引介 | GasToken：我为何不再担心 gas 价格飙升（下）

（续前）GST2

free*() 函数调用下列 destroyChildren() 实现：

function destroyChildren(uint256 value) internal {    uint256 tail = s_tail;    // tail points to slot behind the last contract in the queue    for (uint256 i = tail + 1; i <= tail + value; i++) {        mk_contract_address(this, i).call();    }
    s_tail = tail + value;}

此处，我们遍历 child 合约，并调用这些合约中的回调函数。正如 GST2 文档所指出的那样，发行代币时，合约必须找到 child 合约的创建地址（存储这些地址的成本会很高，因此我们会即时计算这些地址）。幸运的是，这是有可能做到的，因为使用 CREATE 生成的合约地址是根据地址/账户已创建的合约数量（nonce）计算得出的，具有确定性。这些合约地址都是在 mk_contract_address 函数中计算得出的，在调用时无需任何参数或值，调用回调函数，然后就像在对应 mint() 函数中硬编码的那样，gas 退款会发送至 parent 合约。

CHI GasToken

历时 3 年，CHI GasToken 终于上线。CHI 由去中心化交易所聚合器 1inch.exchange 开发，与传统的 GasToken 类似，但是铸币效率比后者高出 1%，释放代币的效率比后者高出 10%，而且采用新的 CREATE2 操作码。该操作码可以提前通过确定性方式来创建链上合约地址，主要用于反事实的 Layer-2 解决方案。

CREATE2 操作码采用 4 个堆栈参数：endowment、memory_start、memory_length 和盐值。生成地址等于 keccak256( 0xff ++ address ++ salt ++ keccak256(init_code))[12:]，而非常见的将发送方地址和 nonce 进行哈希计算。由于盐值控制在用户手中，用户可以提前知道地址。

function mint(uint256 value) public {    uint256 offset = totalMinted;    assembly {        mstore(0, 0x746d4946c0e9F43F4Dee607b0eF1fA1c3318585733ff6000526015600bf30000)
        for {let i := div(value, 32)} i {i := sub(i, 1)} {            pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 0))) pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 1)))            pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 2))) pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 3)))            pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 4))) pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 5)))            pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 6))) pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 7)))            pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 8))) pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 9)))            pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 10))) pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 11)))            pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 12))) pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 13)))            pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 14))) pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 15)))            pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 16))) pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 17)))            pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 18))) pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 19)))            pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 20))) pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 21)))            pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 22))) pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 23)))            pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 24))) pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 25)))            pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 26))) pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 27)))            pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 28))) pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 29)))            pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 30))) pop(create2(0, 0, 30, add(offset, 31)))            offset := add(offset, 32)        }
        for {let i := and(value, 0x1F)} i {i := sub(i, 1)} {            pop(create2(0, 0, 30, offset))            offset := add(offset, 1)        }    }
    _mint(msg.sender, value);    totalMinted = offset;}

这里的一般流程是，将固定的 child 合约字节码存储到 memory 中（第 4 行代码），然后使用 for 循环反复调用 CREATE2，直到计算出对应的值为止。 CREATE2返回已部署 child 合约的地址，我们不关心这个地址，因此我们只是将这个地址从堆栈中弹出。偏移量计数器被用来计算 child 合约的数量，并将其永久存储在第 33 行代码中。


对应的 free*() 函数调用 _destoryChildren()：

function _destroyChildren(uint256 value) internal {    assembly {        let i := sload(totalBurned_slot)        let end := add(i, value)        sstore(totalBurned_slot, end)
        let data := mload(0x40)        mstore(data, 0xff0000000000004946c0e9F43F4Dee607b0eF1fA1c0000000000000000000000)        mstore(add(data, 53), 0x3c1644c68e5d6cb380c36d1bf847fdbc0c7ac28030025a2fc5e63cce23c16348)        let ptr := add(data, 21)        for { } lt(i, end) { i := add(i, 1) } {            mstore(ptr, i)            pop(call(gas(), keccak256(data, 85), 0, 0, 0, 0, 0))        }    }

为简洁起见， destroyChildren() 字节码的反汇编是由阅读器来完成的，总的流程与 GST2 类似，但是进行了一些修改来降低 CREATE2 目标地址查找的难度 —— 这就是效率提高 10% 的由来。


为什么要关注 GasToken

2020 年之前，几乎没有人公开关注 GasToken 1、2 或 CHI。然而，到了 2020 年，DeFi 热潮引发了 “gas 大战”，gas 费飙升至 500 GWei 以上，并触发了 Geth 的默认设置内存池溢出 —— 导致以太坊交易丢失！

然而，在这个默默无闻的以太坊小工具上出现的讽刺事件是，当网络拥堵最严重时，GasToken 的价格（以美元计价）也在 Uniswap 等去中心化交易所上达到顶峰。因此，卖出 GasToken 来赚取利润的生意，因为 gas 本身价格的高涨，并不令人轻松；而且，小数额的卖出，很容易错过一段时间内的高点。（注：这绝不是投资建议。）

根据定义，GasToken 当然是最具实用性的代币，因为它直接充当网络的交易池。有些人建议使用 GasToken 来实现一种基于合约的公益品融资。或许这比 Near Protocol 强制规定的智能合约开发者收取基础交易 gas 成本总额的 30%（后者也存在自身的问题，例如，鼓励效率低下的智能合约设计）更好。

非正统 GasToken

DefiSaver 旨在为用户提供更加友好的方式，以便其与不同的 DeFi 协议交互。这一工具通过函数修饰符在合约中使用 GasToken。这个修饰符使用正统的 GST2 合约，目前在几乎所有 DefiSaver 包装的协议函数调用中都使用硬编码的值进行调用。一个有趣的分析是，随着时间的推移，这种方法可以节省多少交易费。Tenderly 等新型以太坊工具凭借其优越的 GasProfiler 和仿真模式使之成为可能。

虽然这种硬编码模式肯定有效，但是经过改进的设计需要依赖当前 gas 价格——这时，chainlink 等信息输入机制就派上了用场。设计上必须谨慎，因为这可能会带来很高的成本（lastestAnswer() 的成本约为 15000 gas）。

其它著名用例/设计有 GasToken 工厂和将 CHI GasToken 纳入 MakerDAO 质押品的提案。

铸造 GasToken

那么，为什么没有更多合约使用 GasToken？状态膨胀（即，节点的存储量大小）的问题越来越严重，或许这就是 GasToken 被视为有害状态操作的原因。就像一些持纯粹主义的比特币持有者拒绝采用 OP_RETURN 比特币脚本操作码来 存储/销毁 比特币区块链上的任意数据的做法，称这会导致不必要的状态膨胀。

状态租赁这一想法似乎已经被放弃，一方面是因为可能会引入过多的复杂性，另一方面是因为无状态客户端的出现和 ETH 2.0 有望引入另一种状态存储架构。虽然可能性很低，但是 ETH 1.0 的矿工可能会抵制状态膨胀，选择审查类似 GasToken 的机制的交易，因为状态膨胀会直接增加运行全节点的成本，尽管增加的成本很少 —— 256 比特的存储插槽的真正成本几乎可以忽略不计。

另一个更加实际的因素是，GasToken 从中长期来看存在操作码重新定价的风险。

没有风险的修改提议

由于伊斯坦布尔硬分叉引入了 EIP 2200，存储操作码已经过大规模重组，不过这些更改涉及特定情况下的 记账/计量方式；SLOAD 的 gas 价格上涨，SSTORE 则没有。

最近，EIP-2929 提议了一些修改。这些修改源自一篇帝国理工学院（Imperial College London）的论文。此前，这篇论文还被用来详细分析操作码的 gas 定价（过低）问题。这个 EIP 提议增加交易首次使用 SLOAD、 *CALL、 BALANCE、 EXT* 和 SELFDESTRUCT 所需的 gas 成本，因为考虑到这些操作码读取的状态量和访问状态所需的时间，它们都存在定价过低的问题。

特别要指出的是，这个 EIP 流程提议增加交易范围内的 addresses_accessed和 accessed_storage_keys 集合，以便区分冷热状态访问，向冷账户/状态访问收取额外的 2600 gas，并将热状态存储访问的 gas 成本减少至 100 gas。

由于 COLD_SLOAD_COST 是基于 SSTORE_RESET_GAS收费的，基于存储的 GasToken1 的经济机制就不那么有吸引力了。GasToken 1 似乎不常用，因为它只能在较小的 GasPrice 率范围内节省成本。所以再见了，GasToken1。

对 SELFDESTRUCT 的修改提议不会影响 GST2 或 CHI 和 free*() 部分，因为 gas 退款的接收方 parent 合约已经在 addresses_accessed集合内。但是，如果该机制采用不同的设计，如，接收退款的地址不在 addresses_accessed 集合内，那就不同了。但是，所有这些都不是断言 GasToken 的经济模型会改变，或是使之不那么 有效/可行。

Gas 在 2020 年发生了什么 ？

Eth 1.x 社区有一个提议是，增加一个记账单位，以便进行计算。这个单位被命名为 oil（石油），与 gas 并行运作（操作码成本和初始限制相同），但是存在以下几点关键区别：

• 如果交易在执行过程中将 oil 耗尽，交易可还原。在 gas 机制中，如果 gas 耗尽，交易只能还原当前帧，并让调用者检查结果。相比之下，如果 oil 耗尽，整个交易都会还原（所有帧）。
• 不同于 gas，调用者合约无法限制被调用者合约可以使用的 oil 数量。
• 交易所退回的以太币数量将基于剩余的 oil 而非 gas 来计算。

玩梗时间

- 要找到一张有趣的燃气表的图片真的太难了 -

（完）

原文链接:

https://medium.com/coinmonks/gastoken-or-how-i-learned-to-stop-worrying-and-love-gas-price-surges-6aaee9fb0ba3

作者: Aodhgan Gleeson

作者：以太坊爱好者；来自链得得内容开放平台“得得号”，本文仅代表作者观点，不代表链得得官方立场凡“得得号”文章，原创性和内容的真实性由投稿人保证，如果稿件因抄袭、作假等行为导致的法律后果，由投稿人本人负责得得号平台发布文章，如有侵权、违规及其他不当言论内容，请广大读者监督，一经证实，平台会立即下线。如遇文章内容问题，请发送至邮箱：linggeqi@chaindd.com