1788年，詹姆士·瓦特發明了離心式調速器，這是一種小巧的裝置，能讓蒸汽機的工業運用成為可能。它將蒸汽機所產生的旋轉力施加給兩顆重球錐擺，隨著錐擺受力旋轉，離心力使其升高，推動連線閥門的槓桿。當錐擺旋轉得更快時，閥門關閉。就是這樣，調速器由蒸汽機發動，以機械運作調節蒸汽流量，從而調節蒸汽機的速度（譯者注：大意是，重球錐擺本身隨著蒸汽能量的輸入而旋轉，但如果蒸汽機的功率太大，擺錐會反過來關閉蒸汽機的能量輸入；轉速低了就增加輸入、轉速高了就關閉輸入，這樣的負反饋會使擺錐的旋轉穩定在一定的轉速上）。
這項發明讓蒸汽機能夠用於需要穩定性與可預測速度的工業裝置，比如機械紡織機。其核心理念在於，設計一個會隨著系統能量的輸入而生成的負反饋迴圈，使之反過來控制系統能量的增長。對於蒸汽機而言，這是其設計的一大優點。正如我們所見，公鏈中也存在類似現象，其結果更加複雜。
有趣的手續費週期
2017 年熱潮退去後，我注意到比特幣的交易費和交易量走勢似乎遵循一種週期性模式。隨著區塊被填滿，交易費飆升，交易量下降，然後區塊再次被填滿。如果我沒數錯，這個週期在 2017 年就重複了 6 次。
- 圖表在 Coin Metrics 可見 -
請注意，我已經以 7 天移動平均值（moving average）的方法對平均交易費和交易量進行了平滑處理。人們通常認為 2017 年末的比特幣 “交易費危機” 是一個獨立事件，然而事實上，比特幣交易費至少經歷了 4 次暴漲期，如果算上峰值較低的時期，則達到 6 次。只不過大多數人都以美元而非比特幣來計算交易費，所以他們只在比特幣的美元價格飆升時才注意到已經持續了一段時間的交易費高峰。
平均而言，在交易量達到峰值後的大約兩週內，交易費也會達到峰值。整個週期需要兩個月走完，不過從全年來看，這一週期是在逐步縮短的。隨著區塊空間的使用率增加，一旦交易量出現小高峰，就會將交易費推高到令交易者咋舌的地步。當然了，交易費只是表徵，深層次的問題在於區塊容量。
透過探究區塊的區塊打滿程度與平均交易費之間的關係，我們可以看到交易擁堵是如何發生的。
透過這個方法，我們可以看到，隨著區塊被打滿並保持該狀態，交易費開始上漲。而在交易費達到頂峰之後，使用者選擇減少交易量，區塊空間的使用率下降，導致區塊大小參差不齊。但是，隨著交易費下降，閒置的區塊空間又重新吸引使用者，蜂擁而至的使用者再次將區塊填滿。請注意 2018 年 1 月左右的最後一次交易費暴漲，在之後的數個月裡，區塊都是滿滿當當的，交易費令人垂涎（無論是以比特幣還是美元計價）。
別忘了，SegWit（隔離見證）在 2017 年 7 月 23 日就正式啟用了。由於 SegWit 提高了區塊容量（等價於允許每個區塊容納最多 4MB 的資料），區塊大小在 2017 年下半年突破了 1MB 的限制。但是，並非所有客戶端都使用了 SegWit，因而平均區塊大小漲幅不大。
這裡有個流程圖，描述了交易費和區塊空間使用率產生振盪的流程，就像正弦波一樣。我們也可以將它看作是一個負反饋迴圈，因為當交易費達到某個閾值時，就會抑制交易量。
僅僅是出於好奇，我當時就指出過這一發現，但總的來說發現這個週期實際上沒什麼用，我們也沒辦法據此預測往後一週的交易量。我從中學到的教訓非常直接：一旦交易費超過某個閾值，使用者就會感到失望，不再優先選擇鏈上交易，尤其是當交易費相對其交易額而言過高時。SegWit 和批處理機制使情況緩解了很多。從某種角度看，交易費是會自動調整的，因為它鼓勵大型交易者在區塊空間消費上更加節儉。但是，所有這些讓我更加堅定了自己的觀點，即，擴充套件比特幣的吞吐量需要大量的延遲交易系統，基於信任模型在比特幣區塊鏈上進行交易結算。另一點收穫是，使用者有明確的交易生命週期，當他們經歷了巨大的交易費壓力後，需要幾周時間才能恢復到原先的消費水平。
以太坊在 2020 年的 “交易費危機”
今年，當以太坊交易費開始上漲並超過比特幣時，我開始好奇以太坊是否會重現比特幣當年的交易費和交易量週期，以及這個週期是否會對以太坊帶來相同乃至更嚴重的影響，因為有很多流動性都在鏈上（相對而言，中心化交易所的交易量基本上是 “鏈下” 的）。據我猜測，我們會看到同樣週期，不過振盪可能沒那麼劇烈，因為以太坊的區塊空間並不是定死的，可隨使用量的增加而擴大。但事實證明，交易費暴漲比我所預期的更具破壞力。
- 圖源：Coin Metrics -
和 2017 年的比特幣一樣，隨著交易量增長，以太坊在 2020 年區塊利用率飆升，逐漸推高了交易費。6 月中旬，Compound 上線治理代幣更是加劇了這一情況，為交易費帶來了上漲壓力，而 8 月中旬，各種代幣上線更是將交易費推向新高。這裡有幾個事件值得注意，特別是 SushiSwap 和 UniSwap 的代幣上線時，交易費簡直令人垂涎。9 月 2 日，以太坊的按筆平均交易費超過 14 美元。當日，共有價值 1670 萬美元的以太幣用於支付交易費，遠遠超過新增發的以太幣（價值共計 598 萬美元）（也即礦工獲得的區塊獎勵）。由於交易費增加，一些使用者決定推遲交易，導致交易量開始下降。從 8 月中旬起，我們進入了交易費高峰期，以太坊的日交易量開始穩步下跌，交易費在 9 月 2 日晚達到頂峰，但也開始下降。
兩天後的 9 月 4 日，我在 On The Brink 播客中預測，高昂的交易費不僅會影響以太坊區塊鏈的使用率，還會影響去中心化交易所的流動性。以下是我從這場播客中摘錄的一段（從第 36 分 30 秒開始）：
Nic：我們發現比特幣在 2017 年出現了這種交易費和交易量振盪，我預計以太坊也會出現同樣的情況。因此，隨著區塊使用率上升，交易費增加，在達到一定的閾值後，使用者就會受不了，然後停止交易一段時間，因為交易成本太高了。這樣一來，交易量和交易費又重新下調，交易費變得便宜了，人們重新開始交易，如此迴圈往復。
我認為，市場上出現的拋售也可能是由此造成的。由於交易費上漲，散戶投資者被迫退出交易費競賽。然而，對於聰明的交易員來說，訊息不靈通的散戶是他們最喜歡的交易對手。我認為，這會導致流動性降低。
Matt：沒有了散戶，遊戲就不好玩了。
雖然以太幣的價格動態很難確定，而且我也不認為以太幣的價格波動是引起振盪的唯一原因，但以太幣的美元價格在 9 月 1 日達到頂峰後開始下跌，而交易費在整個月剩下的時間裡都保持高漲。
所以到底發生了什麼？有這麼幾件事。第一，我認為以太坊的交易費和交易量首次進入主要振盪期，交易費在交易量達到頂峰的三週後觸頂，隨後二者同時開始下降。更有趣的是，以太坊交易的平均交易額和幾種穩定幣的交易量隨著交易費上漲而飆升。這是事出有因的，使用者比較在意交易費佔交易額的比例，而且隨著交易費增加，他們停止了小額交易，大額交易開始佔據主導地位。
這一相關性非常密切，由此可見，使用者對交易費的敏感度非常高。
- 圖源：Coin Metrics -
這種對交易費的敏感度不單體現在以太幣交易上。隨著以太幣交易費增加，像 usdt 這樣的穩定幣的交易額也有上升。
- 圖源：Coin Metrics -
這表明，交易者心中有一個交易費閾值，即，他們能接受的交易費在交易額中的最高佔比。隨著交易費增加，除非必要的交易，交易者通常不願意進行小額交易。
上述這些還可以透過引入第三個變數來解釋，比如流動性挖礦的增長，這既導致區塊鏈出現擁堵，也吸引了大額交易者。研究了以太坊交易的構成情況後，我更加明白了這點。直覺告訴我小額交易者是被高昂的交易費勸退的，但直到我整理出這張圖後，我才明白：
乍看之下或許並不明顯，但是這張圖確實反映出：隨著交易費增加，交易量在減少。更有趣的是以太幣和 USDT 交易的動態變化，我以 500 美元為界將其劃分為兩部分。我們可以看到，隨著交易費增加，500 美元以上的以太幣交易佔比穩步增長。我們現在移除合約呼叫的部分，只關注上面提到的兩類以太幣交易：
- 紅線為轉賬額低於 500 美元的交易佔比；藍線為以 ETH 計價的平均手續費 -
這就是鐵證。在非合約呼叫交易中，低於 500 美元的以太幣交易在 6 月佔比高達 85%，但是交易費飆升後，一下子跌到了 40%。終於，有證據證明我的直覺是對的：高昂的交易費勸退了小額交易。
可以預見的是，同樣的現象在體量最大的 ERC20 代幣 USDT 中也有跡可循。可以清楚地看到，隨著 8 月中旬平均交易費攀升，小額 USDT 交易量開始減少。大額 USDT 交易量依然保持堅挺，但總體而言呈現下降趨勢，因為在交易費高峰期，交易熱情逐漸冷卻。
高交易費會影響流動性嗎？
那麼我們已經證實，在比特幣和以太坊中，交易費與區塊區間使用率之間存在明顯的負反饋迴圈。我們已經知道這個週期在比特幣上是兩個月左右，那麼在以太坊上會怎麼樣呢？此外，交易者心中顯然存在一個相對交易額而言的交易費閾值，而小額交易者會避開交易高峰期。這就導致以太幣和其它代幣的平均交易額在交易費高峰期大幅上漲。
但除了這些還有別的嗎？還是說這只是重現了比特幣在 2017 年的週期性振盪？我敢打賭，這裡面還有些別的道道。
要知道，在 2017 年，比特幣交易都是在中心化交易所進行的，區塊鏈僅作交易所間結算和使用者存取款之用。整個市場實際是在鏈下的。使用者可以將法幣存入交易所賬戶，然後持有或出售比特幣，無需真正用到區塊鏈。因此，當交易費危機出現時，比特幣經濟雖然受到了一定的影響，但是很多使用者在交易所平臺上都有資金，或想用美元轉賬，他們還是可以繼續交易的。
相比之下，在 2020 年，以太坊上的交易（包括那些流動性挖礦代幣）很大程度上都發生在鏈上。雖然中心化交易所目前對價格形成來說依然至關重要，但是 Uniswap 之類的去中心化交易所上的交易量有時甚至會超過最大的中心化交易所。採用自動做市商模型的交易所不需要使用者進行 KYC 審查，也無需將代幣託管給第三方，或經歷繁瑣的引導流程，因此對於使用者而言方便得多。沒有訂單薄概念的自動做市商模型也非常容易上手。另外，某些資產和敞口型別只能在鏈上交易，比如，小型 DeFi 代幣或參與流動性挖礦。因此，鏈上流動性行業蓬勃興起。由於這些去中心化交易所上交易的不是以太幣，就是基於以太坊的代幣，每筆交易都需支付交易費。不同於中心化交易所，去中心化交易所上的每筆交易必須在鏈上結算。因此，鏈上交易費始終縈繞在所有交易者心頭。
因此，不同於比特幣在 2017 年呈現出的週期性振盪，我們重新繪製了一個修改版本，來說明以太坊在 2020 年的新動態。
這第二個迴圈從何而來？為什麼要單獨拎出擁有較大鏈上流動性的協議？
我們先要理解的一點是，如 Maya Zehavi 所述，高額交易費是對使用者徵收的累退稅。所謂的累退，指的是交易費與交易額大小無關，無論轉賬價值 100 美元還是 500 美元的以太幣，交易費都差不多（因為交易費是基於交易的 Gas 使用量計算的，與交易的美元價值無關）。這就類似於具有累退性質的營業稅。與富人相比，食品等消費在工人階級的收入中佔比更大，因此對於後者來說，固定的 5% 營業稅實際上佔了他們收入的很大一部分。
打個比方，我們來玩一盤德撲，開盤佣金是固定費用（以美元計），不按彩金池底金額的百分比來計算。（這裡所說的佣金是賭場收取的運營費用）。玩家可以支付固定費用來玩某一手牌，或者選擇棄牌而不用付費。牌桌上有各種各樣的玩家：幾個職業玩家、幾個半職業玩家，還有一群不太會玩的狂熱賭徒。開盤佣金可以隨意設定。要想贏錢，你不僅要贏過牌局中的對手，還要考慮開盤佣金這部分成本。也就是說，僅僅贏牌還不夠：你必須在支付完交易成本後仍有盈餘。
如果開盤佣金低，大家都會樂此不疲地玩下去。但是，一旦賭場變得貪心，想要增加佣金時，籌碼低的玩家就會更傾向於選擇棄牌。如果玩家要支付超過籌碼價值的 1/10 才能起手，他們就不玩了（除非手牌拿到了雙 A）。總的趨勢是，隨著佣金的絕對值上漲，越來越多玩家退出遊戲，最先退出的是賭資最少的玩家。
當非職業小玩家開始退出時，其他玩家可獲得的利潤也會大大減少。畢竟，半職業玩家就靠贏這些小玩家為生。每個德撲玩家都知道，沒人想在週二早上跟半職業玩家和那些天天苦練牌技的玩家開一桌，而週五晚上跟一群散漫的業餘賭徒開一桌就不一樣了，可以看著他們輸光籌碼，連滾帶爬逃出酒吧。
再說回以太坊，交易費就是牌局中的佣金，高昂的交易費讓散戶望而卻步，而這些散戶之前在 Uniswap 等去中心化交易所上花了不少時間。但當交易費漲到平均 14 美元一筆（如果是在 Uniswap 上用以太幣買入 DAI 之類的 DeFi 交易，交易費會高得多）時，對於小散戶來說，參與交易或流動性挖礦就變得無利可圖了。小散戶不得不退出市場。由於散戶訊息不那麼靈通，他們是職業交易員最喜歡的交易對手（韭菜）。如果散戶不入場，那麼整個市場的利潤就少了很多，從而導致整體流動性下降和交易機會減少。
話說回來，上述理論很難憑經驗得到證實。如果根據不同的閾值以及對交易費的反應來分析 DeFi 領域表現活躍的錢包，或將價差與以太坊交易費進行比較，可能有助於證實上述猜想。但是，我們可以分析幾個資料點。首先，下圖摘自 Friedrik Haga 的 Dune Analytics，將去中心化交易所的交易量和以太坊上的平均交易費進行對比。
我們可以看到，過去幾個月來，交易量和交易費呈相同走勢。這與高昂交易費會降低使用率（特別是從散戶的角度來說）的猜想相吻合。問題在於這之間的因果關係很難推論。透過這張圖，我們很容易就能推斷出，去中心化交易所上的交易量較高是交易費上漲的原因（反之亦然），而不是高昂的交易費會減少交易量。更有趣的是，下圖顯示了參與各種 DeFi 協議的每日新增地址量與以太坊上的平均交易費的對比（摘自 Richard Chen 的 Dune Analystic 報告）。
除了 SushiSwap 和 UNI 代幣發行前後出現的兩次大漲之外，當以太坊交易費在 8 月中旬漲到新的水平後，DeFi 似乎不再像從前那般吸引新使用者了。
我們得出的只是一些推論。顯然，在交易費出現高峰期時，小型使用者會推遲交易，但是這對鏈上流動性的影響很難衡量。
（未完）
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