如何設(shè)計(jì)公鏈礦工費(fèi)

使用公鏈，發(fā)送比特幣，以及發(fā)送以太坊上的代幣，都是需要用戶支付礦工費(fèi)的。這和我們使用微信支付，支付寶支付不需要手續(xù)費(fèi)是不一樣的（嚴(yán)格來說，微信支付等是向商家收費(fèi)）。

我們可以從四個(gè)視角來分析諸如比特幣以太坊等公鏈的礦工費(fèi)設(shè)計(jì)。

1誰付錢？

2付多少？

3誰收錢？

4誰出資源？

5礦工費(fèi)的設(shè)計(jì)如何利于構(gòu)建更完善的網(wǎng)絡(luò)？

絕大多數(shù)公鏈都是需要用戶支付礦工費(fèi)才能發(fā)送交易的。只有極少數(shù)的公鏈?zhǔn)褂昧肆闶掷m(xù)費(fèi)的設(shè)計(jì)，如EOS。

比特幣的礦工費(fèi)的設(shè)計(jì)原則是，第一是按用戶發(fā)送的交易的字節(jié)數(shù)來計(jì)費(fèi)；第二字節(jié)數(shù)的單價(jià)一般是有一個(gè)最低價(jià)原則，然后按市場(chǎng)競(jìng)爭誰出更高價(jià)誰獲得更快的確認(rèn)。

比特幣的礦工費(fèi)就是比特幣本身。

交易的字節(jié)數(shù)最低單價(jià)，一般是在完整節(jié)點(diǎn)錢包里設(shè)定的，基本上是1sat/byte。雖然這并不是強(qiáng)制的全網(wǎng)共識(shí)規(guī)則，但低于完整節(jié)點(diǎn)設(shè)定的礦工費(fèi)，更大的可能性會(huì)被節(jié)點(diǎn)拒絕。

BTC、BCH和BSV，以及絕大多數(shù)UTXO制的區(qū)塊鏈產(chǎn)品，都采用類似的礦工費(fèi)設(shè)計(jì)?；旧献畹妥止?jié)數(shù)單價(jià)為1sat/byte。BCH和BSV因?yàn)槭褂萌藬?shù)少，用戶基本上都是按最低價(jià)來支付礦工費(fèi)，用戶之間不會(huì)涉及到礦工費(fèi)競(jìng)價(jià)排名。BTC使用多，會(huì)涉及到競(jìng)價(jià)排名，現(xiàn)在一般為10sat/byte。

雖然BTC的礦工費(fèi)設(shè)計(jì)比BCH等要復(fù)雜一點(diǎn)，BTC的隔離見證交易數(shù)據(jù)分見證數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)交易數(shù)據(jù)，后者的最低字節(jié)單價(jià)是前者的3倍。但這些細(xì)節(jié)我們可以不用在意。

在比特幣上發(fā)token交易，也是要消耗比特幣作為礦工費(fèi)的。如在BTC網(wǎng)絡(luò)上發(fā)omni-usdt，礦工費(fèi)也是BTC；在BCH網(wǎng)絡(luò)上發(fā)SLP代幣，礦工費(fèi)也是BCH。代幣交易的礦工費(fèi)同樣是按字節(jié)數(shù)來衡量。

比特幣的礦工費(fèi)，最終是被礦工收走了的。礦池打包區(qū)塊時(shí)，會(huì)按用戶發(fā)送交易時(shí)添加的礦工費(fèi)收進(jìn)coinbase交易。

礦工也是主要的比特幣節(jié)點(diǎn)運(yùn)營者，比特幣交易需要節(jié)點(diǎn)來驗(yàn)證、廣播、和存儲(chǔ)。所以可以說礦工費(fèi)是用戶支付給礦工，礦工付出交易所需的資源。

以太坊的礦工費(fèi)設(shè)計(jì)原則是，第一是按用戶發(fā)送的交易的計(jì)算步驟來計(jì)費(fèi)；第二同樣是每一個(gè)計(jì)算步驟有一個(gè)最低單價(jià)，然后按市場(chǎng)競(jìng)價(jià)排名來優(yōu)先獲得更快的確認(rèn)。

以太坊的礦工費(fèi)是引入了一個(gè)額外的幣，叫g(shù)as（燃?xì)猓?，gas和以太幣是在系統(tǒng)中有固定兌換價(jià)格的。

以太坊的交易涉及到很多的合約代碼之類的，需要計(jì)算執(zhí)行。gas的設(shè)計(jì)是綜合考慮了交易的計(jì)算量、存儲(chǔ)和帶寬需求。

單純發(fā)送以太幣，需要執(zhí)行的是系統(tǒng)合約，涉及到的gas量是相對(duì)更少的。而要在以太坊上發(fā)送token，需要額外執(zhí)行token合約，這就需要支付更多的gas。平均來說，發(fā)token的礦工費(fèi)是發(fā)ETH的1.5倍。

但無論是發(fā)以太坊，還是發(fā)token，以太坊網(wǎng)絡(luò)都是統(tǒng)一按gas來計(jì)算礦工費(fèi)。而gas值反應(yīng)的就是交易的計(jì)算量、存儲(chǔ)和帶寬需求。

因?yàn)橐蕴滑F(xiàn)在使用量也非常大，需要用戶之間競(jìng)價(jià)排名來優(yōu)先獲得確認(rèn)。而且以太坊的礦工費(fèi)設(shè)計(jì)是先收礦工費(fèi)，再確認(rèn)，如果你的礦工費(fèi)付的不夠，有可能得不到確認(rèn)，但礦工費(fèi)卻被沒收了，交易發(fā)送失敗。這就很讓人討厭。

相對(duì)的，比特幣交易礦工費(fèi)，只是反應(yīng)了存儲(chǔ)和帶寬，就是按字節(jié)數(shù)來計(jì)算。

以太坊的礦工費(fèi)也是由礦工收走的，礦工是以太坊節(jié)點(diǎn)主要運(yùn)營者，同樣是相當(dāng)于礦工提前交易所需的計(jì)算、帶寬和存儲(chǔ)資源，換取用戶支付的礦工費(fèi)。

EOS的礦工費(fèi)設(shè)計(jì)顯現(xiàn)出了BM的設(shè)計(jì)技巧，有人認(rèn)為是好，也有人認(rèn)為不好。

EOS的交易是精確地按交易所需要資源分成了CPU（計(jì)算步驟）、Net（帶寬）和內(nèi)存Ram（存儲(chǔ)）。CPU、Net和Ram是可以看成是三個(gè)幣，和EOS有一定的匯率關(guān)系。

用戶發(fā)送交易里，系統(tǒng)會(huì)計(jì)劃交易需要的這三種資源，然后進(jìn)行計(jì)價(jià)。

但EOS系統(tǒng)出售這三種資源的方式卻是“租賃”。用戶先購買EOS，然后分別抵押進(jìn)三個(gè)系統(tǒng)合約，換取這三種資源。其中CPU和Net是穩(wěn)定價(jià)格的，你花了多少EOS抵押，未來你也可以贖回對(duì)應(yīng)的EOS數(shù)量，不會(huì)少。但Ram是波動(dòng)價(jià)格的，你贖回時(shí)可能變多，也可以變少。

因?yàn)榈盅篍OS獲得發(fā)送交易需要的三種資源，但抵押又可贖回，所以EOS被稱為是免礦工費(fèi)的。這是一種變相的免費(fèi)的。

同樣的在EOS上發(fā)送token，因?yàn)橐獔?zhí)行除系統(tǒng)合約外的額外合約，也是需要更多的資源的，用戶就需要抵押更多的EOS來獲得使用權(quán)。

EOS的礦工費(fèi)是不支付給超級(jí)節(jié)點(diǎn)的（礦工），因?yàn)檫@是變相的免費(fèi)。但超級(jí)節(jié)點(diǎn)是提供交易所需的資源的。超級(jí)節(jié)點(diǎn)為什么會(huì)提供資源但又不收礦工費(fèi)呢？因?yàn)槌?jí)節(jié)點(diǎn)可以獲得區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)。

比特幣和以太坊礦工，是同時(shí)獲得礦工費(fèi)和區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)的雙重獎(jiǎng)勵(lì)。

還有一類公鏈的礦工費(fèi)設(shè)定是固定費(fèi)用，并且礦工費(fèi)承擔(dān)了獨(dú)特經(jīng)濟(jì)學(xué)責(zé)任。vsys公鏈的礦工費(fèi)設(shè)定就是固定的。

在vsys公鏈上發(fā)送基礎(chǔ)貨幣vsys，用戶需要支付固定的礦工費(fèi)0.1vsys，發(fā)送vsys上的代幣（如IPX）需要支付0.3vsys作為礦工費(fèi)。

vsys上的一切礦工費(fèi)都是直接銷毀。相當(dāng)于給全網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)通縮機(jī)制，受益者是全網(wǎng)持幣人。

vsys提供執(zhí)行交易的計(jì)算、傳輸和存儲(chǔ)資源的是超級(jí)節(jié)點(diǎn)（礦工）是收不到礦工費(fèi)的，但有區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)。

下面我們來思考礦工費(fèi)的設(shè)計(jì)如何優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

比特幣和以太坊的礦工費(fèi)最終是被礦池收走的，所以礦池就有動(dòng)機(jī)想方設(shè)法捕捉更多的交易，以獲得更多的礦工費(fèi)。礦池是通過在全球部署更的完整節(jié)點(diǎn)來捕捉用戶的交易。這種設(shè)計(jì)就有利于用戶交易的及時(shí)處理，有利于推動(dòng)礦池去搭建更好的基礎(chǔ)硬件網(wǎng)絡(luò)。

比特幣的礦工費(fèi)設(shè)計(jì)非常簡潔，系統(tǒng)設(shè)計(jì)也相對(duì)簡潔。以太坊的礦工費(fèi)就因?yàn)樘珡?fù)雜，出現(xiàn)過多起利用gas對(duì)系統(tǒng)發(fā)起攻擊的事件。

EOS的礦工費(fèi)設(shè)計(jì)非常精細(xì)，有利于系統(tǒng)設(shè)計(jì)師展現(xiàn)實(shí)力。EOS有兩種重大升級(jí)就是針對(duì)Ram和CPU資源定價(jià)問題。變相的“免費(fèi)”設(shè)計(jì)，也讓EOS系統(tǒng)資源被大量浪費(fèi)，EOS區(qū)塊鏈現(xiàn)在已經(jīng)超過了600G，非常大了。因?yàn)槌?jí)節(jié)點(diǎn)收不到礦工費(fèi)，所以失去了像比特幣以太坊那樣的由礦池構(gòu)建更好的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)因。EOS礦工費(fèi)是太復(fù)雜，讓用戶很難受。

vsys的礦工費(fèi)設(shè)計(jì)最簡潔，就是固定費(fèi)用，系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對(duì)最簡潔了。vsys礦工費(fèi)的銷毀機(jī)制，給經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)通縮機(jī)制，有利于基礎(chǔ)貨幣的價(jià)格堅(jiān)挺。和EOS一樣，因?yàn)槌?jí)節(jié)點(diǎn)收不到礦工費(fèi)，所以超級(jí)節(jié)點(diǎn)沒有動(dòng)機(jī)去擴(kuò)展建設(shè)更好的硬件基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。

vsys的礦工費(fèi)的設(shè)計(jì)是固定費(fèi)用，不考慮網(wǎng)絡(luò)資源；比特幣的礦工費(fèi)設(shè)計(jì)更多考慮存儲(chǔ)資源；以太坊的礦工費(fèi)設(shè)計(jì)向計(jì)算資源傾斜；EOS是精細(xì)地將資源劃分成三種來分別定價(jià)。

礦工費(fèi)的主要設(shè)計(jì)目的是防止DDOS這樣的流量攻擊，有了礦工費(fèi)作為成本，以此防止發(fā)往區(qū)塊鏈上發(fā)大量的攻擊交易。

設(shè)計(jì)的越精細(xì)，不考慮代碼質(zhì)量的話，那對(duì)交易就越公平，就越能優(yōu)化資源配置，黑客就越難通過構(gòu)建特殊的交易來攻擊網(wǎng)絡(luò)。反過來，越粗糙的設(shè)計(jì)，就可能給黑客留下漏洞，通過構(gòu)造特殊的交易，花少量的礦工費(fèi)，卻達(dá)到極大地浪費(fèi)系統(tǒng)資源的目的。但另外一方面，設(shè)計(jì)的越精細(xì)，對(duì)代碼質(zhì)量要求就越高，而留下bug的可能性就越大。

萬事古難全啊。

EOS和vsys因?yàn)槌?jí)節(jié)點(diǎn)收不到礦工費(fèi)，但因?yàn)橛袇^(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)，所以也存在競(jìng)爭關(guān)系，這一點(diǎn)彌補(bǔ)了超級(jí)級(jí)缺乏動(dòng)機(jī)去擴(kuò)展硬件基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)因。如果超級(jí)節(jié)點(diǎn)不建設(shè)更好的網(wǎng)絡(luò)，可能會(huì)失去用戶的投票。

礦工費(fèi)越低，甚至免費(fèi)，就越容易獲得用戶的使用。這也是EOS真實(shí)TPS最高的原因。

我們使用表格來統(tǒng)計(jì)下上面四種公鏈的礦工費(fèi)設(shè)計(jì)