摘要
以太坊的 Gas 费是以太坊网络的动力，就像汽油是汽车的动力一样。我们普通用户参与到区块链中，无论是交易 Token，还是使用区块链上的去中心化应用程序（编写成智能合约），Gas 费都是一道绕不过去的坎。所以我们值得花点时间去了解一下以太坊的 Gas 费是什么，为什么要有 Gas 费，如何操作能够节省 Gas 费。
什么是 Gas
Gas 是指在以太坊网络上执行特定操作所需的计算工作量。
由于每笔以太坊交易都需要计算资源才能执行，每笔交易都需要付费。 在这个方面上，Gas 是指在以太坊成功进行交易所需的费用。
Gas 费用是以太坊的货币 ETH 支付的，单位是 Gwei，1 Gwei = 0.000000001 ETH = 10 的 -9 次方 ETH
Gas Price: 用户愿意为每个 Gas 支付的价格，是由用户自己竞价。
Gas Used: 是用户执行操作消耗的 Gas 总量，是固定数额，ETH 转账为 21000，其他 ERC20 代币因为是智能合约，一般比 21000 贵，具体由智能合约代码复杂度决定。我们可以通过网站 etherchain.org/tools/gasnow 看到常见的 Tokens 交易的 Gas Used。
正如你开汽车需要汽油，运行应用程序（交易 ETH、部署合约）需要 Gas。
消耗 Gas 的量是固定，但是 Gas 的单价是波动的。比如说汽车要跑 20KM 需要 1 升汽油，但是加油站汽油多的时候，1 升汽油的价格是 10 美金，但是加油站汽油不足的时候，1 升汽油的价格可能是 100美金。对应到以太坊网络，网络不拥堵的时候，Gas fee 会比较低；网络拥堵的时候，Gas fee 可能会非常的高。
为什么要有 Gas
以太坊就像手机的安卓系统，你在上面给别人发信息（转账）、拍照存储照片（存储）、安装软件（部署智能合约），都需要花费一定的费用（Gas 费）。
我们都知道，免费容易导致泛滥和不规范，收费的社区和不收费的社区，质量和服务是完全不一样的。Gas 的存在，可以保护以太坊网络的安全，假如说没有 Gas 费，大家都可以去上面交易和执行计算，就会产生垃圾信息和浪费资源。有 Gas 费，作恶的成本就会上升，理性的情况下，没有人愿意花钱干一件对自己没有任何意义的事情。
以太坊是去中心化的网络，需要保证网络的安全和运行，还要保证有人去记录交易，那大家为什么愿意去干这个事情呢？这就是矿工做的事情，矿工挖矿得到记账权，会得到系统自动发的 ETH 的奖励，同时每笔交易都有一个手续费（Gas 费）。有记账权矿工的收益 = 挖矿得到的 ETH + 记账手续费（Gas 费）。
BTC 的总量是固定的，为 2100 万枚。但是 ETH 没有固定上限，那怎么保证它的数量不会太多而发生贬值呢？这也是 Gas 的一个功能，Gas 是使用 ETH 来付费的，手续费中的 Base 部分，会被销毁（所谓的销毁，就是把币转到一个黑洞地址，谁都没有私钥，这部分币会永远退出流动性，不能进行交易）。这样就保证了流通中的 ETH 不会只增无减。
稍微总结一下：Gas 费能够激励人们去维护以太坊网络的安全，防止产生过多的垃圾信息；同时交易有 Gas 费，大家都争着去记账；Gas 费中的大部分会被销毁，以维持流通中 ETH 的数量不会过高。
如何操作能够节省 Gas 费
我们看公式就会发现，右边部分 Gas Used 是相对固定的，我们无法改变。我们能够操作的是 Gas Price，而 Gas Price 是波动的，每分钟的价格都不一样。下面是 Gas Price 在 2022-02-10 至 2022-02-17 的每天每个小时的价格。
因此，我们可以通过看实时的 Gas Price 价格，当 Gas Price 价格偏低的时候，我们再去交易，就可以节省一大笔费用。下面是几个常见的、查看以太坊 Gas 费的网站：
- https://etherscan.io/
- https://etherscan.io/gastracker#historicaldata
- https://etherchain.org/tools/gasnow
- https://ethgas.watch/
- https://www.blocknative.com/gas-estimator#
Chrome 浏览器也有一个插件 Blocknative，能够实时看到 Gas 的价格。
EIP-1559 协议之前，以太坊的 Gas 费就像拍卖模型，出价高者先交易。什么意思呢？比如说我和你去加油站加油，你出价 10 美元/升汽油，我出价 8 美元/升汽油，工作人员就会优先给你加油，如果人数多的话，就优先给出价高的人加油。这样就容易导致一个问题：矿工可能会人为制造网络拥堵，让大家支付更高的手续费。
EIP-1559 协议之后，Gas 费 = （基础费 + 矿工小费）* Gas Price，其中基础费会被销毁掉，Gas Price 会随着网络拥堵情况，升高或者降低。
比如上图中的 Gas Price 为 48 Gwei，如果你的交易不紧急的话，你可以把交易的 Gas Price 设置为 30 Gwei；如果你的交易是很紧急的话，可以设置为 60 Gwei，则可以更快地交易成功。
如何看 Ethereum 的交易记录
如下图中的一笔交易为例，重点说一下圈出来的部分。
Transaction Fee: 该交易需要的手续费，Transaction Fee = Gas Price * Gas Used，对应上面的数据就是：Transaction Fee = 82.768620951 * 46458 = 3845264.592141558 Gwei = 0.003845264592141558 ETH
Gas Price：该价格随时波动，Gas Price = Base + Max Priority，当前为：82.768620951 Gwei。
Ether Price：ETH 当前的价格为 $4,042.55
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Gas Limit & Usage by Txn：Gas Limit 相对固定，为了防止部分智能合约存在漏洞，消耗完自己的代币。Gsage by Txn 取决于每个智能合约的复杂度，如果 Gas Limit < Gas Used，则会收取 Gas 费但是操作会失败。下图是常见的 Tokens 的 Gas Used：
image-20220217171141132.png
如果 Gas limit < Gas Used，交易会失败，但是因为矿工已经去计算了，所以 Gas 费花了，但是没有执行成功。无论交易成功与否，你都要为此支付“燃料费”，这是因为即使交易失败，矿工依旧为此交易进行校验和计算，消耗了资源。为了避免合约中的错误，引起不可预计的燃料消耗，用户需要在发送交易时，设定允许消耗的燃料上限，即 Gas limit。这样的话不管合约是否良好，最坏情况也只是消耗 Gas limit 限制的燃料。就像开车到目的需要 10 升油，你只加了 8 升，你往目的地开车，到不了目的地，但是你的油也要耗费了。
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Gas Fees：Base 是基础费，Max 是最高费，Max Priority 是给矿工的小费。Gas Price = Base + Max Priority。当 Max > Base + Max Priority 时，剩余部分返还给用户；当 Max < Base + Max Priority 时，不交易，等待 Base 下降（也就是手续费下降），直到 Max >= Base + Max Priority 才打包交易。这样可以为用户节约手续费，如表：
用户 Max Base Max Priority Gas fees A 50Gwei 20 2 22 先于B执行 B 50Gwei 30 1 31 A 执行后执行 C 50Gwei 60 1 61 等待 Base 下降 虽然用户 A 花费的手续费比用户 B 更低，但是矿工会优先执行用户 A 的交易，这样对用户就更加的节省手续费。
Burnt & Txn Savings Fees：燃烧掉的 Gas，Burnt = Gas Base * Gas Used；Txn Savings Fees 是交易剩下的 Gas，退还给用户。Txn Savings Fees = (Gas Max - Gas Base - Gas Max Priority) * Gas Used。
附加
EIP-1559 协议：没有 EIP-1559 协议之前，以太坊存在以下问题：
- 以太坊的 Gas 费就像拍卖模型，出价高者先交易，且没办法预测到出价多少合适。所有的交易手续费都会给到矿工，所以矿工有动机认为制造网络拥堵，赚取更高的手续费。Gas fee = Base * Gas Price，所有的手续费都是矿工所有。
- ETH 没有发行上限，容易导致币价贬值和信任问题，ETH 只增不减。
EIP-1559 协议后，Gas fee = (Base + Priority) * Gas Price，也就是基础费用+矿工小费。其中 Base 部分根据网络拥堵情况，按 12.5% 幅度增减，且全部销毁。
这样就解决了上面的两个问题：费用可预测，矿工没有动机去人为制造网络拥堵，短期看矿工收益受到影响，长期看因为网络更加稳定、交易量的增加和币价的升值，收益更可观；销毁 ETH 解决了通胀的问题。
简单说就是，EIP-1559 协议给 ETH 加入了烧毁机制，且让网络拥堵情况更加透明、可预测，优化以太坊网络。