Gas와 EIP-1559 완전 이해 — baseFee 소각 메커니즘과 운용 전략

Gas — EVM 연산의 화폐

이더리움에서 모든 연산에는 비용이 있다. 그 비용의 단위가 Gas다. 왜 Gas가 필요할까? 이더리움 네트워크는 수만 개의 노드가 동일한 EVM 코드를 실행한다. 만약 비용이 없다면 누군가 무한 루프 코드를 올려 네트워크 전체를 마비시킬 수 있다. Gas는 이를 막는 경제적 안전장치다.

Gas 비용 — 연산마다 다르다

EVM의 모든 opcode는 고정된 Gas 비용을 가진다. 복잡한 연산일수록 비용이 높다.

연산 종류	Gas 비용
ADD, MUL 등 기본 산술	3~5
SLOAD (스토리지 읽기, cold)	2,100
SLOAD (스토리지 읽기, warm)	100
SSTORE (새 값 저장)	20,000
SSTORE (기존 값 수정)	2,900
LOG2 (Transfer 이벤트)	~1,381
단순 ETH 전송	21,000
컨트랙트 배포	32,000 + 바이트당 200

스토리지 읽기(SLOAD)가 비싼 이유: 전 세계 모든 노드가 동일한 스토리지 값을 조회해야 하기 때문이다. “warm” vs “cold”는 같은 트랜잭션 내에서 이미 접근한 슬롯인지 여부다.

EIP-1559 이전 vs 이후

EIP-1559 이전 (레거시)

단일 gasPrice 값으로 경쟁 입찰. 네트워크가 혼잡할 때 가스비를 얼마나 써야 할지 예측하기 매우 어려웠다. 검증자(마이너)는 가장 높은 gasPrice 트랜잭션을 우선 처리해 수익을 극대화했다.

EIP-1559 이후 (현재 이더리움)

두 개의 값으로 가스비가 분리됐다.

실제 지불액 = min(maxFeePerGas, baseFee + maxPriorityFeePerGas) × gasUsed

baseFee              → 네트워크가 자동 결정. 전부 소각됨.
maxPriorityFeePerGas → 검증자에게 가는 팁 (인센티브)
maxFeePerGas         → 최대 지불 의사. baseFee > maxFeePerGas이면 pending됨.

baseFee 소각 메커니즘 — 왜 ETH를 소각하는가

baseFee를 소각(burn)하는 것은 EIP-1559의 핵심 설계 결정이다. 왜 검증자에게 주지 않는가?

만약 baseFee가 검증자에게 간다면, 검증자는 인위적으로 블록을 꽉 채워 baseFee를 높게 유지할 인센티브가 생긴다. 이를 “fee manipulation” 공격이라 한다. 소각함으로써 검증자의 수익은 오직 팁(tip)과 블록 보상에만 의존하게 만들었다.

baseFee 자동 조정 공식

new_baseFee = old_baseFee × (1 + (gas_used - target_gas) / target_gas / 8)

target_gas = 블록 gas 한도의 50% (약 15M gas)

예:
- 블록이 꽉 찼을 때(30M gas): baseFee × 1.125 (12.5% 상승)
- 블록이 비었을 때(0 gas): baseFee × 0.875 (12.5% 하락)
- 최대 변동폭: 블록당 ±12.5%

이 메커니즘 덕분에 baseFee가 예측 가능해졌다. 다음 블록의 baseFee는 현재 블록 사용량을 보면 계산할 수 있다.

ETH 단위 완전 정리

1 ETH = 10^18 wei
1 gwei = 10^9 wei = 0.000000001 ETH

// 코드에서는 항상 wei 단위 사용
ethers.parseEther("1.5")         → 1500000000000000000n
ethers.parseUnits("30", "gwei") → 30000000000n

// 화면 표시용 변환
ethers.formatEther(value)        → "1.5"
ethers.formatUnits(value, "gwei") → "30.0"

운용 전략 — 가스비를 어떻게 설정할까

기본 전략

// 현재 baseFee 조회
const block = await provider.getBlock("latest");
const baseFee = block.baseFeePerGas; // BigInt

// 권장 설정
const maxPriorityFee = ethers.parseUnits("1", "gwei"); // 팁: 1 gwei
const maxFee = baseFee * 2n + maxPriorityFee; // 버퍼 2배 + 팁

const tx = await wallet.sendTransaction({
  to: recipient,
  value: ethers.parseEther("0.1"),
  maxFeePerGas: maxFee,
  maxPriorityFeePerGas: maxPriorityFee,
});

빠른 처리가 필요할 때

// 팁을 높여 검증자 우선 처리 유도
const maxPriorityFee = ethers.parseUnits("5", "gwei"); // 팁 5배
const maxFee = baseFee * 2n + maxPriorityFee;

트랜잭션 교체 (RBF — Replace-by-Fee)

pending 상태가 너무 오래 지속되면 동일 nonce로 더 높은 gas 트랜잭션을 보내 교체할 수 있다.

// 기존 pending 트랜잭션의 nonce 재사용
const stuckNonce = 42;
const replaceTx = await wallet.sendTransaction({
  nonce: stuckNonce,
  to: recipient,
  value: amount,
  // 기존보다 최소 10% 높은 tip 필요
  maxPriorityFeePerGas: originalTip * 120n / 100n,
  maxFeePerGas: originalMaxFee * 120n / 100n,
});

gasLimit 설정 — 너무 낮으면 out of gas

// gas 추정 (실제 실행 시뮬레이션)
const estimated = await provider.estimateGas({
  to: contractAddress,
  data: encodedFunctionCall,
  value: 0n,
});

// 버퍼 30% 추가 (실행 환경 변화 대비)
const gasLimit = estimated * 130n / 100n;

console.log(`추정: ${estimated}, 설정: ${gasLimit}`);

out of gas revert 발생 시: 상태는 롤백되지만 gasLimit 전체 gas는 소모된다. 즉 가장 비싼 실패다. 그래서 버퍼를 충분히 주는 것이 중요하다.

EIP-1559가 ETH 가치에 미치는 영향

baseFee 소각은 이더리움의 통화 정책을 바꿨다. 네트워크가 활발할수록 더 많은 ETH가 소각된다. PoS 전환 이후 검증자 보상으로 새로 발행되는 ETH보다 소각되는 ETH가 많아지는 “Ultra Sound Money” 시나리오가 실현되고 있다.

2022년 9월 PoS 전환 이후 이더리움의 연간 ETH 발행량은 약 90% 감소했으며, 네트워크 사용량이 높은 기간에는 실제로 ETH 공급이 줄어드는 디플레이션 상태가 나타나기도 한다.

핵심 정리

Gas = EVM 연산 비용 단위. SSTORE가 가장 비싸므로 스토리지 최적화가 중요
EIP-1559: baseFee(소각) + maxPriorityFee(검증자 팁) 분리
baseFee는 블록 사용량에 따라 ±12.5% 자동 조정
maxFeePerGas = baseFee × 2 + tip가 일반적인 설정
gasLimit는 추정값 × 1.3 버퍼 권장. 부족 시 gas 전액 손실
pending 트랜잭션은 동일 nonce + 더 높은 가스비로 교체 가능(RBF)

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