Gas 价格系统

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本文档描述了 Fuel Core 中的燃料价格系统，该系统根据网络状况和数据可用性 (DA) 层成本动态确定交易费用。该系统自动调整燃料价格，以平衡网络利用率，维持合理的交易成本，并确保有足够的收入来支付 DA 记录费用。

概述

Fuel Core 采用动态燃料价格机制，该机制适应网络状况和 DA 层成本。燃料价格由两个主要组成部分构成：

1. 执行燃料价格：涵盖在 L2 上执行交易的计算成本
2. DA 燃料价格：涵盖将数据记录到数据可用性层的成本

这些组成部分根据不同的指标独立调整，然后组合形成用户支付的总燃料价格。

燃料价格组成部分概述

来源：crates/fuel-gas-price-algorithm/src/v1.rs36-70 crates/fuel-gas-price-algorithm/src/v1.rs130-179

架构

燃料价格服务持续监控区块链，并在生成新区块和报告 DA 成本时更新燃料价格。该系统设计为模块化，为不同的职责提供独立的服务。

燃料价格服务架构

来源：crates/services/gas_price_service/src/v1/service.rs110-136 crates/services/gas_price_service/src/v1/da_source_service/service.rs46-59 crates/services/gas_price_service/src/common/l2_block_source.rs30-45

燃料价格组成部分

1. 执行燃料价格

执行燃料价格根据区块的填充度进行调整，遵循简单的反馈机制：

• 如果区块的填充度高于可配置阈值，则燃料价格上涨
• 如果区块的填充度低于阈值，则燃料价格下跌
• 价格随每个区块按可配置的百分比变化
• 存在一个最低执行燃料价格，以防止其跌得过低

此机制有助于在网络利用率和交易成本之间保持平衡。

执行燃料价格调整逻辑

来源：crates/fuel-gas-price-algorithm/src/v1.rs468-490 crates/fuel-gas-price-algorithm/src/v1.rs589-593

2. DA 燃料价格

DA 燃料价格更为复杂，因为它需要考虑将数据记录到 DA 层的实际成本。它使用类似 PID 的控制器机制：

• P (比例)：根据 DA 费用与成本的当前盈亏进行调整
• D (微分)：根据前一个区块的盈亏变化进行调整
• 系统还跟踪 L2 活动以防止负反馈循环
  • 正常模式：DA 燃料价格自由调整
  • 上限模式：DA 燃料价格不能上涨（只能下跌）
  • 持续下跌模式：DA 燃料价格持续下跌

DA 燃料价格调整逻辑

来源：crates/fuel-gas-price-algorithm/src/v1.rs497-528 crates/fuel-gas-price-algorithm/src/v1.rs530-543 crates/fuel-gas-price-algorithm/src/v1.rs556-578

活动跟踪

该系统包含一个复杂的 L2 活动跟踪器，可根据网络活动帮助调整 DA 燃料价格的变化。这可以防止在活动量低期间价格失控上涨。

L2ActivityTracker 实现

来源：crates/fuel-gas-price-algorithm/src/v1.rs289-301 crates/fuel-gas-price-algorithm/src/v1.rs279-287 crates/fuel-gas-price-algorithm/src/v1.rs218-226

服务初始化和区块处理

燃料价格服务通过配置参数初始化，然后处理新区块和 DA 成本信息，以持续更新燃料价格。

燃料价格服务处理流程

来源：crates/services/gas_price_service/src/v1/service.rs415-441 crates/services/gas_price_service/src/v1/service.rs172-196 crates/fuel-gas-price-algorithm/src/v1.rs375-420

配置参数

燃料价格机制可通过以下关键参数进行高度配置：

V1AlgorithmConfig 参数

参数	类型	描述	算法用途
new_exec_gas_price	u64	起始执行燃料价格	new_scaled_exec_price 的初始值
min_exec_gas_price	u64	最低执行燃料价格	min_scaled_exec_gas_price() 中的下限
exec_gas_price_change_percent	u16	每个区块的执行价格变化	用于 exec_change() 计算
l2_block_fullness_threshold_percent	u8	区块填充阈值	与 used * 100 / capacity 进行比较
gas_price_factor	NonZeroU64	所有价格的缩放因子	缩放价格的乘数
min_da_gas_price	u64	最低 DA 燃料价格	DA 价格的下限
max_da_gas_price	u64	最高 DA 燃料价格	DA 价格的上限
max_da_gas_price_change_percent	u16	每个区块的最大 DA 价格变化	用于 max_change() 计算
da_p_component	i64	P 分量除数	用于 p() 计算中的除数
da_d_component	i64	D 分量除数	用于 d() 计算中的除数
normal_range_size	u16	正常活动范围大小	L2ActivityTracker 配置
capped_range_size	u16	上限活动范围大小	L2ActivityTracker 配置
decrease_range_size	u16	减少活动范围大小	L2ActivityTracker 配置
block_activity_threshold	u8	区块活动阈值	活动更新的阈值
da_poll_interval	Option<Duration>	DA 轮询间隔	DaSourceService 轮询频率
starting_recorded_height	Option<BlockHeight>	初始记录高度	DA 跟踪的起点
record_metrics	bool	启用指标记录	控制指标收集

来源：crates/services/gas_price_service/src/v1/metadata.rs77-98 crates/services/gas_price_service/src/v1/metadata.rs100-139

DA 区块成本集成

燃料价格机制与 DA 区块提交器集成，以获取已记录区块的 DA 成本信息。此信息对于准确计算 DA 燃料价格至关重要。

DA 区块成本集成架构

来源：crates/services/gas_price_service/src/v1/da_source_service/service.rs106-127 crates/services/gas_price_service/src/v1/da_source_service/block_committer_costs.rs84-109 crates/services/gas_price_service/src/v1/da_source_service/block_committer_costs.rs128-147

实现细节

算法版本管理

该系统通过 UpdaterMetadata 枚举支持多种版本的燃料价格算法：

1. V0 算法 (AlgorithmV0)：使用简单基于阈值调整的传统单组件算法
2. V1 算法 (AlgorithmV1)：当前具有执行和 DA 燃料价格分离的双组件算法

GasPriceServiceV1 可以使用 convert_to_v1_metadata() 函数从任一版本初始化，该函数将 V0 元数据迁移到 V1 格式，同时保留执行燃料价格并使用默认值初始化 DA 组件。

来源：crates/services/gas_price_service/src/v1/service.rs457-474 crates/services/gas_price_service/src/v1/metadata.rs40-61 crates/services/gas_price_service/src/v1/metadata.rs158-183

燃料价格更新

燃料价格会响应两个主要事件进行更新：

1. 新 L2 区块：根据区块使用情况更新执行燃料价格
2. 新 DA 成本：根据报告的成本更新 DA 燃料价格

每次更新都遵循精确的算法，确保渐进、受控的变化，以防止价格波动。

来源：crates/services/gas_price_service/src/v1/service.rs414-440 crates/fuel-gas-price-algorithm/src/v1.rs355-420 crates/fuel-gas-price-algorithm/src/v1.rs492-528

边缘情况和安全特性

燃料价格机制包含多项安全特性：

1. 活动跟踪：防止在活动量低期间价格失控上涨
2. 最小/最大限值：确保燃料价格保持在合理范围内
3. 最大变化百分比：限制价格变化的速率
4. 错误处理：优雅地处理 DA 成本检索中的错误

来源：crates/fuel-gas-price-algorithm/src/v1.rs218-226 crates/fuel-gas-price-algorithm/src/v1.rs545-548 crates/services/gas_price_service/src/v1/service.rs427-438

指标与监控

系统可以选择记录有关燃料价格计算的指标，包括：

• 实际燃料价格
• 执行燃料价格
• DA 燃料价格
• 总奖励
• 总成本
• 预测利润
• 未记录字节
• 每字节最新成本
• 记录高度

这些指标提供了燃料价格机制行为的可见性，可用于监控和调优。

来源：crates/services/gas_price_service/src/v1/service.rs324-367

结论

Fuel Core 燃料价格机制是一个复杂的系统，它平衡多种因素来确定合适的交易费用。通过分别跟踪执行和 DA 成本，它确保用户支付的费用准确反映其使用的资源，同时保持网络稳定性和效率。