Gas 和交易费
当在 Aptos 区块链上执行交易时,会以 gas 跟踪和衡量资源使用情况。

介绍

Gas 确保在 Aptos 区块链上运行的所有 Move 程序最终终止。这限制了所使用的计算资源。 Gas 还提供了收取交易费用的能力,部分基于执行期间消耗的资源。
当客户端向 Aptos 区块链提交要执行的交易时,它包含指定的:
  • max_gas_amount: 可用于执行交易的最大气体单位数量。这限制了事务可以消耗的计算资源。
  • gas_price: 指定 gas 货币的 gas 价格。 Gas 价格是一种将 Gas 单位(虚拟机消耗的资源的抽象单位)转换为指定 Gas 货币的交易费用的一种方式。
  • gas_currency: 交易费用的货币。
向客户收取的交易费用最多为 gas_price * max_gas_amount
随着资源供需的波动,gas 价格以及交易费用应遵循 Aptos 区块链的市场特征。

资源使用类型

为了让虚拟机(VM)执行交易,gas 系统需要跟踪交易使用的主要资源。这些分为三个资源维度:
  1. 1.
    执行交易的计算成本。
  2. 2.
    通过 Aptos 生态系统传播交易的网络成本。
  3. 3.
    在 Aptos 区块链上交易执行期间创建和使用的数据的存储成本。
这些资源中的前两个(计算和网络)是短暂的。但是,第三个(存储)是长久的。分配数据后,该数据将一直存在,直到被删除。在帐户的情况下,数据无限期地存在。
这些资源维度中的每一个都可以独立波动。但是,也只有一个 gas 价格。因此,这意味着必须正确跟踪每个维度的 gas 使用量,因为 gas 价格仅作为总 gas 使用量的一个乘数。因此,交易的 gas 使用量需要与执行交易相关的实际成本密切相关。

用 gas 计算交易费用

当您发送交易时,执行的交易费用(以指定的 gas 货币表示)是 gas 价格乘以 VM 为该交易计算的资源使用量。
在事务流的不同时间,对资源使用的不同方面进行收费。 下图详细介绍了交易流程的基础知识和与 gas 相关的逻辑:
FIGURE 1.0 Gas and Transaction Flow
在图中,prologue 和 epilogue 部分都用相同的颜色标记。这是因为交易流的这些部分不需要被计量:
  • 在 prologue 中,不知道提交账户是否有足够的资金来支付其 gas 责任,或者提交交易的用户是否甚至对提交账户有权限。由于缺乏这种知识,在执行 prologue 时,需要不计量。为 prologue 失败的交易扣除 gas 可能会导致未经授权的账户扣除。
  • epilogue 部分负责从提交帐户中扣除执行费用并进行分配。正因为如此,即使事务执行已经耗尽了 gas,epilogue 也必须运行。同样,我们不希望它在向提交账户扣款时耗尽 gas,因为这会导致执行额外的计算而不收取任何交易费用。
这意味着最低交易费用 MIN_TXN_FEE 需要足以支付运行 prologue 和 epilogue 的平均成本。
在 prologue 运行后,我们已经部分检查了该帐户是否可以承担其 gas 责任,其余的交易流程从 max_gas_amount 的“gas tank”满开始。对 MIN_TXN_FEE 进行充值,然后为 VM 执行的每条指令向 gas tank 充值。这种每条指令的扣除一直持续到:
  • 交易执行完成,之后收取存储交易数据的费用,运行 epilogue 并扣除执行费用,或
  • “gas tank”变空,在这种情况下会引发 OutOfGas 错误。
在前者中,收取费用并将交易结果保存在 Aptos 区块链上。在后者中,当出现错误时,事务的执行将停止。之后,收集交易的总 Gas 花费。除了案例中的扣除外,没有其他的执行剩余。

使用 gas 来确定交易的优先级

当您发送交易时,它会根据不同的标准进行优先级排序。其中之一是交易的标准化 gas 价格。
对于需要按 gas 价格排序的交易(即非治理交易),这些价格首先被标准化为 Aptos Coins。这是通过使用存储在链上的当前 gas 货币到 Aptos Coin 的转换率来完成的。然后根据这个标准化的 gas 价格(部分)对交易进行排名。
例如:
  • Bob 发送了一笔交易, gas_price 是 10, gas_currency 是 “BobCoins”。
  • Alice 在相同时间也发送了一笔交易,gas_price 是 20,gas_currency 是 “AliceCoins”.
如果链上“BobCoins”对 Aptos Coins 的汇率是 2.1,而链上“AliceCoins”对 Aptos Coins 的汇率是 1,
  • Bob 的交易标准化 gas 价格是 10 * 2.1 = 21
  • Alice 的交易标准化 gas 价格是 20 * 1 = 20
然后,Bob 的交易排名将高于 Alice 的交易。

核心设计原则

三个核心原则驱动了 Aptos 和 Move 中 gas 的设计:
设计原则
描述
Move 是图灵完备的
因此,不能静态地确定给定的 Move 程序是否终止。 但是,通过确保
  • 每条字节码指令都有非零的gas消耗,并且
  • 任何程序可以启动的 gas 量是有限的。
我们拥有程序的终止属性。
阻止 DDoS 攻击并鼓励明智地使用网络
交易的 gas 使用量与该交易的资源消耗相关。 gas 价格以及交易费用应该随着网络中的竞争而上升和下降。 在启动时,我们预计 gas 价格将处于或接近于零。 但在竞争激烈的时期,您可以使用 gas 价格优先处理交易,这将帮助在此期间仅发送重要交易。
程序的资源使用需要达成共识
这意味着计算资源消耗的方法需要是确定性的。 这排除了跟踪资源使用的其他方法,例如循环计数器或任何类型的基于时间的方法,因为它们不能保证在节点之间是确定性的。 跟踪资源使用情况的方法需要抽象。
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介绍
资源使用类型​
用 gas 计算交易费用​
使用 gas 来确定交易的优先级​
核心设计原则​