关于以太坊即将到来的分叉,这篇文章说清楚了

2019年1月16日,以太坊将执行君士坦丁堡升级的硬分叉,整个加密货币的世界都将关注以太坊的升级变化。


2019年1月16日,以太坊将执行君士坦丁堡升级的硬分叉,整个加密货币的世界都将关注以太坊的升级变化。

迟到的君士坦丁堡升级,是以太坊发展历程中迈出的较为沉重的一步。其改变之大,在以太坊硬分叉历史中是未曾出现的。今年11月,在布拉格的Devcon4上,Vitalik大篇幅介绍了以太坊的发展历程和对ETH2.0的展望,其中宁静版的以太坊受人期待,遗憾的是未确认发展的时间线。

12月中旬,君士坦丁堡计划终于确定,在7080000高度的区块激活新一次的硬分叉,这一次分叉的执行后会对以太坊产生什么影响,我们可以来大胆猜想。


君士坦丁堡的升级指向

以太坊的四个发展阶段中,前沿、家园作为前2个阶段,已经在过去的五年中稳步落地,这是比较符合Vitalik等以太坊联合创始人愿景的。2018年,大都会阶段的拜占庭升级、君士坦丁堡升级甚为关键,以太坊1.0时期面临的问题,都将通过两次技术升级启动修复乃至改变的步伐。

以太坊创始团队非常理想的为以太坊的最终阶段起名为Serenity,可译为宁静,在宁静版本的以太坊软件中,以太坊将实现全面的ETH2.0部署,即将POS、分片、零知识证明、EWASM、Plasma等全部实现。

因此,这一次的君士坦丁堡的执行,我们可以以宁静版以太坊为指向,将君士坦丁堡升级看做以太坊宁静版目标的过渡执行。


可升级之处

这一次的升级,是向宁静版以太坊的过渡,因此,我们可以确认的是:

1. 共识机制由POW转向POS

以太坊主链目前仍旧以POW计算矿工计算量,升级过程中,将逐渐启用POS共识,因此,在很长一段时间中,以太坊将使用混合共识的记账方式,混合记账共识是由Vitalik亲自执笔完成的设计,需要注意的是以太坊的混合共识方案已经存在,但可能并非升级后会直接启用,仍需要升级后再次确认。后期全线转向POS后,挖矿方式的改变,将改变以太坊中原始矿工的收益方式。

2. 虚拟机由EVM向EWASM过渡

以太坊虚拟机EVM在开发功能上略显不足,通过向EWASM过渡,会提高以太坊的可拓展能力,更适合多场景多业务形态的DApp开发。

3. 分片的加速开发

分片技术的应用可使以太坊主链在记账确认(处理交易)过程中并行完成交易,而成比率的提高以太坊的交易处理量,适应更多高并发场景。

4. Plasma的加速开发

Plasma是以太坊在扩容路线上的重要项目,目标在于通过侧链技术(可以理解为另一种形式的链下扩容),让侧链的处理能力完成交易的处理,而将主要结果信息上链,目前Plasma仍旧处于论文阶段,社区中一些实践者完成了一些代码库的编写,但尚未形成成熟的示例。本次升级后,Plasma是宁静版以太坊的关键技术,必然会得到加速。

升级注定带来的优化

以太坊的君士坦丁堡升级是一个重要的新起点,在这个起点后,对以太坊前期面临的性能瓶颈问题都有行之有效的解决方案。

1. POS之于POW

POW是比特币的共识机制,在POW的记账过程中,广播过程需要在按顺序通过所有参与记账的节点,时间长,区块链头大小有限。而在POS的共识中,选择部分节点参与验证,如果再将分片技术呈现了解决方案,分片技术可以数倍扩大POS验证的能力。

2. EWASM之于EVM

EVM的性能障碍在于智能合约执行gas费过高,编辑语言生涩,工程化实现能力较差,EWASM经过了google和微软等团队以及开发者社区的不断研发,并且适配语言的多样性可以使以太坊的场景业务的拓展能力大幅度增强(sodility代码难以实现的功能可以用C++、GO、Python等实现),在以太坊网络和EWASM整合后,可以类比EOS目前的TPS处理量,EOS目前的TPS压测峰值在4000左右。(其中EOS的DPOS共识高效于POS,EWASM也将代码命令的逻辑效率提高后。)因此,估算EWASM和以太坊POS主网的效率也会在2000-3000左右(合约指导:bscmz88)。在未完成分片技术改造和Plasma的背景下,以太坊的TPS足以满足非瞬时高并发的行业应用。

3. Plasma之于单一主链

Plasma在以太坊上的应用,与比特币上状态通道闪电网络项目的应用有异曲同工之处。以太坊因为存在Layer2扩容,所以侧链技术被独立出来,同样是另一条链承担交易处理,而记账由主链选择性完成,Plasma的论文中提到可以在众多交易过程的数据中选择性的完成筛选主要信息上链。侧链在不受共识机制出块限制理论上可以像中心化平台的处理能力,而最终为了适配主网的记账确认能力,侧链必然也存在处理上限。但其扩容效果仍旧会产生惊人数据,保守估计上万TPS即可较为妥当(百万TPS或上亿也仅仅是概念,按处理能力计算)。

升级可能带来的负面


升级后,提高的一定是性能,其中包括上述介绍的处理量增加、开发难度降低、工程化难度降低。但相对于原有以太坊存在的规则,以太坊的君士坦丁堡很有可能引出负面。

1. 矿工关机甚至离开

以太坊从POW转向POS共识后,必然趋势是逐渐减少POW在记账确认的作用,因此原有的POW矿机的算力将在以太坊主网上难以通过POW挖矿来获取收益,但POW的消失会经历过渡期,逐渐减少的过程中,以太坊挖矿生态中的挖矿难度变化也会转变,很可能会出现挖矿难度降低而挖矿数量增多,但随着POW的占比逐渐减少,最终在平衡比率之下,原有的以太坊POW矿工将不再拥有算力挖矿的能力。而POS共识下,权益证明需要新的“挖矿”机制支持矿工。

2. 安全问题

众所周知,POW共识的数据记账的安全能力较强,SHA256的加密算法计算难度天然居高,如果在设计中,将区块数据再次用加密算法计算一下,其抗攻击能力会呈指数级增加。而在POS的体系中,面对传统计算机领域的溢出攻击、DDOS攻击等,仍旧需要更完善的方案。51%算力攻击的危险在于人为作恶,而以太坊的安全问题,更多在于代码漏洞以及智能合约过程,因此,工程化的难题是硬性问题。因此,安全的分布式存储方案可能会变成以太坊防范安全问题的一部分。

3. 延续技术难题信仰丧失

君士坦丁堡的升级不代表彻底进入全新的以太坊阶段,而是一个启动节点,因此,在只有规划,而无稳妥的预期时,技术实现的目标存在一直被延续的可能。以太坊目前的分片技术、Plasma、sodility、Vyper、EWASM仍旧需要多重完善。在技术社区的漫长进程推进中,工作的不确定性也许更为突出。以太坊社区及以太坊主要开发团队对以太坊的技术纯净性的追求较高,我们无法用工程化融合的方案来看待以太坊的进度,完美的世界计算机和一个全面的区块链工程化应用解决方案在本质上会有性能的个性差异。但相对于看好以太坊的创业者来说,熊市之中,性能较弱的尴尬涉及到了团队的生存问题,以太坊的信仰和共识可能被环境所打败,开发团队转移其他战场。

4. 权益证明中心化作恶质疑

从转向POS,增加分片、Plasma等技术,很多实施的方案是以太坊委屈求全的选择,如果性能允许,完全的去中心化才能保证V神unstoppable的愿景,而退而求其次的是使用精巧的设计来保证去中心化的效果--不会出现结果的中心化作恶,例如Plasma中可能存在的博弈论的选取部分信息确认的关系,例如状态通道中智能合约完成结果无作恶的博弈等。但用户是多样的,每个人看到的理解不同,极有可能出现的是质疑以太坊会出现弱中心化作恶现象或风险,抑或是在安全攻击下可能出现中心化作恶行为。

写在最后

宁静的以太坊,爆裂的赤子心,在布拉格的以太坊开发大会上,几千名以太坊开发者,交着2000美金的门票,一起听着Vitalik谈论愿景,讨论以太坊的技术发展,看一些实例的项目分享经验,他们都是BUIDL(有坚定信仰的开发者),可能同时是HODL(坚定信仰的持币者),以太坊对于他们来说,是一起共度技术改变未来盛宴的平台,会是一场大规模的实验,他们听着愿景欢笑、鼓掌、呐喊,没有人谈论币价,也没有人会找圈内大神拍照。这是以太坊坚定的核心,也是以太坊的硬分叉全员执行的基础。愿以太坊分叉顺利,那片期待的宁静早日到来。



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