“君士坦丁堡”硬分叉离以太坊2.0还有多远？

在 12 月 7 日举行的以太坊核心开发者大会上，以太坊核心开发者最终决定在 2019 年 1 月中旬左右的以太坊主链高度 7,080,000 处启动硬分叉，期待已久的以太坊 2.0 终于来了。

抱歉，我们必须等待以太坊 2.0。

要谈以太坊 2.0，你需要知道以太坊 2.0 是什么。 据火星财经（ID：hxcj24h）了解，在以太坊社区发展文档中，以太坊2.0被称为A Sharded PoS Ethereum 2.0。 这个名字中有两个主要的形容词，“Sharded”和“PoS”。 Sharded 是以太坊的分片技术。 PoS 显然是指 PoS 共识机制，也就是说以太坊 2.0 的定义包括了这两个更新的以太坊网络。 不幸的是，主链高度激活的硬件是 7,080,000 分叉，不包括这两个升级。

延迟硬分叉：君士坦丁堡

预计2019年1月中旬启动的以太坊硬分叉，实际上是10月份在以太坊测试网Ropsten上进行的君士坦丁堡升级，但测试网Ropsten因共识问题无法使用。 根据测试网Ropsten的链上数据，自10月13日区块高度为4,230,000以来，测试网进行了君士坦丁堡升级，或者说是部分升级，区块奖励从3 ETH减少到2 ETH。 火星财经（ID：hxcj24h）推测以太坊几年减产一次，以太坊核心开发者决定在主网7,080,000高度启动硬分叉，表明君士坦丁堡硬分叉已成功部署至测试网Ropsten，测试已通过完全的。

君士坦丁堡硬分叉是以太坊“大都会”阶段计划的三个硬分叉中的第二个。 第一个硬分叉称为拜占庭硬分叉，于2017年10月实施。3月16日区块4,370,000。拜占庭硬分叉部署了zk-Snarks，推迟了难度炸弹，将区块奖励从5 ETH调整为3 ETH（EIP- 649)，共更新 8 次。 “大都市”阶段只是以太坊发展路线四部曲中的第三个阶段，而在此之后，将迎来以太坊最重要的里程碑：“宁静”（Serenity）阶段。

火星财经（ID：hxcj24h）获悉，原定于10月启动的君士坦丁堡硬分叉包括EIP-145、EIP-1052、EIP-1283、EIP-1014和EIP-1234等5项更新提案，其目的是为了提高以太坊的运行效率，移除/推迟难度炸弹。

其中EIP-1234提出将拜占庭硬分叉后的区块奖励从3个ETH降低到2个ETH，而此次升级是君士坦丁堡更新项目中最受关注和争议的。 8月31日，以太坊区块奖励调整投票结束，投票总数为170票，151,170.1 ETH票数。 但最终，129票（75.9%）投给了“延迟难度炸弹，将区块奖励降低至1 ETH”，31票（18.2%）投给了“将区块奖励降低至2 ETH”，而只有7票(4.1%) 投票赞成“将区块奖励保持在 3 ETH”，3 票 (1.8%) 投票赞成“将区块奖励提高到 5 ETH”。 最终以太坊几年减产一次，以太坊开发者决定将区块奖励减少到 2 ETH，即提案 EIP-1234 将成为君士坦丁堡的一部分。

以太坊不像比特币那样限制ETH的最大供应量，这也导致了ETH的严重通货膨胀，矿工和大户持有的ETH价值逐渐被稀释贬值。 自 2017 年拜占庭硬分叉以来，以太坊开发者不断将区块奖励从 5 ETH 降低到 3 ETH，然后从 3 ETH 继续减少。 从上面提到的投票数据来看，有很多积极分子试图将区块奖励降低到 1 ETH。

虽然在以太坊白皮书中已经解释了其货币经济体系的通货膨胀率，表示随着时间的推移以太坊的通货膨胀率将趋近于0，但显然ETH的产出比开发者预期的要快，以至于必须加快人为干预，以达到迅速降低通货膨胀的目的。 因此，从经济的角度来看，ETH的减产无疑是对其持有者的利好。

不过，社区内也有不少反对的声音，认为目前数字货币市场雪崩，ETH大幅折让（自最高点1400美元以来跌幅超过90%） . 大熊市减产并不会带来ETH价值的稳定上涨。 ，相反，增加的ETH价值将无法弥补损失的1个ETH，以太坊挖矿无利可图，加速矿工离场。

火星财经（ID：hxcj24h）认为，在当前的市场环境下，减产确实有很大可能带来负面影响。 以目前ETH的市场价格，上个月停产后剩下的以太坊矿工勉强可以收支平衡。 如果他们此时直接减产33%，剔除君士坦丁堡硬分叉ETH需要上涨50%来弥补矿工减产的损失。 如果减产后的ETH不能在当前熊市环境下大幅上涨，大量矿工将不得不关停卖铁。

事实上，以太坊减产的既定目的是为了促进从PoW向PoS的转变，所以其减产带来的收益更大程度上是ETH远期价值的升值，确实不是减产的好时机此时部署。

以太坊分片技术：Casper & Sharding

2014年，以太坊基金会的Vlad Zamfirt开始主导Casper扩容方案的开发； 2017年10月25日，Vitalik发表论文介绍PoW/PoS混合机制的Casper the Friendly Finality Gadget（Casper FFG）； 11 月 1 日，Vlad Zamfir 发布了完整 PoS 机制的 Casper CBC 草案； 2018年6月16日，由于长期的Casper和Sharding项目之间存在重复工作，以太坊开发团队为了专注于纯PoS Casper机制的开发，决定整合Casper和Sharding分片技术, Capser FFG 项目被终止。

据火星财经（ID：hxcj24h）报道，Sharding分片技术于2018年4月由Vitalik发布，并作为与Casper共识同等重要的项目进行推广。 分片技术简单来说就是将现有的以太坊网络节点分成多个组，每个组都可以独立于其他组在链上打包确认交易，类似于中央处理器的多线程能力，增加了可能以太坊网络同时处理多笔交易，达到链上扩容的目的。

分片技术原理听起来简单，但实际上这项技术非常复杂，需要解决很多问题才能在以太坊上实现。 因为分片实际上牺牲了以太坊网络的一部分去中心化，开发者不得不考虑如何提高分片的随机节点分布，如何防止单个分片内的双花攻击等威胁，防止多个分片的出现。分片之间的事务冲突等问题。

信标链与分片数据链（来源：Darren Langley）

根据高级工程师Darren Langley更详细的解释，每个分片都是一个独立的PoS区块链，拥有独立的交易记录、账户余额、智能合约等，作为区块链的额外交易通道，让交易可以并行处理，这些 PoS 链被称为“分片链”或“分片数据链”。 每条分片数据链都连接到作为上层协调者的“Beacon Chain”信标链，并在信标链的协调下运行。 这就涉及到以太坊的一个新设计，Beacon Chain。

以太坊 PoS：信标链

Casper 和 Sharding 技术融合之后，以太坊代码库中出现了一个新的设计，即 Beacon Chain。 信标链是一个独立于当前主网的纯PoS共识区块链。 信标链作为分片技术和分片数据链的基础架构，将成为以太坊2.0的第一个主要功能。

根据Github文档，Beacon Chain的主要功能是存储和维护验证者的注册信息； 进行交叉链接处理； 管理自身和每个分片链的 PoS 共识协议； 管理验证者及其权利； 每个分片指定选定的区块提议者； 组织验证者组成委员会，对提议的区块进行投票； 奖励和惩罚验证者等。

信标链仍处于开发阶段。 根据V神的发言，PoS Beacon Chain将是一个区块链仓库，承载着所有的信息，以及运行PoS机制的验证者。 作为分片技术和现有 PoW 主链之间的协调者，支撑着整个以太坊网络。 只有当信标链最终运行起来，以太坊 2.0 才会真正开始部署。

以太坊 2.0

根据Github描述文档，以太坊2.0的设计目标是：

最小化复杂性，即使以牺牲效率为代价；

当大多数节点离线时，通过主要网络分区保持存活；

所选择的组件要求它们要么是量子安全的，要么在可用时可以轻松换出量子安全副本；

利用加密和设计技术，让大量验证者在单位时间内参与；

允许具有 O(C) 资源的典型消费类笔记本电脑处理和验证 O(1) 分片。

以太坊2.0的整体架构（来源：以太坊核心开发者Hsiao-Wei Wang）

根据以太坊核心开发者Hsiao-Wei Wang对以太坊2.0最新架构的描述，以太坊2.0主要分为四层：

主链：主要提供权益管理，包括类Casper的PoS机制、共享验证者池、分片链提议者、分片链公证人；

信标链：主要作为随机数生成器，包括选择区块提议者、选择公平委员会等；

分片链：作为数据层，只包含数据共识；

虚拟机：提供状态执行结果，以及以太坊风格的虚拟机eWASM。

火星财经（ID：hxcj24h）对比王小伟之前的ppt文档发现，以太坊2.0架构的第一层主链由“PoW Main Chain”（工作量证明主链）变为“Main Chain”，并且描述 修改为“提供质押”。

这或许表明，以太坊2.0最初设计的PoW和PoS共存架构在开发者的调整中最终转变为纯PoS架构，即主链、信标链、分片链均采用PoS共识机制。

根据以太坊的发展路线和 Vitalik 在 Devcon4 的演讲，我们可能无法在“Metropolis”阶段一睹以太坊 2.0 的真面目。 但随着信标链的逐步完善和部署，下一个交付的功能将是分片技术，随后是eWASM以太坊虚拟机的状态转换，之后会有更多的功能和新技术可以实现。 可以说，以太坊正朝着更安全、更高效、更具可扩展性的方向发展，随着各种新技术的落地，以太坊网络的大规模商业化将成为可能。

虽然君士坦丁堡硬分叉无法实现上述功能，但在这次硬分叉之后，以太坊的“大都市”阶段即将结束。 大都市的喧嚣过后，“宁静”（Serenity））还会远吗？