以太坊的 Gas 机制一直是其网络运行与用户体验的核心组成部分。近年来，随着 Layer2 解决方案的快速发展，以太坊核心开发团队不断提出优化提案，以降低交易成本、提升网络效率。最新提出的 EIP-7706 正是这一持续演进过程中的重要一步。
本文将系统梳理以太坊 Gas 机制的发展历程，重点解析 EIP-7706 的设计目标与实现细节，并讨论其对整个以太坊生态的潜在影响。
以太坊 Gas 模型演进背景
在以太坊早期设计中，交易费用采用简单的拍卖机制。用户需自行设定 Gas Price，矿工则根据出价高低决定交易打包顺序。这一机制虽简单直接，但逐渐暴露出诸多问题：
- 费用波动与共识成本不匹配：网络活跃时，区块易被填满，导致 Gas 价格剧烈波动，用户难以预测合理费用。
- 用户交易延迟：区块 Gas 限制固定，缺乏弹性机制适应需求变化，交易常需等待多个区块才能确认。
- 定价效率低下：用户难以准确估测合理 Gas 价格，经常出现费用过高或确认过慢的情况。
- 无区块奖励下的网络稳定性挑战：若仅依赖交易费用，可能引发自私挖矿等攻击，威胁网络安全。
EIP-1559：首次重大改革
2019 年，Vitalik Buterin 等开发者提出 EIP-1559，并在 2021 年 8 月的伦敦升级中实施。该提案彻底改变了 Gas 定价模型，引入以下核心机制：
- 基础费用（Base Fee）：由系统自动计算，根据父区块的 Gas 使用量与目标值的偏差动态调整。若使用量超过目标，则基础费用上升；反之则下降。这使得费用预测更准确，避免了天价 Gas 的出现。
- 优先费用（Priority Fee）：用户额外支付给矿工的小费，用于激励矿工优先打包交易，保留了部分排序灵活性。
此外，EIP-1559 引入的费用销毁机制（Base Fee 被销毁）使 ETH 进入通缩轨道，增强了其价值稳定性。
EIP-4844：应对 Layer2 数据成本挑战
随着 Rollup 技术的成熟，Layer2 解决方案需将大量数据（如状态证明或交易数据）通过 calldata 上传至主网以确保数据可用性。这导致两大问题：
- 高昂成本：calldata 消耗大量 Gas，最终转嫁给用户，使 L2 费用优势不明显。
- 区块空间竞争：每个区块的 Gas 限制（当前为 3000 万）制约了可容纳的数据量，挤占了普通交易的资源。
2022 年提出的 EIP-4844 在 2024 年丹昆升级中实施，引入了 Blob 交易 类型：
- Blob Data：新型数据字段，不可被 EVM 直接访问，仅能通过其哈希（VersionedHash）引用，大幅降低数据存储成本。
- 独立 Gas 机制：Blob Gas 采用指数函数模型计算基础费用，响应需求变化更灵敏，有效抑制数据滥用。
- 短期存储：Blob 数据存储周期较短，避免区块数据过度膨胀。
初始设置中，每个区块的目标 Blob 数为 3（约 0.375 MB），上限为 6（约 0.75 MB）。这一设计显著降低了 Rollup 运营成本，缓解了主网拥堵。
EIP-7706：细化执行环境 Gas 模型
2024 年 5 月，Vitalik 提出 EIP-7706，旨在进一步优化 calldata 的 Gas 计算模型。其核心思想是将 calldata 的 Gas 定价从执行 Gas 中剥离，并采用类似 EIP-4844 的指数函数机制。
关键设计细节
- Calldata 基础费用：采用与 Blob Gas 相同的指数函数计算模型，根据父区块实际用量与目标值的偏差动态调整费率。
- 多目标比率参数：引入
LIMIT_TARGET_RATIOS = [2, 2, 4]向量，分别对应执行操作、Blob Data 和 Calldata 的 Gas 目标比率。 - Calldata Gas 目标计算：当前执行 Gas 限制为 3000 万，Calldata 目标值约为 187.5 万 Gas。按平均每字节 10 Gas（非零字节 16 Gas，零字节 4 Gas）计算，可支持约 187.5 KB 数据，是当前平均用量的两倍。
这一设计通过经济手段抑制 calldata 滥用，确保其用量保持在合理范围内，同时为 Layer2 项目提供更低的成本与更稳定的费用预期。
对生态的影响
EIP-7706 的实施将与 EIP-4844 形成互补，进一步降低 Rollup 方案的运营成本，提升主网区块空间的利用效率。用户有望享受到更低廉的交易费用与更快的确认速度，加速以太坊生态的大规模采用。
常见问题
Q1: EIP-7706 与 EIP-4844 有何区别？
A: EIP-4844 针对 Blob 数据引入独立 Gas 机制，而 EIP-7706 则专注于优化 calldata 的定价模型。两者均旨在降低数据存储成本，但面向的数据类型与应用场景不同。
Q2: 普通用户如何从这些升级中受益？
A: 费用模型优化直接降低了 Layer2 方案的运营成本，最终体现为用户交易费用的下降。动态调整机制也使费用预测更准确，避免意外的高额支出。
Q3: EIP-7706 会导致 calldata 费用上涨吗？
A: 不会。该提案通过目标比率控制用量，防止滥用，但在合理范围内反而可能降低平均费用，尤其是对于大量使用 calldata 的 Layer2 项目。
Q4: 这些升级会影响以太坊的安全性吗？
A: 不会。Gas 模型的优化旨在提升经济效率与资源分配合理性，共识机制与网络安全模型并未改变，反而通过费用销毁等机制增强了经济安全性。
Q5: 开发者需要为 EIP-7706 做哪些适配？
A: 大多数应用无需修改。主要影响涉及大量 calldata 使用的项目（如 Rollup），需关注新 Gas 计算规则，优化数据提交策略以降低成本。
结语
以太坊的 Gas 机制演进体现了其持续优化用户体验与网络效率的决心。从 EIP-1559 到 EIP-4844，再到最新的 EIP-7706，每一步升级都针对特定问题提出精巧解决方案。未来，随着这些提案的落地与迭代，以太坊有望为下一代去中心化应用提供更高效、更经济的基础设施。