从历年来升级看以太坊协议书的演变_以太坊

从历年来升级看以太坊协议书的演变

编者注：全文发布于 2019 年 5 月 13 号。改动非常少，增选了近期几回硬分叉的信息内容。

纵览全局性，区块链技术性发生的時间并没多久。虽然区块链有关的基本要素（密码算法、区块链技术、点对点网络和买卖）早已被科学研究了数十年，但直至 2008 年BTC问世以后，大家才坚信这种定义的确能够组成到一起、造就出可以用的商品。尤其是以太坊，直至 2015 年才以一种公布的、可以用的外貌发生在大家的视线中。虽然预估的发展趋势时间轴和实际关键点有一定的转变，以太坊仍坚持不懈依照计划推动，持续升级协议书，以保证 提高易用性、安全系数、多功能性及其区块链技术水平。

伴随着2021年 2 月君士坦丁堡升级的进行，以太坊也就踩在了 Serenity（也被称作以太坊 2.0）环节的门坎上，只待再历经一系列硬分叉和分阶段升级（包含 “以太坊 1.x”）便可完成。殊不知，为了更好地能够更好地了解以太坊 2.0 的总体目标，大家先要回顾一下当时是以哪里起航。这儿给予了一份以太坊大事件，回望了以太坊在历史上关键的计划内（外）的硬分叉和升级，为下一阶段的发展趋势做准备。

以太坊区块链于 2015 年7 月宣布公布发布。而在这里以前的临门一脚是 Olympic——第 9 个也是最后一个对外开放的测网，用于开展定义认证（PoC），让开发人员事先探寻以太坊区块链公布后的运作状况。Vitalik 公布将派发总共 25000 枚 ETH 来奖赏对互联网开展稳定性测试的开发人员们。检测规定很确立：试着让互联网过载，并 “瘋狂实际操作网络状态”，进而掌握协议书将如何处理总流量过高的状况。开发人员必须检测四个层面：买卖姿势、vm虚拟机运作、挖币体制及其一般处罚体制。

历经好多个月的稳定性测试后，以太坊互联网早已搞好了进宣布主网公布的提前准备。7 月 20 日，以太坊的创世者块被挖到，小区逐渐慢慢扩张。在 Frontier 公布前好多个月，Vinay Gupta 发布了一份表明，论述了以太坊的公布全过程。热血沸腾的辩论中不缺对以太坊潜在客户的警告，Gupta 表明 Frontier 是 “最初形状” 的以太坊，开发人员们理应谨慎行事。就在 Frontier 公布的前几日， Stephen Taul 也像 Gupta 一样对开发人员传出了提示：“与英国扩荒潮期内这些英勇的开拓者们一样，以太坊小区的参加者将发觉极大的机遇，与此同时也将遭遇很多挑戰。”

Frontier 协议书包括下列好多个重要特点：

区块奖赏：当挖矿们在以太坊区块链上取得成功挖到一个区块时，她们将接到以 ETH 派发的奖赏。在 Frontier 环节，挖矿的区块奖赏是每区块 5 ETH。

Gas：在 Frontier 公布后的前期，每一个区块的 Gas 限制被硬编码为 5000 gas。简言之，这就代表着互联网上不容易有哪些大动作。那样就空出了一段过渡期，便于挖矿逐渐在以太坊上工作中，并让初期客户安裝手机客户端。几日后，该 Gas 限制全自动消除，互联网能够依照计划逐渐解决买卖和智能化合约。

Canary 合约：Canary 合约被列入了 Frontier ，用于告之客户什么链已遭到或易遭到进攻。Canary 合约被会授予 0 或 1 的值。假如合约被取值 1，手机客户端就能鉴别出它是一条错误的链，并在挖币时绕开这条失效链。实质上而言，Canary 合约的这种作用促使以太坊关键开发设计精英团队在互联网发生难题时可以中止互联网的运作。在以太坊初期环节，Canary 合约是一个极其去中心化却又必不可少的维护体制。

易用性：全部开发人员的实际操作均根据cmd来实行，由于沒有图形界面设计。全部互联网是可以用的，但操作界面十分不光滑，仅有了解以太坊并具有实际操作工作经验的优秀人才有工作能力应用。

Homestead 升级是以太坊互联网的第一个硬分叉计划，于 2016 年 3 月 14 日在第 1,150,000 个区块上逐渐执行。总体来说，Homestead 升级关键包含对以太坊的三大关键整改措施。最先，它移除开 Canary 合约，去除开互联网中的去中心化一部分。次之，它在以太坊的合约计算机语言 Solidity 中引进了新编码。最终，它引进了 Mist 钱夹，让客户能拥有/买卖 ETH 并撰写/布署智能化合约。

Homestead 升级是最开始执行的以太坊改善提议（EIP）之一。EIP 指的是向小区明确提出的提议，一旦他们获得认同，便会被列入互联网升级中。Homestead 升级包括三个 EIP：

EIP-2：Homestead 关键升级

EIP 2.1：将根据买卖建立智能化合约的成本费从 21000 Gas 提升到 53000 Gas。以前，根据合约来建立合约（强烈推荐方法）的成本费比根据买卖建立合约的成本费高些。因为根据买卖建立合约的 gas 成本费提升，EIP 2.1 鼓励客户再次选用根据合约来建立合约的方式。

EIP 2.2：“全部 s 值超过 secp258k1n/2 的买卖签字被视作失效。预编译的 ECDSA 还原合约维持不会改变并接纳较高的 s 值；在有合约必须修复旧的BTC签字这类的状况下，这一作用就大展身手了。” [来源于]

EIP 2.3：明文规定了，假如一个合约沒有接到充足的 Gas 来进行全部操作流程，合约建立可能“不成功”，并非建立一个空缺合约，促使买卖很有可能的輸出結果由原先的 [取得成功]、[不成功] 或 [空] 变成 [取得成功] 或 [不成功]。

EIP 2.4：取消了对客户建立难度系数值较高的区块的鼓励，进而提升了互联网挖到区块的几率。这一升级将出块时间平稳在 10 秒到 20 秒，并将全部互联网修复到大概 15 秒的总体目标出块时间。

EIP-7

“在 c0f4 中增加了一个操作码，DELEGATECALL。该操作码与 CALLCODE 相近，不同点取决于它将推送方和标值从父修饰符发送至子修饰符，换句话说，被建立的启用与初始启用有着同样的推送方和标值。”[来源于]

EIP-8：走向未来的升级

EIP-8 是一项紧紧围绕将来的互联网升级计划改善提议。这一改善保证 以太坊互联网上全部的客户端都能融入将来的网络层协议升级。

除开计划内的以太坊升级和硬分叉以外，也有一次计划外的 DAO 事情非常值得被牢记。在 2016 年，一个名叫 The DAO 的区块链技术基层民主机构根据代币总开售筹资了 1.5 亿美金资产。在6 月，The DAO 被黑客入侵，有使用价值 5000 万美金的 ETH 被一位不知名的网络黑客劫走。以太坊小区的大部分参加者决策推行硬分叉，修复钱夹中失窃的 ETH 并修复系统漏洞。殊不知，硬分叉沒有获得小区内全部参加者的一致认同，也有一部分参加者再次在那一条 初始 链上挖币并买卖。未修复失窃 ETH 的 初始 链被称作以太经典（ETC）长此以往，其安全系数慢慢减少，挖币难度系数也在降低。小区的绝大多数参加者及其关键开发人员则再次在分叉链上工作中 —— 被盗的 ETH 返回了他们本来的持有人手上 —— 这就是我们如今熟识的以太坊区块链。

以太坊路线地图的下一步被称作通常会（Metropolis），它将分成两个阶段开展：拜占庭（Byzantium）和君士坦丁堡（Constantinople）。拜占庭分叉于 2017 年在 437 万区块高宽比上激话，包括了下列 9 个 EIP：

EIP 100

调节区块难度系数评定公式计算，将叔块列入参照范畴。新的公式计算促使贷币公开增发率越来越更为平稳，并保证 没法根据控制叔块来强制性提升发售率。

EIP 658

针对拜占庭硬分叉升级后的区块，买卖收条里会包括一个状态字段来标示取得成功（取值为 1）或不成功（取值为 0）。

EIP 649

“难度系数定时炸弹”是那样一种体制：一旦被激话，每新挖到一个区块需要的成本费（即难度系数）都是会提升，直至难度系数做到不太可能挖到新的区块截止。一旦做到这一难度系数，以太坊互联网将 “锁定”。难度系数定时炸弹最开始于 2015 年 9 月被列入以太坊互联网，致力于协助以太坊互联网从 PoW 转型发展为 PoS。一旦推行了 PoS 体制，挖矿们从理论上而言仍然能够挑选适用旧的 PoW 链，这便会造成小区瓦解并造成两根单独的链 —— 一条由利益使用者（staker）维护保养，另一条由挖矿维护保养。为了更好地避免这类状况产生，难度系数定时炸弹体制应时而生，它会让挖币高效率越来越急剧下降，最后保证 全部互联网进行向 PoS 体制的衔接，而不容易发生硬分叉的状况。在该提议中，难度系数定时炸弹（也称冰河世纪）将延迟一年，除此之外区块奖赏从 5 ETH 降至 3 ETH。

其他拜占庭分叉 EIP 的主要内容（140、196、197、198、211、214）能够在这儿寻找。

通常会升级的第二阶段君士坦丁堡（Constantinople）原本定于 2019 年 1 月中下旬在第 708 万只区块高宽比发布。1 月 15 日，一家名叫 ChainSecurity 的单独网络安全审计企业公布了一份汇报，强调五个关键的系统软件升级中有一个会让网络攻击有盗取资产的机遇。对于该汇报明确提出的难题，以太坊关键开发人员和小区的别的组员投票表决延期升级，直至该安全隐患获得处理。在 1 月末，关键开发人员们公布将于 728 万区块高宽比上激话升级。2 月 28 日， 728 万区块高宽比上实行了君士坦丁堡硬分叉。以太坊互联网现阶段正处在君士坦丁堡环节。

EIP 145：按位挪动命令

按位挪动命令被加上至以太坊vm虚拟机（EVM）。这种命令让二进制信息内容中的比特犬能够以挤到左侧和右侧。这一改善代表着智能化合约的按位挪动实际操作将划算 10 倍。

EIP 1052：智能化合约认证

智能化合约可以根据查验另一个智能化合约的哈希值来认证其自身。在君士坦丁堡分叉以前，智能化合约务必获取另一个合约的详细编码才可以开展认证，这类认证方法将消耗很多的時间和資源。

EIP 1014：CREATE2

情况安全通道的可执行性越来越更强。情况安全通道是一种根据链下买卖的以太坊扩充计划方案。

EIP 1283：SSTORE

减少 SSTORE 实际操作所需耗费的 Gas 成本费。这一措施促使买卖中好几个升级实际操作的成本费更低。

EIP 1234：区块奖赏及其延期难度系数定时炸弹

由两一部分构成：降低区块奖赏及其延期难度系数定时炸弹。

区块奖赏降低

挖矿获得的出块奖赏从每区块 3 ETH 降至 2 ETH。这一措施被称作 “1/3 奖赏减少（Thirdening）”。

难度系数定时炸弹延期

EIP 1234 将难度系数定时炸弹的激话再度延迟了十二个月，到时候将再一次开展网络投票。

憧憬未来，“平静（Serenity）” 将是以太坊区块链的最终环节，但是要先历经伊斯坦布尔分叉和 “以太坊 1.x.” 环节。伊斯坦布尔硬分叉将关键紧紧围绕有关 ProgPoW 的管理决策。Serenity 将进行从 PoW 到 PoS 的转换，及其别的一些关键升级。在其中特别是在要关心的是：信标链和分块定义的引进，及其用 eWASM（Ethereum-flavored Web Assembly）取代以太坊vm虚拟机（EVM）。Serenity 的全部升级将阶段性开展，此外，以太坊 1.x 也将逐步完善，进而保证 原 PoW 链的事后运作。我能在下一篇文章中解读事后硬分叉计划和 Serenity ，敬请期待。

编者注：缺憾的是，创作者在这里期待的将来，到此次审校（2021 年 7 月）截止，并未变成实际。2020 年末，信标链宣布发布，ETH 持有人能够在以太坊区块链上把资产锁住，进而变成信标链认证者、参加 PoS 的的共识全过程。可是，信标链还不具有一切的作用，乃至信标链认证者的奖赏也没法转帐，资产也没法撤出。信标链仍需历经一个称为 “Merge（合拼）” 的全过程，才可以真真正正用以搭建当今由 PoW 共识机制来搭建的区块链上主题活动。（“Merge” 的执行未有确立的时刻表。开朗可能很有可能在2022年的第一季度。）

除此之外，在全文发布以后，以太坊区块链又经历了数次硬分叉，大家把这几回硬分叉的信息内容，增选以下：

“伊斯坦布尔” 升级

伊斯坦布尔分岔的激话高度为 9, 069, 000 号区块链，激话时间 2019 年 10 月 8 号（UTC 時间）。

升級內容：

EIP-152：提升 BLAKE2 缩小涵数 F 预编译作用

提升在以太币合约内认证 Equihash PoW 的作用。这就打开了 Zcash 和以太币中间无线中继买卖及其原子化互换交易的很有可能。

EIP-1108：减少 alt_bn128 曲线图的预编译 Gas 消耗量

让 zk-SNARKs 计算越来越更划算，让更划算的拓展和个人隐私运用能开发设计出去。比如 Matter labs、Aztec Protocol、Rollup 及其 Zether。

EIP-1344：ChainID 操作码

为合约提升一种追踪自身所属以太币链的方法，好让合约（尤其是 Layer-2 计划方案如 情况安全通道 和 Plasma 常用的合约）追踪恰当 Layer-1 链，尤其是在硬分岔期内。

EIP-1884：给予默克尔树尺寸有关的操作码再次标价

更改了一些 EVM 操作码的 Gas 耗用量，以避免乱发买卖进攻并能够更好地均衡每一个区块链的测算花销。在以太币互联网上，一个实际操作所需耗用的 Gas 总数通常跟这一实际操作所需投入的测算花销相符合。该 EIP 提升了一些测算聚集但当今的 Gas 耗用量较少的操作码的耗用量，即 SLOAD、BALANCE 及其 EXTCODEHASH。

EIP-2028：减少买卖数据信息 Gas 消耗量

根据减少在买卖内启用数据信息的 Gas 消耗量来让 zk-SNARKs 和 zk-STARKs 的运用更划算。那样做还能够协助 Layer-2 解决方法提升货运量。Starkware 便是一个事例。

EIP-2200：更改 SSTORE 实际操作的 Gas 净耗用量计量检定方法

更改 EVM 数据储存实际操作的 Gas 耗用量计量检定方法，让合约可以引进一些新的涵数，例如再入锁（re-entry lock）及其 same-contract multi-send。

见：https://ethfans.org/posts/istanbul-upgrade-eip-explainer

“缪尔冰河” 升級

伊斯坦布尔分岔的激话高度为 920 万号区块链，激话时间 2020 年 1 月 2 号（UTC 時间）。

EIP 2384

将难度系数定时炸弹延迟 400 万只区块链，约 611 天。

见：https://ethfans.org/posts/ethereum-muir-glacier-upgrade-announcement

“纽约” 升級

伊斯坦布尔分岔的激话高度为 1224 4000 号区块链，激话时间 2021 年 4 月 15 号（UTC 時间）。

EIP-2565：ModExp Gas Cost

减少应用 ModExp (0x00..05) 预编译控制模块的 Gas 消耗量

EIP-2929：提升情况浏览操作码的 Gas 消耗量

提升一笔事务（transaction）中初次应用 SLOAD、*CALL、BALANCE、EXT* 及其 SELFEDESTRUCT 的 Gas 消耗量

EIP-2718：规范化的事务信封袋

引进一种新的、做为信封袋的事务种类，进而可以能够更好地适用多种多样事务种类

EIP-2930：可选择的浏览目录

添加一种新的事务种类，这种种类的事务会包括一个浏览目录：该事务方案浏览的详细地址和储存项键的目录。这能够在一定水平上减轻由 EIP-2929 产生的 Gas 消耗量提升。

详细：https://ethfans.org/posts/the-berlin-upgrade-overview

即将来临的 “纽约” 升級

時间不确定。

內容已明确：

EIP-1559：ETH 1.0 链的服务费销售市场改革创新

EIP-3198：BASEFEE 操作码

EIP-3541：回绝以 c0EF 字节数开始的新合约

EIP-3554：难度系数定时炸弹延迟到 2021 年 12 月 1 日

详细：https://ethfans.org/posts/london-upgrade-overview

全文连接:

https://media.consensys.net/a-short-history-of-ethereum-a8fdc5b4362c

创作者: ConsenSys

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