一、概要

EIP-1559主要提出了区块BaseFee的概念，有以下特点：

（1）basefee是动态变化的，用来指定gas的基础费用

（2）变化幅度和方向由一个公式算出，和之前区块的gas实际消耗以及gas target值（gasLimit / ELASTICITY_MULTIPLIER 乘数）决定

（3）当区块的gas目标值变大时，basefee会变大，否则会变小

（4）basefee的手续费会销毁，不会给矿工

（5）交易规定了用户愿意支付给矿工的每个gas的最高费用，以便于让矿工优先打包自己的交易（priority fee）

（6）交易规定了用户愿意支付的每个gas的最大费用（max fee，包含basefee + priorityfee）

EIP-2718中规定了这种交易的具体格式：

0x02 || rlp([chain_id, nonce, max_priority_fee_per_gas, max_fee_per_gas, gas_limit, destination, amount, data, access_list, signature_y_parity, signature_r, signature_s])

二、动机

以往的以太坊交易费的模式完全是一种激励模型，如果用户指定更高的gas Price，就会被矿工优先打包交易，这么做会造成一些问题：

（1）交易费用的波动和交易的社会成本不匹配

（2）造成用户不必要的延迟等待：每个区块的gas Limit是有限的，交易可能需要等待好几个区块才能被纳入。现在没有一个机制让区块的大小可以动态变化。

（3）第一次拍卖效率低下：当前的方法中，用户需要指定最高的gasPirce，矿工选择最高的打包。这种交易费竞价机制导致交易费不好预估，并且用户往往付出了比真实成本更高的费用。

（4）当区块奖励消失后，区块链会变得不稳定

因此，在EIP-1559中，引入了Basefee的概念，它可以随着网络的拥堵情况而动态变化。当某个区块的gas目标值被耗尽，说明这时候交易比较拥堵，basefee会逐渐上涨，反之，如果现在不拥堵，则basefee会逐渐下降。这个机制下，basefee的改变是确定的（通过公式得出），所以钱包应用可以自动给用户设置非常可信的gas fee，大多数情况下不再用自己设置gas fee了。

对于大多数用户来说，basefee会被钱包自动设置，并指定一笔priorityfee，这个fee是为了激励矿工的，也是会自动被设置。用户可以自行设置max fee，以限制最大的fee支出。

这个fee系统中，矿工拿不到basefee，因为basefee会被销毁，矿工只能拿到priorityfee。

三、相关细节

https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-1559 中有对应的伪代码。

3.1 gas target计算

从上面描述看，涉及到上一个区块的gas target值 = gasLimit / ELASTICITY_MULTIPLIER 乘数

计算代码如下：

ELASTICITY_MULTIPLIER = 2 
parent_gas_target = self.parent(block).gas_limit // ELASTICITY_MULTIPLIER 
parent_gas_limit = self.parent(block).gas_limit

3.2 basefee的计算

刚分叉，则basefee等于初始值
如果父区块用掉的gas和父区块的gas目标值相等，则basefee = 父区块的basefee
如果父区块用掉的gas大于目标值，则basefee = 父区块basefee + delta，实际上下个区块的asefee相当于增加了
如果父区块用掉的gas小于目标值，则basefee = 父区块basefee - delta，实际上下个区块的basefee相当于减少了

总结一句：

如果父区块用掉的gas大于父区块gasLimit值的1/2，则下个区块的basefee就会增加，否则就会减少。
当前区块的gasLimit = 所有交易的gasLimit总和 = gas target * ELASTICITY_MULTIPLIER
basefee变化的公式在下面伪代码里找，有个公式决定其变化，公式的输出都是固定的

伪代码如下：

# check if the base fee is correct

// 刚分叉，则basefee等于初始值
if INITIAL_FORK_BLOCK_NUMBER == block.number:
	expected_base_fee_per_gas = INITIAL_BASE_FEE

// 如果父区块用掉的gas和父区块的gas目标值相等，则basefee = 父区块的basefee
elif parent_gas_used == parent_gas_target:
	expected_base_fee_per_gas = parent_base_fee_per_gas

// 如果父区块用掉的gas大于目标值，则basefee = 父区块basefee + delta，实际上下个区块的asefee相当于增加了
elif parent_gas_used > parent_gas_target:
	gas_used_delta = parent_gas_used - parent_gas_target
	base_fee_per_gas_delta = max(parent_base_fee_per_gas * gas_used_delta // parent_gas_target // BASE_FEE_MAX_CHANGE_DENOMINATOR, 1)
	expected_base_fee_per_gas = parent_base_fee_per_gas + base_fee_per_gas_delta

// 如果父区块用掉的gas小于目标值，则basefee = 父区块basefee - delta，实际上下个区块的basefee相当于减少了
else:
	gas_used_delta = parent_gas_target - parent_gas_used
	base_fee_per_gas_delta = parent_base_fee_per_gas * gas_used_delta // parent_gas_target // BASE_FEE_MAX_CHANGE_DENOMINATOR
	expected_base_fee_per_gas = parent_base_fee_per_gas - base_fee_per_gas_delta

assert expected_base_fee_per_gas == block.base_fee_per_gas, 'invalid block: base fee not correct'

四、EIP-1559的交易费系统行为

（1）网络不拥堵时

也就是区块gaslimit低于gas target时，用户只需要指定basefee以及最低限度的priorityfee即可，用户只需要接受basefee即可完成这笔交易，总之这种情况下就是定死一个价格，用户能接受就接受，不接受就不能发起交易

（2）网络拥堵时

也就是当有gasLimit超过gas target（gas target = gasLimit // ELASTICITY_MULTIPLIER），basefee就会开始比父区块增加。直到后续有某个区块的gas Limit为小于等于gas target的区块被挖出，basefee才会减少。如果区块大小已经有一段时间高于 1000 万 Gas，那交易费可能会很高，这最终将使得用户交易需求的回落。

（3）basefee增加速度

属于指数级增长：