666/8 对以太坊升级之路小结

本文参考文章如下：

V神 Devcon4 演讲内容双语分享(附视频)

Devcon4 | ETH 2.0 in 30 minutes（V神演讲，ethfans翻译）

以太坊（ETH）：前世、今生与未来（中）

以太坊（ETH）：前世、今生与未来（下）

以太坊的升级路线分为四个里程碑阶段；这四个阶段分别是Frontier（前沿），Homestead（家园），Metropolis（大都会），Serenity（宁静）。

其中Metropolis（大都会）又分为Byzantium（拜占庭）和 Constantinople（君士坦丁堡）两部分，目前以太坊处于Byzantium（拜占庭）版本，V神在 Devcon4 会议上宣布Constantinople（君士坦丁堡）升级会很快与大家见面。

目前以太坊的三大主要改进方案：

（1）PoW（工作量证明）共识算法改进为PoS（权益证明）算法；

首先从POW算法切换为POS算法会损害矿工的利益，矿工对于这个升级是比较抵触的，所以这个改进方案进展缓慢；然后稍微解释下：PoW（工作量证明）就是通过电脑的计算来挖矿，谁的算力大这挖到币的可能性就最大，PoS（权益证明）就是币龄与持币数量来选举验证节点。：PoW（工作量证明）最大的问题就是随着网络规模的扩大，其用于挖矿的算力是巨大的，由此耗费的电能也是巨大的，而其大量的算力浪费在挖矿上导致其运行效率大大降低，所以这也是比特币一直被人诟病的问题之一，而把POW算法切换为POS算法可以把宝贵的电脑算力用于提升以太坊的运行效率上，而透过今年疯狂的ICO可以看到以太坊的运行效率是满足不了大家的需求的。所以鉴于自身的升级需要和现实情况，以太坊目前的计划是先POS和POW一起试运行然后再完全过渡到POS。

（2）应用分片技术；

ETH2.0会用上分片技术，但目前来看ETH2.0率先会用上的应该就是交易分片技术，而状态分片和网络分片技术尚未看到相关介绍。目前以太坊的分片系统命名为：Casper。

以太坊的分片先从简单的数据分片开始做起，然后再慢慢探索其他的分片技术。

在以太坊上，「分片」大致设计思路是：将以太坊的网络每个区块拆分成一个个子区块，每个子区块可以容纳若干个（目前是100个）存有交易数据的校验块（原英文名称是Collation），这些校验块最终只组成一个在主链上的区块。因为这些校验块是整体作为一个存在的，因此它的数据就由一个特定的矿工打包生成，本质上和现有协议没有太大的区别，所以也就不需要再增加额外的网络确认。经过这么划分，整体区块交易容量就能提升了百倍，也就意味交易速度提升百倍。

（3）EWASM虚拟机；

以太坊上现有着虚拟机技术为EVM，未来为了支持更多的编程语言，并且提高交易的吞吐量，将升级为EWASM技术。

与EOS的相同之处

V神在Devcon4上的演讲提到了存储租金的概念，因为上面提到以太坊将对数据进行分片，后面用户在分片的链上存储数据就涉及到分片链的维护费用的问题，还有防止有人恶意浪费分片的链的宝贵的数据的问题。由于以太坊的分片还在设想中，这边我们可以参照稳定运行的EOS网络各种资源如何使用的来参考，在EOS上的资源分为RAM（内存）、CPU、NET（网络）3种，其中cpu和net是免费的但是需要抵押相应数量的EOS代币去获取对应数量的资源使用，当你不需要使用这两种资源时可以赎回自己抵押的EOS代币，但是赎回需要3天时间，而RAM是需要花eos代币购买的，其定价规则依据bancor算法，由机器算法进行定价，也就是当有人短时间大量购买RAM时其价格就会飙涨，短时间呢有人大量抛售就会暴跌，所以能有效遏制有人恶意浪费EOS上宝贵的资源，因为其作恶成本是很高的。但是EOS这套资源出租系统实在是太复杂了对开发者和普通用户都不友好，希望以太坊在推出其系统资源租赁系统能简化用户端的流程且能有效遏制浪费资源的行为。

在 Serenity 成功运行后的升级方案

V神在Devcon4上的演讲提到在Serenity  成功运行后有以下一些升级方案：

强化隐私保护：

结合在拜占庭阶段已激活了椭圆曲线运算、椭圆曲线匹配的预编译，用 Layer-2 来保护代币转移、投票、声誉系统中的隐私。

推出跨分片交易。

半隐私链（Semi-private chain）。

用户用加密形式上传数据到公链上（上传哈希值或者零知识证明等），这样只有只能通过私钥或者私钥授权等办法来查看数据。

 STARK

将 STARK 用于签名聚合、验证纠删码（erasure code）来检查数据可用性，也许最终会用来检验状态执行的正确性。

更强的跨分片交易形式。

更快的单次确认。将确认时间从 8 秒降到更低。

权益证明上的创新等。

个人小结

以上虽然以太坊的升级路线很宏大，但是V神并没有提出一个准确的时间点来明确这些升级方案的发布时间。上次发布的升级路线也是一拖再拖，诚然这里面是存在主网扩容难度非常大的问题，但是在公链竞争上越发激烈也是大家有目共睹的实事，例如现在稳定运行的EOS等，未来还会有更多的有竞争力的公链出来，虽然现在DAPP开发者等相关资源以太坊还是市场第一的位置，但是在这个快速迭代的世界，行动慢了是会被市场抛弃的。记得有位大牛说过，“你并没有犯错，你只是老了。”所以期待以太坊是顺利升级吧。

PS，如果对以太坊还很感兴趣可以看最上面的几篇文章和这门课程，识别图片二维码就可以学习，从以太坊的起源到其升级路线讲的很清楚。