，不僅決定了用戶的交易成本，也影響了網路的安全性與可用性。
2021 年 8 月，以太坊進行了倫敦升級（London Upgrade），引入了 EIP-1559，這是以太坊歷史上最重要的經濟機制變革之一。這次升級改變了手續費的計算方式，引入了費用燃燒機制，並使費用更加可預測。
本文將深入解釋以太坊的 Gas 機制、EIP-1559 的設計原理、以及如何優化交易費用。
Gas 的基本概念
什麼是 Gas？
Gas 是以太坊網路中用於衡量運算資源消耗的單位。在以太坊虛擬機（EVM）中執行的每個操作——算術運算、資料儲存、邏輯判斷——都會消耗一定數量的 Gas。
為什麼需要這種設計？主要有以下幾個目的：
- 防止資源濫用：如果執行操作是免費的，惡意行為者可以發送大量無意義的交易來癱瘓網路。Gas 機制確保每個操作都有經濟成本。
- 補償驗證者：驗證者花費計算資源處理交易，Gas 費用是對他們的補償。這激勵更多人參與網路維護。
- 市場化資源分配：用戶可以透過調整 Gas 費用來設定交易的優先級。願意支付更多的用戶可以獲得更快的確認。
Gas 限量（Gas Limit）
不同的操作需要不同的 Gas 數量。這個數量稱為 Gas 限量（Gas Limit），表示某個操作最多可能消耗的 Gas。
以下是一些常見操作的 Gas 消耗：
| 操作類型 | Gas 限量 | 說明 |
|---|---|---|
| 簡單 ETH 轉帳 | 21,000 | 最低消耗 |
| ERC-20 代幣轉帳 | 65,000-100,000 | 需要更新餘額存儲 |
| Uniswap 交易 | 150,000-300,000 | 取決於路徑複雜度 |
| NFT 鑄造 | 100,000-200,000 | 視合約複雜度 |
| 部署智慧合約 | 數十萬到數百萬 | 取決於合約大小 |
Gas 限量的作用類似於「預授權金額」。如果交易執行過程中 Gas 不足，執行會失敗，但已消耗的 Gas 不會退還。這是防止無限循環攻擊的安全機制。
Gas 價格（Gas Price）
Gas 價格是用户願意為每單位 Gas 支付的費用。傳統上，Gas 價格以 Gwei 為單位。
1 Gwei = 0.000000001 ETH = 10^-9 ETH
例如，如果 Gas 價格為 50 Gwei，轉帳需要 21,000 Gas，則費用為：
21,000 × 50 × 10^-9 = 0.00105 ETH
總費用的計算
交易總費用 = Gas 限量 × Gas 價格
在 EIP-1559 之前，這個公式簡單明瞭。用戶設定一個 Gas 價格，實際費用由市場競價決定——如果網路繁忙，用戶需要提高 Gas 價格才能確保交易被及時確認。
EIP-1559：費用機制的重大改革
改革的動機
在 EIP-1559 之前，以太坊採用純粹的「首價拍賣」（First-price Auction）機制。用戶提交交易時設定一個 Gas 價格，驗證者選擇 Gas 價格最高的交易優先處理。
這種機制有以下問題：
- 費用波動劇烈：網路擁堵時，Gas 價格可能在短時間內暴漲數倍甚至數十倍，用戶很難預估成本。
- 資源浪費：用戶傾向於過度支付以確保確認，導致實際支付的費用高於必要水平。
- 使用者體驗不佳：對新手而言，估計合適的 Gas 價格是困難的任務。
EIP-1559 的核心設計
EIP-1559 引入了三個關鍵概念：
1. 彈性區塊大小
- 目標區塊大小為 1500 萬 Gas
- 最大區塊大小為 3000 萬 Gas（目標的 2 倍）
- 區塊大小可以根據網路需求在一定範圍內浮動
2. 基本費用（Base Fee）
- 每個區塊有一個「基本費用」
- 基本費用由網路根據區塊滿度自動調整
- 如果上一個區塊超過目標滿度（> 50%），基本費用上升
- 如果低於目標，基本費用下降
- 最大調整幅度為每區塊 12.5%
3. 優先費用（Priority Fee）
- 基本費用之外，用戶可以設置「小費」（Priority Fee）
- 小費是自願支付的，用於激勵驗證者優先處理自己的交易
- 大多數錢包會自動建議一個合理的小費金額
費用計算公式
EIP-1559 之後的交易費用計算如下：
總費用 = (基本費用 × Gas 限量) + (優先費用 × Gas 限量)其中：
- 基本費用由網路決定，無法用戶設置
- 優先費用由用戶設置（或使用錢包建議值）
例如，假設：
- 基本費用 = 100 Gwei
- 優先費用 = 5 Gwei
- Gas 限量 = 21,000（簡單轉帳）
總費用 = (100 + 5) × 21,000 × 10^-9 = 0.002205 ETH
費用燃燒機制
EIP-1559 最重要的創新是「費用燃燒」（Fee Burning）。
在這個機制中：
- 用戶支付的費用分為兩部分
- 基本費用被「燃燒」——從流通中移除
- 優先費用支付給驗證者
這種設計的影響深遠：
- 當網路繁忙時，大量 ETH 被燃燒
- 這創造了「通縮壓力」——ETH 供應量可能減少
- 驗證者收入不受太大影響（仍獲得優先費用 + 區塊獎勵）
根據 2024-2025 年的數據，以太坊在網路高峰期每日燃燒的 ETH 價值可達數百萬美元。
基本費用的動態調整
基本費用的調整遵循以下規則：
新基本費用 = 舊基本費用 × (1 + 調整系數)調整系數取決於區塊滿度：
- 滿度 = 50% → 調整系數 = 0（費用不變）
- 滿度 > 50% → 費用上升
- 滿度 < 50% → 費用下降
調整幅度受限於：
- 每區塊最大上升 12.5%
- 每區塊最大下降 12.5%
這種設計確保費用變化是平滑的，避免劇烈波動。
費用市場機制的運作
區塊空間的經濟學
理解以太坊費用機制的關鍵是理解「區塊空間」的概念。每個區塊可以容納的交易數量有限（約 12-15 秒一個區塊），這創造了區塊空間的稀缺性。
區塊空間的需求來自：
- 用戶發送 ETH 或代幣
- DeFi 交互操作（借貸、交易、質押）
- NFT 鑄造與交易
- 其他 DApp 操作
當需求增加時，用戶必須競爭有限的區塊空間，費用因此上升。這種機制類似於高速公路的收費站——高峰期收費更高。
費用與確認時間
Gas 費用與交易確認時間密切相關：
| 優先費用層級 | 預期確認時間 | 適用場景 |
|---|---|---|
| 極低（< 1 Gwei） | > 1 小時 | 非緊急 |
| 低（1-10 Gwei） | 數分鐘到數十分鐘 | 一般轉帳 |
| 中等（10-50 Gwei） | 數分鐘內 | 大多數場景 |
| 高（50-100 Gwei） | 數秒到 1 分鐘 | 緊迫交易 |
| 極高（> 100 Gwei） | 數秒內 | 搶購、套利 |
大多數錢包會根據網路狀態建議一個合理的優先費用。對於不急於確認的用戶，可以選擇較低的費用，耐心等待。
歷史費用數據
以太坊的 Gas 費用波動幅度極大。以下是一些歷史數據：
2021 年 DeFi 熱潮期：
- 簡單轉帳費用：20-50 美元
- 複雜 DeFi 操作：100-500 美元
- 熱門 NFT 鑄造：數百到數千美元
2022-2023 年熊市期：
- 簡單轉帳費用：1-5 美元
- DeFi 操作：5-30 美元
2024-2025 年恢復期：
- 費用波動較大，取決於市場熱度
- 正常時期：3-15 美元
- 熱點時期（重大事件、熱門 NFT）：數十到數百美元
這些數據顯示，Gas 費用與市場活躍度高度相關。
費用優化策略
時間選擇
費用優化最簡單的方法是選擇合適的發送時間。
以太坊網路的活躍時段：
- 美國東岸白天（香港/台灣晚間）：費用較高
- 美國深夜到亞洲清晨：費用較低
因為以太坊是全球網路，不同時區的用戶活躍時間不同。一般來說，台北時間凌晨 1 點到早上 7 點是費用相對較低的時段。
費用估算工具
有多種工具可以幫助估算當前費用：
- Etherscan Gas Tracker：顯示當前推薦的 Gas 價格
- Gas Now：提供即時 Gas 價格預測
- 錢包內建估算：MetaMask 等錢包會自動建議費用
使用這些工具時：
- 選擇與自己交易類型相符的費用層級
- 參考歷史資料了解費用趨勢
- 不要只追求最低費用，考慮確認時間需求
批量交易
如果需要進行多筆交易，可以考慮：
- 批量轉帳：使用代幣合約的批量轉帳功能，減少總 Gas 消耗
- 使用 Layer 2：如 Arbitrum、Optimism、Base 等 Layer 2 網路，費用可降低約 10 倍
- 聚合物件：有些 DApp 提供「多合一」功能，可以在單筆交易中完成多個操作
Layer 2 的費用節省
Layer 2 網路是以太坊擴展解決方案，將交易批量處理後再提交到主網。這可以大幅降低費用：
| 網路 | 相對主網費用 | 說明 |
|---|---|---|
| Arbitrum | ~10x 節省 | 最流行的 L2 |
| Optimism | ~10x 節省 | OP Stack |
| Base | ~10x 節省 | Coinbase 推出 |
| zkSync Era | ~10-50x 節省 | ZK Rollup |
| Polygon | ~100x 節省 | 側鏈（非 L2） |
使用 Layer 2 時需要注意：
- 需要將 ETH 橋接到 L2 網路
- L2 網路有自己的生態系
- 退出 L2 回主網需要等待挑戰期（Optimistic Rollup）
技術細節深入
Gas 與 EVM
以太坊虛擬機（EVM）執行每個操作都有固定的 Gas 成本。這些成本反映了實際的計算資源消耗：
- 基本操作（ADD, MUL）：3 Gas
- 儲存操作（SSTORE）：20,000-100,000+ Gas
- 調用操作（CALL）：數千 Gas
- 創建操作（CREATE）：數十萬 Gas
Storage 操作特別昂貴，因為它們需要節點永久保存資料。這就是為什麼 DeFi 合約操作費用通常較高——它們需要頻繁讀寫區塊鏈狀態。
費用與網路安全
Gas 機制與以太坊的經濟安全模型緊密相連：
- 攻擊成本：發動網路攻擊需要支付 Gas 費用，大幅提高了攻擊成本
- 驗證者激勵：費用收入是驗證者除了區塊獎勵外的重要收入來源，這激勵更多人参與驗證
- 資源分配：費用作為訊號，幫助網路優先處理高價值交易
EIP-1559 的經濟影響
EIP-1559 引入以來，對以太坊經濟產生了深遠影響：
對 ETH 供需的影響：
- 費用燃燒創造了 ETH 的「使用價值」
- 網路越繁忙，燃燒越多
- 這在某種程度上將 ETH 變成了「功能性通縮資產」
對驗證者收入的影響：
- 驗證者仍獲得優先費用
- 區塊獎勵仍然是主要收入
- 總收入與之前大致相當
對用戶體驗的影響：
- 費用更加可預測
- 基本費用自動調整減少了用戶估費負擔
- 但高峰期費用仍然可能很高
常見問題解答
為什麼我的交易費用這麼高？
費用高的原因通常是：
- 網路繁忙（需求高）
- 交易複雜（Gas 消耗大）
- 時間緊迫（選擇高優先費用）
解決方案：等待網路不繁忙時再交易，或使用 Layer 2。
Gas 價格設置錯誤會怎麼樣？
如果 Gas 價格過低：
- 交易長時間處於待確認狀態
- 可能最終被取消（錢包通常提供取消選項）
如果 Gas 價格極低：
- 交易可能永遠不會被確認
- 已支付的費用不會退還
如果 Gas 充足但智慧合約執行失敗：
- 已消耗的 Gas 不會退還
- 這是保護機制，防止無限循環
可以降低已發送交易的費用嗎？
一旦交易發送到網路，就無法修改費用。用戶可以：
- 取消交易（發送一筆相同 nonce、更高費用的 0 轉帳）
- 加速交易（發送相同交易但更高費用）
什麼是「maxFeePerGas」和「maxPriorityFeePerGas」？
EIP-1559 引入的新參數：
- maxFeePerGas：用戶願意支付的最高費用（基本費用 + 優先費用）
- maxPriorityFeePerGas：用戶願意支付的小費上限
錢包通常會建議這些值，確保交易在用戶願意支付的範圍內確認。
Layer 2 的費用是如何運作的？
Layer 2 將多筆交易打包成一批，然後在主網發布一個「證明」。這使得多個用戶分攤主網的成本，大幅降低單筆交易費用。
用戶需要：
- 將 ETH 或代幣橋接到 L2
- 在 L2 網路上進行交易
- 最終需要提現時，透過橋接回到主網
總結
以太坊的費用市場機制是區塊鏈經濟學的重要實踐。從早期的簡單首價拍賣，到 EIP-1559 的複雜但更公平的設計，這個機制持續演化以滿足網路需求。
對於普通用戶，理解 Gas 機制可以幫助：
- 更準確地預估交易成本
- 選擇合適的發送時間優化費用
- 在 Layer 2 上進行更經濟的操作
對於開發者與進階用戶，深入理解費用機制有助於：
- 優化合約設計降低 Gas 消耗
- 在 DeFi 中識別套利機會
- 參與費用市場的微觀層面
以太坊的費用市場仍然在演進。未來的分片（Sharding）技術預計將進一步降低費用，而費用燃燒機制將繼續影響 ETH 的貨幣政策。
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延伸閱讀與來源
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