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以太坊硬分叉升级在即,这几件事情你必须知道

在过去一年多的时间里,“以太坊2.0”一直被人们关注和提及,成为长期的热议话题。随着时间的逼近,以太坊下一次的升级已经提上日程。 根据以太坊核心开发人员发布的推文,期待已久的伊斯坦布尔(Istanbul)硬分叉将在区块高度 9069000 进行,而根据Ethernodes.org的出块时间估计,预计硬分叉升级时间是12月8日早上7:32(具体时间会根据出块速度有所变化)。

作为加密货币领域中仅次于比特币的区块链平台,以太坊 (ETH) 自从推出以来,一直是最受关注的项目之一。以太坊区块链的每次技术升级都备受关注,而这次伊斯坦布尔升级被认为更加关键之处在于,它关乎到以太坊向2.0阶段的过渡。

很多人可能最近频繁地听到或看到“以太坊2.0”还有“伊斯坦布尔升级”这几个词,但还是不太明白到底是怎么一回事儿,和我们有什么关系,以及对区块链领域有什么影响,等等。今天我们就来一一解开这些疑问。

何为“伊斯坦布尔”升级?

“伊斯坦布尔”升级是本来就涵盖在以太坊技术路线当中的一次升级,只不过因为技术方面的问题,原本计划的升级时间一直被推迟。

我们知道,以太坊正式发布以后,创始团队将以太坊的发展路线分成了四个阶段:Froniter(边境)、Homestead(家园)、Metropolis(大都会) 和 Serenity(安静),每个阶段都会通过硬分叉的方式来升级过渡,四个阶段之后以太坊将完成从PoW共识机制向PoS共识机制的转换。今年年初,以太坊完成了君士坦丁堡硬分叉升级,也就是大都会阶段的最后一次升级。此次,伴随着即将到来的伊斯坦布尔升级,以太坊即将进入到宁静阶段。

以太坊每次的升级都是采纳和实施一些社区提出的以太坊改进协议(Ethereum Improvement Proposals),简称EIP。此次伊斯坦布尔升级包括14项EIPs,其中 6 项提案将在 12月8日伊斯坦布尔第一次升级中实施应用,主要内容包括:引入分片技术;降低 GAS 成本的措施;改进与隐私币Zcash 的链互操作性;以及允许更多创造性功能的智能合约。剩余的8 项提案还需要核心开发人员商讨审议后,留在之后的柏林升级(计划于 2020 年 1 月进行)当中实施。

在操作方面,关于此次升级,以太坊的用户或者ETH的持有者不需要进行任何手动操作,除非交易所或者钱包服务商提示需要采取其他操作,只有节点运营者、矿工以及其他开发人员才需要进行更新以太坊客户端等操作。

在影响方面,预计升级完成之后,以太坊网络的速度会大大加快,根据V神的介绍,每秒能处理的交易量会从700TPS提升到大约3000TPS;Gas成本也会大幅降低,交易的数据成本将会从68 Gas每字节下降到16 Gas每字节。另外伊斯坦布尔升级之后,意味着以太坊网络从大都会阶段进入宁静阶段,以太坊也开始过渡到2.0阶段。

以太坊2.0即将到来

根据目前的最新消息,以太坊2.0初步的客户端正在测试当中,即将发布一个公共测试网,测试网至少需要运行三个月时间,如果一切顺利的话,将在2020年第一季度正式启动。

以太坊2.0是将会替代当前以太坊的网络的版本,是宁静阶段将要完成的升级。所有的升级会分阶段进行,与此同时,以太坊 1.x 也将不断完善,从而确保原 PoW 链的后续运行。(ps:以太坊1.x 是近期以太坊主网的一系列全面升级的代号)。在以太坊2.0阶段中主要涉及的技术包括分片(sharding)、Casper、状态租赁(state rent)以及 eWASM (Ethereum-flavored Web Assembly)虚拟机。

其中,最核心的就是“分片”和“信标链”概念,我们看看分别是什么意思。

分片是一种基于数据库分成若干片段的传统概念扩容技术,它将数据库分割成多个碎片,并将这些碎片放置在不同的服务器上。基于分片技术,将网络分割为碎片会使得更多的交易同时被处理和验证。

举个例子,假如现有的以太坊区块链就像一条繁忙的高速公路,这条高速公路的收费站只有一个收费口。这种布局的结果将是导致交通堵塞,因为人们将排着长队等待通过这唯一的收费站。而引入分片技术之后的区块链就像在高速公路上增加15或20个收费口,它将极大地提高汽车通过收费站的速度。因此,实现分片技术之后将显著提高区块链的交易速度。

而信标链(Beacon Chain)是以太坊设计的一条新链,算是一种“中心化”区块链。以太坊2.0的设计者们希望信标链成为以太坊2.0网络的中心,在预想的以太坊2.0网络中扮演协调其他数百个以太坊区块链(被称为分片)的角色,成为保障其他所有分片的安全性和对分片进行验证的根源。

在信标链里面,会有一种新的代币叫做BETH,其中BETH与ETH的兑换比例是1:1。当以太坊2.0真正启动以后,以太坊1.0的ETH就可以直接兑换成为BETH。创造 BETH 的方式有两种:1.作为验证信标链(以及阶段1以后的分片)的奖励而获得;2.所有以太坊1.X 用户均可通过以太坊1.X 合约以1个 ETH 的单价来购买 BETH。

在以太坊2.0的信标链上,你只要拥有32个BETH就可以申请成为一个“节点”来挖矿,当然你也可以把你的BETH委托给别人来“挖矿”。由于数量门槛不高,所以普通人也可以申请成为节点,这就为“去中心化”提供一定的支撑。

以太坊2.0,会带来什么?

大部分人关注以太坊2.0升级,主要是因为涉及到自身利益,或者说希望知道它对区块链网络会产生什么影响。

首先,根据 V 神所说,过渡到以太坊 2.0 仅需要 6 个小时,但实际实施可能需要两年左右的时间。在此期间,以太坊基金会将致力于 0-2 阶段的实施。它将从PoS(权益证明)算法的引入开始,以太坊1.0网络将像以前一样工作,但是在这个阶段不能提取资金。

从用户的角度来看,对于大多数用户来说,除了共识机制改变了,网络流畅度提高了,其它使用过程上可能感觉不到太大的差别。虽然用了十分不同的代码路径来打包和传播交易,但网络提供的功能是相同的。

另外,虽然会通过硬分叉升级进行,但不会有社区分裂或什么糖果产生。以太坊 1.0 将在一段时间内存在于 2.0 生态系统的“内部”。但是在过渡结束之后,以太坊 1.0 网络从技术上讲仍然存在,但已毫无价值;等到难度炸弹爆炸,冰河时代来临之时,1.0网络终将消亡。

在宏观意义的影响方面,V神认为,以太坊1.0 是一群人杂乱无章地尝试建立世界计算机;而以太坊2.0将是真正意义上的世界计算机。

总体来说,以太坊2.0将使以太坊网络实现更高程度的扩展性和去中心化。主要有这么几点重要的变化:

1.以太坊网络共识机制从PoW转向PoS

现在以太坊采用的是PoW(工作量证明共识机制),V神认为PoW只会越来越贵,效率越来越低,等以太坊转向PoS机制之后,就不再需要矿工挖矿,PoS 将衡量投票权的方式从算力的大小转移到了持币量的大小,即拥有资产越多的人就拥有越大的投票权。以太坊上的挖矿生态将发生巨大的转变,矿工权益将受到直接的影响,可能需要转变参与验证区块的方式。

2.网络性能和效率大大提高

分片技术引入之后,将会极大地提高 ETH 交易的速度和吞吐量,最终达到提高效率,增加网络的扩展性的目的。另外,以太坊2.0计划使用eWASM (Ethereum WebAssembly) 代替EVM虚拟机,将同时直接支持多种编程语言,大幅提升工作性能,解决效率问题。

3.带来新经济模型,提供动态收益

以太坊2.0上线之后,由于采用的是PoS机制,Staking(质押经济)模式也将会开启。前面提到,为了有资格执行主节点的功能,验证者需要满足质押ETH代币的要求,必须在网络上拥有32ETH。 根据以太坊的新经济模型显示,验证者有望获得4.6%到10.3%的年收益率。

总而言之,以太坊2.0如果顺利到来,以太坊区块链将迎来新的全面突破,我们可能会看到其带来的一系列“化学反应”。在这之后,它或许将带领我们进入区块链领域的新阶段,也将迎来新的机遇和挑战。

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