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以太坊發(fā)展史及坎昆升級及其他的一些情況

時間：2024-01-22 11:24:27

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區(qū)塊鏈

【#區(qū)塊鏈# #以太坊發(fā)展史及坎昆升級及其他的一些情況#】

以太坊合并以后，最重要的事情就是提升性能 TPS，降低 Gas fee，讓以太坊接近于一個完美的應用。

撰文：Steven，E2M Researcher

前言

為什么近期值得關注？

在比特幣現(xiàn)貨 ETF 通過以后，下一個敘事立馬就轉(zhuǎn)移到了以太坊為核心的敘事邏輯：5 月份以太坊現(xiàn)貨 ETF + 坎昆升級 + Restaking 等等。

以太坊發(fā)展規(guī)律初窺

Merge 以前的以太坊更像是一個創(chuàng)業(yè)公司的發(fā)展模式，PoW 賦予礦工區(qū)塊獎勵作為早期的營銷手段，并不在意代幣的價值，代幣經(jīng)濟迅速通脹，優(yōu)先級上，沉淀價值>用戶體驗。

Merge的目的不是為了以太坊性能更好，而是為了降低生成區(qū)塊鏈的消耗（PoW 轉(zhuǎn)換成為 POS），用 Web2.0 的做比喻比較像一條產(chǎn)業(yè)鏈的上游部分降本增效，為未來的可持續(xù)性發(fā)展做鋪墊，代幣經(jīng)濟也隨著變成通縮，同時注重用戶體驗，將礦工的收益逐步轉(zhuǎn)變成為質(zhì)押收益，Gas fee 收益也有所降低。

坎昆升級對應的是 The surge 的部分，開始以用戶體驗第一位（例如提高交易速度、降低 Gas fee）。

未來的升級周期間隔會相對較短，以太坊某種意義上在上海升級以后，將 PoW 的共識改變成 PoS。進入了一個成熟期，雖然未來還有幾次大升級，但是可以看出來核心目的是，專注于鏈上可擴展性、更簡單的驗證區(qū)塊、更便宜、性能更強大而穩(wěn)定。

一些思考

以太坊的發(fā)展是復雜而多元的，在學習整體發(fā)展路徑的過程，有很多仍未解決的問題待思考。

Vitalik 在以太坊的發(fā)展過程中，有著非常強的引導作用。實際上如果從一個公司的角度來講是，一個好的 CEO 帶領公司沖鋒陷陣，是一個非常好的發(fā)展方式，最后 V 神帶動的所有以太坊生態(tài)的發(fā)展都會 Long ETH。

像 Arb、OP、ZKsync、Metis 等 Layer2；Aave、Compound、Uniswap 等 Defi，等等很多天價估值的項目都依附于以太坊，并且能夠成為一段時間的熱門敘事，以太坊或多或少能夠獲得紅利。

與其說是和微軟、蘋果類似，感覺最接近的應該是英偉達。AI 發(fā)展、VRAR、Web3.0、各種云、算力中心，啥前沿科技都繞不開算力，也就離不開英偉達。

Web 3.0 也有種類似的狀態(tài)，任何發(fā)展都很難離開以太坊發(fā)展，以太坊敘事稍微安靜了一段時間，結果兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)因為坎昆升級和以太坊現(xiàn)貨 etf，Layer2、Eth 一起漲，包括更早期的 Defi Summer、NFT Summer 等等都會拉動以太坊的價格，而且半衰期長一點的項目都需要與以太坊有足夠的接觸。

很多想要脫離以太坊的，也基本上是抱著「以太坊殺手」的邏輯去思考的，之前討論過的 TON，不拉踩以太坊，自己啥聲音沒有了。

以太坊的發(fā)展是很中心化的，以太坊本身這個鏈是很去中心化的；有些時候感覺以太坊在發(fā)展這一塊兒的中心化程度和 Uniswap 的團隊有一拼，沒有 Aave、MakerDAO 等一些協(xié)議去中心化程度做的好。側面也反映了，一個項目想要發(fā)展的好或許本質(zhì)上還是得中心化。

或許有一天以太坊未來也能夠發(fā)展到一個及其成熟的階段，然后完全去中心化治理，但起碼 Vitalik 只要還年輕，我就覺得那一天還遙遙無期。話說回來，以太坊也不過是一個才創(chuàng)業(yè) 11 年的公司，遠遠算不上成熟。

1. 大背景——以太坊歷史簡單回顧

1.1 History and Forks

以下內(nèi)容框架引自：https://ethereum.org/zh/history，以及其他公開信息。更多具體內(nèi)容請點擊鏈接進行參考。

2013——第 0 階段以太坊誕生

白皮書發(fā)布，以太坊誕生

2013 年 11 月 27 日，Vitalik Buterin 發(fā)布《以太坊白皮書》
以太坊創(chuàng)始人維塔利克·布特林（Vitalik Buterin）發(fā)布以太坊的第一版白皮書，介紹了以太坊平臺的代幣系統(tǒng)；
摘要

白皮書定義了智能合約。其中首次提到了以太幣的概念，白皮書中說明了以太幣可以作為以太坊網(wǎng)絡上的燃料費（Gas），用戶進行轉(zhuǎn)賬交易、部署智能合約等活動時，需要支付一定的燃料費，部分燃料費會作為獎勵，支付給區(qū)塊驗證者（也被稱為礦工），如果交易的發(fā)起者支付的以太幣不足，交易將不會執(zhí)行，如果支付的以太幣過剩，將會把剩余的部分返還給發(fā)起者的錢包。

2014——第 0.5 階段以太坊銷售

以太坊銷售

2014 年 7 月 22 日 00:00:00 +UTC
以太幣的預售期為 42 天，可以使用比特幣進行購買。
摘要

初始匯率為 1 枚比特幣可兌換 2000 枚以太幣，這一匯率保持 14 天，然后匯率開始線性下降，直至下降為 1 枚比特幣兌換 1337 枚以太幣，這次代幣銷售于 2014 年 9 月 2 日結束，累計獲得約 1800 萬美元的銷售額，易公出手 6000 多萬以太幣。完成購買之后，接收到的以太幣需等到以太坊創(chuàng)世區(qū)塊的推出才可以進行轉(zhuǎn)賬。

除了 6 千多萬預售的 ETH，還有其他兩筆分配。一筆分配給了參與以太坊早期開發(fā)的貢獻者，另外一筆則分配給了長期的研究項目。這兩筆 ETH 的數(shù)量均為預售 ETH 數(shù)量的 9.9%。

也就是以太坊正式發(fā)行時，一共有 72002454.768 枚 ETH 分配完了。

2015——第一階段：Frontier

2015 年 3 月 3 日，在以太坊的官方博客中就宣布了四個重要階段，根據(jù)該博客，當初 Vitalik 的一些思考邏輯如下：

Frontier（邊境 / 前沿）：Frontier 在發(fā)布過程中的主要用途是讓采礦作業(yè)和以太幣交易所運行，以便社區(qū)可以啟動他們的采礦設備，并開始建立一個「實時」環(huán)境，人們可以在其中測試 DApp 并獲取以太幣來上傳他們的將自己的軟件引入以太坊。讓以太坊在核心研發(fā)人員和審計師中完全穩(wěn)定；
Homestead（家園）：Frontier 像是內(nèi)測版本，Homestead 是公測；
Metropolis（大都會）：完整成熟的用戶交互版本，追求用戶體驗；
Serenity（寧靜）：PoW 到 PoS

邊境

2015 年 7 月 30 日 03:26:13 +UTC
摘要

邊境是以太坊最初的版本，但在上面能做的事情很少。該版本在奧利匹克測試階段成功完成之后推出。它面向的是技術用戶，特別是開發(fā)者。區(qū)塊有 5,000 單位的燃料限制。此「解凍」期使礦工能夠開始操作，并使早期采用者能夠有足夠的時間來安裝客戶端。

和很多 Web 3.0 項目的冷啟動類似，「礦工」們在「邊境」主網(wǎng)每挖掘一個區(qū)塊，將收到 5 枚以太幣的獎勵。

邊境解凍分叉

2015 年 9 月 7 日 09:33:09 +UTC
區(qū)塊編號:200,000
以太幣價格: $1.24
摘要

邊境解凍分叉提高了每個區(qū)塊 5,000 單位燃料的限制，并將默認燃料價格設為 51 gwei。這樣便能進行交易 - 交易需要 21,000 單位燃料。

為了確保未來硬分叉到權益證明，引入難度炸彈的概念。

難度炸彈，又名 TTD，全稱為 Total Terminal Difficulty，即以往所有區(qū)塊難度的總和。當全網(wǎng)積累的挖礦難度值達到 TTD 時，ETH 主網(wǎng)會啟動「難度炸彈」?！鸽y度炸彈」是進行以太坊難度調(diào)整的后門函數(shù)。以太坊的 PoW 出塊時間并沒有固定，而是根據(jù)全網(wǎng)算力大小對挖礦難度進行動態(tài)調(diào)整，通過這種方式把區(qū)塊時間固定在一個大致的范圍。難度炸彈的部署則是通過后門函數(shù)將挖礦難度調(diào)整到一個極大的值，使得沒有礦工可以在該挖礦難度下生產(chǎn)區(qū)塊，從而推動著礦工放棄 PoW。PoW-POS 的轉(zhuǎn)換并沒有設置一個固定的區(qū)塊高度，而是規(guī)定 TTD 作為 Merge 發(fā)生的時刻，部分原因其實在于防止有人刻意破壞 Merge 的進程。

變相證明了以太坊很早就有了 PoW 到 PoS 的決心。

2016——第二階段：Homestead

以太坊第一次硬分叉，在經(jīng)歷多次安全事件后，逐步完善智能合約的一些規(guī)范。

家園分叉

2016 年 3 月 14 日 06:49:53 +UTC
區(qū)塊編號:1,150,000
以太幣價格: US$12.50
摘要

家園分叉，優(yōu)化了智能合約的創(chuàng)建過程。

DAO 分叉

2016 年 7 月 20 日 01:20:40 +UTC
區(qū)塊編號:1,920,000
以太幣價格: US$12.54
摘要

這次分叉屬于計劃之外的一次被動分叉，源于一場以太坊上的攻擊事件。

The DAO 是區(qū)塊鏈公司 Slock.it 發(fā)起的一個眾籌項目，旨在為項目提供一種社區(qū)資助的方式。社區(qū)用戶通過將手中的 ETH 兌換成 DAO Token 來參與投票，如果眾籌成功，就可以獲得一部分利潤獎勵。該項目在 2016 年 4 月完成了一次為期 28 天的眾籌，總共籌集超過 1200 萬個 ETH，幾乎占到當時以太坊數(shù)量的 14%。然而就在 2 個月后，黑客利用 The DAO 代碼里存在的漏洞從資金池里盜走了 360 萬 ETH。

此操作是由以太坊社區(qū)投票決定的。所有以太幣持有者都能通過投票平臺上的交易進行投票。分叉的決定獲得了 85% 以上的投票。通過分叉回滾，黑客盜走的 ETH 得以恢復。

此分叉將資金從有問題的合約轉(zhuǎn)移到一個新合約，新合約只有一個功能：提款。任何損失了資金的人都可以在他們的錢包中提取以太幣，每 100 個 DAO 代幣 1 個以太幣。

一些礦工，因為那次 DAO 事件并不是協(xié)議中的缺陷而拒絕分叉。它們之后組建了以太坊經(jīng)典（ETC）。

橘子口哨分叉

2016 年 10 月 18 日 01:19:31 +UTC
區(qū)塊編號:2,463,000
以太幣價格: US$12.50
摘要

橘子口哨分叉是對 2016 年 9 月 18 日以太坊網(wǎng)絡遭受的拒絕服務 (DoS) 攻擊導致交易處理出現(xiàn)嚴重延遲的問題進行優(yōu)化；主要解決與作價低估的操作代碼有關的緊急網(wǎng)絡健康問題。

偽龍分叉——Spurious Dragon

2016 年 11 月 22 日 04:15:44 +UTC
區(qū)塊編號: 2,675,000
以太幣價格: US$9.84
摘要

偽龍分叉是對拒絕服務 (DoS) 網(wǎng)絡攻擊進一步優(yōu)化，包括：

調(diào)整操作碼價格，以防網(wǎng)絡將來再受攻擊。
啟用區(qū)塊鏈狀態(tài)的「區(qū)塊鏈減重」。
增加重放攻擊保護。

2017——第三階段：Metropolis

Metropolis 的主要工作是修復以太坊網(wǎng)絡中存在的一些問題、為引入 ZK-SNARKS 做準備。

在這個階段發(fā)生的最具影響力的事件是區(qū)塊獎勵的兩次減半：從 5ETH 減少到 3ETH 再到 2ETH，算是 PoW 到 PoS 的一個過渡期。

這個階段開始考慮用戶體驗，以及未來如何順利從 PoW 到 PoS。

拜占庭升級

2017 年 10 月 16 日 05:22:11 +UTC
區(qū)塊編號：4,370,000
以太幣價格：US$334.23
摘要

拜占庭分叉為引入 ZK-Snark 做鋪墊，開始注重用戶隱私和用戶體驗。

將區(qū)塊挖礦獎勵從 5 個以太幣減少到 3 個以太幣。
將難度炸彈推遲一年。
增加了調(diào)用其他合約而不更改狀態(tài)的能力。
增加了某些加密方法，以實現(xiàn)Layer2。

2019——第四階段：Serenity（寧靜）

以太坊逐漸成熟，共識由 PoW 轉(zhuǎn)到 PoS，用戶體驗、安全性、區(qū)去中心化、可擴展性為以太坊最重要的發(fā)展方向。

君士坦丁堡分叉

2019 年 2 月 28 日 07:52:04 +UTC
區(qū)塊編號: 7,280,000
以太幣價格: US$136.29
摘要

將區(qū)塊挖礦獎勵從 3 個以太幣減少到 2 個以太幣。

2019 年 12 月 8 日 12:25:09 +UTC
區(qū)塊編號: 9,069,000
以太幣價格: US$151.06
摘要

優(yōu)化了以太坊虛擬機中特定操作的燃料成本。
提高受到拒絕服務攻擊后的復原能力。
使基于「零知識簡潔非交互式知識論證」和「零知識可擴容透明知識論證」的 Layer2 解決方案具有更佳的性能。
讓合約能夠引入更多創(chuàng)造性功能。

2020

繆爾冰川升級

2020 年 1 月 2 日 08:30:49 +UTC
區(qū)塊編號: 9,200,000
以太幣價格: US$127.18
摘要

繆爾冰川分叉使難度炸彈延遲。增加工作量證明共識機制的區(qū)塊難度可能會增加發(fā)送交易和使用去中心化應用程序的等待時間，從而降低以太坊的可用性。

部署質(zhì)押存款合約

2020 年 10 月 14 日 09:22:52 +UTC
區(qū)塊編號: 11,052,984
以太幣價格: US$379.04
摘要

質(zhì)押存款合約將質(zhì)押引入以太坊生態(tài)系統(tǒng)。雖然是一個主網(wǎng)合約，但它直接影響到信標鏈的發(fā)布時間線，而后者是以太坊升級的重要部分。

信標鏈創(chuàng)世塊

2020 年 12 月 1 日 12:00:35 +UTC
信標鏈區(qū)塊編號: 1
以太幣價格: US$586.23
摘要

信標鏈需要 16384 個存儲了 32 個質(zhì)押以太幣的帳戶，以確保安全上線。這發(fā)生于 2020 年 11 月 27 日，意味著信標鏈在 2020 年 12 月 1 日開始生產(chǎn)區(qū)塊。

信標鏈扮演管理監(jiān)督與驗證區(qū)塊鏈網(wǎng)絡的角色。其中信標鏈是采用隨機的方式來選擇驗證者，驗證成功者將得到獎勵，但若是存在惡意行為將會受到懲罰。

合并后，一個區(qū)塊的時間單位將以槽和紀元的形式出現(xiàn)。每 12 秒創(chuàng)建一個槽，每個紀元包由 32 個槽組成。一個紀元是一個固定的時間段，核查員將在這個時間段結束時被重新分配。

要成為驗證者并獲得投票權，用戶必須至少投入 32 個 ETH。

以太坊的規(guī)則是，對于每個紀元，驗證者將被隨機分配到 32 個委員會，確保每個委員會至少由 128 個驗證者組成。系統(tǒng)使用隨機算法 RANDAO 為每個時段分配 1 名驗證者，并同時為這個時段隨機選擇一個委員會。這個驗證者負責提出區(qū)塊，而委員會負責驗證和對提案進行投票。一旦投票通過，就會產(chǎn)生一個區(qū)塊，提議者就會獲得獎勵；否則，不僅獎勵無法獲得，保證金也會被沒收。同樣的情況也適用于普通的核查員：如果正確地遵守規(guī)則，就可以得到獎勵，而破壞者則會受到懲罰。一旦 32 個 ETH 的押金降至 16 個 ETH 以下，驗證者的資格將終止。

2021

柏林升級

2021 年 4 月 15 日 10:07:03 +UTC
區(qū)塊編號: 12,244,000
以太幣價格: US$2,454.00
摘要

柏林升級優(yōu)化了某些以太坊虛擬機操作的燃料成本，并增加了對多種交易類型的支持。

倫敦升級

2021 年 8 月 5 日 12:33:42 +UTC
區(qū)塊編號: 12,965,000
以太幣價格: US$2,621.00
摘要

倫敦升級引入了 EIP-1559，對交易費市場進行了改革。繼續(xù)將難度炸彈延遲，直到 21 年 12 月 1 日啟動。

天鷹座升級

2021 年 10 月 27 日 10:56:23 +UTC
時段編號: 74,240
以太幣價格: US$4,024.00
摘要

天鷹座升級是計劃的第一次信標鏈升級。它增加了對「同步委員會」的支持—支持輕客戶端，在向合并進展的過程中，增加了對驗證者怠惰及可被罰沒行為的懲罰。

箭形冰川升級

2021 年 12 月 9 日 07:55:23 +UTC
區(qū)塊編號: 13,773,000
以太幣價格: US$4,111.00
摘要

難度炸彈推遲總共 10,700,000 個區(qū)塊，直到 2022 年 6 月。

2022

灰色冰川升級

2022 年 6 月 30 日 10:54:04 +UTC
區(qū)塊編號: 15,050,000
以太幣價格: US$1,069.00
摘要

灰色冰川網(wǎng)絡升級將難度炸彈推遲了三個月。這是此次升級中引入的唯一變更，本質(zhì)上類似于箭形冰川和繆爾冰川升級。拜占庭、君士坦丁堡和倫敦網(wǎng)絡升級也做了類似的變更。

Bellatrix 升級

2022 年 9 月 6 日 11:34:47 +UTC
時段編號: 144,896
以太幣價格: US$1,558.00
摘要

Bellatrix 升級是計劃的第二次信標鏈升級，讓信標鏈為合并做好準備。它將驗證者由于怠惰及進行了可被罰沒的行為而受到的懲罰提高到其全部價值。 Bellatrix 升級還包括對分叉選擇規(guī)則的更新，讓信標鏈為合并以及從最后一個工作量證明區(qū)塊過渡到第一個權益證明區(qū)塊做好準備。這包括讓共識客戶端意識到終端總難度 58750000000000000000000。

巴黎升級（合并）

2022 年 9 月 15 日 06:42:42 +UTC
區(qū)塊編號: 15,537,394
以太幣價格: US$1,472.00
摘要

巴黎升級是由于工作量證明區(qū)塊鏈超過了終端總難度 58750000000000000000000 而觸發(fā)的。這發(fā)生在 2022 年 9 月 15 日區(qū)塊 15537393 上，并在下一個區(qū)塊處觸發(fā)了巴黎升級。巴黎升級就是合并過渡，以太坊的主要功能結束了工作量證明挖礦算法及相關共識邏輯并啟動了權益證明。巴黎升級本身是對執(zhí)行客戶端的升級（相當于共識層上的 Bellatrix 升級），讓執(zhí)行客戶端能夠從與其連接的共識客戶端接受指令。

2023

卡佩拉升級

2023 年 4 月 12 日 22:27:35 +UTC
時段編號: 194,048
信標鏈區(qū)塊編號: 6,209,536
以太幣價格: US$1,917.00
摘要

卡佩拉升級是共識層（信標鏈）的第三次重大升級，實現(xiàn)了質(zhì)押提款。卡佩拉與上海同步升級執(zhí)行層并啟用了質(zhì)押提款功能。

這次共識層升級讓未提供初始存款提款憑證的質(zhì)押人能夠提供提款憑證，從而實現(xiàn)提款。

該升級還提供了自動帳戶掃描功能，可以持續(xù)處理驗證者帳戶的任何可用獎勵支付或全額提款。

上海升級

2023 年 4 月 12 日 22:27:35 +UTC
區(qū)塊編號:17,034,870
以太幣價格: US$1,917.00
摘要

上海升級將質(zhì)押提款引入執(zhí)行層。上海升級與卡佩拉升級同時進行，使區(qū)塊能夠接受提款操作，因此質(zhì)押人可以將以太幣從信標鏈提取到執(zhí)行層。

1.2 為什么以太坊能夠變成通縮模型？

PoW 更像是一個創(chuàng)業(yè)公司早期的營銷手段，有穩(wěn)定名曲的補貼（礦工挖礦的穩(wěn)定收益），PoS 更像是股權，ETH 凈發(fā)行量。

The Merge 顯著改變了以太坊的貨幣政策。通過消除礦工獎勵，轉(zhuǎn)換成為質(zhì)押獎勵，它大幅削減了新的 ETH 代幣發(fā)行量，這構成了每日 ETH 發(fā)行量下降了約 88.7%，相當于總供應量的 0.52% 年化發(fā)行率，再由于 EIP-1559 下的 Gas 費被銷毀，凈發(fā)行量呈現(xiàn)通縮趨勢。

有兩個關鍵變動：

1.2.1 倫敦升級引進的 EIP-1559：引用了費用燃燒機制

參考文章：燃料和費用

舊協(xié)議計算公式：Gas fee = Gas units (limit) * Gas price per unit

對于最簡單的鏈上轉(zhuǎn)賬交易來說，不管鏈上有多么忙碌，Gas limit 固定為 21,000。所以，只要明確了 Gas price 和 Gas limit，就能夠知道我們?yōu)檫@次交互花了多少 eth。其中 Gas price 將隨著網(wǎng)絡的擁堵而發(fā)生變化，Gas limit 保持不變。

假設 Alice 需要向 Bob 支付 1 個以太幣。在交易中，燃料限額為 21,000 單位，燃料的價格是 200 gwei。

總費用為：Gas units (limit) * Gas price per unit，即 21,000 * 200 = 4,200,000 gwei 或 0.0042 個以太幣。

而為了能夠更優(yōu)先級，科學家可能一拍腦袋就設置了一個很高的 Gas fee，因此導致著用戶體驗是比較混亂，且難以預估。

新協(xié)議計算公式：Gas fee = (Base fee + Priority fee) × Gas limit，且下一區(qū)塊 Base fee 的漲幅最多為 12.5%

其中 base fee 由協(xié)議設置會直接銷毀，priority fee 是用戶設置的支付給驗證者的小費。

例如，假設 Jordan 要向 Taylor 支付 1 個以太幣。一筆以太幣轉(zhuǎn)賬需要 21,000 單位的燃料，基礎費是 10 gwei。 Jordan 支付了 2 gwei 作為小費。

費用為 21,000 * (10 + 2) = 252,000 gwei（0.000252 個以太幣）。

當 Jordan 轉(zhuǎn)賬時，將從 Jordan 帳戶中扣除 1.000252 個以太幣。 Taylor 的帳戶增加 1.0000 個以太幣。驗證者收到價值 0.000042 個以太幣的小費。 0.00021 個以太幣的 base fee 被銷毀。

1.2.2 巴黎升級

先是君士坦丁堡硬分叉，挖礦獎勵由原來的每區(qū)塊獎勵 3 個 ETH 降低為 2 個 ETH。然后，The merge 將 PoW 轉(zhuǎn)變成為 PoS，挖礦獎勵（160,000eth/ 天）直接消失，轉(zhuǎn)變成為質(zhì)押獎勵（1,600eth/ 天），發(fā)行量驟減 99%。

2022 年 9 月 15 日，巴黎升級后，以太坊正式開始通縮。

Merge 以來總供應量已經(jīng)煎炒超過 30 萬枚以太幣，每年銷毀數(shù)量 981k，增發(fā)數(shù)量 723k，每年以 0.21% 的速度進行通縮。

Merge 以后以太坊解決了挖苦那個帶來高能耗的問題，之后專注于性能問題和費用問題，Layer 2 在同時解決這兩個問題，因此成為 Merge 后以太坊生態(tài)最受關注的賽道。

1.3 以太坊未來的升級路線

Vitalik Buterin 提出了以太坊線路圖的愿景，根據(jù)對以太坊架構的影響，該路線圖將升級分為幾個類別。這包括：

Merge：涉及從工作量證明轉(zhuǎn)為權益證明的升級（已完成）
Surge：在 Rollups 上超過 100,000 TPS
Scourge：涉及抗審查性、去中心化、LSD、和 MEV 風險的升級
Verge：涉及更輕松地驗證區(qū)塊的升級
Purge：涉及降低運營節(jié)點的計算成本和簡化協(xié)議的升級
Splurge：其他

這些升級是并行的，也就是說哪個部分研發(fā)的快，可能就會先進行升級。

2. 什么是坎昆升級？落地哪些重要 EIP？

以太坊合并以后，最重要的事情就是提升性能 TPS，降低 Gas fee，讓以太坊接近于一個完美的應用。

Vitalik 認為 Ethereum 達到什么樣的 TPS 和 Gas Fee 才算一個合格的公鏈？

例如：TPS 達到 10 萬 +。VISA 平均 TPS 為 2000，峰值 4000+；Paypal 平均 TPS 為 200；支付寶繁忙期能達到 25 萬。

本次以太坊升級被稱為 Dencun 升級（Dencun+Cancun），其中 Cancun（坎昆，Devcon 舉辦城市）升級側重于以太坊執(zhí)行層（Execution Layer），Deneb 升級側重于共識層（Consensus Layer）。

坎昆升級對應的是 The Surge 的部分，目標達到 10+TPS。

根據(jù) Github 上顯示坎昆升級要執(zhí)行的是以下六個 EIP，我們在下一個部分會重點介紹一下。

除了 Pro-Danksharding（EIP-4844），坎昆升級還包括 EIP-6780、EIP-1153、EIP-6475、EIP-4788 等改進提案。

2.1 Proto-Danksharding——EIP 4844

坎昆升級最重要的一件事情就是引入 Proto-Danksharding 為以太坊完全分片擴容做過渡，提前將接近的技術引用。以太坊的最終目標是將主網(wǎng)分成 64 片從而達到 10 萬 +TPS。

Proto-Danksharding 提出的背景在于，雖然 Rollup 方案對比以太坊主鏈而言顯著降低了交易費用，但還沒有到足夠低的理想程度。這是由于以太坊主鏈上提供數(shù)據(jù)可用性的 calldata 仍然占據(jù)較大的花費 (16gas / byte)。在原先的設想中，以太坊提出在數(shù)據(jù)分片中提供每個區(qū)塊 16MB 的專用數(shù)據(jù)空間給 Rollup 使用，但距離數(shù)據(jù)分片的真正實施仍舊遙遙無期。

目前 Layer2 回傳到 Layer1 的數(shù)據(jù)都存儲在 Calldata 里，并永久將數(shù)據(jù)存儲到執(zhí)行層里。此外，為了安全，Calldata 為了防止網(wǎng)絡資源濫用，每一步執(zhí)行都需要 gas。

以太坊完成合并后，分出了共識層（負責 PoS 共識）和執(zhí)行層（執(zhí)行合約代碼）。執(zhí)行層的工作是執(zhí)行 Calldata（可以認為是一種給交易類型）里面存儲的數(shù)據(jù)。

可以將 Calldata 包含的內(nèi)容分為兩部分：

執(zhí)行結果
交易數(shù)據(jù)——沒有太多的用途，驗證有效后就沒有什么用，足夠長的時間可以下載驗證就行了，甚至不需要傳到執(zhí)行層——EIP-4844 就是為了解決交易數(shù)據(jù)的問題，這部分成為占了 Calldata 整個成本的 60% 以上。

實際上，作為交易數(shù)據(jù)只有驗證需求，沒有執(zhí)行需求，不需要傳輸?shù)綀?zhí)行層來增加執(zhí)行層負擔，只存儲在共識層的節(jié)點即可。

為此，EIP-4844 引入了一種新交易類型—Blob（Binary Large Objects，算是對交易類型進一步細分），比常規(guī)交易多攜帶一個數(shù)據(jù)包（約 125kb），只在共識層，類似于緩存包類似一個額外外掛數(shù)據(jù)庫，為 L2 回傳過來的數(shù)據(jù)單獨設計一個數(shù)據(jù)類型 Blob，把它和 Layer1 的 Calldata 分開。如此，Blob 數(shù)據(jù)只需要滿足能在一定時間內(nèi)被有需要的人訪問驗證即可，無需 Layer1 執(zhí)行層去全部執(zhí)行，從而大大減輕 Layer1 的負擔。

Proto-Danksharding 所引進的每個 blob 大小為 128 KB，每個以太坊區(qū)塊計劃包含 3-6 個 blob（0.375 MB - 0.75MB），未來逐步拓展至 64 個。

相比之下，目前以太坊每個區(qū)塊可以容納的數(shù)據(jù)大小不到 200KB，引入 blob 后，以太坊區(qū)塊可容納的數(shù)據(jù)量將顯著提高。

EIP-4844 是 Danksharding 的先行版本，旨在通過以太坊節(jié)點實現(xiàn)鏈下數(shù)據(jù)臨時儲存和檢索，而 Layer2 本身就是壓縮鏈下數(shù)據(jù)，因此，有望使 L2 能夠每個區(qū)塊鏈攜帶更多數(shù)據(jù)的同時，交易費用降低 10-100 倍。

若 Dencun 升級后成功實現(xiàn)了一個區(qū)塊外掛 3 個 blob 的平均目標，L2 的吞吐量將有接近 2 倍的提升。若最終實現(xiàn)了一個區(qū)塊外掛 64 個 blob 的目標，L2 的吞吐量將有接近 40 倍的提升。

Proto-Danksharding 引入了 EIP-1559，進一步降低 blob 的費用

不同類型的 gas 應該有不同的基本費用和最大限制
blob 數(shù)據(jù)費用更便宜——Blob 不競爭區(qū)塊空間，理論 gasfee 應該更低，天然便宜，進一步降低費用

如果想要看交易數(shù)據(jù)怎么辦？

EIP-4844 還引入了 KZG (Kate-Zaverucha-Goldberg) 承諾?案，作為 blob 驗證和證明?成過程的?部分。KZG 承諾是?種多項式承諾?案，使提交者能夠使?一串短字符串來承諾多項式，支持驗證者使?短字符串來確認所聲明的承諾。簡單來說，即 KZG 可以將大量數(shù)據(jù)的驗證工作簡化為對小型加密承諾的驗證。

引入 Proto-Danksharding 前后對比。

2.2 其他

EIP-6780 提議修改 SELFDESTRUCT 操作碼功能，為未來應用默克爾樹做準備。后續(xù)通過應用默克爾樹，以太坊存儲效率將大大提升。

EIP-1153 通過添加瞬態(tài)存儲操作碼，可以讓協(xié)議進行臨時存儲，從而節(jié)省網(wǎng)絡 Gas 費。

EIP-6475 是 EIP-4844 的配套方案，通過引入 SSZ 編碼交易類型，提供更佳可讀性和緊湊序列化。

EIP-4788 旨在改善跨鏈橋和 Staking 池的結構。

3. 相關數(shù)據(jù)情況

3.1 Layer2 數(shù)據(jù)情況

總 TVL

總 TVL 已經(jīng)超過了 $20b

Layer2 TVL 情況

固然 Vitalik 認為 ZK 是 Rollup 最終方案，其實際上 Arb+OP 以及其他 Op 系已經(jīng)超過了 85%，同時很多項目也在嘗試 OP+ZK 的結合，不斷迭代。

Layer 2 Gas Fee 情況

單筆交易幾塊錢的手續(xù)費，或許對于早期接觸 web3.0 的 OG 來講可能算是小數(shù)目，但是對于 Mass Adpotion 來說還是過于昂貴。

收入情況

3.2 TPS

以太坊最早 TPS 為 108，理論上 Layer2 的 TPS 是可以超過 10 萬交易 / 秒的（TON），但是目前還沒有這種級別的應用，也是一個比較擔憂的地方。

像 Layer2 上的實時 TPS 目前最多的也不到 50。

4. 仍待解決的問題

以太坊流動性由于多個不同的 Layer2 而導致一定的割裂性？潛在方案為序列器共享、去中心化序列器等等
CM：A 鏈的錢不容易到 B 鏈，Layer2 的概念就是一個服務層，Arb 以 Gmx 為首的衍生品為主，Layer2 的市場偏小，一開始 Layer2 的任務就是以太坊的業(yè)務細分到 Layer2?，F(xiàn)在解決方案就是通過應用層解決。通過跨鏈應用來解決體驗的問題，從鏈的角度必然會有資金割裂的現(xiàn)象，主要是安全性的問題。
DZ：最近好像 Layer2 漲了不少？對 Layer2 的預期炒起來了？一上 4844 能立馬降低費用么？從而導致一些格局將發(fā)生變化，例如波場的 USDT 轉(zhuǎn)到以太坊 Layer2 上.

附錄——知識科普

1. 網(wǎng)絡升級和分叉

在以太坊協(xié)議的發(fā)展進程中，網(wǎng)絡升級和分叉的意思相同，都是對以太坊協(xié)議進行更改，添加新的規(guī)則（EIP 形式），可以是計劃內(nèi)也可以是計劃外。但是硬分叉的含義又有所不同，它是指這種網(wǎng)絡更新不完全向后兼容，甚至可能會更改已部署合約的現(xiàn)有功能而使某些先前的交易無效。

2. EIP/ERC 介紹

主要參考來源：https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-1，即 EIP-1

2.1 EIP 分類

EIP 可以分為三個大類別：

Standards Track EIP（標準跟蹤 EIP）：這類 EIP 描述了影響大多數(shù)或所有以太坊實現(xiàn)的任何更改，或者影響使用以太坊的應用程序的互操作性的任何更改或添加。簡單來說，就是任何會改變以太坊所有或者大多數(shù)實現(xiàn)細節(jié)的 EIP。它可以細分為以下幾種：

Core（核心）：指可能導致分叉的、需要對共識進行的修改（如 EIP-5、EIP-101 等），以及不一定是共識但可能與以太坊「核心開發(fā)」有關內(nèi)容的更改；
Networking（網(wǎng)絡）：指圍繞以太坊通信 devp2p ( EIP-8 ) 和 Light Ethereum Subprotocol 的修改，以及對 Whisper 和 swarm 網(wǎng)絡協(xié)議規(guī)范的擬議改進。
Interface（接口）：指對以太坊客戶端 API/RPC 定義和標準的修改、調(diào)用方法稱和合約 ABI 等語言級標準的改進。
ERC：指應用程序級標準和約定。它包括有 Token 標準、名稱注冊、URI 方案、賬戶抽象等。

Meta EIP（元提案 EIP）：這類 EIP 圍繞以太坊的流程（或流程中的事件）進行更改，包括有流程修改、用戶指南、決策過程、開發(fā)環(huán)境及工具等的修改。因為這種修改需要社區(qū)用戶一起遵守，因而需要達成社區(qū)共識。

Informational EIP（信息提案 EIP）：這類 EIP 是非標準改進，不提出新功能，只提出設計問題和對以太坊社區(qū)通用指南或信息的意見，且不一定代表以太坊社區(qū)的共識或建議。

目前 EIP 存儲庫已經(jīng)進行了 ERC 和 EIP 的分離。EIP-7329 提案提出將 ERC 規(guī)范從 EIP 存儲庫中拆分到新的存儲庫中，以便僅保留核心協(xié)議 EIP，因此，當前的 EIP 存儲庫是針對標準化以太坊本身以及基于其構建的協(xié)議，它以 EIP 的形式跟蹤以太坊過去和正在進行的改進。而 ERC（Ethereum Request for Comment）存儲庫是針對標準化以太坊應用層，它以 ERC 的形式跟蹤過去和正在進行的改進應用程序標準。ERC 里產(chǎn)生了不少我們熟知的 ERC-20、ERC-721、ERC-1155 等。

2.2 EIP 審核流程

想法 Idea- 預草案的想法。EIP 存儲庫中不會對此進行跟蹤。

草案 Draft- EIP 開發(fā)中的第一個正式跟蹤階段。當格式正確時，EIP 會被 EIP 編輯器合并到 EIP 存儲庫中。

審查 Review- EIP 作者將 EIP 標記為準備好并請求同行審查。

最后一次通話 Last Call- 這是轉(zhuǎn)移到之前 EIP 的最后審核窗口Final。EIP 編輯將分配Last Call狀態(tài)并設置審核結束日期 ( last-call-deadline)，通常為 14 天后。

如果在此期間導致必要的規(guī)范性更改，EIP 將會恢復為Review.

最終版 Final- 該 EIP 代表最終標準。最終 EIP 處于最終確定狀態(tài)，僅應更新以更正勘誤表并添加非規(guī)范性說明。

將 EIP 從上次調(diào)用轉(zhuǎn)移到最終調(diào)用的 PR 不應包含除狀態(tài)更新之外的任何更改。任何內(nèi)容或編輯提議的更改都應與此狀態(tài)更新 PR 分開并在其之前提交。

停滯 StagnantDraft- 處于或Review或 6 個月或更長時間不活動狀態(tài)的任何 EIPLast Call將移至Stagnant。作者或 EIP 編輯者可以通過將 EIP 移回Draft或更早的狀態(tài)來從該狀態(tài)恢復。如果不復活，提案可能會永遠保持這種狀態(tài)。

EIP 作者會收到其 EIP 狀態(tài)的任何算法更改的通知

撤回 Withdrawn- EIP 作者已撤回提議的 EIP。該狀態(tài)具有最終性，不能再使用該 EIP 號復活。如果稍后繼續(xù)實施該想法，則該想法將被視為新提案。

Living - EIP 的一種特殊狀態(tài)，旨在不斷更新且不會達到最終狀態(tài)。其中最著名的是 EIP-1。

參考文獻

https://mirror.xyz/bocaibocai.eth/qqP-32OygMeNdjY9Keoz6XzQcF3k0SJfk5h4joo1-Mk

https://www.datawallet.com/zh/%E9%9A%90%E8%94%BD%E6%80%A7/ethereum-cancun-upgrade-explained

https://foresightnews.pro/article/detail/43926

https://www.techflowpost.com/article/detail_12423.html

https://www.theblockbeats.info/news/43885?search=1

https://www.theblockbeats.info/news/47816

https://ethereum.org/zh/whitepaper/

https://medium.com/@Web3CN_Pro/%E4%BB%A5%E5%A4%AA%E5%9D%8Alayer2-%E6%9C%AA%E6%9D%A5%E4%B9%8B%E4%BA%89-%E7%99%BE%E8%8A%B1%E9%BD%90%E6%94%BE%E8%BF%98%E6%98%AF%E4%B8%80%E6%9E%9D%E7%8B%AC%E7%A7%80-d8850169b183