以太坊奖励你清空存储

你知道 EVM 会奖励用户 gas 退款，以补偿清除合约数据占用的链上存储吗？

伦敦分叉后有一些变化。但为了更好地理解它，我们将看看伦敦升级之前的场景，然后我们将看到伦敦升级中提出的变化。

在开始讨论退款之前，我们应该对存储 gas 消耗有一些了解，这将使你更容易理解 gas 的计算。

存储的 Gas 成本

我直接从以太坊黄皮书中复制了一些 gas 数量，让我们看看它们是什么。

1. Gcoldsload— 2100 - 首次访问冷存储的成本。

2. Gsset— 20000 - 当存储值从零设置为非零时，SSTORE 操作的支付费用。

3. Gsreset— 2900 - 当存储值的零值保持不变或设置为零时，SSTORE 操作的支付费用。

4. Rsclear— 15000 - 当存储值从非零设置为零时，给予的退款（添加到退款计数器中）。

解释：

1. Gcoldsload — 每次你在函数中首次访问任何存储变量时都必须支付费用，第二次或连续访问时费用为 100 gas.

2. Gsset — 每次你将任何变量从零值设置为非零值（布尔类型的情况下从 false 设置为 true）时都需要支付费用。简单来说，你正在更改默认值，节点现在必须跟踪该插槽。

3. Gsreset — 每次你将非零值设置为非零值或零值时都需要支付费用。

4. Rsclear — 无论何时你将任何值设置为其默认值，你都会获得退款。

在我们开始之前，请记住以下几点

• 无论何时我们将任何值从非零设置为非零或从非零设置为零，我们统称消耗的 gas 为 5000，即加上 Gcoldsload 和 Gsreset。
• 每个交易在执行时都会消耗所有相关的 gas，并且退款是在交易结束时计算的。
• 每个交易都有一个初始 gas，为 21000。这个 gas 由验证者消耗，以确保交易有效。每个交易都会加上 21000，这是我们无法控制的，因此每个交易都会消耗 21000 + 函数数据所需的 gas。
• 以下的 gas 计算将隐式地包括 21000 gas。

每当你将某些内容设置为其默认值时，退款就会生效，对于 uint 来说是零，对于布尔值来说是 false 等。为了便于理解，我将以 uint 为例。

伦敦分叉之前

在两种情况下，EVM 会将 gas 退还给用户。首先，如果你调用 selfdestruct 函数，则会从总消耗的 gas 中退还 24000 gas。这很简单，没有什么好说的，因为 selfdestruct 的 gas 退款功能已在 EIP-3529 中删除，并且最近 selfdestruct 方法也被弃用了。

其次，如果你将任何变量设置为其默认值，你将获得 15000 的退款。为什么会这样？将值设置为默认值意味着你正在清除存储，节点不需要跟踪你刚刚清除的特定存储槽。

这是以太坊黄皮书的截图，说明了退款金额。

但是有一种正确的方法来计算和退还 gas。

这是以太坊黄皮书中的参考。

机制： 退款在任何交易结束时给出，并且有最大数量的上限。最大数量是总使用 gas 的一半。

让我们通过 uint 的例子来理解它。当我们把任何非零的 uint 值设置为零时会发生什么？

假设你在一个交易中将一个 uint 变量设置为零，因此总的适用退款将是 15000，但是此交易中消耗的总 gas 是 24000，其中一半是 12000，现在 12000 成为可以退还的最大 gas 量，这意味着交易现在将花费你

24000 — MAXIMUM_GAS_REFUNDABLE = 24000–12000 = 12000 gas。

虽然我们期望获得 15000 gas 的退款，但上限被限制在 12000，因此将金额减少到 12000。如果我们的交易消耗 40000 gas 呢？在这种情况下，40000 的一半是 20000，大于 15000，因此我们将获得 15000 gas 的退款。

这是你仅将一个 uint 变量设置为零的情况，如果我们将多个 uint 变量设置为零会发生什么？例如

contract {

      uint256 count = 1;
      uint256 count2 = 2;
      uint256 count3 = 3;
      uint256 count4 = 3;
      uint256 count5 = 3;
      uint256 count6 = 5;
      uint256 count7 = 6;
      uint256 count8 = 6;

  function setTOzero() external {
     count = 0;
     count2 = 0;
     count3 = 0;
     count4 = 0;
     count5 = 0;
     count6 = 0;
     count7 = 0;
     count8 = 0;
 }

}
//Transaction cost will be 21000+ execution cost //交易成本将是 21000+ 执行成本
//execution cost = 8 * (Gcoldsload +Gsreset) = 8 * 5000 = 40000 //执行成本 = 8 * (Gcoldsload +Gsreset) = 8 * 5000 = 40000
// Transaction cost = 21000 + 40000 = 61000 // 交易成本 = 21000 + 40000 = 61000

无论你的交易成本是多少，都是 EXECUTION_COST+ 21000。现在，退款是根据你设置为默认值的变量数量计算的。在这种情况下，我们将 8 个 uint 变量设置为零，因此可退款金额计数为 15000 * 8 = 1,20,000。

等等，如果这是退款金额，那么我们的交易消耗了多少 gas？当你计算要消耗的 gas 时，你将获得大约 61000 的金额。现在，如果在 61000 的交易中退还 1,20,000 gas 会发生什么？矿工最终将为交易付费，这就是引入上限机制的原因。

根据公式，要退还的最大 gas 将是 61000/2 = 30500。因此，消耗的 gas 将是 61000–30500 =30500 而不是 61000 – 1,20,000。现在我认为这对你来说很清楚了，但是在伦敦升级之后，此方法不再有效。如果你想测试这一点，那么你可以在 Remix IDE 中切换到 VM 的 Berlin 版本，并观察一切正常运行。

Gas 退款：伦敦分叉后

在伦敦升级中引入 EIP-3529 之后，这些数字发生了变化。

退款 gas 数量现在减少到 4800，并且可以退还的最大金额是消耗 gas 的五分之一。让我们理解与之前相同的示例。

在第一种情况下，如果我们仅将一个变量设置为零，则交易将消耗 26000。当我们注意到 EIP-3529 中的最大 gas 规则时，它说 TOTAL_GAS_CONSUMED 除以 5，在我们的例子中是 26000/5 等于 5200，这意味着我们有资格在此交易中获得的最大退款为 5200，但是正如 EIP-3529 中提到的，退款金额为 4800。这次，我们将 4800 退还给我们，并且该交易花费 21400 gas（一些额外的 gas）。

让我们来看第二种情况，我们将 8 个变量设置为零。消耗的 gas 仍然是 61000。谈到退款，我们希望总退款为 4800 * 8 =38400，这意味着我们期望的消耗是

61000–38400 = 22600。但是，当你执行此交易时，你将注意到消耗的 gas 为 49000，现在你明白了，要退还的 gas 上限为 61000/5 = 12200，这意味着该交易总共将消耗 61000–12200 ~ 49000。

降低 Gas 退款的原因

你可能想知道是什么导致了伦敦升级中 gas 退款的降低。看看我从官方 EIP 网站复制的原因：

最初引入 SSTORE 和 SELFDESTRUCT 的 Gas 退款是为了激励应用程序开发人员编写实践“良好状态卫生”的应用程序，清除不再需要的存储槽和合约。但是，这种技术的好处已被证明远低于预期，并且 gas 退款产生了多个意想不到的有害后果：

• 退款导致了 GasToken 的出现。GasToken 在将 gas 空间从低费用时期转移到高费用时期方面具有优势，但它也对网络产生了不利影响，尤其是在加剧状态大小方面（因为状态槽被有效地用作“电池”来节省 gas）并且效率低下地阻塞了区块链 gas 的使用
• 退款增加了区块大小的差异。一个区块中实际消耗的 gas 的理论最大量几乎是纸面上 gas 限制的两倍（因为退款为区块中的后续交易增加了 gas 空间，尽管退款上限为交易使用的 gas 的 50%）。这不是致命的，但仍然是不希望的，尤其是在退款可以用于维持 2 倍的使用高峰远长于 EIP-1559 的情况下。

现在，你必须清楚 gas 退款的概念。你在 Remix 上对此进行更多操作，你将更多地了解计算。为什么不尝试执行一些真实的函数？因为我上面写的那些只是示例。你可以尝试查看真实合约中的 gas 消耗，例如当余额即将变为零时 ERC20 的转移函数。让我知道你通过这些实验发现了什么:)

• 原文链接： decipherclub.com/clear-s...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～