Xu Kun: อธิบายการพัฒนา Ethereum โดยละเอียด

หมายเหตุบรรณาธิการ: บทความนี้มาจากSixianghui ของ Xu Kun (ID: gh_0c9473726b11)Sixianghui ของ Xu Kun (ID: gh_0c9473726b11)

ในเดือนธันวาคมปีที่แล้ว ETH2.0 beacon chain ประสบความสำเร็จในการเปิดตัว และ EIP-1559 ก็รวมอยู่ใน London hard fork อย่างเป็นทางการในเดือนกรกฎาคมปีนี้ การเปลี่ยนจาก POW เป็น POS และการเปลี่ยนแปลงรูปแบบค่าธรรมเนียมก๊าซ จากมุมมองทั่วโลก การกระจายผลประโยชน์ของ ETH จะมีความโน้มเอียงมากขึ้นสำหรับผู้ถือ และจากมุมมองของท้องถิ่น โครงสร้างรายได้ของผู้ขุดจะเปลี่ยนไป เกี่ยวกับว่า Ethereum จะต่อการกระจายตัวมีเสียงที่แตกต่างกันในอุตสาหกรรม. เรียนรู้จากอดีตและรู้ปัจจุบัน ฉันได้จัดระเบียบการพัฒนา Ethereum ใหม่ และยังเป็นบันทึกการเรียนรู้ที่จะแบ่งปันกับคุณ

ชื่อเรื่องรอง

1. การเกิดและระยะ 1.0 ของ Ethereum

เมื่อวันที่ 31 ธันวาคม 2013 Vitalik Buterin ผู้ก่อตั้ง Ethereum ได้เผยแพร่สมุดปกขาวฉบับแรกของ Ethereum และเปิดตัวโครงการ

ในเดือนเมษายน 2014 Gavin Wood ได้ตีพิมพ์ Ethereum Yellow Paper ซึ่งเป็นมาตรฐานของเทคโนโลยีที่สำคัญ เช่น Ethereum Virtual Machine (EVM)

ตั้งแต่วันที่ 24 กรกฎาคม 2014 Ethereum ได้ทำการขายอีเทอร์ล่วงหน้าเป็นเวลา 42 วัน โดยระดมทุนได้ 31,591 bitcoins มูลค่า 18,439,086 ดอลลาร์ในขณะนั้น

เมื่อวันที่ 30 กรกฎาคม 2015 Ethereum เริ่มขั้นตอน [Frontier (ชายแดน)] และนักพัฒนาเริ่มเขียนสัญญาอัจฉริยะและแอปพลิเคชันแบบกระจายศูนย์บน Ethereum สำหรับการปรับใช้บนเครือข่ายตามเวลาจริงของ Ethereum

• รางวัลบล็อก: เมื่อนักขุดประสบความสำเร็จในการขุดบล็อกบน Ethereum blockchain พวกเขาจะได้รับรางวัลเป็น ETH ในช่วงชายแดน รางวัลบล็อกสำหรับผู้ขุดคือ 5 ETH ต่อบล็อก

• รางวัลบล็อก: เมื่อนักขุดประสบความสำเร็จในการขุดบล็อกบน Ethereum blockchain พวกเขาจะได้รับรางวัลเป็น ETH ในช่วงชายแดน รางวัลบล็อกสำหรับผู้ขุดคือ 5 ETH ต่อบล็อก

• แก๊ส: ในช่วงแรก ๆ หลังจากการเปิดตัว Frontier ขีดจำกัดของแก๊สสำหรับแต่ละบล็อกนั้นถูกกำหนดรหัสตายตัวไว้ที่ 5,000 แก๊ส กล่าวอย่างตรงไปตรงมา หมายความว่าจะไม่มีการเคลื่อนไหวครั้งใหญ่บนอินเทอร์เน็ต สิ่งนี้ช่วยให้ช่วงเวลาบัฟเฟอร์สำหรับนักขุดเพื่อเริ่มทำงานบน ethereum และสำหรับผู้ใช้รายแรกในการติดตั้งไคลเอ็นต์ หลังจากผ่านไปสองสามวัน แก๊สแคปจะถูกยกขึ้นโดยอัตโนมัติและเครือข่ายสามารถเริ่มประมวลผลธุรกรรมและสัญญาอัจฉริยะได้ตามแผน

• สัญญา Canary: สัญญา Canary รวมอยู่ใน Frontier เพื่อแจ้งให้ผู้ใช้ทราบว่าเชนใดได้รับหรือเสี่ยงต่อการถูกโจมตี สัญญา Canary ได้รับการกำหนดค่าเป็น 0 หรือ 1 หากสัญญาถูกกำหนดมูลค่าเป็น 1 ลูกค้าสามารถรับรู้ได้ว่านี่คือเชนที่ผิดพลาดและหลีกเลี่ยงเชนที่ไม่ถูกต้องนี้เมื่อทำการขุด โดยพื้นฐานแล้ว ฟังก์ชันเหล่านี้ของสัญญา Canary ช่วยให้ทีมพัฒนาหลักของ Ethereum สามารถหยุดการดำเนินการหรือการทำธุรกรรมเมื่อมีปัญหากับเครือข่าย ในช่วงแรกของ Ethereum สัญญา Canary เป็นกลไกการป้องกันแบบรวมศูนย์อย่างยิ่งแต่ขาดไม่ได้

การใช้งาน: การดำเนินการทั้งหมดของนักพัฒนาดำเนินการผ่านบรรทัดคำสั่ง เนื่องจากไม่มี GUI

• เมื่อวันที่ 14 มีนาคม 2559 Ethereum ได้เปิดตัวเฟสที่สอง [Homestead] ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยการปรับปรุงที่สำคัญสามประการสำหรับ Ethereum:

• ขั้นแรก จะลบสัญญา Canary ออก โดยลบส่วนที่รวมศูนย์ของเครือข่ายออก

• ประการที่สอง แนะนำรหัสใหม่ใน Solidity ซึ่งเป็นภาษาโปรแกรมสัญญาของ Ethereum

ในที่สุดก็แนะนำกระเป๋าเงิน Mist ซึ่งอนุญาตให้ผู้ใช้ถือ/ซื้อขาย ETH และเขียน/ปรับใช้สัญญาอัจฉริยะ

เมื่อวันที่ 20 กรกฎาคม 2016 Ethereum ประสบความสำเร็จในการนำฮาร์ดฟอร์กมาใช้ โดยสร้างเชนสองอัน หนึ่งอันสำหรับเชนเดิม (Ethereum Classic, ETC) และอีกอันสำหรับเชนที่แยกใหม่ (ETH) ซึ่งแต่ละอันแสดงถึงฉันทามติและค่านิยมของชุมชนที่แตกต่างกัน

เมื่อวันที่ 16 ตุลาคม 2017 Ethereum mainnet เสร็จสิ้นการอัปเกรด Byzantium hard fork ที่ความสูงบล็อก 4370000 ซึ่งเป็นการเปิดเฟสที่สาม [Metropolis] ในการ hard fork ของไบแซนไทน์ ข้อเสนอ EIP-649 เลื่อนการระเบิดความยาก (หรือที่เรียกว่ายุคน้ำแข็ง) ออกไปหนึ่งปี นอกจากนี้ รางวัลการบล็อกยังลดลงจาก 5 ETH เป็น 3 ETH"ระเบิดความยากของ Ethereum" หมายถึงส่วนหนึ่งของกลไกการปรับความยากของอัลกอริธึมการพิสูจน์การทำงานที่ใช้โดย Ethereum ระเบิดความยากเพิ่มมูลค่าให้กับความยากของการขุดที่เพิ่มขึ้นตามความสูงของบล็อกที่เพิ่มขึ้นเท่านั้น และไม่เปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลงของเวลาในการสร้างบล็อก ค่านี้เพิ่มขึ้นทุกๆ 100,000 บล็อกและไม่เคยลดลง ในตอนแรก ความยากที่เพิ่มขึ้นจากระเบิดความยากนั้นน้อยมาก ดังนั้นจึงไม่มีผลกระทบที่ชัดเจนต่อเวลาในการสร้างบล็อก และการเพิ่มขึ้นของความยากในส่วนนี้ก็ช้ามากเช่นกัน แต่การเติบโตนั้นใกล้เคียงกับการเติบโตแบบทวีคูณ ดังนั้น ในช่วงเวลาหนึ่ง มันจะเพิ่มความยากของเครือข่ายอย่างกะทันหัน และความเร็วของการผลิตบล็อกจะลดลงอย่างรวดเร็ว จนกว่าความยากจะถึงจุดที่ไม่สามารถขุดบล็อกใหม่ได้ นี่คือสิ่งที่เราเรียกว่า "ยุคน้ำแข็ง"

ระเบิดความยากถูกรวมเข้ากับเครือข่าย Ethereum ในเดือนกันยายน 2558 เพื่อช่วยให้เครือข่าย Ethereum เปลี่ยนจาก PoW เป็น PoS เมื่อนำกลไก PoS มาใช้แล้ว ในทางทฤษฎี นักขุดยังสามารถเลือกที่จะสนับสนุน PoW chain แบบเก่า ซึ่งจะทำให้ชุมชนแยกและผลิต chain อิสระสองอัน โดยอันหนึ่งดูแลโดย stakers และอีกอันโดย miners รักษา เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้น กลไกความยากในการระเบิดจึงเกิดขึ้น ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพการขุดลดลงเรื่อยๆ และสุดท้าย ให้แน่ใจว่าเครือข่ายทั้งหมดเปลี่ยนไปสู่กลไก PoS เสร็จสิ้นโดยไม่ต้องใช้ฮาร์ดฟอร์ก

• ในวันที่ 16 มกราคม 2019 Ethereum จะได้รับการอัพเกรดแบบ hard fork ของ Constantinople (Constantinople) (ความสูงของบล็อก 7080000) เมื่อวันที่ 16 มกราคม การอัปเกรดล่าช้าเนื่องจากการละเมิดความปลอดภัย เมื่อวันที่ 17 มกราคม บล็อกที่ความสูง 7080000 ถูกขุดออกมา ในวันที่ 1 มีนาคม 2019 ความสูงของบล็อก Ethereum สูงถึง 7,280,000 คอนสแตนติโนเปิลและเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก (คอนสแตนติโนเปิลและเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก) ได้รับการอัปเกรด และการฮาร์ดฟอร์กของ Ethereum ก็ประสบความสำเร็จ ข้อเสนอที่สำคัญสำหรับ Fork นี้คือ EIP-1234 ซึ่งลดรางวัลบล็อกและระงับระเบิดความยาก

• การลดรางวัลบล็อก: รางวัลบล็อกที่นักขุดได้รับลดลงจาก 3 ETH ต่อบล็อกเป็น 2 ETH การเคลื่อนไหวนี้เรียกว่า "Thirdening"

ดีเลย์ระเบิดความยาก: EIP 1234 ได้เลื่อนการเปิดใช้งานระเบิดความยากออกไปอีก 12 เดือน ซึ่งจะมีการลงคะแนนอีกครั้ง

• เมื่อวันที่ 8 ธันวาคม 2019 Ethereum mainnet เสร็จสิ้นการอัปเกรดฮาร์ดฟอร์ก "อิสตันบูล" ที่ความสูงบล็อก 9069000 เนื้อหาการอัปเกรดหลักประกอบด้วย:

• แจกจ่ายการใช้ก๊าซของ opcodes บางส่วนตามค่าใช้จ่ายในการคำนวณและความจำเป็นในการปรับปรุงความต้านทานต่อการปฏิเสธการโจมตีบริการ

• ปรับปรุงประสิทธิภาพของโครงร่าง Layer-2 ตาม SNARK และ STARK

• ทำให้ Ethereum และ Zcash ทำงานร่วมกันได้

เมื่อวันที่ 2 มกราคม 2020 Ethereum เสร็จสิ้นการอัปเกรดฮาร์ดฟอร์ก "Muir Glacier" ที่ความสูงบล็อก 9,200,000 "Muir Glacier" จะมี EIP-2384 เพื่อถ่วงเวลาระเบิดความยาก EIP นี้เสนอให้ชะลอการวางระเบิดความยากออกไปอีก 4 ล้านบล็อก หรือประมาณ 611 วัน

ชื่อเรื่องรอง

2. อีเธอเรียม 2.0

• มีสองเป้าหมายหลักของ ETH2.0:

• หนึ่งคือการปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมและจัดเตรียมโครงสร้างพื้นฐานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับการพัฒนาชั้นแอปพลิเคชัน

ประการที่สองคือการเพิ่มประสิทธิภาพรูปแบบเศรษฐกิจโทเค็น Ethereum ที่ออกใหม่จะขึ้นอยู่กับ ETH ที่จำนำ ทำให้ ETH เป็นทรัพยากรทางเศรษฐกิจที่สำคัญในระบบนิเวศ

Phase 0 

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ตั้งแต่กลไก POW ไปจนถึงกลไก POS Ethereum 2.0 จะดำเนินการในสี่ขั้นตอน

ขอแนะนำ Beacon Chain ในฐานะศูนย์ "สั่งการและควบคุม" สำหรับเครือข่าย Ethereum 2.0 ทั้งหมด ห่วงโซ่บีคอนจะจัดระเบียบตัวตรวจสอบร่วมกันและกำหนดให้กับห่วงโซ่ชิ้นส่วนที่แตกต่างกันเพื่อประมวลผลธุรกรรม หลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่ง ตัวตรวจสอบความถูกต้องทั้งหมดจะถูกสับเปลี่ยนและมอบหมายแบบสุ่มไปยังห่วงโซ่ชิ้นส่วนอื่น

เป้าหมายของระยะเริ่มต้นคือการนำ Beacon Chain มาใช้ แนะนำกลไก PoS และจัดเก็บและจัดการธุรกรรมสำหรับตัวตรวจสอบความถูกต้อง ในระหว่างขั้นตอนนี้ เครือข่าย 1.0 PoW จะทำงานพร้อมกันกับเครือข่ายบีคอน 2.0 เพื่อให้แน่ใจว่าการเปลี่ยนแปลงจะมีความต่อเนื่อง

Phase 1 

เมื่อวันที่ 4 พฤศจิกายน 2020 ETH ได้เปิดเผยที่อยู่สัญญาการฝากเครือข่ายหลัก เมื่อวันที่ 24 พฤศจิกายน มีการตรวจสอบความถูกต้องถึง 16,384 ราย โดยมีเป้าหมายทั้งหมด 524,288 ETH ที่ล็อกไว้ วันที่ 1 ธันวาคม การขุด Pos เริ่มต้นขึ้น และ ณ วันที่ 3 มีนาคม ยอดสะสม ล็อคตำแหน่ง 3,351,554 ETH

Phase 1.5 

มีการวางแผนที่จะเปิดตัวในปี 2564 และเป้าหมายการปรับใช้คือเชนชาร์ด นั่นคือ การออกแบบต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับชาร์ดดิ้งจะเริ่มใช้งาน และผู้เข้าร่วมในกลไกฉันทามติของ PoS ("ตัวตรวจสอบ") เริ่มถูกกำหนดให้กับชาร์ดต่างๆ เพื่อสร้างบล็อกและส่งข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับชาร์ดไปยังบีคอนเชน

Phase 2 

เพิ่มเครื่องมือการดำเนินการลงใน shard chain เพื่อให้ shard มีฟังก์ชันในการดำเนินการธุรกรรม และสามารถใช้สัญญาเช่น Ethereum ในปัจจุบันได้

ชื่อเรื่องรอง

3. EIP-1559EIP-1559 มีเป้าหมายที่จะเปลี่ยนรูปแบบก๊าซที่มีอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะเพิ่ม Gas Limit ของบล็อกปัจจุบันเป็นสองเท่าและอัตราการใช้บล็อกจะผันผวนประมาณ 50% ผ่านการปรับค่าฐาน (Basefee) เมื่ออุปสงค์ในการทำธุรกรรมพุ่งสูงขึ้น ความผันผวนของการใช้งานบล็อกสามารถ (บางส่วน) ดูดซับความผันผวนของค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมได้ ค่าธรรมเนียมฐานทำหน้าที่เป็นภาษีธุรกรรมในกลไกใหม่ และจำเป็นต้องชำระสำหรับทุกธุรกรรม ภาษีการทำธุรกรรมจะไม่ถูกให้รางวัลแก่นักขุด แต่จะถูกเผา และผู้รับผลประโยชน์คือผู้ถือ ETH ทั้งหมดค่าธรรมเนียมฐานคำนวณจากค่าธรรมเนียมฐานและอัตราการใช้งานของบล็อกก่อนหน้า เมื่ออัตราการใช้สูงกว่า 50% ค่าธรรมเนียมพื้นฐานจะเพิ่มขึ้น เมื่ออัตราการใช้น้อยกว่า 50% ค่าธรรมเนียมพื้นฐานจะลดลง ค่าธรรมเนียมพื้นฐานสำหรับแต่ละบล็อกจะไม่เปลี่ยนแปลงมากกว่า 1/8ซอฟต์แวร์กระเป๋าเงินสามารถคาดการณ์ค่าธรรมเนียมพื้นฐานได้อย่างแม่นยำ และความผันผวนค่อนข้างราบรื่น นอกจากค่าธรรมเนียมพื้นฐานแล้ว ผู้ใช้ต้องจ่ายทิป (Tip) เมื่อเริ่มทำธุรกรรม หน้าที่ของทิปคือการชดเชยนักขุดสำหรับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของบล็อกลุงเนื่องจากธุรกรรมที่รวมอยู่ในบล็อก เคล็ดลับคาดว่าจะสร้างมูลค่าคงที่ตามแบบแผน เช่น 1GWei
EIP-1559 เพิ่งเกิดขึ้นV God กล่าวในชุมชนว่า "ความสำคัญที่ยิ่งใหญ่กว่าของ EIP-1559 คือการอนุญาตให้ธุรกรรมแต่ละรายการได้รับการยืนยันภายใน 1-2 ช่วงตึก ถ้าคนงานเหมืองบางคนออกไป จะมีคนใหม่ ถ้าคนงานเหมืองถูกโจมตี 51% ให้โอน ทั้งหมดไปยัง PoS โดยเร็วที่สุด ชาวเหมืองดูเหมือนจะเป็นผู้เสียสละ ในปัจจุบัน รายได้หลักของนักขุดมาจากผู้ใช้บน Ethereum นักขุดเป็นเชื้อรา และจะมีนักขุดหน้าใหม่บน Ethereum เครือข่ายที่เห็นด้วยกับข้อเสนอ EIP-1559”จากมุมมองทั่วโลก ความสำคัญที่สำคัญกว่าของ EIP-1559 คือการกระจายผลประโยชน์ การทำลายค่าธรรมเนียมฐานจะแนะนำกลไกเงินฝืดสำหรับ ETH ทำให้มูลค่าของ ETH สนับสนุนมากขึ้น ในขณะเดียวกัน นี่ก็หมายความว่าความเจริญรุ่งเรืองทางระบบนิเวศน์และการทำธุรกรรมที่ใช้งานอยู่ในห่วงโซ่จะเป็นประโยชน์ต่อผู้ถือโทเค็นทั้งหมด ไม่ใช่แค่ผลประโยชน์เฉพาะตัวของผู้ขุดบางส่วน ส่วนหนึ่งของโครงสร้างรายได้ของนักขุดจะเปลี่ยนไป Hasu และ Georgios Konstantopoulos นักวิจัยด้าน Cryptocurrency วิเคราะห์ว่ามีแหล่งรายได้หลักสามแหล่งสำหรับนักขุด:1. เงินอุดหนุนบล็อก 2 ETH ต่อบล็อกและรางวัลเพิ่มเติมสำหรับบล็อกลุง2. ค่าธรรมเนียมสำหรับผู้ใช้ในการประมูลธุรกรรมของพวกเขาที่จะรวมอยู่ในพื้นที่บล็อก (โดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งสุดท้ายของธุรกรรมเหล่านี้ในบล็อก)3. ยากที่จะหาปริมาณ แต่นักขุดที่มีค่ามากสามารถสกัดมูลค่า (เรียกว่า MEV หมายถึงนักขุด (หรือเครื่องตรวจสอบ เครื่องคัดแยก ฯลฯ) ผ่านความสามารถในการรวม แยก หรือจัดลำดับธุรกรรมใหม่โดยพลการในบล็อกที่สร้าง กำไร) นักขุดส่วนใหญ่ในปัจจุบัน "จ้าง" รายได้นี้ให้กับ frontrunner และ bot arbitrage ซึ่งเสนอราคากันเองใน mempool สำหรับโอกาสในการสร้างรายได้เหล่านี้ (หมายเหตุ: ยังนำไปสู่ค่าธรรมเนียมเครือข่ายที่สูงขึ้น ซึ่งจะเป็นการเพิ่มรายได้ของผู้ขุด)EIP-1559 จะส่งผลกระทบต่อส่วนที่สองของแหล่งรายได้ของคนงานเหมือง นั่นคือ รายได้จากก๊าซ แต่ทั้งรายได้จากก๊าซและ MEV มาจากผู้ใช้และพึ่งพาระบบนิเวศของนักพัฒนา Ethereum ที่แข็งแกร่ง หากไม่มีนักพัฒนา หากไม่มีแอปพลิเคชันที่ยอดเยี่ยมเช่น Uniswap และ Compound เป็นไปไม่ได้ที่นักขุดจะได้รับรายได้ก๊าซจำนวนมากอย่างไรก็ตาม หากนักขุดเลือกที่จะเผชิญหน้ากับชุมชนนักพัฒนาและเริ่มต้นใหม่ ไม่เพียงแต่จะเป็นการยากที่จะปลูกฝังระบบนิเวศของแอปพลิเคชันที่ใช้งานอยู่และกลุ่มผู้ใช้ในระยะสั้น แต่ยังเป็นการยากที่มูลค่าของโทเค็นใหม่จะได้รับการยอมรับในตลาด .ในบทความ Hasu ได้วิเคราะห์ห้าเส้นทางที่นักขุดสามารถเลือกได้โดยละเอียด นอกจากนี้ พวกเขายังเชื่อว่าความพยายามทั้งหมดที่จะคัดค้านข้อเสนอ EIP-1559 (รวมถึงวิธีการ fork ต่างๆ) จะส่งผลเสียต่อนักขุด ดังนั้น กลยุทธ์ที่ดีที่สุดสำหรับนักขุด รองรับการปรับใช้ EIP-1559 และคุณสามารถอ่านได้หากคุณสนใจ