徐坤：詳解以太坊的發展脈絡

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Odaily资深作者

2021-03-07 14:15 (UTC+8)

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從全局來看，EIP-1559更重要的意義是利益分配。

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從全局來看，EIP-1559更重要的意義是利益分配。

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去年12月，ETH2.0信標鏈已經順利起航，EIP-1559也於前日被正式納入今年7月的倫敦硬分叉中。 POW向POS的轉型以及gas費模式的改變，從全局來看，ETH的利益分配將更多的傾向於持幣人，而從局部來看，礦工的收入結構將發生變化，關於以太坊是否會走向分裂，行業中有不同的聲音。鑑古知今，我重新梳理了以太坊的發展脈絡，也是一份學習筆記，分享給大家。

二級標題

一、以太坊的誕生與1.0階段

2013年12月31日，以太坊創始人Vitalik Buterin 發布了以太坊初版白皮書，啟動了項目。

2014年4月，Gavin Wood發表了以太坊黃皮書，將以太坊虛擬機（EVM）等重要技術規格化。

2014年7月24日起，以太坊進行了為期42 天的以太幣預售，募集到31,591個比特幣，當時價值18,439,086 美元。
2015年7月30日，以太坊開始【Frontier（前沿）】階段，開發者開始在以太坊上編寫智能合約和去中心化應用以部署在以太坊實時網絡上。
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。
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。

Gas：在Frontier 發布後的初期，每個區塊的Gas 上限被硬編碼為5000gas。說白了，這就意味著網絡上不會有什麼大動作。這樣就留出了一段緩衝期，以便礦工開始在以太坊上工作，並讓早期用戶安裝客戶端。幾天后，該Gas 上限自動解除，網絡可以按照計劃開始處理交易和智能合約。

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。
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。
2016年3月14日，以太坊發布第二階段【Homestead（家園）】，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。

2016年7月20日，以太坊成功實施硬分叉，形成了兩條鏈，一條為原鏈（以太坊經典，ETC），一條為新的分叉鏈（ETH），各自代表不同的社區共識以及價值觀。

2017年10月16日，以太坊主網在區塊高度4370000處完成Byzantium拜占庭硬分叉升級，標誌著第三階段【Metropolis（大都會）】開啟。在拜占庭硬分叉中，EIP-649提案將難度炸彈（也稱冰河世紀）推遲一年，此外，區塊獎勵也從5 ETH 降至3 ETH。

“以太坊難度炸彈” 指的是以太坊所用的工作量證明算法難度調整機制中的一部分。而難度炸彈則為挖礦難度加入了一個只隨區塊高度增加而增加、不隨出塊時間改變而改變的值。該值每10 萬個區塊增加一次，永不下降。一開始難度炸彈增加的難度量很小，因此對出塊時間沒有明顯影響；而且這部分難度量的上升也很緩慢，但它的增長接近指數型增長。所以到了一定時機，它會使網絡難度突然增加，出塊速度驟減，直到難度達到不可能挖出新的區塊為止。這就是我們所謂的“冰河期（Ice Age）”。
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。

2019年1月16日，以太坊將進行Constantinople（君士坦丁堡）的硬分叉升級（區塊高度7080000）。 1月16日，因安全漏洞推遲升級。 1月17日,高度位於7080000的區塊已被挖出。 2019年3月1日，以太坊區塊高度達到7280000，君士坦丁堡及聖彼得堡（Constantinople & St. Petersburg）升級啟動，以太坊硬分叉成功。此次分叉的一個重要提案為EIP-1234，減少區塊獎勵以及暫緩難度炸彈。

區塊獎勵減少：礦工得到的出塊獎勵從每區塊3 ETH 降至2 ETH。這一舉措被稱為“1/3 獎勵削減（Thirdening）”。
難度炸彈暫緩：EIP 1234 將難度炸彈的激活再次推遲了十二個月，屆時將再一次進行投票。
2019年12月8日，以太坊主網在區塊高度9069000處完成”伊斯坦布爾“硬分叉升級。主要升級內容包括：
根據計算開銷以及提升拒絕服務攻擊抗性的需要重新分配一些操作碼的Gas 耗用量；

二級標題

二、以太坊2.0

二級標題
二、以太坊2.0

ETH2.0的主要目標有兩個：

Phase 0

一是提升整體性能，為應用層的發展提供更強大的基礎設施；

二是優化代幣經濟模型，新增發的以太坊將依賴於質押的ETH，使ETH成為生態中的重要經濟資源。

具體而言，從POW機制轉向POS機制，以太坊2.0將會分4個階段進行。

Phase 1

引入信標鏈，將其作為整個以太坊2.0 網絡的“命令和控制” 中心。信標鏈會將驗證者組織到一起，並將他們分配到不同的分片鏈上處理交易；一段時間之後，所有驗證者都會被重新“洗牌” 並隨機分配到另一條分片鏈上。

Phase 1.5

初期階段的目標是實施信標鏈，引入PoS機制，並存儲和管理驗證者的交易。在這一階段，1.0的PoW網絡將與2.0的信標鏈同時運行，以確保過渡的連續性。

Phase 2

二級標題

三、EIP-1559

二級標題

三、EIP-1559

基礎費根據上一區塊的基礎費和利用率計算。當利用率高於50%，基礎費升高；當利用率低於50%，基礎費降低。每個塊的基礎費改變不超過1/8。

EIP-1559在近期引起了

基礎費能夠被錢包軟件準確預測，並且它的波動也比較平滑。用戶發起交易除了需要支付基礎費，還需要支付一筆小費（Tip）。小費的作用是補償礦工因把交易納入區塊所增加的叔塊風險。預計小費會形成約定俗成的固定值，例如1GWei。

EIP-1559在近期引起了

V神在社區裡表示，“EIP-1559更大的意義是讓每個交易可以在1-2個區塊之內被確認，如果一些礦工走了，還有新的再來，如果被礦工進行51 %攻擊，那就盡快全部轉移到PoS上。礦工似乎的確是被犧牲的一方，礦工們目前主要的收入都來源於以太坊上的用戶，流失了用戶也就流失了收益，而對於用戶而言礦工卻是可替代的，同意EIP-1559提案的以太坊網絡上還會有新的礦工。”

從全局來看，EIP-1559更重要的意義是利益分配。基礎費銷毀將為ETH引入通縮機制，使ETH的價值更有支撐。同時，這也意味著鏈上生態的繁榮、活躍的交易將會使所有持幣人受益，而不只是由礦工獨享收益。

從局部來看，礦工的收入結構中的一部分會發生變化。加密貨幣研究員Hasu和Georgios Konstantopoulos分析認為，礦工的收入來源主要有三部分：

1、每區塊2 ETH的區塊補貼，以及對叔塊的額外獎勵；

2、用戶為其交易納入區塊空間而進行競價的費用（不管這些交易在區塊中的最終位置如何）；

3、難以量化，但價值極高的礦工可提取價值（簡稱MEV，是指礦工（或驗證者、排序器等）通過在其生產的區塊內任意包含、排除或重排序交易等能力所獲得利潤的一種度量），目前大多數礦工將這部分收入“外包”給搶跑和套利機器人，後者在mempool中相互競價以爭奪這些收入機會（注：同時也導致網絡費用升高，從而提高礦工收入）。

EIP-1559將會影響礦工收入來源中的第2部分，也就是gas收入，但無論gas收入還是MEV，都是來自於用戶，都是依賴於強大的以太坊開發者生態，如果沒有開發者、沒有如Uniswap、Compound這樣優秀的應用，礦工不可能獲得如此可觀的gas收入。

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