以太坊:以太坊協議層的七年之變

什么是以太坊

什么是以太坊？一千個人有一千個答案，而本文想探討的是最為一致的答案，即以太坊的協議是什么？或用更技術地描述——如果要開發以太坊的客戶端(PoW鏈/ETH1)，我需要依照什么規則？

你沒法找到一份規范描述以太坊當前的共識規則，因為以太坊的協議是通過增量更新來描述的。以太坊黃皮書描述了創世時的完整協議，而每一次協議變更都稱為一次硬分叉(當然，也有人嘗試用「網絡升級」這個表述)，需要所有的客戶端更新代碼。簡而言之，以太坊通過硬分叉來實現協議層的變化，變化的最小單元被稱為以太坊改進提案(EIP,EthereumImprovementProposal)，一次硬分叉包含一組以太坊改進提案。本文將回顧以太坊的歷次硬分叉及其中包含的改進提案，試圖展現過去的七年中以太坊究竟做了什么

以太坊L2網絡總鎖倉量為57.2億美元:金色財經報道，L2BEAT數據顯示，截至3月3日，以太坊Layer2上總鎖倉量為57.2億美元。其中鎖倉量最高的為擴容方案Arbitrum，約31.1億美元，占比54.55%。其次是dYdX，鎖倉量9.6億美元，占比17.22%。[2022/3/3 13:33:46]

歷次硬分叉介紹

概況

以太坊的歷次硬分叉可以通過此頁面查看。自2015年7月30日上線起，共進行了14次硬分叉，包含39個EIP。間隔最近的兩次硬分叉是26天，間隔最遠的兩次則是490天

硬分叉分為「主動升級」和「被動升級」。主動升級指的是開發團隊主動對以太坊協議的修正，而被動升級則是「不得不」采取的行動，以應對潛在的安全性風險。被動升級至少包括「DAOFork」、「TangerineWhistle」、「SpuriousDragon」、「MuirGlacier」、「ArrowGlacier」、「GrayGlacier」此外，多次主動升級也包含了推遲難度炸彈的選項

路印Loopring：已經開放二層以太坊DEX交易:去中心化交易協議路印Loopring今日發推表示，用戶已經可以在其二層以太坊DEX上進行交易，該DEX也采用zkRollup擴容技術，免gas費用，代幣交換界面簡單，增加了訂單簿，做到對用戶更友好。[2020/9/14]

硬分叉是如何達成共識的呢？盡管關于硬分叉的協商并無成文規定，而是依照某種社區管理進行，但其流程發生過一次變更，標志性事件是MartinHolstSwende提出了「以EIP為中心的升級」。

代表性硬分叉解讀

歷次硬分叉背后蘊含著一些代表性事件，頗具戲劇性，包括DAO分叉、上海DOS、雙堡奇緣和拆彈危機

DAO分叉

DAO分叉事件是以太坊發展過程中最為深遠的一次事件。由于theDAO的智能合約被黑客攻擊，約360萬ether被黑客盜走，但有28天的凍結時間。在這期間，借助Carbonvote，持幣者表達意愿，以太坊基金會決定將這部分資金轉移到新的智能合約，允許投資者提款。此次分叉產生了EthereumClassic，也引發了大量的社會爭論

聲音 | V神：以太坊鏈上的“Wrapped”非以太坊代幣是一個值得密切關注的重要發展:3月5日，比特幣開發者Jeff Garzik發推稱：以太坊鏈上出現越多的“Wrapped（包裝）”代幣，那么以太坊就越發成為一個金融交易所。Vitalik Buterin（V神）的早期論文里曾經提及Wrapped BTC（WBTC），現在這已經成為現實。V神隨后評論道：以太坊鏈上的“Wrapped（包裝）”非以太坊代幣是一個值得密切關注的重要發展。雖然我確實希望人們重視安全，但至少讓多團體聯盟在多個機構之間分配信任。[2019/3/5]

硬分叉決策流程變更

硬分叉是如何決定的？實際上以太坊長期缺少成文文檔，更多依賴「社會共識」。EIP-233試圖規范分叉的正式流程，但并未被接受

盡管本文無法展現以太坊社區對硬分叉決策流程的討論，但以太坊的硬分叉決定流程顯然發生過變化。在Berlin硬分叉之前，開發者首先確定硬分叉的時間，再決定要納入哪些EIP，確定之后再進行實現和測試

動態 | 以太坊基金會為初創企業提供近300萬美元的資助:據Coindesk消息，作為正在進行的資助計劃的一部分，以太坊基金會剛剛向一些區塊鏈初創企業和開發商發放了近300萬美元的贈款。

在周一的一篇博客文章中，Ethereum Foundation Grants團隊發布了他們的第四波資助。總共有286萬美元的獎金被授予20個不同的個人或團體。

該資助計劃最初旨在支持ethereum區塊鏈的開發，以幫助分散應用(dapps)和智能合同技術的開發。

最大的一筆贈款撥給了Prysmatic實驗室和Status，這兩家公司都獲得了50萬美元的資金，用于打造ethereum 2.0版的客戶。[2018/10/16]

不是改變的改變

值得一提的是，以太坊的區塊空間上限(Blockgaslimit)并非共識的一部分。礦工有權更改區塊空間上限，每個區塊的上限變化最多為0.1%。不去硬編碼這個數值主要是為了避免潛在的攻擊風險

EIP都在做什么

納入硬分叉的EIP的類型主要包含計費模型變更、新操作碼引入、難度炸彈、經濟模型、預編譯、安全考慮等

計費模型變更

計費模型變更是數量最多的EIP，共有10個，占25.6%。其通過增減操作碼的單價，以平衡gas消耗和實際占用系統資源的不匹配，可消除系統被DOS攻擊的隱患，或是有利于特定類型應用的部署。一部分DOS隱患是因為對系統資源的錯誤估計造成的，EIP-150和EIP-160解決了這個問題；而另一部分DOS隱患則是系統的固有特性，伴隨著狀態數據增長，訪問狀態數據的實際資源消耗也隨之增長，因此需要定期調整相應操作碼的單價，典型的有EIP-1884(我認為寫得最好的EIP之一)

由于以太坊的狀態表示模型，計費模型必須定期調整，這是特性，而非故障

新操作碼引入

共有9個EIP為以太坊虛擬機引入了新的操作碼(不含EIP-1884)，占23.08%。其中比較有影響力的包括EIP-7(DELEGATECALL),EIP-1014(CREATE2),EIP-3198(BASEFEE)等

經濟模型

有4個EIP對經濟模型有影響，2個降低了新區塊獎勵，1個調整了難度計算模型(EIP-100)，此外引發較多爭議的EIP-1559調整了手續費市場

安全考慮

有3個EIP是出于安全考慮的，包括重放攻擊保護(EIP-155)，狀態前綴樹清理(EIP-161)，合約代碼大小限制(EIP-170)

其它

其它EIP還包括網絡協議改進(EIP-8)，增加交易執行狀態接口(EIP-658)，增加新的交易類型(EIP-2718)等。此外，EIP-2包含了Homestead的所有更新，較為復雜

總結

本文介紹了以太坊歷史上的歷次硬分叉，解讀了幾次硬分叉背后的代表性事件，并詳細描述了以太坊硬分叉決策流程向EIP為中心的轉變。文章還深入分析了歷次硬分叉中的EIP所發揮的作用

以太坊即將迎來新的時代，往事涌上心頭，讀者朋友，你有何感受？

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