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2019 iT 邦幫忙鐵人賽

DAY 6
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什麼是 Gas?很少人把它翻譯為中文,少數人稱它為「瓦斯」,但在後面的內容我們仍然用 Gas 這個單詞,不特別去翻譯它。它在區塊鏈是一個非常基礎的概念,即使你不開發智能合約,當你買賣以太幣或轉以太幣給別人時,也需要使用到 Gas。

為什麼會需要 Gas

我們為什麼會需要 Gas?當你撰寫的智能合約要上線的時候,不需要租一台固定的主機來部署你的程式,因為合約是部署在區塊鏈上,每當有人呼叫合約裡的函式,將會透過礦工的主機來執行函式,若程式中有修改到合約狀態,主機將會把修改的內容寫入區塊鏈中(建立一筆交易紀錄)。

所以實際執行程式的地方,是由區塊鏈中的眾多節點所協助完成,部署或呼叫合約的人,只需要負擔 Gas 作為交易手續費來支付花費區塊鏈資源的成本。交易手續費是由 gas limitgas price 兩個值來決定,每筆交易都一定會包含這兩個值。

Gas Price

Gas Price 代表的是你願意支付 Gas 的單價,以 gwei 為單位,在交易中 Gas Price 是交易發起人決定的,但礦工會依照 Gas Price 的高低來決定處理交易的優先權,如果你訂的單價比較低,交易手續費會比較省,但交易會比較慢被處理。

Gas Limit

Gas Limit 代表的是你最多允許消耗多少 Gas 為上限,這樣的設計是為了安全考量,若有一個交易需要花費大量的運算資源,或也許它根本就是一個程式的 bug 導致無限迴圈,不管如何,當約定的 Gas limit 耗盡時,執行就會被終止。

Gas Limit 設定太低

當 Gas Limit 設定太低,若函式前兩行是修改變數值,執行到第三行時,你的 Gas 沒了,在這種情況下交易失敗,交易之前所有修改的狀態會被回復到前一個狀態,並且交易費會被沒收。

以下面的圖為例,0.08 Ether 的交易手續費會被礦工收走,這個概念像是沒有功勞也有苦勞一樣,雖然只做了一半,但是因為你設定的 Gas Limit 太低,所以礦工沒把交易完成,但你實際還是用到了礦工的資源,所以還是需要付費。

Gas Limit 設定過高

若 Gas limit 估算太高,但實際上不需要消耗掉那麼多的 Gas,剩餘的部分會退回,不會有損失。

Gas 單位表

這裡只列出幾種單位,如果想查詢全部的單位可以看以太坊黃皮書,實際上僅 wei、Gwei、ether 比較常見。

Unit Wei Value Wei
wei 1 wei 1
Kwei (babbage) 1e3 wei 1,000
Mwei (lovelace) 1e6 wei 1,000,000
Gwei (shannon) 1e9 wei 1,000,000,000
microether (szabo) 1e12 wei 1,000,000,000,000
milliether (finney) 1e15 wei 1,000,000,000,000,000
ether 1e18 wei 1,000,000,000,000,000,000

每個指令所需的 GAS 數量

  • 每一個交易的基本費是 21000 Gas

交易手續費計算公式

預估交易費 = Gas Limit x Gas Price
實際交易費 = Gas Used x Gas Price

以下面的圖為例

  • Gas Price 是 20 Gwei (= 0.00000002 Ether)
  • Gas Limit 是 39000
  • Gas Used 是 21000

所以計算結果為

預估交易費 = 39000 x 0.00000002 Ether = 0.00078 Ether
實際交易費 = 21000 x 0.00000002 Ether = 0.00042 Ether
大約等於 0.09 USD 或 2.7 TWD

查詢 Gas 資訊

我們經常會使用到 Gas,但 Gas 就跟我們日常會用到的汽油一樣,單價會因為市場而浮動,那我們要怎麼知道單價該設多少才適合?下面這兩個網站可以找到當下 Gas 單價的建議值。

Ethereum GAS Tracker

Ethereum GAS Tracker

ETH Gas Station

ETH Gas Station

ETH Gas Station 裡面有一個計算機,可以快速幫妳算出建議的交易手續費參考值。

小結

如果你之前沒接觸過區塊鏈,Gas 對你可能會是一個很新奇的觀念,因為我們已經習慣網路上的資源是由提供網站的人買單。

例如今天我們在一個網站註冊成為會員,網站會把我們填寫的資訊寫入至資料庫中,在這個過程中,我們雖然使用了資料庫的資源,但並沒有付費,因為提供網站的人已經預付了這樣的費用。

但我們在執行智能合約時邏輯則不太一樣,若需要把資料寫入至區塊鏈中,合約會向實際使用資源的人收費。

資料來源


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