对于初入加密货币世界的用户来说,以太坊（Ethereum）的交易过程常常伴随着一个令人困惑的概念——“Gas Fee”（燃气费），为什么每次转账、交互DApp或者铸造NFT都需要支付这笔额外的费用？它究竟是如何计算的？又为何有时高得离谱，有时又低至尘埃？本文将为你详细拆解以太坊手续费的来龙去脉，让你彻底明白“Gas Fee”到底是怎么收的。

什么是Gas Fee？为什么需要它

Gas Fee是以太坊网络上执行任何操作（交易、智能合约交互等）所需支付的计算和处理费用，你可以把它想象成是驱使以太坊“这台超级计算机”运转的“燃料”。

以太坊是一个去中心化的公共区块链网络,由全球成千上万的节点共同维护，当你发起一笔交易时，需要这些节点来验证、打包并最终确认这笔交易，这个过程需要消耗计算资源、存储空间和网络带宽，如果没有Gas Fee，恶意用户就可能发起大量无意义的交易（比如垃圾邮件攻击），导致网络拥堵，甚至瘫痪。

Gas Fee的主要作用有二：

1. 激励矿工/验证者：支付Gas Fee的用户，其交易会被矿工（PoW时代）或验证者（PoS时代）优先挑选并打包进区块，从而获得区块奖励和Gas Fee作为回报。
2. 防止网络滥用：通过设置Gas Fee，使得发起恶意或无价值交易的成本变高，从而抑制网络垃圾，保障系统的安全和高效运行。

Gas Fee的核心构成：Gas Limit、Gas Price与总费用

以太坊的手续费主要由三个核心概念决定：Gas Limit、Gas Price 和 基础费用（Base Fee）（在伦敦升级后引入）。

Gas Limit（燃气限制）

• 定义：Gas Limit指的是你愿意为某笔交易支付的最大“工作量单位”数量，它代表了你的交易执行所需消耗的Gas量的上限。
• 作用：你可以把它理解为“这辆车的油箱容量”，你设定一个Gas Limit，告诉网络：“我的交易最多消耗这么多Gas”，不同的操作消耗的Gas量不同：
  • 简单的ETH转账：Gas Limit较低，约21,000。
  • 复杂的智能合约交互（如兑换NFT、使用DeFi协议）：Gas Limit较高，因为需要执行更多计算步骤。
  
• 注意事项：如果Gas Limit设置过低，导致Gas耗尽，交易会失败，但你仍然需要支付已消耗的Gas费用，如果设置过高，多余的Gas Limit会退还给你，但你支付的Gas Price会基于实际消耗量计算。

Gas Price（燃气单价）

• 定义：Gas Price是指你愿意为每个“Gas单位”支付的价格，通常以Gwei（以太币的10⁻⁹倍）计价，1 ETH = 1,000,000,000 Gwei。
• 作用：Gas Price决定了你的交易被矿工/验证者打包的优先级，Gas Price越高，你的交易对矿工/验证者的吸引力越大，就越容易被优先处理，在网络拥堵时，用户通常会提高Gas Price以加快交易速度。

基础费用（Base Fee） - 伦敦升级后的关键变化

2021年8月,以太坊通过伦敦升级引入了EIP-1559提案，对Gas Fee机制进行了重大改革，其中最重要的就是引入了基础费用（Base Fee）。

• 定义：Base Fee是每笔交易必须支付给网络本身的费用，它会根据网络的拥堵程度动态调整。
  • 网络拥堵：当区块中的交易接近或达到区块Gas Limit（目前为30,000,000 Gas）时，Base Fee会上涨（具体来说是前一个区块Base Fee的乘以一个系数，最多上涨约12.5%）。
  • 网络空闲：当区块中的交易远低于区块Gas Limit时，Base Fee会下降（每个区块会燃烧一定比例的Base Fee，使其逐渐回落）。
• 特点：Base Fee是销毁（burn）的，不会分配给矿工/验证者，这有助于通缩机制，减少ETH的总供应量。
• 计算：Base Fee的计算公式为：Base Fee = Gas Used * Base Fee Per Gas，Base Fee Per Gas”是当前区块的基础费率。

优先费用（Priority Fee / Tip）

除了Base Fee，你还可以支付一笔额外的费用给矿工/验证者，这就是优先费用，也叫小费（Tip）。

• 定义：Priority Fee是为了激励矿工/验证者优先打包你的交易，在伦敦升级后，这部分费用完全由矿工/验证者获得。
• 作用：在网络拥堵时，即使Base Fee很高，你也可以通过提高Priority Fee来让你的交易更快被确认。

以太坊手续费计算公式（伦敦升级后）

综合以上概念,当前以太坊一笔交易的总手续费（Total Fee）计算公式为：

*Total Fee = (Base Fee Per Gas + Priority Fee Per Gas) Gas Used**

• Base Fee Per Gas：由网络根据拥堵情况自动确定，用户无法直接修改，但可以通过调整Gas Limit间接影响实际消耗。
• Priority Fee Per Gas：用户可以自行设定的给矿工/验证者的小费，通常建议设置一个合理的市场平均水平。
• Gas Used：交易实际消耗的Gas量，不会超过你设定的Gas Limit。

举个例子： 假设你发起一笔ETH转账：

• 当前网络的Base Fee Per Gas = 20 Gwei
• 你设定的Priority Fee Per Gas = 2 Gwei
• 交易的Gas Limit = 21,000
• 交易实际完成,Gas Used = 21,000

你的总手续费 = (20 + 2) Gwei 21,000 = 22 Gwei 21,000 = 462,000 Gwei = 0.000462 ETH。

为什么Gas Fee会波动这么大

以太坊Gas Fee的波动性是其最显著的特征之一，主要原因包括：

1. 网络拥堵程度：当网络上的交易数量激增（如热门NFT项目发售、DeFi巨鲸操作、市场波动时的频繁交易），区块Gas Limit被快速填满，Base Fee会大幅上涨，用户为了抢跑也会提高Priority Fee，导致Gas Fee飙升。
2. Gas Limit设定：用户如果设定的Gas Limit过高（远超实际所需），即使Gas Price不高，总费用也可能很高，反之，如果Gas Limit过低导致交易失败，已消耗的Gas费用仍需支付。
3. 复杂度不同的交易：简单的ETH转账Gas Limit低，费用少；而复杂的智能合约交互需要更多计算步骤，Gas Limit高，费用自然也高。
4. 市场情绪与投机：在牛市或特定热点事件期间，大量用户涌入以太坊网络进行交易和投机，进一步推高了Gas Fee。

如何优化以太坊手续费支出

面对高昂且波动的Gas Fee，用户可以采取一些策略来优化成本：

1. 选择网络空闲时段：尽量避免在网络拥堵高峰期（如欧美工作日白天）进行大额或紧急交易。
2. 合理设置Gas Limit和Priority Fee：了解不同操作的典型Gas Limit，避免过高，可以使用以太坊官方的Etherscan Gas Tracker等工具查看当前的Priority Fee建议。
3. 使用Layer 2解决方案：这是目前降低以太坊Gas费最有效的方式，Layer 2（如Arbitrum, Optimism, Polygon, zkSync等）是在以太坊主链之上的扩容方案，将大部分交易计算放在侧链上进行，只在主链上提交最终结果，从而极大地降低了Gas Fee，对于非高安全性要求的日常交易，Layer 2是极佳选择。
4. 批量交易：如果有多笔小额交易，可以考虑通过某些服务或合约将它们打包成一笔交易，从而分摊Gas成本。
5. 关注Gas费预测工具：利用Etherscan, ETH Gas Station等网站提供的实时Gas费预测和建议，选择合适的时机和参数进行交易。

以太坊的Gas Fee机制是其去中心化安全和网络治理的核心组成部分，虽然其波动性给用户带来了一定的困扰，但也正是这种机制确保了以太坊网络的健壮性和抗攻击能力，理解Gas Limit、Gas Price、Base Fee和Priority Fee等核心概念，掌握其计算方式和波动规律，并结合Layer 2等扩容方案，用户就能更从容地应对以太坊网络的各种操作，有效控制交易成本，更好地享受去中心化应用带来的便利，随着以太坊向2.0（完全PoS及后续升级）的持续演进，Gas费机制也有望进一步优化，用户体验将得到持续改善。