以太坊:伊斯坦布爾硬分叉要來了，但以太坊2.0還有十萬八千里

作者：Adeline

文章來源：哈希派

據以太坊基金會消息，伊斯坦布爾硬分叉升級預計將于2019年12月7日前后發生，和前幾次的君士坦丁堡、拜占庭等硬分叉升級一樣，這次的升級同樣以改變以太坊底層協議的方式來提升整體性能。然而，也和前幾次升級前屢次延遲的“尿性”一樣，伊斯坦布爾硬分叉之路依舊波折不斷。

據以太坊官方消息，伊斯坦布爾硬分叉原定于8月14日激活Ropsten和G?rli等以太坊測試網，并預計于2019年10月16日在主網上進行升級。

然而在8月15的以太坊電話會議中，核心開發者PéterSzilágyi指出，需要將該目標推遲兩周，且不排除在9月4日有再次推遲的可能性。最具爭議的ProgPOW算法將推遲到下一次升級中實施。

隨后9月6日的以太坊電話會議中，基金會社區經理HudsonJameson表示，由于有大量以太坊改進建議提交審查，Ropsten測試網絡激活被推遲到10月2日左右，主網的激活將推遲到11月。

9月30日，以太坊基金會社區經理HudsonJameson表示，由于異常快速的區塊確認時間，造成測試網絡Ropsten已于UTC時間9月30日3:40提前到來。

10月25日，PegaSysProtocolEngineering產品經理TimBeiko發推表示，目前團隊初步達成共識，以太坊伊斯坦布爾硬分叉日期定為12月4日，為了以防萬一，1月8日為定為備用日期。

11月20日，以太坊官方博客發文稱，以太坊網絡將按計劃在區塊高度9,069,000處進行升級。時間預計在2019年12月7日星期六發生。具體升級日期和時間可能會因出塊速度有所變化。

聲音 | StarkWare：伊斯坦布爾升級后以太坊可擴展性提升2000倍:據The Block消息，零知識證明技術開發公司StarkWare表示，由于最近伊斯坦布爾升級，以太坊將釋放巨大的擴展潛力，其可擴展性將提升2000倍。[2020/1/7]

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升級狀況頻發，加上備受關注的EIP-1884ProgPoW提案的延遲，讓許多人為以太坊后續生態發展感到擔憂。因為從一開始的設計層面來說，伊斯坦布爾硬分叉是以太坊經過最初的邊境、家園，到現在的大都會階段走向寧靜階段前的最后一次硬分叉。

盡管近期以太坊基金會研究員DannyRyan公開表示以太坊2.0零階段計劃將于2020年第一季度上線，但屢次升級上演的“狼來了”的故事，讓這個“計劃”看上去蒼白了不少。

同時，我們整理了近期各種開發者會議和部分研究員的公開言論后發現，且不論以太坊一貫的延遲尿性，單根據目前研發情況來看，要完全實現以太坊2.0仍然是很遙遠的事情。

“寧靜”將至？

首先，根據EthHub上的介紹，以太坊2.0是一系列可以顯著改善系統性能的研發規范，在2.0版本中暫定部署分片技術、Casper協議、狀態租賃和以太坊虛擬機EVM的升級項目eWASM。

這一版本將分階段交付，每個階段都將建立在前一個階段的基礎上：

階段0：信標鏈BeaconChain|2020第一季度

以太坊2.0交付計劃中，首先需要實現的目標是信標鏈，信標鏈將采用權益證明機制CaspertheFriendlyFinalityGadget，實現從POW到POS的過渡。這一階段讓驗證者能夠參與質押系統、代替礦工成為鏈的構建者，并為分片方案提供基礎。

動態 | 伊斯坦布爾升級后 以太坊交易筆數跌至近一年來最低水平:在上周末以太坊進行伊斯坦布爾升級之后，以太坊交易筆數已降至近一年來的最低水平。截至發稿前，過去24小時，僅完成了44萬筆交易，而最近一段時間的24小時交易筆數在60萬至70萬之間。此外，以太坊的Gas使用量也有所下降，從約500億一度下降至330億，目前為400億。（trustnodes）[2019/12/10]

階段0信標鏈介紹截圖??信息來源：Github

到目前為止，Prysm、Nimbus、Lighthouse等以太坊2.0實現團隊建立了支持信標鏈階段的單一客戶端測試網。據V神透露，7個單一客戶端開發團隊在9月初已經實現了客戶端之間的互操作性(interoperability)。

另外，在主網上線前，還需要一個支持多客戶端的測試網，使BETH能夠在不同賬戶間轉帳。11月9日，作為以太坊2.0的構建團隊PrysmaticLabs的成員，DannyRyan表示，跨客戶端測試網至少還需要兩周的時間才能發布，測試網發布后也至少需要運行三個月。按這個時間來推算，跨客戶端測試網要在下個月能夠順利推出，才能在2020年2月、或者3月如期上線主網階段0，創建信標鏈創世區塊。

然而，由于階段0的實現與規范的制定是同時推進的，在互操作性實現以后，已經敲定凍結的階段0規范進行了完全解凍，發布最新的0.9.2版本。規范在重新凍結前，需要在眾多的以太坊2.0客戶端中確定、實現并通過審計。而以太坊是一個龐大的開源項目，去中心化的特性讓研發規范顯得有些混亂、無組織，研究團隊間也缺乏協調。種種情況讓團隊在應對規范的變化時造成大量的時間的浪費，因此，上文中的“跨客戶端測試網如期推出”仍要打上一個問號。

動態 | 數據：60%的以太坊節點未準備好進行伊斯坦布爾升級:以太坊伊斯坦布爾升級預計12月7日進行。根據Ethernodes.org網站，運行以太坊區塊鏈的大多數節點（約60%）還沒有準備好運行伊斯坦布爾升級。確切地說，60%的Geth客戶端節點和57%的Parity客戶端節點沒有準備好。[2019/12/4]

階段1：分片鏈ShardChains|時間待定

在階段1中將構建沒有虛擬機EVM的分片，以分片鏈的方式為以太坊網絡提供大規模的擴容性。

階段1分片鏈介紹截圖?信息來源：EthHub

階段1的推進之路也正經歷一些推倒和重來。6月份時，階段1大部分的規范已接近完成。但在10月份，V神發布了Eth2分片鏈簡化提議，提議減少分片數量，以加速分片項目落地。根據這一提議，以太坊開發人員在最后一刻將分片從1024個減少到64個。目前，階段1正在做將V神提出的分片鏈簡化方案轉化為規范形式的工作。

此外，根據11月24日以太坊開發團隊Quilt的開發人員WillVillanueva在一個播客節目中的公開言論，階段1的規范可能會在階段0的規范完成后再敲定，但具體時間尚無法確定。

階段2：狀態執行StateExecution|時間待定

從本質上來說，階段2是整個系統的“執行層”，它使分片鏈從簡單的數據容器過渡到結構化狀態，并引入智能合約，每個分片將管理一個基于eWASM虛擬機。這一階段的重點是執行引擎(executionengine)、賬戶模型(accountmodel)等，將開啟狀態執行(stateexecution)和計算(computation)。

動態 | 以太坊伊斯坦布爾升級：Calldata 的 Gas 費用將降低為原來的1/4:今日消息，以太坊開發者上周在主網上測試分析區塊大小和叔塊率數據后，決定將 EIP-2028 改進提案中的 Calldata 的 Gas 費用從原來的 68 Gas 每字節減少為 16 Gas 每字節，該優化包含在伊斯坦布爾硬分叉升級中（10 月 16 日）。開發者在討論中還提到 Calldata 的 Gas 費用還有繼續降低的可能性，但是減少 Calldata 的費用還可能會增加區塊大小和增加網絡傳播區塊的延遲。[2019/7/22]

階段2介紹截圖?信息來源：EthHub

目前這一階段仍處于積極研發狀態，還沒有任何正式的規范，也沒有哪個團隊能預計何時可以促成主網發布。不過根據unitimes的消息，在4月7日，以太坊核心開發人員CaseyDetrio在ethresear.ch上發布了階段2的一些新的想法，讓千頭萬緒的階段2有了一個可能的落腳點，隨后V神發布了階段2的首個提案和簡化提案，希望構建一個輕量級Layer1協議，然后重點關注分片鏈中的Layer2。

11月20日，WillVillanueva發表了一篇關于Eth2.0階段2進展的長文，詳盡闡述了執行環境(EEs)的概念及如何實現Eth1到Eth2的過渡。隨后，WillVillanueva在11月24日公開表示，目前包括其所在的Quilt團隊在內有三個團隊正在研究以太坊2.0階段2。

動態 | 以太坊伊斯坦布爾升級考慮納入ProgPoW:據coindesk報道，周二在以太坊項目經理會議上討論了以太坊改進計劃（EIP）1057，也被稱為ProgPoW。以太坊下一次全系統升級，即伊斯坦布爾，可能將包含ProgPoW挖掘算法。周二參會的人表示如果兩個第三方審計都沒有找到延遲的技術原因，他們計劃推動納入EIP 1057。根據周二電話會議上的建議，ProgPoW將作為正式議程項目提出，供本周五召開的核心開發人員會議討論。[2019/3/13]

然而，階段2的實現并不簡單。根據WillVillanueva的文章，目前為止，雖然階段2已經有了初步的想法，近期無狀態客戶端的拓展方面也有較大進展，但對于如何制定分片的基準和技術雛形以及如何在eth2的執行環境中構建智能合約等難題，目前還沒有給出明確的答案。

除外，以太坊2.0的進程中還存在許多不確定因素

首先，我們上文中提到過實現團隊之間的協作問題，以問題#358為例，35個字段被重新命名，但Github的討論區里并沒有收到實現者的任何反饋。這些情況導致了混亂的發生，直接導致了許多時間被白白浪費掉。

同時，開發團隊的資金問題令人擔憂，根據區塊鏈軟件咨詢公司Kyokan的MatthewSlipper＆DanTsui的報告，9個以太坊2.0研究團隊都表現出對開發的無限熱忱，但這份熱忱放在市場的現實上不堪一擊。由于團隊運轉資金的來源單一，一旦以太坊基金會出現資金枯竭的情況，或者主要支持這些團隊的實體取消對他們資金的支持，那這些團隊就可能不得不暫停開發。

加之最近以太坊的“后院起火”，以太坊基金會的VirgilGriffith因前往朝鮮參加了“平壤區塊鏈和加密貨幣會議”，在11月30日，被美當局指控違反美制裁法并逮捕。隨后V神澄清VirgilGriffith訪問朝鮮是個人行為，以太坊基金會未提供任何形式的支持，并準備請愿書要求釋放VirgilGriffith。這無疑將以太坊基金會與這件事進行切割，以免受到牽連。但VirgilGriffith本身是以太坊2.0的共識機制CasperFFG的共同開發者，作為以太坊項目的重要開發人員，其對以太坊后續發展造成的影響也令人擔憂。

因此，盡管以太坊初創企業ConsenSys的創始人JosephLubin在開發者大會DevconV上表示，以太坊2.0階段0將于2020年第一季度啟動，階段1和階段2將于2020年底同時推出。但實現團隊之間的協作、開發團隊的資金問題等問題，讓以太坊后續發展愈發撲朔迷離，加之階段2尚無正式規范，參照階段0規范的屢次修正調整，預計在階段0進入測試之后，階段1、階段2可能還需要至少一年多的開發時間，這也讓以太坊2.0的問世遙遙無期。

文中涉及的鏈接：

https://github.com/ethereum/pm/issues/119

https://github.com/ethereum/pm/issues/123

https://blog.ethereum.org/2019/11/20/ethereum-istanbul-upgrade-announcement/

https://docs.ethhub.io/ethereum-roadmap/ethereum-2.0/eth-2.0-phases/#introduction

https://vitalik.ca/files/casper_note.html

https://hackernoon.com/what-to-expect-when-eths-expecting-80cb4951afcd

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/releases/tag/v0.8.0https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/releases/tag/v0.9.2

https://docs.ethhub.io/ethereum-roadmap/ethereum-2.0/eth-2.0-phases/#what-is-included_1

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs#phase-1

https://notes.ethereum.org/KbEyHiaSRQW_KS7dDK0OFw

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/pull/1483

https://docs.ethhub.io/ethereum-roadmap/ethereum-2.0/eth-2.0-phases/#phase-2-state-execution

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs#phase-2

https://ethresear.ch/t/phase-one-and-done-eth2-as-a->https://ethresear.ch/t/a-layer-1-minimizing-phase-2-state-execution-proposal/5397

https://ethresear.ch/t/proposed-further-simplifications-abstraction-for-phase-2/5445

https://docs.google.com/document/d/1PS0k9MaKPdPwEw3Uh9rq7USjq7LcSpT6ICQUXRij4YE/edit

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