關于 Solana 本地費用市場的真相
可操作的見解
本地費用市場（LFMs）使Solana能夠根據狀態的競爭程度為單個狀態設置細粒度費用。交易根據它們寫入的特定狀態支付費用，防止局部熱點在整個Blockchain上提高費用。
LFMs對于實現Solana可擴展的統一基礎層愿景至關重要，在這個層面上，所有應用程序無縫共存。如果沒有LFMs，鏈上某一部分的費用激增將導致所有交易的費用增加——這是其他僅依賴全球費用市場進行區塊空間定價的網絡常見的問題。
隨著2023年底Solana經濟活動的加速，LFMs原始實現中的幾個關鍵缺陷變得明顯。最顯著的是非確定性調度器優先級。交易主要根據到達區塊構建者的時間排序，優先費用僅作為次要考慮。
在2024年5月的Agave客戶端更新v1.18中，引入了新的交易調度器和改進的交易優先級公式。調度器構建依賴圖，以更好地管理跨線程的沖突交易的處理和優先級。這一重大更新顯著提高了協議以確定性方式排序交易的能力。
評估有效運行的LFMs的一個有價值的指標是比較中位數和平均交易優先費用。涉及無爭議狀態（50%百分位中位數）的費用預計將保持較低。爭議狀態的費用應隨著需求的增加而激增，從而拉高平均費用。最近的數據證實了這一模式。在2024年11月，非投票交易的平均費用達到了超過0.0003SOL的歷史新高。然而，中位費用保持在0.00000861SOL，約為35倍低。
今天，Solana的LFMs是功能性的，但仍有顯著的改進空間。Anza工程師對銀行階段線程工作負載的分析表明，調度器的錯誤阻止了驗證者客戶端充分利用其全部能力。因此，Agave客戶端僅以其潛力的一小部分運行。此外，尚無正式規范說明交易應如何排序。
當前的優先費用API缺乏提供確定性結果所需的復雜性。每個主要RPC提供商都提供自己的自定義優先費用API，這可能導致一種軟性供應商鎖定。核心開源RPCAPI實現未考慮關鍵網絡動態，例如Jito的影響，導致費用估算不準確。
在沒有確定性計算優先費用的方法的情況下，開發者通常采取謹慎的方法，通過超額支付來確保他們的交易被處理。或者，他們可能會過度使用Jito小費作為替代機制，即使對于不需要確保區塊頂部的交易也是如此。
已提出各種策略以進一步增強Solana的費用結構。這些包括指數寫鎖費用和動態基礎費用。網絡尚未找到施加經濟反壓力以抑制垃圾郵件的方式，同時保持對真實用戶的低費用。介紹
費用市場是經濟機制，旨在通過動態調整交易費用有效分配稀缺的區塊空間給最高價值的交易。交易愿意支付的費用是其價值的代理。LFMs通過根據狀態的競爭程度為單個狀態設置細粒度費用來細化這一一般概念。當兩個交易訪問相同狀態時（無論是兩個寫操作還是對同一賬戶的讀寫操作），則認為它們是有爭議的。
通過LFMs，交易根據它們寫入的特定狀態支付費用，防止局部熱點在整個Blockchain上提高費用。訪問高需求或有爭議狀態的交易會產生更高的費用，而與需求較低的狀態交互的交易則支付較低的費用。這一點很重要，因為Solana在處理無爭議交易方面表現更好，因為它支持并行執行。
Ethereum的費用模型，在EIP-1559中實施，是全球費用市場的一個相關示例。EIP-1559根據網絡需求調整動態基礎費用，以保持每個區塊的最佳計算（gas）使用。當區塊容量填滿時，所有交易的費用都會增加。錢包根據當前基礎費用和交易的gas限制計算費用。這種方法在協議中強制執行，并提供可預測的費用計算；然而，它未能將高需求熱點與更廣泛的網絡隔離。當費用激增時，所有交易的費用都會激增。
特定狀態的高需求問題并非Blockchain所獨有。這一挑戰與熱點關鍵問題相似，通常被稱為“名人問題”，在Web2社交應用中常見。
通過本文，我們旨在提供對SolanaLFMs的可訪問分析。該工作分為以下幾個部分：
Solana費用基礎知識：為讀者建立對Solana當前交易處理方式的基本理解。
本地費用市場的早期問題：探討LFMs早期實現中的初始問題及其缺陷。
中央調度器v.1.18更新：突出2024年一個重要更新，顯著改善了LFMs的功能。
衡量本地費用市場的有效性：提供與理解LFMs在Solana上運行狀態相關的數據。
持續問題和改進領域：本節討論未解決的問題和需要關注的領域，以使LFMs實現其全部潛力。
提議的解決方案：回顧提議的解決方案，以細化LFMs并引入更好的經濟激勵，以實現更細致的區塊空間定價。
已經熟悉Solana交易費用結構的讀者可能希望跳過以下關于費用基礎知識的部分。Solana費用基礎知識
Solana交易由兩部分費用組成——基礎費用和優先費用。基礎費用目前固定為每個簽名5,000lamports。大多數Solana交易只有一個簽名。優先費用以微lamports（即lamport的百萬分之一）為單位，按請求的計算單位（CU）計算。費用從費用支付者賬戶（簽名者）中扣除。如果支付者的lamports不足以支付交易費用，則交易將被丟棄。在撰寫本文時，基礎費用和優先費用的50%由區塊構建者保留，作為將交易納入區塊的激勵。其余50%被銷毀。在去年5月成功的治理投票后，提案SIMD-096將改變為100%的優先費用由區塊構建者保留。例如：
一筆交易有一個簽名并請求500,000CUs。發送方設置的優先費用為每請求的CU50,000微蘭波特。該交易的總費用為5,000蘭波特+(500,000請求的CUs*50,000微蘭波特每請求CU)=25,000蘭波特，或0.000025SOL。
驗證者的計算資源是有限的，協議將每個區塊的總計算資源限制為4800萬CUs。這個數字是根據驗證者能夠合理處理的量經驗性選擇的，以達到400毫秒的區塊時間。每個賬戶每個區塊的最大CUs限制為1200萬，而每筆交易的最大計算限制設定為140萬CUs。交易消息的大小也限制為最大1,232字節，這是IPv6的最小傳輸單元（1280字節）減去頭部。
為了防止計算資源的濫用，Solana為每筆交易分配了計算預算。默認情況下，網絡為每條指令設置的最大限制為200,000計算單位（CU）。然而，交易可以通過包含SetComputeUnitLimit 指令來指定自定義的計算單位限制，從而實現更高效的資源分配。Agave客戶端代碼庫列出了各種操作的CU成本。
Solana要求所有交易都必須指定在交易過程中將被讀取或寫入的賬戶地址的完整列表。該列表的最大大小為35個地址，可以通過鏈上地址查找表進行擴展。構建地址列表為開發者帶來了額外的開銷，但這是解鎖Solana許多優化的關鍵，包括并行交易執行和本地化費用市場。Solana本地費用市場的早期問題
“本地費用市場是一個謊言。” -BenCoverston，聯合創始人，Temporal
隨著2023年底Solana上經濟活動的加速，原始LFMs實現中的幾個關鍵缺陷變得顯而易見。此時，EllipsisLabs的EugeneChen提供了對這些挑戰的全面分析，見于UmbraResearch文章，SolanaFees,Part1。以下是Chen提出的關鍵點摘要。缺乏準確請求CUs的激勵
Solana的費用結構按簽名收取基本費用，而不考慮使用或請求的計算單位（CUs）。與此同時，優先費用在擁堵期間僅提供有限的激勵來減少CU使用。這種設計使得交易發送者幾乎沒有動力來優化計算使用或將其CU請求與實際需求匹配。因此，交易經常過度請求CUs，導致網絡調度過程中的低效。激勵使用協議外的優先機制
燃燒50%的優先費用激勵交易發送者通過與區塊構建者串通并安排鏈下支付以獲得優先訪問，從而繞過協議。這種行為在Jito拍賣的日益增長中顯而易見。運行Jito-Agave客戶端的驗證者從更高的費用收入中受益，并可以通過JitoMEV傭金獎勵有效地將這些利潤分配給委托的質押者。隨著Jito-Agave客戶端的采用增加，Jito套餐在許多場景中證明是一種更優的交易交付服務。非確定性調度器優先級
Solana的共識和調度器都沒有根據優先費用強制執行嚴格的交易排序。交易主要按到達區塊構建者的時間排序，優先費用僅作為次要考慮因素。更高的優先費用可以增加在爭議狀態下被包含的可能性，但排序過程仍然是非確定性的。在到達交易處理單元（TPU）之前的網絡抖動和調度器內部的抖動進一步增加了不可預測性。
這種缺乏確定性降低了交易執行的可預測性和可靠性，促使用戶通過交易垃圾泛濫網絡以提高更快包含的機會。然而，提高優先費用在某個閾值之后收益遞減，削弱了其作為更好交易放置機制的有效性。Solana的共享區塊空間最終成為經典的“公地悲劇”的受害者。個體行為者出于自身利益，導致了這一公共資源的過度利用和低效。中央調度器v1.18更新
Agave客戶端調度器的初始實現僅提供了一個松散的保證，即高優先費用的交易在特定區塊中被包含的機會更大。領導者的交易處理單元（TPU）使用六個并行線程運行：四個處理非投票交易，兩個保留用于投票交易。每個非投票交易線程維護自己的隊列，待處理的交易在此隊列中等待分組以執行。之前，交易是隨機分配到這些線程的，隊列獨立優先處理數據包，而不考慮其他線程處理的數據包。
當一個線程準備執行交易時，必須首先獲取所需的賬戶鎖。如果所需的寫鎖不可用，則該交易會被重新排隊。交易隨機分配到線程的問題加劇了這一問題，因為同一交易類型可能在多線程調度系統中處于不同的位置。這種調度器的隨機性引入了抖動，造成交易在區塊中的放置位置的可變性。
隨著Agave客戶端更新v1.18于2024年5月推出了新的交易調度器，即中央調度器。在這個修訂結構中，中央調度器構建了一個依賴圖，稱為優先圖，以更好地管理跨所有線程的沖突交易的處理和優先級。這一重大更新顯著提高了Solana確定性排序交易的能力；優先費用更高的交易更有可能被包含在區塊中。
有關中央調度器的更詳細信息，讀者可以參考我們之前的Helius博客文章，涵蓋Agave1.18更新。更有效的優先級計算
與調度器更新一起，交易優先級公式經過改進，給予計算需求較低的交易優勢，惠及開發者和資源使用最少的交易。
{
"jsonrpc": "2.0",
"id": "helius-example",
"method": "getPriorityFeeEstimate",
"params": [
{
"transaction": "LxzhDW7T...", // Base58 編碼的序列化交易
"options": {
"recommended": true
}
}
]
}
以上：使用Base58編碼的序列化交易的getPriorityFeeEstimate示例負載。
由于沒有確定性的方法來計算優先費用，開發者通常采取謹慎的方法，通過超額支付來確保他們的交易被處理。或者，他們可能會過度使用Jito小費，即使在不需要確保區塊頂部的交易中。這些小費通常被用作優先費用的替代品。值得注意的是，2024年觀察到的大多數小費與傳統的MEV活動無關，例如套利或夾擊，而是旨在實現更快的交易包含。驗證者通過收取更高的區塊獎勵和MEV傭金來獲得這種低效的收益。
當開發者未能實現邏輯以動態調整其優先費用以應對鏈上條件波動時，另一個挑戰就出現了。在重大事件（如市場大幅波動）期間，訪問特定狀態賬戶的費用可能會急劇飆升。缺乏動態費用機制的應用程序在這些情況下將面臨困難，因為其靜態費用設置不足以確保及時執行。提出的解決方案
已經提出了各種策略，以進一步增強Solana的費用結構。這些提案旨在優化網絡資源分配并減輕垃圾郵件的激勵。指數寫鎖費用
由TaoZhu(Anza)和AnatolyYakavenko于2023年1月提出的SIMD-0110提出了通過對有爭議賬戶施加動態費用來管理擁堵的新機制。該機制跟蹤寫鎖定賬戶的計算單元(CU)利用率的指數移動平均(EMA)，并提高持續高利用率的寫鎖定賬戶的費用。
為了實現這樣的系統，Solana運行時維護一個有爭議賬戶的公共密鑰的LRU（最近最少使用）緩存及其相應的計算單元定價器(CUP)。CUP監控賬戶的EMACU利用率，并在查詢時提供更新的費用率。
該機制動態調整寫鎖費用。如果賬戶的EMACU利用率超過目標閾值，則寫鎖費用率增加。相反，如果利用率低于目標，則費用率降低。初始參數包括：
賬戶最大CU限制的25%的目標利用率。
初始寫鎖費用率為每CU1,000微拉波特。
每個區塊的費用調整率為1%。
賬戶的寫鎖費用通過將其費用率乘以交易請求的CU來計算。在該系統下，總交易費用是三個組成部分的總和：基本簽名費用、優先費用和寫鎖費用。寫鎖費用將100%被銷毀。
在發布時，SIMD-0110在社區內引發了熱烈的討論。然而，該提案目前處于非活躍狀態，并已標記為關閉。動態基本費用
改善Solana的LFM的另一個長期解決方案是引入全球和每個賬戶的動態基本費用(DBF)。EllipsisLabs的JarryXiao和EugeneChen是這一方法的著名支持者。
雖然優先費用是可選的，但基本費用是強制性的。目前，Solana的基本費用固定為每個簽名5000拉波特。提交簡單Tokens轉賬的用戶支付的基本費用與進行復雜多場所交換或試圖執行復雜MEV套利的搜索者支付的基本費用相同。基本費用并未準確反映交易的計算使用情況。
通過動態基本費用，具有不當基本費用的套利交易可以被視為無效，并在到達調度器之前被丟棄。提高基本費用會鼓勵垃圾郵件發送者發送更少的交易。
基本費用最終將達到均衡，交易將根據區塊空間市場的價值定價。由于基本費用在上升，最終將達到邊際成本，此時發送交易不再值得交易的機會成本。費用不能過高；否則，用戶活動將受到影響。對于機器人來說，過高的最大值但對用戶普遍可接受是理想的。在這樣的系統下，為了包含而發送交易的賬戶將燒掉他們所有的SOL。
Solana的快速區塊時間使得激進的算法能夠設定基本費用。在高需求期間，費用可以迅速調整——每個區塊可能翻倍——以反映網絡擁堵。相反，隨著需求的減少，費用可以更逐漸地降低。由于Solana的短區塊時間，費用減少仍然相對迅速，確保網絡快速適應變化的條件。
類似的經濟反壓力的例子是MetaplexCandyMachine程序，該程序在2022年作為反垃圾郵件機制實施了機器人稅。機器人稅是對無效交易的可選收費。通常，這將是一個相對較小的金額，以避免影響真正的用戶，他們可能犯了一個真正的錯誤。這個稅收證明是有效的；鑄造狙擊手很快被耗盡，垃圾郵件也停止了。結論
Solana的LFM是功能性的，但仍有很大的改進空間：
增強優先費用機制：優先費用RPC調用需要改進。理想情況下，開發者應該有一種簡單、確定性的方法來設置費用，以確保交易在接下來的幾個區塊內被包含。
經濟上抑制垃圾郵件：網絡必須找到在高經濟活動期間對機器人施加經濟反壓力的方法，同時保持對真正人類用戶的低費用。
教育開發者：開發者需要停止設置靜態應用程序交易費用，并減少對Jito等協議外機制的依賴，以進行常規交易。
進一步優化調度器：交易調度器需要進一步優化，以確保在高需求期間所有工作線程都得到利用。
正如Solana聯合創始人AnatolyYakovenko所指出的，這些挑戰主要是“工程問題”——通過適當的技術關注可以解決。其他資源
SolanaFees,Part1-UmbraResearch
TowardMultidimensionalSolanaFees-UmbraResearch
LocalFeeMarketsareNecessarytoScaleEthereum-EclipseLabs
Solana'sLocalFeeMarketsAren'tReal|EugeneChen-LightspeedPodcast
SolanaBankingStageandScheduler-A.Fitzgerald