一文详解Filecoin虚拟机（FVM）和Gas经济的紧密联系

FVM如何与Gas经济严密联络

Filecoin虚拟机（FVM）的发动能够让用户可编程智能合约（actors）落地到Filecoin区块链上。这些智能合约将能够与Filecoin数据存储能力互动，为创新运用（如Data DAOs 和可证明永续存储）创造条件。

虽然FVM在Filecoin的部署会带来令人激动的创新和实用性时代，但它也或许带来经济危险。要是这些危险在长期不得到处理，就或许会有严峻的成果。好在，能够整合一些简略和有效的加密经济学处理方案，保护这个网络对抗最坏的成果。咱们先概括一下要点：

• Filecoin存储提供者消耗的Gas首要来自网络要害的使命消耗（如新扇区上传时提交贵重的密码学证明，以及继续的“保护”音讯，或继续日常确认其扇区仍处于活泼状况）。

• 若不调理FVM对Gas的需求，对网络运作或许是个问题，由于存储提供者或许被高昂价格挤出Gas经济。

• 这个危险不是当即到来的，由于现在Filecoin的Gas需求率还不高。在根底费用稳定添加之前，这个网络的Gas运用率还能够添加40%. 当根底费用到达10 nano FIL/Gas单元，就或许严峻影响扇区保护，让存储提供者无力付出提交扇区证明的费用。

• 在许多时分，经过减小区块巨细，能够让网络总收入（来自Gas费用烧毁）最大化。由于FVM有潜力吸收对Gas的需求（经过扩容处理方案），当方针区块巨细关于需求水平而言太大的时分，相关的场景也有或许出现。

• CryptoEconLab正研讨的最直接处理方案，是为存储提供者和普通的FVM运用分别设定Gas参数和方针区块巨细，即各自有不同的可用Gas。

Gas 的中产化和无序延伸的危险量化评价

这篇文章接下来的部分是简化自CryptoEconLab对FVM Gas危险的量化评价这篇文章。

Filecoin运用的费用市场会依据对区块空间的需求调整“根底费”。跟着Filecoin虚拟机FVM的部署，各类新用例或许会添加对Gas的需求。存储提供者愿意为Gas付出的根底费用受到了在 Filecoin 上传数据和保护扇区的可盈利性约束，而FVM用户愿意付出的Gas是取决于特定运用及这些交易的片面价值。假如有许多的FVM用户想进行高价值的交易，市场决议的根底费或许会上涨到存储提供者无法承受的水平。咱们将存储提供者要害运作被更贵重的FVM交易挤出市场的状况称为Gas gentrification（Gas领域的中产化）。

还有一些状况，是对Gas的需求或许被扩容处理方案（如星际共识）吸收。EIP 1559的形式主义即使在需求低时还是鼓舞发送与方针区块巨细一样的区块，这带来了区块空间的浪费。咱们将此称为Gas的无序延伸（Gas sprawl）。

在这篇文章里，咱们会探究不同的设想，来包括Filecoin虚拟机Gas的需求场景，以及它如何影响区块的构成。

Filecoin Gas需求建模

咱们对需求的建模是依据两个首要的驱动力：存储提供者和FVM用户。很天然，FVM用户和存储提供者在这个网络上发送音讯时都需求付出费用。在咱们的模型里，每个个别用户会对自己的信息进行个别估值，在估值较高时更有或许将这些音讯发送到Mempool（内存池）。相反，估值较低时，用户就会提交更少的音讯。这个估值是依据：

估值=预期tOKen增益-Gas费用-运作费用

在这里，Gas费用是根底费的函数（随根底费添加），而运作费用包括外部费用（电脑、办公本钱等）。这是很片面的衡量标准，每个存储提供者都有所不同。

为了包括这种片面性，咱们的模型运用“不确定性量化”技能来为存储提供者和FVM用户的需求建模。这样，咱们能够将不同存储提供者和FVM用户对价格改变的反应包括在内。下面展现了这个方法论生成的需求曲线（价格函数）。灰色线对应了许多种需求曲线中的一个版本。咱们能够看到，在根底费价值比较低时，咱们的需求状况下降很慢；在根底费达到某个门槛价值后，需求状况就快速下降。这就对应了一个根底费水平——它能够简略理解为“对任何人来说都太贵了”。

FVM什么时分会成为一个问题？

这项研讨的一个重要目的，是尝试理解区块里音讯的构成；如在一个给定的Gas需求水平下，区块有多少份额会被FVM运用，有多少会被存储提供者用于上传数据和保护数据运用？由于现在还缺少实践的FVM Gas运用数据，咱们运用了一系列假定，并调查了许多或许的FVM Gas未来需求场景，以及对存储提供者区块方案偏好的假定。咱们以为这些假定对问题的一阶理解是合适的。咱们还方案继续建立更杂乱的个别为本（Agent-Based）模型，它会让咱们探究更广泛的存储提供者战略——这些会依据FVM需求的新水平调整。

跟着Gas需求和根底费用的添加，它留给存储提供者上载数据和保护扇区的实用性会更少。当Gas需求太高，存储提供者的运作提供的是负的实用性，那么Gas中产阶层化就会添加。咱们描绘了数据上传网络实用性（Data onboarding network utility），这个方针在这份长篇技能报告里具体界说了量化方针，来衡量网络数据上载如何被上涨的根底费和Gas需求所影响。能够看到，假如咱们以为当时Filecoin网络的其他状况不变，网络上传会在根底费触及10 nanoFIL/Gas单元时受到影响。

咱们的模型将音讯分为两类：FVM音讯和扇区保护音讯，各自有不同的Gas费用评价特征。现在，70%的区块Gas运用是来自存储提供者保护音讯，平均是每个区块有35亿的Gas单元。跟着咱们添加FVM对Gas的需求，Gas费用也被推高。因而，咱们估计区块中Gas运用的份额为根底费的函数，而FVM带来的Gas运用数量为当时Gas运用的函数。

咱们模仿了一些范围内的FVM Gas需求情形，其中FVM带来的需求是：分别是当时存储提供者保护需求的1/10，1/2，大约相同，两倍，五倍和十倍（在下面的图表中为参数）。

假定存储提供者不对音讯挑三拣四，而只是简略承受能够让自己覆盖根底费及提供更高tips费用的音讯，咱们会看到下面图表中显示的区块构成状况。淡色线代表几种或许的区块构成的其中一种，而实心色彩线代表平均的构成。依据咱们的假定，咱们能够看到在这个例子里区块运用率的份额十分取决于初始的FVM需求，而根底费添加后这个份额会下降。这是由于根底费添加后，每一条音讯的估值会下降，这会让用户提交的信息越来越少。

咱们还调查了一种状况：存储提供者只有在足够区块空间的状况下，才会包含FVM相关音讯，即更偏好包含自己的音讯。在这个场景下，咱们得到的曲线会像下图所示。咱们再次观察到，跟着根底费添加，区块运用的份额也会下降，但FVM需求的最大数额上限约在15亿Gas单元/每区块。但这个战略要求存储提供者协作，一同拒绝或许会给它们更高tips费用的音讯。因而，究竟存储提供者自我调理Gas市场的或许性有多高？相关状况在现在没有清晰，也是CryptoEconLab 在未来会研讨的话题。

网络总收入，以及次优的区块巨细

EIP 1559是最优成果吗？

EIP 1559根底费机制以将所有区块保持在固定方针水平为方针来调整根底费用。这让次优（suboptimally）定价区块被发送出去的时机更高了，即使没有充足的需求来填充整个区块。假如Gas运用需求低于这个方针区块尺寸指定的水平，根底费会下降，或许会影响网络总收入。当FVM为各类L2层扩容方案敞开大门时，这尤其是个危险，最终或许吸收过多的Gas运用需求。

假如咱们的方针是让网络总收入最大化，从之前的成果来看，有或许推到出需求填充的最优区块尺寸，以习惯特定的需求水平。

咱们从头解读一下之前的成果：假定区块有部分为空的原因，是方针区块巨细下降到 (1-prop empty)*B，其中B是当时方针区块巨细。然后咱们能够找到最优的区块巨细，让对应的网络总收入（根底费用*下降的方针区块尺寸）最大化。这个最优的区块巨细在上面的图标中以B* 来表示。.咱们发现在许多状况下，能够经过下降区块巨细来最大化网络收入。

有什么能够做的？

在探究一些方案来处理FVM Gas需求危险，其中最直接的工具是为FVM用户和存储提供者规划不同的Gas通道。

独立的Gas通道能够对抗Gas中产化（gentrification）问题。不管FVM的Gas需求有多高，这种方案都能确保存储提供者享有最低极限的区块空间来满意要害的网络运作。

一起，独立的Gas通道能够避免Gas无序延伸（Gas sprawl)问题。它经过优化分配给FVM音讯的区块空间，让咱们能够最大化来自FVM音讯的网络收入。这些独立的Gas通道也能让咱们将批量平衡器（batch balancer）机制晋级为更通用的机制，从而更精确为当时的Gas需求水平匹配相应的Gas供给量。

现在，根底费是经过EIP 1559规则的Gas需求和挑选方针区块巨细来决议的。要是限制整体的区块巨细，能够得到几个想要的成果，如：优化从FVM音讯中能够获得的网络收入，晋级批量平衡器机制（倾向从存储提供者收入清晰的上传费用），调理Gas供给（让供给精确匹配Gas的需求）。

除了方针区块巨细外，另一个重要的杠杆是“Gas通道”的引进。在咱们的例子里，区块总Gas的一部分能够专门为存储提供者的要害网络音讯保存下来，这样就不会受到FVM带来的根底费添加影响。

CryptoEconLab下一步方案

• 接下来几周咱们会发布一个FIP改进提议讨论，介绍为存储提供者和通用的FVM音讯设定不同的Gas路径，以作为FVM相关Gas危险的对冲工具。

• 咱们会继续建立更杂乱的个别为本（agent based）模仿方案，让咱们能够模仿所提出处理方案的有效性，以及在不改变协议的状况下让存储提供者自我调理的或许性。

• 在2023年3月14日FVM发布后，咱们会开始搜集和评价真实的FVM数据，并经过这些有意义的数据来改进咱们的模型。

假如你想进一步了解CryptoEconLab和和咱们的工作，能够访问咱们网站cryptoeconlab.io 或阅读咱们的HackMD Almanac。

来历：星球日报