引言近期，以太坊社区围绕潜在的Gas上限提升展开了热烈讨论。提高Gas上限的想法直观上是合理的，因为它符合用户对更高交易吞吐量的需求，并反映了网络容量随时间的自然增长。许多研究人员和社区成员对此表示强烈支持，认为以太坊已经为这一变化做好了准备，并且这是直接提升以太坊可扩展性的适时举措。
这一提案在更广泛的社区中也获得了显著关注。例如，社区创建了pumpthegas.org等网站，以普及Gas上限增长的基础知识，并指导验证者如何更改其节点设置。此外，另一个网站gaslimit.pics则积极跟踪支持提高Gas上限的验证者进展。截至2024年12月21日，该网站数据显示，已有25%的以太坊验证者调整了其客户端配置，支持Gas上限的提升。如果超过50%的验证者达成共识并修改客户端配置，以太坊的Gas上限将开始上调，并在新的目标水平上稳定下来。
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值得注意的是，这一提案与以太坊以 Rollup 为中心的路线图有所不同。与近期专注于 Rollup 扩展和 Blob 交易的可扩展性改进（如EIP-4844和EIP-7691）不同，提高 Gas 上限是一种 L1 扩展方案。
尽管这一提议令社区的部分成员感到兴奋，但它也引发了研究人员的担忧，认为这可能会对以太坊去中心化和安全性等核心价值观构成潜在风险。批评者警告称，最极端情况下更大的区块大小可能会加重共识层的负担，并提高验证者的硬件要求，从而可能威胁到网络的稳定性。
本文探讨了 Gas 上限提案的起源、其潜在影响，以及当前讨论背后的技术考量和其他相关因素。
提高以太坊Gas上限的提案历史提高以太坊 Gas 上限的想法已经讨论了一段时间。在2024年1月的以太坊 AMA（Ask Me Anything）会议上，Vitalik Buterin 提出，将 Gas 上限提高至40M可能符合摩尔定律，并反映出硬件能力的持续提升。
值得注意的是，自2021年4月以来，以太坊的Gas上限已超过三年未作调整，尽管在此期间硬件技术有了显著进步。如今，许多人认为，以太坊应该考虑这些发展并作出相应调整。
最近，一些提案则集中在一个更具雄心的目标上：将 Gas 上限翻倍至 60M。尽管这一目标代表了一个重大飞跃，并且引起了广泛的兴奋，但也引发了关于其潜在风险的担忧。60M 被广泛视为一个长期目标，而非短期内的实际目标。2024 年 12 月，Toni Wahrstätter 提议采取更加谨慎的方法，主张将 Gas 上限逐步提高至 36M，涨幅为 20%，作为更安全的第一步。
目前，将 gas 上限提高到 3600 万被视为初始里程碑，任何进一步的增加预计都将采取逐步推进的方式。对网络的密切监控至关重要，以确保以太坊的核心价值——稳定性和去中心化——得以保持。
如何更改区块 gas 上限？区块 gas 限制可以逐步提高，而无需进行分叉或更改网络规则。相反，验证者只需修改其配置选项，从而保持向后兼容，并允许根据社区共识进行周期性、灵活的调整。
与普遍认知相反，以太坊的区块 gas 限制并非固定为 30M。区块提议者可以在一定范围内对其进行微调。具体来说，一个区块的 gas 限制最多可以相对于前一个区块的 gas 限制变动 1/1024。例如，如果当前区块的 gas 限制为 3000 万，那么下一个区块可以增加到 30M + 30M × (1 / 1024) = 30,029,296。
以下代码展示了以太坊节点在 geth 客户端中的默认行为：如果新区块的 gas 限制相对于父区块处于可接受范围内，则该区块将被视为有效。
如果连续的区块提议者都同意提高限制，那么 gas 限制可以持续增加。例如，达到第一个 36M 里程碑（即增加 20%）在理想情况下——假设验证者之间达成共识——大约需要 log(1.2) / log(1025/1024) = 187 个区块 = 38 分钟。一旦超过 50% 的验证者同意，增长过程可以加快。
提高 gas 限制可能带来的影响让我们先从 gas 限制增加后的一些较为可预测的影响开始。区块容量的提升将使当前的区块链需求更容易得到满足，从而降低 gas 费用。
在短期内，这种 gas 费的降低可能会导致 EIP-1559 机制下被销毁的 ETH 减少，暂时增加以太坊的净发行量。类似的趋势曾在 EIP-4844 实施后出现，当时由于 Rollup 数据可用性（DA）费用大幅下降，ETH 的销毁量也随之减少。gas 限制的增加可能会产生类似的效果，进一步推动短期内的通胀。
然而，从长期来看，较低的交易费用可能会促进更高的网络活动，因为更多用户能够负担交易成本。这种活动的增加可能会增强以太坊的网络效应，吸引更多 DApp 并推动更广泛的采用。随着以太坊在去中心化应用和金融系统中的重要性提升，ETH 作为货币的使用频率可能会增加。ETH 需求的增长反过来会推动更多的网络活动，从而为以太坊生态系统创造一个正向反馈循环。
gas 限制提高后，可能促成新的 DApp 发展除了降低 gas 费用和提高交易流畅度外，单个区块 gas 限制的增加还可能解锁全新的应用场景。虽然适度提高到 36M 可能不会带来显著变化，但若大幅提升至 60M，则可能支持此前受 30M gas 限制约束的新型 DApp 和交易类型。一些接近或超出当前 30M gas 限制的操作，可能在提高 gas 限制后变得更加高效，甚至首次变得可行。
例如，需要大量 gas 的交易，如 NFT 批量铸造、大规模代币空投或 DAO 相关操作，通常会接近或超出当前 30M 的 gas 限制。这些交易往往需要拆分到多个区块中进行，导致低效、延迟，甚至可能引发安全隐患。下图展示了一个具体示例，即一次 NFT 批量铸造交易消耗了超过 28M gas。
交易哈希：0xf99bdd89f7e3186e63d71a4a3ffb53cb5cd1c3190ce3771c966f2a82b3346bee
将区块 gas 限制提高至 60M 将允许此类操作在单个区块内完成，从而确保原子性执行。这意味着整个操作要么完全成功，要么完全失败，避免部分执行的不确定性，同时确保参与者的公平性，并减少可能的操纵空间。
除了优化现有用例，更高的 gas 限制还可能为需要高计算量的创新型 DApp 铺平道路。例如，链上 AI 应用（如小规模模型训练或推理）在更高的 gas 限制下可能变得可行。同样，更复杂的智能合约，如完全链上的游戏或高度精细的治理机制，也可能在更高容量的环境中蓬勃发展。这些技术进步将扩展以太坊的功能性和吸引力，使生态系统更加多元化。
在许多情况下，将 gas 限制提高一倍可能带来的好处不仅仅是线性增长，因为它能够减少交易碎片化，同时解锁此前难以实现的全新可能性。
提高 gas 限制对区块链不可能三角的影响提高 gas 限制本质上是为了增强以太坊的可扩展性。然而，在区块链不可能三角的背景下，提高可扩展性往往会以牺牲去中心化或安全性为代价。因此，提高 gas 限制的提案引发了一些质疑，人们担忧这可能会通过增加验证者的硬件要求导致中心化，或者因影响共识层的稳定性而削弱安全性。
然而，支持者认为，这并不是以牺牲去中心化或安全性为代价来提升可扩展性。相反，他们将其视为利用硬件性能的进步（如摩尔定律所描述的）来扩展区块链的总容量。从这个角度来看，区块链不可能三角的“整体规模”可以扩大，因为现代硬件的进步能够提供更高的整体容量，而不会必然削弱以太坊的核心特性。
要评估这种观点是否成立，必须仔细分析提高 gas 限制可能带来的潜在风险。在去中心化方面，需要考虑验证者的硬件要求是否会增加，以及 MEV（最大可提取价值）策略的复杂化。在安全性方面，则需要关注最坏情况下的区块大小、交易执行时间，这些因素可能会影响区块被分叉或错失插槽（missed slot）的概率。
gas 限制增加与区块大小提高单个区块的 gas 限制意味着可以包含更多的 calldata，从而影响最坏情况下的区块大小。目前，填充无意义 calldata 后的最大区块大小约为 1.8MB，而如果再加上六个 blobs，则单个插槽内传播的数据总大小可达到 2.58MB。更高的 gas 限制会进一步增加这一最坏情况的区块大小，可能导致网络节点在 P2P（点对点）层的通信出现问题。
最坏情况的区块大小可能会给共识客户端在 P2P 层带来压力。当 gas 限制超过 40M 时，最坏情况下的区块大小可能会超出默认客户端行为所设定的约束，导致部分客户端无法正常提议或传播区块。因此，在显著提高 gas 限制之前，解决这些约束至关重要。
EIP-7623 可能提供一个解决方案，它通过调整数据可用性交易（data availability transactions）的 calldata 价格，预计可将最坏情况下的区块大小从 2.58MB 降低至约 1.2MB。要确保未来 gas 限制的稳定增长，采用 EIP-7623 可能是必要的。
此外，实际区块大小（通常填充交易数据的区块大小）与区块被重组（reorged）或错失插槽的概率存在相关性。对插槽数据（#9526972 至 #10351782）的分析显示，对于较小的区块，被成功打包的区块和被重组/错失的区块在大小分布上几乎没有区别。然而，当区块变大（例如超过 0.25MB）时，发生重组或错失插槽的概率会显著增加。
这种相关性可能源于交易执行时间的增加或默认 P2P 行为的影响，而不仅仅是区块大小本身。虽然观察到的关系揭示了潜在风险，但并不意味着它们之间存在直接的因果关系。
总的来说，尽管区块大小的增加可能会影响插槽稳定性，但最坏情况下的区块大小对 P2P 层的稳健性尤为关键。未来提高 gas 限制时，必须配合 EIP-7623 等提案，以有效降低相关风险。
gas 限制增加与交易执行时间由于 gas 限制的增加允许区块内包含更多交易，交易的执行时间也会随之增长。这种增长是否会对网络造成重大影响，取决于区块被分叉或错失插槽的情况，这些因素直接关系到整体共识的稳定性。
下图显示了随着区块 gas 消耗的增加，交易执行时间往往也会增长。预计 gas 限制提高 20% 会使执行时间略有延长，但具体影响难以精确预测。交易执行时间并不总是与最大 gas 限制或 gas 使用量成正比。然而，如果基于图表作出保守的比例假设，执行时间可能会增加 400–500 毫秒。
现在，让我们检查一下执行时间和分叉或丢失槽之间的关系。
左图中的红色框突出显示了执行时间超过 4,000ms 的插槽相比执行时间较短的插槽更容易被重组（reorg）或错失（missed）。尽管大多数重组或错失的插槽发生在 1,000–3,000ms 之间（表明在此范围内执行时间与重组概率的相关性较弱），但当执行时间超过 4,000ms 时，红色框内的区块显示出显著更高的重组概率。右图进一步证实了这一点，显示执行时间超过 4,000ms 的插槽，其重组或错失的概率比低于 4,000ms 的插槽高出三倍以上，强调了超长执行时间对稳定性的影响。
验证者的硬件要求是否会受到 gas 限制增加的影响？提高 gas 限制时，验证者面临的主要问题之一是运行验证者节点所需的存储空间。截至 2024 年 12 月，维护所有历史数据和状态的验证者节点大约需要 1.5~1.6TB 存储。gas 限制的提高将加速历史数据和状态数据的增长。
在 2020 年和 2021 年，运行一个验证者节点的存储要求为 2TB SSD。然而，当历史数据和状态数据增长至 1.8TB 时，使用 2TB SSD 的验证者需要更换为 4TB SSD。尽管当前 4TB SSD 的价格与 3 年前的 2TB SSD 价格相近（约 250 美元），但更换硬件本身仍然意味着额外的维护成本和技术挑战。
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将 gas 限制提高到 36M 可能不会带来重大影响。但如果 gas 限制提升至 60M 或更高，验证者节点将不得不不断更换硬件，增加维护成本，从而威胁到去中心化的特性。
EIP-4444 计划在 2025 年 5 月之前整合至客户端发布版本，一旦实施，历史数据的增长可能会停止，从而为进一步提高 gas 限制提供空间。然而，如果 EIP-4444 未能及时推出，历史数据的增长可能会成为提高 gas 限制的下一个瓶颈。
Storm Slivkoff 对状态数据增长的分析表明，状态增长也是一个潜在瓶颈，但目前的增长速度（约 2.62 GiB/月）仍在可控范围内，现代硬件预计能支撑未来十年的增长。随着状态规模的扩大，内存需求也会相应增加。如果 gas 限制提高到 60M，预计每年可能需要额外 2–4.7 GiB RAM。目前 64 GiB RAM 配置仍然有足够的缓冲空间，但如果增长持续，硬件升级的频率可能会增加。
即将到来的 Verkle Trie 和状态过期（state expiry）等改进预计可以缓解这一负担，但仍需密切关注。
gas 限制增加对 MEV 的影响另一个可能影响去中心化的因素是更高的 gas 限制对 MEV（最大可提取价值）收益的影响。随着 MEV 变得越来越重要，关于高阶 MEV 策略验证者与小型独立质押者之间收入差距的担忧也在加剧。这种收入差距可能会加剧中心化压力，因为拥有更多资源和专业知识的验证者将主导 MEV 收益。为应对这一问题，以太坊社区正在积极讨论诸如提议者-构建者分离（PBS）和 MEV Burn 等机制，旨在平衡验证者收入。
理论上，提高 gas 限制意味着单个区块可容纳更多交易，可能会加剧 MEV 相关的收入差距。MEV Boost 在一定程度上缓解了这一问题，使独立质押者能够分享部分 MEV 奖励，但关于验证者收入差距的数据仍然缺乏明确结论。这主要是由于 MEV 交易的定义较为复杂，且跨中心化交易所（CEX）和去中心化交易所（DEX）的 MEV 策略使得精确追踪收益变得困难。然而，这类跨平台 MEV 策略相对罕见，大多数 MEV 仍然来自区块顶部策略（top-of-block strategies）。
此外，更高的 gas 限制可能会促使更复杂、更高资源消耗的 MEV 策略变得更加普遍。虽然较为罕见，但已经有 MEV 机器人执行极为复杂的交易，几乎占用了整个区块的 gas 限制。例如，曾观察到某个 MEV 机器人在单个区块内执行多个交换和流动性操作，总 gas 消耗超过 18M。随着 gas 限制的提高，这类策略可能会变得更加常见，从而进一步扩大高阶验证者与小型参与者之间的差距。
结论围绕以太坊 gas 限制提升的讨论为推动可扩展性、降低交易费用以及支持此前受限的创新型 DApp 提供了激动人心的机会。更高的 gas 限制可以增强可扩展性、降低交易成本，并支持新的 DApp 类型，但同时也带来了去中心化、验证者硬件要求及网络稳定性等重要挑战。状态和历史数据的增长、交易执行时间以及 MEV 收益差距等问题，强调了谨慎评估和持续监测实证数据的必要性。
最终，gas 限制能否成功提升，取决于以太坊如何平衡这些权衡因素。EIP-7623、PBS（提议者-构建者分离）和 MEV Burn 等解决方案展示了以太坊网络在应对潜在风险方面的积极态度。若能妥善实施，更高的 gas 限制有望推动以太坊迈向新的增长阶段。
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