從歷次升級看以太坊的足跡

編者按：本文來自以太坊愛好者（ID：Ethfans）編者按：本文來自

以太坊愛好者（ID：Ethfans）

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縱觀全局，區塊鏈技術出現的時間並不久。儘管有關區塊鏈的基本概念（密碼學、去中心化、點對點網絡和交易）已經被研究了數十年，但直到2008 年比特幣誕生之後，人們才相信這些概念確實可以組合到一起、創造出可用的產品。尤其是以太坊，直到2015 年才以一種公開的、可用的面貌出現在人們的視野中。儘管預期的發展時間線和具體細節有所變化，以太坊仍堅持按照計劃推進，不斷升級協議，以確保提高其可用性、安全性、功能性以及去中心化程度。

隨著今年2 月君士坦丁堡升級的完成，以太坊也就踩在了Serenity（也被稱為以太坊2.0）階段的門檻上，只待再經過一系列硬分叉和階段性升級（包括“以太坊1.x”）便可實現。然而，為了更好地理解以太坊2.0 的目標，我們先要回望一下當初是從何處啟航。這裡提供了一份以太坊大事記，回顧了以太坊歷史上重要的計劃內（外）硬分叉和升級，為下一階段的發展做準備。

二級標題

Olympic | 2015 年5 月9 日

• 二級標題

• 以太坊區塊鏈於2015 年7 月正式公開上線。而在這之前的臨門一腳是Olympic——第9 個也是最後一個開放的測試網，用以進行概念驗證（PoC），讓開發者預先探索以太坊區塊鏈發布後的運行情況。 Vitalik 宣布將發放共計25000 枚ETH 來獎勵對網絡進行壓力測試的開發者們。測試要求很明確：嘗試讓網絡超負荷，並“瘋狂破壞網絡狀態”，從而了解協議將如何處理流量過高的情況。開發者需要對四個方面進行測試：交易活動、虛擬機運行、挖礦機制以及一般懲罰機制。

• 二級標題

• 經過幾個月的壓力測試後，以太坊網絡已經做好了進正式主網發布的準備。 7 月20 日，以太坊的創世塊被挖出，社區開始逐漸擴大。在Frontier 發布前幾個月，Vinay Gupta 發表了一份說明，闡述了以太坊的發布過程。慷慨激昂的陳詞中不乏對以太坊潛在用戶的警示，Gupta 表示Frontier 是“最原始形態” 的以太坊，開發者們應當謹慎行事。就在Frontier 發布的前幾天， Stephen Taul 也像Gupta 一樣對開發者發出了提醒：“與美國拓荒潮期間那些勇敢的開拓者們一樣，以太坊社區的參與者將發現巨大的機會，同時也將面臨許多挑戰。”

區塊獎勵：當礦工們在以太坊區塊鏈上成功挖到一個區塊時，他們將收到以ETH 發放的獎勵。在Frontier 階段，礦工的區塊獎勵是每區塊5 ETH。

二級標題

Canary 合約：Canary 合約被納入了Frontier ，用以告知用戶哪些鏈已遭受或易遭受攻擊。 Canary 合約被會賦予0 或1 的值。如果合約被賦值1，客戶端就能識別出這是一條出錯的鏈，並在挖礦時避開這條無效鏈。本質上來說，Canary 合約的這些功能使得以太坊核心開發團隊在網絡出現問題時能夠停止操作或交易。在以太坊早期階段，Canary 合約是一個極度中心化卻又不可或缺的保護機制。

二級標題

可用性：所有開發者的操作均通過命令行來執行，因為沒有圖形用戶界面。整個網絡是可用的，但用戶界面非常粗糙，只有熟悉以太坊並具備操作經驗的人才有能力使用。

二級標題

Homestead | 2016 年3 月14 日

Homestead 升級是以太坊網絡的第一個硬分叉計劃，於2016 年3 月14 日在第1,150,000 個區塊上開始實施。總的來說，Homestead 升級主要包括對以太坊的三大重要改進措施。首先，它移除了Canary 合約，去除了網絡中的中心化部分。其次，它在以太坊的合約編程語言Solidity 中引入了新代碼。最後，它引入了Mist 錢包，讓用戶能持有/交易ETH 並編寫/部署智能合約。

EIP-7

Homestead 升級是最早實施的以太坊改進提案（EIP）之一。 EIP 指的是向社區提出的建議，一旦它們得到認可，就會被納入網絡升級中。 Homestead 升級包含三種EIP：

EIP-2：Homestead 核心升級

EIP 2.2：“所有s 值大於secp256k1n/2 的交易簽名被視為無效。ECDSA 恢復預編譯合約保持不變並接受較高的s 值；在有合約需要恢復舊的比特幣簽名之類的情況下，這一功能就派上用場了。” [來源]

EIP 2.3：明確規定了，如果一個合約沒有收到足夠的Gas 來完成整個操作過程，合約創建將會“失敗”，而非創建一個空白合約，使得交易可能的輸出結果由原來的[成功]、 [失敗] 或[空] 變為[成功] 或[失敗]。

EIP-8：面向未來的升級

EIP-8 是一項著眼於未來的網絡升級計劃改進提案。這一改進確保以太坊網絡上所有的客戶端軟件都能適應未來的網絡協議升級。

二級標題

EIP 100

DAO 分叉| 2016 年7 月20 日

EIP 658

二級標題

EIP 649

除了計劃內的以太坊升級和硬分叉之外，還有一次計劃外的DAO 事件值得被銘記。在2016 年，一個名為The DAO 的去中心化自治組織通過代幣發售籌集了1.5 億美元資金。在6 月，The DAO 被黑客攻擊，有價值5000 萬美元的ETH 被一位不知名的黑客劫走。以太坊社區的大多數參與者決定實行硬分叉，恢復錢包中被盜的ETH 並修補漏洞。然而，硬分叉沒有得到社區內所有參與者的一致認可，還有部分參與者繼續在那條原始鏈上挖礦並交易。未恢復被盜ETH 的原始鏈被稱為以太經典（ETC），久而久之，其安全性逐漸降低，挖礦難度也在下降。社區的大部分參與者以及核心開發者則繼續在分叉鏈上工作——被竊的ETH 回到了它們原本的持有者手中——這就是我們現在熟知的以太坊區塊鏈。

大都會：拜占庭分叉| 2017 年10 月16 日

調整區塊難度評估公式，將叔塊納入參考範圍。新的公式使得火幣增發率變得更加穩定，並確保無法通過操縱叔塊來強制提高發行率。

二級標題

“難度炸彈”是這樣一種機制：一旦被激活，每新挖出一個區塊所需的成本（即難度）都會提高，直到難度達到不可能挖出新的區塊為止。一旦達到這個難度，以太坊網絡將“凍結”。難度炸彈最初於2015 年9 月被納入以太坊網絡，旨在幫助以太坊網絡從PoW 轉型為PoS。一旦實行了PoS 機制，礦工們從理論上來說依然可以選擇支持舊的PoW 鏈，這就會導致社區分裂並產生兩條獨立的鏈——一條由權益所有者（staker）維護，另一條由礦工維護。為了防止這種情況發生，難度炸彈機制應運而生，它會讓挖礦效率變得越來越低，最終確保整個網絡完成向PoS 機制的過渡，而不會出現硬分叉的情況。在該提案中，難度炸彈（也稱冰河世紀）將推遲一年，此外區塊獎勵從5 ETH 降至3 ETH。

二級標題

其餘拜占庭分叉EIP 的具體內容（140、196、197、198、211、214）可以在這裡找到。

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EIP 1014：CREATE2

大都會：君士坦丁堡| 2019 年2 月28 日

EIP 1283：SSTORE

大都會升級的第二階段君士坦丁堡（Constantinople）原定於2019 年1 月中旬在第708 萬個區塊高度上線。 1 月15 日，一家名為ChainSecurity 的獨立安全審計公司發布了一份報告，指出五個主要的系統升級中有一個會讓攻擊者有竊取資金的機會。針對該報告提出的問題，以太坊核心開發者和社區的其他成員投票決定暫緩升級，直到該安全問題得到解決。在1 月末，核心開發者們宣布將於第728 萬個區塊高度上激活升級。 2 月28 日，第728 萬個區塊高度上執行了君士坦丁堡硬分叉。以太坊網絡目前正處於君士坦丁堡階段。

EIP 145：按位移動指令

按位移動指令被添加至以太坊虛擬機（EVM）。這些指令讓二進制信息中的比特可以以動到左邊和右邊。這一改進意味著智能合約的按位移動操作將便宜10 倍。

EIP 1052：智能合約驗證

智能合約能夠通過檢查另一個智能合約的哈希值來驗證其本身。在君士坦丁堡分叉之前，智能合約必須提取另一個合約的完整代碼才能進行驗證，這種驗證方式將耗費大量的時間和資源。

狀態通道變得更容易實現。狀態通道是一種基於鏈下交易的以太坊擴容方案。

EIP 1234：區塊獎勵以及暫緩難度炸彈

區塊獎勵減少

二級標題