ガス料金を理解するには？なぜイーサリアムユーザーは高いガス料金を容認するのでしょうか?

ガスとは何ですか?

ガスは、Ethereum ネットワーク上で特定の操作を実行するために必要な金額を測定する測定単位です。

すべての Ethereum トランザクションを実行するにはコンピューティング リソースが必要となるため、トランザクションごとに手数料がかかります。 Gas とは、Ethereum でトランザクションを正常に実行するために必要な手数料を指します。

ガス料金はETHで支払われます。ガス価格は、ETH の単位である gwei で表されます。各 gwei は 0.000000001 ETH (10 -9 ETH) に相当します。たとえば、ガス料金は 0.000000001 ETH と言う代わりに、ガス料金は 1 gwei と言うことができます。 「gwei」自体は「giga-wei」を意味し、1,000,000,000 weiに相当します。 Wei 自体 (b-money の作成者 Wei Dai にちなんで名付けられました) は ETH の最小単位です。 Tokenviewのオンチェーンデータによると、3月6日のイーサリアムのガス料金は44.59グウェイだった。

ロンドンのアップグレード前

イーサリアムネットワークの取引手数料の計算方法は、2021年8月のロンドンアップグレードで変更されました。これまでの仕組みは次のとおりです。

アリスがボブに 1 ETH を支払うとします。このトランザクションでは、ガス制限は 21,000 で、ガス価格は 200gwei です。

合計手数料は、Gaslimit（単位）* Gas​​Price、つまり21,000 * 200 = 4,200,000 gwei、または0.0042 ETHになります。アリスが送金すると、アリスのアカウントから 1.0042 ETH が差し引かれます。ボブは1.0000 ETHを受け取ります。マイナーは0.0042 ETHを受け取ります。

ロンドンアップグレード

ロンドンアップグレードは2021年8月5日に実装され、イーサリアムの取引手数料の仕組みを全面的に見直すことで、ユーザーにとってイーサリアム上の取引がより予測可能になりました。この変更による高レベルの利点としては、取引手数料の見積もり精度の向上、取引の組み込みの全体的な高速化、取引手数料の一部を消費することで ETH の発行を相殺する機能などが挙げられます。ロンドン ネットワークのアップグレード以降、各ブロックには基本料金が設定されています。これは、ブロックに含まれるガスの単位あたりの最低価格で、ブロック スペースの需要に基づいてネットワークによって計算されます。取引手数料の基本料金が廃止されるとともに、ユーザーが取引にチップ（優先手数料）を設定することも想定されます。チップは、ブロック内のユーザートランザクションの実行と伝播に対してマイナーに報酬を与えるもので、ほとんどのウォレットによって自動的に設定される予定です。

合計取引手数料は次のように計算されます: ガス制限（単位）*（基本手数料+チップ）

ジョーダンがテイラーに 1 ETH を支払いたいとします。この取引では、ガス制限は 21,000 (ユニット)、基本料金は 100 gwei です。ジョーダンは10グウェイのチップも含めました。

上記の式に基づいて計算すると、21,000 * (100 + 10) = 2,310,000 gwei または 0.00231 ETH になります。

ジョーダンが送金すると、ジョーダンの口座から 1.00231 ETH が差し引かれます。テイラーは1.0000 ETHを受け取ります。マイナーは0.00021 ETHのチップを受け取りました。基本手数料 0.0021 ETH がバーンされます。

さらに、Jordan はトランザクションの最大手数料 (maxFeePerGas) を設定できます。最大料金と実際の料金の差額はヨルダンに返金されます。つまり、返金額 = 最大料金 - (基本料金 + 優先料金) となります。ジョーダンは、取引実行時に「超過」基本手数料が高すぎることを心配することなく、取引実行時に支払われる最大額を設定できます。

ブロックサイズ:

ロンドンアップグレード以前は、イーサリアムのブロックサイズは固定されていました。ネットワークの需要が高いときは、これらのブロックはフル稼働します。その結果、ユーザーはブロックに追加される前に高い需要が落ち着くまで待つ必要があることが多く、ユーザー エクスペリエンスが低下します。

ロンドンのアップグレードにより、イーサリアムに可変サイズのブロックが導入されました。各ブロックの目標サイズは 1500 万ガスですが、ブロック キャップが 3000 万ガス (目標ブロック サイズの 2 倍) になるまで、ブロックのサイズはネットワークの需要に基づいて増減します。

タトネマンのプロセスを通じて、プロトコルは平均 1500 万の均衡ブロック サイズに到達しました。つまり、ブロック サイズがターゲット ブロックよりも大きい場合、プロトコルは次のブロックの基本料金を引き上げます。同様に、ブロック サイズがターゲット ブロック サイズよりも小さい場合も、プロトコルは基本料金を削減します。基本料金が調整される金額は、現在のブロック サイズが目標ブロック サイズからどれだけ離れているかに比例します。

基本料金

各ブロックには最低価格として機能する基本料金があります。ブロックに含めるには、各ガス入札が少なくとも基本料金と等しくなければなりません。基本手数料は現在のブロックとは独立して計算されますが、前のブロックによって決定されるため、ユーザーにとって取引手数料がより予測しやすくなります。ブロックがマイニングされると、この基本料金は「焼却」され、流通から外されます。

基本手数料は、以前のブロック サイズ (すべてのトランザクションで使用されるガスの量) とターゲット ブロック サイズを比較する式によって計算されます。目標ブロックサイズを超えた場合、ブロックあたりの基本手数料が最大 12.5% 増加します。この指数関数的な増加により、ブロック サイズを無期限に高いまま維持することは経済的に不可能になります。

ロンドンの以前のガスオークション市場と比較して、取引手数料の仕組みのこの変更により、手数料の予測がより信頼性が高まります。

上記の表に基づいて、ブロック 9 でトランザクションを作成すると、ウォレットはユーザーに次のブロックに追加される最大基本手数料を決定させます: 現在の基本手数料 * 112.5% または 202.7 gwei * 112.5% = 228.1 gwei。

同様に重要なのは、ブロック全体での基本手数料の増加率により、全面的にスケーリングの急上昇が見られる可能性は低いということです。

優先料金（チップ）

ロンドンのアップグレード以前は、マイナーはブロック内のすべてのトランザクションからガス料金の合計を受け取っていました。

新しい基本手数料の廃止に加えて、ロンドンのアップグレードでは、マイナーがブロックにトランザクションを含めるようにインセンティブを与えるために優先手数料（チップ）が導入されました。

チップがなければ、マイナーは同じブロック報酬を受け取ることになるため、空のブロックをマイニングすることが経済的に実行可能であると判断するでしょう。通常の状況では、少額のチップではマイナーに取引を組み込む動機がほとんどありません。トランザクションを同じブロック内の他のトランザクションよりも優先させるには、競合するトランザクションを追い抜くために、より高いチップが必要になります。

最大料金

ネットワーク上でトランザクションを実行するために、ユーザーはトランザクションの実行に対して支払う最大金額を指定できます。このオプション パラメータは maxFeePerGas と呼ばれます。取引を実行するには、最大手数料が基本手数料とチップ手数料の合計を超える必要があります。取引の送信者には、最大手数料と基本手数料およびチップの合計額との差額が返金されます。

手数料の計算

ロンドンのアップグレードの主な利点の 1 つは、取引手数料を設定する際のユーザー エクスペリエンスが向上することです。アップグレードをサポートするウォレットの場合、ウォレットプロバイダーは、トランザクションを完了するために支払う金額を明示的には示しませんが、ユーザーの複雑さの負担を軽減するために、推奨されるトランザクション手数料（基本手数料 + 優先手数料）を自動的に設定します。

EIP-1559

ロンドン アップグレードで実装された EIP-1559 により、取引手数料のメカニズムは以前のガス価格オークションよりも複雑になりますが、ガス手数料がより予測可能になり、より効率的な取引手数料市場が実現するという利点があります。

ユーザーは、市場価格 (baseFeePerGas) を超える Gas を支払うことはなく、チップを差し引いた追加料金が払い戻されることを承知した上で、そのトランザクションを実行するために支払ってもよい金額に対応する maxFeePerGas でトランザクションを送信できます。

なぜガス料金がかかるのですか?

つまり、ガス料金は Ethereum ネットワークの安全を維持するのに役立ちます。ネットワーク上で実行されるすべての操作に対して料金を請求することで、悪意のある行為者がネットワークにスパムを送信するのを防ぎます。コード内での偶発的または悪意のある無限ループやその他の無駄な計算を回避するために、各トランザクションでは、コードを実行するために実行できる計算ステップの数に制限を設定する必要があります。計算の基本単位は「ガス」です。

トランザクションに上限が含まれている場合でも、トランザクションで使用されなかった Gas はユーザーに返されます (返される Gas は最大料金 - (基本料金 + チップ))。

ガス制限とは何ですか?

ガス制限とは、トランザクションで消費するガスの最大量を指します。スマート コントラクトを伴うより複雑なトランザクションでは、より多くの計算作業が必要になるため、単純な支払いよりも高いガス制限が必要になります。標準的な ETH トランザクションには、21,000 Gas のガス制限が必要です。たとえば、単純な ETH 転送のガス キャップを 50,000 に設定した場合、EVM は 21,000 を消​​費し、残りの 29,000 を受け取ります。ただし、指定されたガスが少なすぎる場合、たとえば、単純な ETH 転送のガス制限が 20,000 の場合、EVM はトランザクションを完了しようとするときに 20,000 ガスを消費しますが、トランザクションは完了しません。その後、EVM は変更を元に戻しますが、マイナーはすでに 20,000 Gas 相当の作業を行っているため、その Gas は消費されます。

ガス料金はなぜこんなに高いのですか?

ガス料金が高いのは、イーサリアムの人気によるものです。 Ethereum 上で実行されるすべての操作には Gas の消費が必要であり、各ブロックの Gas スペースは限られています。料金には、計算、データの保存または操作、トークンの転送などがあり、これらはすべて異なる量のガスを消費します。

Dapp の機能が複雑になるにつれて、スマート コントラクトによって実行される操作の数も増え、各トランザクションが限られたブロック サイズ内でより多くのスペースを占めることになります。需要が高ければ、ユーザーは他のユーザーよりも高い取引価格を得るために、より高いチップを提示する必要があります。チップが高ければ高いほど、トランザクションが次のブロックに含まれる可能性が高くなります。

ガス価格だけでは、取引にいくら支払う必要があるかは決まりません。取引手数料を計算するには、消費されたガスの合計量に gwei でのガス価格を掛ける必要があります。

ガスコスト削減の取り組み

イーサリアムのスケーラビリティのアップグレードにより、ガス料金の問題の一部が最終的に解決され、プラットフォームは毎秒数千件のトランザクションを処理し、グローバルに拡張できるようになります。レイヤー 2 の拡張は、ガス コスト、ユーザー エクスペリエンス、およびスケーラビリティを大幅に改善するための主要な取り組みです。

レイヤー2の詳細

ビーコン チェーンに導入された新しい Proof-of-Stake (PoS) モデルにより、高い電力消費と特殊なハードウェアへの依存が軽減されるはずです。このチェーンにより、分散型 Ethereum ネットワークは、金銭的なコミットメントを要求することでエネルギー消費を制限しながら、ネットワークのセキュリティを確保し、合意することが可能になります。少なくとも 32 ETH を持っている人なら誰でもそれをステークしてバリデーターになることができ、トランザクションの処理、ブロックの検証、チェーンに追加する新しいブロックの提案を担当します。 32 ETH未満のユーザーはステーキングプールに参加できます。

ガスコストを削減する戦略

ETH のガスコストを削減したい場合は、トランザクションの優先度を示すチップを設定できます。マイナーは、あなたが支払うチップを保持するため、より高いチップを提供するトランザクションを「実行」し、より低いチップ設定でトランザクションを実行する傾向が低くなります。

オリジナルリンク:

https://ethereum.org/en/developers/docs/gas/