以太坊君士坦丁堡分叉进入24小时倒计时...

备受关注的以太坊君士坦丁堡分叉已经进入24小时倒计时。

以太坊之前经历过多次分叉。

2016年，以太坊遭遇黑客事件，DAO募集的1.6亿美元资金被黑客利用智能合约漏洞转走。 为了减少损失，以太坊决定修改代码。 不过，以太坊内部也有人认为以太坊pos怎么挖矿，这违背了区块链技术不可篡改的特性。 两种观点催生了现在的以太坊和以太坊经典。

但是，这个分叉不同于黑客攻击造成的分叉。 君士坦丁堡分叉可以理解为版本更新。

有人预计，即将到来的君士坦丁堡硬分叉有望大幅提升以太坊的性能，而以太坊改进提案（EIP）中提到的挖矿奖励等一些重大变化也将包含在本次硬分叉中。 实施。

也有不少人对这个分叉表示了质疑。 对于矿工来说，君士坦丁堡的硬分叉必然会降低他们的挖矿收益：为了防止升级后出块更快，以太坊将挖矿奖励从 3ETH 减少到 2ETH 。

此外，ASIC芯片的出现，使得挖矿业务集中在“大户”手中，“散户”的生存空间越来越小。

君士坦丁堡分叉到底是什么？ 我们又会经历什么？

//君士坦丁堡叉//

什么是君士坦丁堡分叉？

君士坦丁堡分叉是以太坊从 PoW 到 PoS 升级路径的一部分。 以太坊的最终目标是将 PoW 转化为 PoS，成为一台高性能的世界计算机。 就像我国制定的三步走战略、两百年计划等。在朝着这个终极目标前进的过程中，Vitalik在以太坊成立初期就制定了四步走战略：frontier，故乡、都市、宁静。

其中，大都市阶段分为两个小步骤：​​拜占庭分叉和君士坦丁堡分叉。 我们现在所处的时间段是大都市阶段拜占庭分叉后向君士坦丁堡进军的前夕。 君士坦丁堡硬分叉是对以太坊的全系统技术更新，旨在提高网络效率。

“这是以太坊早期的规划，以太坊最初的发展规划了四个阶段，但以太坊是一个长期的项目，不能只有四个阶段。” Nervos 联合创始人卢国宁补充道。

2013 年 11 月，以太坊白皮书问世。

2015年7月30日，Frontier（边疆）发布。 世界各地的矿工开始挖矿设备，用户运行节点，以太坊网络发展壮大。 这是以太坊的第一阶段，也是一个初步的版本。 但它不是一个完全安全可靠的网络。

2016 年 3 月 14 日，Homestead 发布。 没有明显的技术里程碑，但网络运行更加顺畅，减少了不安全和不可靠的因素。 使用以太坊的第二个版本，开发人员可以开始在网络上开发和部署应用程序。 插曲：因为The DAO危机，7月20日硬分叉分为两条链：ETH和ETC。

Metropolis（大都市）分为两个小阶段：

2017 年 10 月以太坊pos怎么挖矿，拜占庭分叉。

2019 年 1 月，君士坦丁堡分叉。

宁静，以太坊 2.0。

//如何确定每次硬分叉的时间？ //

根据公告，以太坊将在区块高度7080,000分叉君士坦丁堡，预计时间为2019年1月16日。那么具体的分叉高度是如何确定的呢？ 什么情况下可以升级到下一阶段？

“准确来说，以太坊每个阶段的升级都没有确切的时间，要看项目的开发进度。” imToken 产品经理郭辉向火鸟财经解释道。 2016年年中接触区块链，2017年加入imToken。

“在实际开发中，有很多因素（比如技术难度和一些计划外的事情）会影响开发进程，比如2016年的The DAO黑客事件，实际上让Metropolis的第一个拜占庭分叉延迟了至少一半以上一年。”卢国宁补充道，“等到技术开发准备就绪，测试网如期进行，社区对升级达成共识后，硬分叉的时间就可以确定了。”

的确，以太坊团队在即将发布 Homestead 的时候是这样说的：“我们的目标是：当 Frontier 网络连续运行四个星期没有出现严重问题（严重问题是指共识失败，或者用户丢失大量 ETH，或中度网络故障），我们将发布 Homestead。我们将发布进入 Homestead 阶段的详细策略。”

//君士坦丁堡分叉的变化//

每次升级都伴随着相应的变化。 这次君士坦丁堡分叉主要有五点改进：

（注：Ethereum Improvement Proposal，EIP是Ethereum Improvement Proposal的缩写）

EIP145：主要介绍“Bitwise Shifting”的运算符。 以太坊虚拟机 (EVM) 可以通过原生支持“按位移位”运算符，为 DApp 开发人员极大地优化智能合约的 gas 消耗。

EIP1014：新增合约创建函数CREATE2，提供一种可以提前预测合约地址的合约创建方法。 本次升级可以更好地支持基于状态通道或链下交易的扩容方案，是目前主流的Layer2方案。 .

EIP1052：引入了新的操作码，可以有效减少以太坊网络对大型智能合约的计算量。

EIP1234：将现有区块奖励从3 ETH减少到2 ETH，减产33%，难度炸弹（Difficulty Bomb）推迟12个月。

EIP1283：通过更改SSTORE操作代码优化智能合约网络存储的定价（Gas），减少与智能合约运行量不匹配的Gas消耗。

总体而言，本次升级有利于优化以太坊网络的整体性能。 但大家最直观感受的可能是在EIP1234中，挖矿奖励降低，难度炸弹推迟12个月。

//难度炸弹是神来之笔//

难度一词来自比特币。 为了防止矿工提前挖出所有比特币，中本聪设计了难度系统，将出块时间稳定在十分钟左右。 如果块小于十分钟，难度系数会增加，也就是说，解决问题的难度会增加，否则会减少。

以太坊也采用了这种设计，但是除了难度系统，还有难度炸弹。

“难度炸弹的原理是每10w个区块高度后给挖矿难度增加一个系数，这个难度系数是一个指数函数，所以难度的增加因为这个指数函数的存在变成了一个指数曲线，这就是所谓的难度炸弹。” 卢国宁解释道。

难度炸弹会让矿工越来越难挖矿，最终导致基本没有区块（又称以太坊冰河时代）。

为什么要设计这个难度炸弹？ 根据以太坊核心开发者的解释：“在设计以太坊时，为了避免网络抗拒变化的趋势，我们设计了一个冰河时代。冰河时代的存在，通过硬分叉的方式让网络发生变化和优化。”必要性。”

imToken 郭辉的解读也是如此。 他表示，难度炸弹是以太坊开发团队一开始就人为设置的，目的是监控开发团队的开发进度，让矿工退出旧链，走向新链。 “难度炸弹”的主要工作原理是，每次升级，开发团队都会根据下一次升级的大概时间来设置“难度炸弹”的投放时间。 当时间接近冰河时代时，以太坊的出块时间会成倍增长，矿工几乎无法正常挖矿。 开发者最好在“冰河时代”到来之前升级网络或调整“难度炸弹”的时间。

“难度炸弹确实是一个奇迹，如果没有难度炸弹，如果社区想要就某个升级达成共识，可能会因为分歧而无限期拖延。有了难度炸弹，达成共识的效率就会大大提高。”大大改善。” 这点卢国宁也很认可。 同时，他也指出，这种设计的缺点是，如果有其他因素拖延开发，导致技术没有准备好，当难度炸弹效应体现出来时，就会出现很多问题。

在 2017 年 10 月拜占庭分叉之前，以太坊的区块生成时间已经从 15 秒飙升至 30 多秒。 当时整个开发者社区都承受着巨大的压力，于是社区将难度炸弹重置为初始状态。

在君士坦丁堡升级中，开发者将引爆“难度炸弹”的时间设置为12个月。 如果开发者在此期限内完成开发进度，将直接升级到下一个里程碑。 否则，他们只能拖延难度炸弹的引爆时间。 难度炸弹理论上会存在，直到以太坊最终完成它的使命。

但卢国宁也指出：“难度炸弹是一个deadline，但如果在deadline之前不准备好，deadline就会受到质疑。”

//为什么要切换到 PoS？ //

所有这些设计都是为了从 PoW 过渡到 PoS，但为什么要转向 PoS？ 在Ethfans社区，火鸟财经通过阅读大量文章，发现了里面的一些说法：

工作量证明意味着将电能转化为热能、以太币和网络稳定性。 但是如果不是必须的话，我们不想因为挖矿而散发出太多的热量，所以我们需要修改一下算法：Proof of Stake (PoS)。

Casper：Casper是以太坊将采用的PoS算法，相对于PoW的线性效率，将使区块链的确认速度达到指数级。 我们的目标是实现更短的出块时间（我个人认为 4 秒将是一个平衡安全性、资源浪费和中心化风险的选择）、更好的确认机制和能源消耗的显着降低。

PoS是公链中的一种共识算法，可以作为PoW算法的替代品。 PoW 是一种保护比特币（目前是以太坊）和许多其他区块链的机制，但 PoW 算法因在挖矿过程中破坏环境和浪费电力而受到批评。 PoS 试图通过用不同的机制代替挖矿的概念来解决这些问题。 与工作量证明系统相比，PoS 系统中实施经济惩罚可能会使各种 51 攻击变得异常昂贵。

这些言论大部分来自Vitalik和以太坊核心开发成员。 可以看出，之所以选择PoS，主要是出于对能耗、性能和安全性的考虑。

//为什么要曲线救国？ //

看到这里，相信很多朋友会问，既然PoS在很多方面都被认为优于PoW，为什么不一开始就选择这个PoS呢？ 为什么要曲线救国？

对此，卢国宁解释说，以太坊是在2015年发布的，当时要发布一个拥有图灵完备的EVM虚拟机，能够运行智能合约的主网，是一件非常具有挑战性的事情。 当时PoW算法已经经过多年验证，是一种非常安全稳定的共识算法，而PoS算法在当时还不成熟。 因此，对于以太坊来说，当时没有必要冒险选择一个从理论到工程实现都还不成熟的技术。

他还透露，以太坊并不是这种“曲线救国”做法的先例。 在他之前，BM开发的Bitshare也是这样做的。 Bitshare在上线之前，其DPoS共识机制还没有开发出来，所以先用的是PoW算法，后来改用DPoS的网络。

imToken 的郭辉也给出了自己的看法。 他说有几个原因：

第一，社区的成熟度。 以太坊白皮书刚出来的时候，整个区块链还是一个非常小的圈子，不管是投资圈还是技术圈，基本都是十万级别的圈子。 作为比特币的鼻祖，采用的是PoW共识。 为了更好的推广项目，让更多的成员参与进来，采用主流的PoW更容易被社区接受。

二是技术不成熟。 理论上，PoS需要一定的时间去研究清楚。 如果还没有完全弄明白就贸然推出不成熟的PoS方案，不如先用成熟的PoW。 从某种程度上来说，为了抓住机遇，我们现在看到的PoS方案经历了数次迭代。

好吧，让我们静静等待叉子的到来吧。

参考：《一文揭秘以太坊君士坦丁堡升级》作者：郭辉，imToken产品运营

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