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一文速览ETH的最新进展:合并、上海升级、数据分片

时间线→ 进行中

让大家第一来谈谈大家在ETH范围中的命名。虽然从这个方面开始好像有的奇怪,但要知晓的是,ETH的命名框架是由其进步路线图来决定的。下面是近期时尚的术语变化的两个例子,与这种命名变化背后是什么原因。

通往合并的道路

为「合并」奠定基础的第一个重大事件是今年早些时候为期一个月的 Rayonism 黑客马拉松活动。这项工作模拟了合并之后ETH区块链的样子,与共识/实行推广客户端将怎么样彼此通信。

近期,大家进行了 Amphora 互操作性工作坊,这个为期一周的活动继续在 Rayonism 成功的基础上进行构建,并添加了从 PoW 过渡到 PoS 的重要时刻。10个推广客户端团队做出来贡献,且截至该周周末,一个对这场从 Pow 向 PoS 过渡进行建模的开发者测试网已经成功运行了!

假如你想要知道更多关于这场活动的信息,可以查询 Tim Beiko 的这篇文章《Amphora: A Major Merge Milestone》:

https://blog.ethereum.org/2021/10/15/amphora-merge-milestone/

从这次活动中获得的经验已经纳入到了最新版本的合并规范“Kintsugi”中。与此同时,还有一个称为 Pithos 的长期开发测试网。这样的情况将在 2021 年 Q4 至 2022 年 Q1 期间重启多次,从而用更新的规范来重新测试从 PoW 过渡到 PoS 的时刻。一旦这种过渡变得相当稳定,就可以对 Goerli 等现有些测试网进行升级以匹配合并规范。

有兴趣的社区成员可以关注这个“The Merge Mainnet Readiness Checklist”,上面对剩余没有完成事情进行了全方位概述:

https://github.com/ethereum/pm/blob/master/Merge/mainnet-readiness.md

时间线→ 5-8 个月

既然大家已经讨论了命名的变更,让大家讨论下一个让人兴奋的ETH特质:合并。合并指的是ETH共识机制马上从工作量证明 转变为权益证明 。

这是ETH和更广泛的加密范围最受期待的协议变更之一。在区块链行业存在的大多数时间里,有关 PoW 及其对能源消耗的负面怎么看一直主导着大众媒体。ETH将成为有史以来转变其共识机制的最大协议,并有望改变这种叙事。

时间线→ 进行中

在上述工作正在被规范、达成和测试的同时,还有其他并行的研究工作正在推进ETH向前进步。

04. ETH研究

01. 命名已经改变

编辑:南风

ETH是一个正在经历重大变化的协议。从中期来看,大家正在推进ETH协议的升级,从而使其可以得以扩展并满足不断增长的全球需要,同时也改变ETH互联网的安全性和去中心化。这是一条漫长而曲折的道路,但ETH「集市」中的研究者和开发者们比以往任何时候都愈加活跃。

在阅读下文之前,请记住本文并非一个“官方”的路线图,只不过对ETH近况的有限且主观的怎么看。

“特质”,而非“阶段”

大家摒弃的另一个术语是“阶段”。在过去,这是指一个特定的协议变更,譬如“阶段0是指信标链”。

去年晚些时候,大家开始了非正式地、渐进地将“阶段”重构为“特质”。第一,用具体的“特质”来命名会愈加灵活:当协议的设计更新或者范围扩大/缩小时,相比于直接用该特质提案的名字来命名,用“阶段X”的简写要更难以传达这部分变更。

第二,“阶段”一词暗示了顺序性:“阶段X”之后需要是“阶段X+1”。这种命名方法行不通的一个非常不错的例子就是,目前正在进行中的「合并」 的优先级要高于「数据分片」。

偏向于用具体的“特质”来命名意味着这部分命名可以在需要时比较容易重新排序,并更了解地传达它们的最后影响。

认知的灵活性

更抽象地说,我倾向于觉得上述两种变化都是基于认知的灵活性。换句话说,这是常识形成的一种灵活形式,让大家的社区更好地理解ETH「集市」中诞生出的非结构化创造力。

大家之所以可以依据路线图来做源于适应的决策,是由于大家不拘泥于阶段或顺序。承认并内化大家没完整的路线图是一种谦卑。这是ETH哲学的要紧组成部分,我非常高兴看到它扎根于此。

更广泛的ETH社区可能需要一段时间来适应新的命名规范,但大家会适应的!提前感谢你帮大家完成这一要紧的努力 :)

02. 合并

合并给协议带来有哪些好处

合并包含了对ETH协议的很多重大改进:

当合并完成时,ETH区块链将变得愈加安全。区块将在某个时间点之后被“最后敲定”,同时将对重组区块链的验证者引入了罚没机制,也即抑制验证者对区块或者内部买卖进行重组。

第二,PoS 消除去与 PoW 有关的很多能源消耗和硬件浪费。研究者们预计ETH的能耗将在合并之后降低高达 99.95%。常规消费级硬件将取代现在运行ETH共识的 ASICs 和 GPUs 硬件。这两大影响将为ETH来带愈加节能、愈加多样化、地理上愈加分散和抗脆弱的共识参与者。

第三,ETH PoS 将为达成分片 搭建平台,这也是一场重大的协议变化,将把ETH区块链分成的很多并行运行的分片链。通过为数据可用性和结算增加可用的区块空间,分片将为 L2 扩容工作带来额外好处。

最后,合并将会降低 以太币 的年增发率,从目前的净 3.5% 到大约净 0%。

数据分片

当ETH转换为 PoS 之后,分片 可能是ETH将会发生的非常重要的变化。应该注意的是,目前的有关提案关注的是数据分片,而不是分片实行。数据分片将为 L2s 互联网提供更多可用于存储数据的区块空间,但这部分分片还不支持像目前ETH主网上大家所熟知的当地用户买卖实行功能。现在,Rollups 互联网用ETH主网来进行此类结算操作。对于这类的分片的基础研究并不复杂,这意味着数据分片将可以更快地在主网上线并为 L2s 互联网带来好处!

上图:原始示意图来自Hsiao-wei Wang,由 Quantstamp设计

这种优先考虑数据可用性,符合了在过去 18 个月里可扩展性研究和 dApps 范围的动态进展。Vitalik 在 2021 年 10 月发表的《以 Rollup 为中心的ETH路线图》贴文非常不错地讲解了这一可能的将来。这是ETH社区认知的灵活性的一个非常不错例子!

在将来某个时候,ETH社区可能会决定增加分片实行功能。但这仍然是一个有待研究的问题。

03. 上海升级

… 还有更多

我还要更多内容可以写的,譬如 EVM 的改进和增强共识机制的办法,但我将把这部分内容留着下一篇文章中讲述。

假如你对研究上述这部分要紧的问题有兴趣,请在twitter上直接发信息给我 来邀请你加入ETH R&D Discord 聊天频道。或者你可以前往 EthResearch 平台进行深入知道:

时间线→ 10-12 个月

合并之后的ETH的一个有趣的地方就是,虽然新旧两条链已经合并了,但推广客户端仍然是相互独立的:包括它们是怎么样构造的,与致力于这部分推广客户端的团队也是独立的。对于验证者来讲,这意味着有很多的选择性:每一个实行推广客户端都可以与每一个共识推广客户端结合在一块,反之亦然。出于好玩,我罗列了这部分推广客户端组合之后可能用的新名字:

twitter出处:https://twitter.com/trent_vanepps/status/1445008969756467203?s=20

假如需要,独立的实行层和共识层还允许进行非耦合的升级过程。这非常不错地符合了ETH的“对关注点进行离别” 的哲学。换句话说,相比于“单片式区块链”,此时的ETH对于一些更小的变更将更容易管理。

然而,上海升级将会以耦合的方法同时对共识层和实行层进行升级,从而使验证者的取款成为可能,也即允许验证者将他们的 以太币 从共识层取款至实行层,从而将二者愈加紧密地绑定在一块。当 以太币 从信标链 撤回至实行层时,以太币 就能像大家在目前的ETH链上一样用了:可以将 以太币 作为价值存储,或者用于支付 NFTs,或者支付买卖费等等。目前还有一些针对实行层的其他的提案正在被考虑是不是纳入上海升级中,但这部分提案尚未正式被同意。

在合并事实上线之前,大家将没办法知道这一可同意范围。

实行 &amh3; 共识

无论出于何种目的,“Eth1”和“Eth3”这两个术语已经不再用于ETH的核心开发中,可参见 Tim Beiko 写作的《Great Renaming》文档:

https://notes.ethereum.org/@timbeiko/great-renaming

这两个旧的命名方法表达了两个含义,即“Eth1在前,Eth3在后”和“Eth3诞生之后,Eth1就不复存在”。自 2021 年 10 月开始,ETH核心研究者 Danny Ryan 就指出了这个问题。尽管 PoS 信标链自 2021 年 12 月初启动以来一直与目前的 PoW ETH主网并行运行,但用 Eth1 和 Eth3 这两个术语会暗示目前的 PoW ETH在某种程度上已经消失了。事实上,目前ETH主网上的链状况将会在合并发生之后无缝地与信标链结合。

不会有任何数据会被丢失,无需进行任何迁移。

大家已经转向用“实行” 和“共识”,而不再用“Eth1”和“Eth3”这两个术语。我推荐你阅读 Dany Ryan 的这篇深入讲解的文章:

https://blog.ethereum.org/2021/01/20/the-state-of-eth3-january-2021/

简而言之,“实行”指的是用户层的所有东西,包括应用程序、竞价推广账户余额、代币等,这也可以被叫做“状况”。“共识”就是指将所有这部分东西绑在一块的 PoS 共识机制,包括事务 的最后性 、分叉选择规则、验证者和勉励机制。

在合并之后的环境中,实行层和共识层将一块共存。

htth3s://ethresear.ch/TOP

撰文:Trent Van Epps,ETH基金会成员

状况到期 &amh3; 弱无状况性

这一范围的研究将改革ETH协议处置状况 的方法。状况是指所有些用户记录,包括合约、代币、NFTs 和地址。在目前的ETH中,用户每次买卖都会产生一笔一次性的本钱,从而使该笔买卖记录无限时地保存在ETH状况中。从长远来看,这是不可持续的。

在过去几年中,一些有着不同权衡的提案已经被探索,包括诸如状况租金 和 ReGenesis 等。

其中一个主要的提案被叫做“Weak Statelessness”,该提案将变更ETH节点存储和处置状况的方法:具体来讲,只有区块建议者 将被需要存储状况,而所有其他节点都不需要存储状况即可验证区块。以下是这种方法将对不同参与者产生的影响:

用户:可以丢弃状况,但在提交买卖时还需要提交一个“见证”。见证是指随买卖一块发送的、用于证实买卖有效性的证明 ;

非验证者的节点:可以丢弃状况;

验证者/区块建议者:假如依靠于第三方来生产区块,则可以丢弃状况;

区块生产者:仍然需要存储所有状况。负责用用户提交的见证 来生产出包含有效状况变更的区块。

另一项提案成为“State Expiry”。依据此提案,假如状况在一段规定时间内没被访问,那样该状况可以变为非活跃状况,或者从活跃状况变为“过期”。这可能是处于冷存储状况的 以太币,或者某个社区离开之后废弃的 ERC20s 代币等等。假如某个用户想要重新激活其状况,那样该用户发送的任何买卖都需要附上一个见证 。对ETH活跃状况的大小进行限制的一大好处就是,节点在同步互联网和继续维护时将变得更容易。

这两个定义都正在被积极研究、进行基准测试并通过定义证明 进行达成。想要更深入地知道现在的进展,可参考:

Guillame Ballet 收拾的附有链接的摘要:

https://notes.ethereum.org/@gballet/Sy-a6T5St

EthR&R Discord Guidebook 上的这部分链接:

https://github.com/tvanepps/以太坊DiscordGuidebook#statelessness--state-expiry

此文出于传递更多信息之目的,并不意味着同意其看法或证实其描述。本网站所提供的信息,只供参考之用。

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