一文速览以太坊的最新进展：合并、上海升级、数据分片...

垄断深度 )。

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以太坊是正在发生巨大变化的协议。 从中期来看，我们正在推动以太网协议的升级，以满足不断增长的全球需求。 它还改善了以太网的安全性和中心化。 这是一条漫长而曲折的道路，但以太坊“集市”的研究者和开发者们比以往更加活跃。

在阅读以下内容之前，请记住这篇文章不是“官方”的路线图，而是对以太坊现状有限的主观看法。

命名已更改

时间线正在进行

首先，让我们谈谈我们在以太坊领域的命名。 从这方面看，这可能看起来很奇怪，但要知道，以太坊的命名框架是由其发展蓝图决定的。 下面是最近流行的两个术语变化的例子，以及这种命名变化背后的原因。

执行

共识

出于任何目的，“Eth1”和“Eth2”这两个术语不再用于以太网核心开发。 请参阅Tim Beiko编写的《Great Renaming》文档。

359笔记. Ether Eum.org/@ Timbeiko /格栅重命名

这两种古老的命名方法分别表示“Eth1在前，Eth2在后”和“Eth2诞生后，Eth1就不复存在”的含义。 从2020年10月开始，以太坊核心研究者Danny Ryan就指出了这个问题。 虽然PoS信标链从2020年12月初启动以来就与现在的PoW以太坊主节点并行运行，但使用Eth1和Eth2这个术语，意味着现在的PoW以太坊在一定程度上消失了。 实际上，当前以太网主节点上的链状态在合并发生后与信标链无缝耦合。

数据不会丢失，也不需要迁移。

我们转向使用“执行”(Execution )和“共识”(Consensus )，而不是使用“Eth1”和“Eth2”这两个术语。 我建议你读读Dany Ryan这篇深刻叙述的文章：

359博客. Ether Eum.org/2021/01/20 /日本- 2021 /

简单地说，“执行”是指用户层的所有东西，如APP、账户余额、令牌等，也称为“状态”(state )。 “协议”是指将交易(交易)的最终性(finality )、分支选择规则、验证者、激励等所有这些联系起来的PoS协议机制。

在合并后的环境中，执行层和共识层共存。

不是“阶段”，而是“特性”

我们抛弃的另一个术语是“阶段”(Phases )。 以前是指特定的协议更改，如“0阶段指信标链”。

去年晚些时候，我们开始非正式地、渐进地将“阶段”重构为“特性”(features )。 首先，使用具体的“特性”命名会更加灵活。 如果协议的设计被更新或范围被扩大/缩小，使用“阶段x”的缩写比直接使用其特性提案的名称更难传达这些更改。

其次，“阶段”一词暗示了顺序性。 “阶段x”之后必须是“阶段X 1”。 这个命名方法行不通的好例子是，当前正在进行的“合并”(以前称为“1.5阶段”)的优先级高于“数据切片”(以前称为“1阶段”)。

偏向于的“特性”进行命名，意味着可以根据需要轻松地对这些名称进行排序，从而更明确地传达最终的影响。

认知灵活性

更抽象地说，我倾向于认为上述两种变化都是基于认知的灵活性。 也就是说，这是知识形成的灵活形式，让社区更好地了解从以太坊的“市场”中产生的非结构化创造力。

之所以能够根据路线图进行适应性决策，是因为它不拘泥于阶段和顺序。 承认我们没有完整的路线图，内在化是谦虚的。 这是以太哲学的重要组成部分，我很高兴看到它在这里扎根。

更广泛的以太坊社区可能需要一些时间来适应新的命名规则，但会适应的！ 感谢你帮助这一重要的努力： )

合并

时间线 5-8个月

既然讨论了名字的变更，我们来讨论一下令人兴奋的以太坊特性——合并吧。 合并是指以太坊的共识机制从工作量证明(PoW )转移到权益证明) PoS )。

这是以太坊和更广泛的加密领域中最受期待的协议变更之一。 在区块链行业存在的大部分时间里，PoW及其对能源消耗的负面看法一直主导着大众媒体。 伊萨利亚姆将成为历史上改变其共识机制的最大共识，有望改变这个故事。

合并给合同带来的好处

合并包括对《以太坊协议》的许多重大改进。

合并完成后，以太坊的区块链会更安全。 块将在某个时间点之后“最终决定”，同时对重组区块链的验证者引入惩罚机制。 这意味着验证者将抑制块或公司内事务的重组。

其次，PoS消除了与PoW相关的大量能源消耗和硬件浪费。 研究人员预计，以太坊的能源消耗量在合并后将减少99.95%。 面向消费者的硬件将取代目前实行以太网共识的ASICs和GPUs硬件。 这两大影响给以太坊带来了更加节能、更加多样化、在地理上更加分散、脆弱的共识参与者。

第三，以太网PoS为了实现瓷砖(sharding )而构筑平台。 这也是一个巨大的协议变化，将以太坊的区块链分成多个并行工作的区块链。 通过增加数据可用性和结算可用的块空间，分片将为L2的扩展工作带来额外的好处。

最后，合并将减少ETH的年增发率，从目前的3.5%净值变为约0%。

合并之路

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。 在这项工作中，我们模拟了合并后以太坊的区块链的情况，以及共识/执行客户机如何相互通信。

最近，我们举行了Amphora互操作性研讨会。 这一周的活动继续建立在Rayonism成功的基础上，增加了从PoW到PoS的关键时刻。 10个客户团队做出了贡献，到本周末为止，以从Pow到PoS的转移为模型的开发人员测试网络正常运行。

如果您想了解更多关于此事件的信息，请访问Tim Beiko文章《Amphora: A Major Merge Milestone》 :

359博客. Ether Eum.org/2021/10/15/Amphora-merge-milestone /

在这次活动中获得的经验被纳入到了最新版本的合并规范“Kintsugi”中。 与此同时，还有一个叫做Pithos的长期开发测试网络。 这种情况将在2021年第4季度到2022年第1季度多次重新启动，以使用更新后的规格重新测试从PoW迁移到PoS的时间。 一旦这种迁移相当稳定，就可以升级现有的测试网络(如Goerli )以符合集成规范。

感兴趣的社区成员关注了这个“the merge Main NETREADIness Checklist”(综合主网的准备情况列表)，对剩下的未完成事项进行了全面概述。

359 github.com/ether eum/pm/blob /主/合并/主网络阅读. MD

上海升级

时间线 10-12个月

合并后的以太坊的一个有趣之处是，尽管新旧两条链条合并了，但客户端却是相互独立的。 它们是如何架构的，致力于这些客户的团队也是独立的。 对验证者来说，这意味着有很多选择性。 每个执行客户机可以与每个共识客户机合并，反之亦然。 有趣的是，我们列出了在这些客户端组合之后可能会使用的新名称：

Twitter.com/trent _ vane PPS/status/1445008969756467203？ s=20

如果需要，独立的执行层和共识层还允许非耦合的升级过程。 这很符合以太坊的“分离关注点”(separation of concerns )哲学。 也就是说，此时的以太网比“单片区块链”更容易管理更小的更改。

但是，上海的升级使协议层和执行层都可以通过耦合进行升级，从而实现验证者的取款。 这意味着验证者可以从共识层向执行层支付ETH，从而将两者更紧密地联系在一起。 一旦ETH从信标链(协议层)撤回到执行层，ETH就可以像现在的以太链一样使用了。 可以将ETH用作价值存储，也可以用于支付NFTs和交易费等。 目前正在考虑是否将对执行层的其他建议也纳入上海的升级，但这些建议尚未被正式接受。

在实际上线之前，无法知道这个允许范围。

4.以太网研究

时间线正在进行

在这些工作被规范化、实现、测试的同时，其他并行的研究工作正在推动着以太网的发展。

数据切片

以太坊转换为PoS后，瓷砖(sharding )可能是以太坊发生的最重要的变化。 需要注意的是，当前的相关提案关注的不是分片执行，而是数据分片(data sharding )。 数据片提供了更多的块空间用于将数据存储在L2s网络中，但这些片不支持本地用户事务执行功能，如当前以太网主节点所熟知的那样。 目前，Rollups网络使用以太坊主节点进行这样的结算操作。 这种类型的瓷砖的基础研究并不复杂。 也就是说，数据分片在主网络上更快地联机，从而使L2s网络受益

上图：原图像为Hsiao-wei Wang，由Quantstamp设计

这样优先考虑数据的可用性，符合过去18个月来扩展性研究和dApps领域的动态进展。 Vitalik在2020年10月发表的《以 Rollup 为中心的以太坊路线图》投稿文很好地阐述了这个可能的未来。 这是以太坊社区认知灵活性的好例子！

将来，以太坊社区可能会决定添加平铺执行功能。 但是，这仍是一个值得研究的问题。

状态过期弱无状态性

该领域的研究将改革以太网协议处理状态(state )的方式。 状态是指所有用户记录，包括合同、令牌、NFTs和地址。 在现在的以太网上，用户每次交易产生一次性成本，其交易记录被无限期地保存在以太网上。 从长远来看，这是不可持续的。

在过去几年中，人们正在寻找一种具有各种权衡的方案，如状态租金(state rent )和ReGenesis。

一个主要方案叫做“Weak Statelessness”(弱无状态性)，它改变了以太网节点的存储和处理状态方式。 具体来说，只有数据块建议者(block proposers )被请求存储状态，所有其他节点都不需要存储状态来验证数据块。 以下是这种方法对不同参与者的影响。

用户：可以放弃状态，但必须在提交交易时提交“证言”(witness )。 立法会是指，用于证实与交易一起发送的交易有效性的证明(proofs )；

非验证者节点：可以放弃状态；

验证者/区块提案者：依赖第三方生产区块时，可以放弃状态

块状生产者：所有状态都需要保存。 使用用户提交的证言witnesses生成包含有效状态更改的块。

另一个提案是“状态专用”。 根据该方案，如果在一段时间内未访问状态，则该状态可以变为非活动状态或从活动状态变为“过期”。 可能是冷存储状态的ETH，也可能是某个社区离开后被废弃的ERC20s令牌等。 如果某个用户试图重新激活状态，则该用户发送的交易必须附加证言(weitness )。 限制以太网活动状态大小的一大好处是，节点在同步网络和继续维护时会变得更加容易。

这两个概念都得到了积极的研究和基准测试，并通过概念证明(PoC )得以实现。 如果想更深入地了解目前的进展，请参阅以下内容。

Guillame Ballet总结的链接摘要：

359笔记本电脑/@ g电池/sy-a6t 5st

《以太坊磁盘指南》中的这些链接：

3559 github.com/tvanepps/ethereumdiscordguidebook #状态新闻--- -状态-国外

…还有更多

还有更多需要写的事情，如改善EVM (以太网虚拟机)和强化共识机制等，这些内容将在下一篇文章中说明。

写作： Trent Van Epps，以太坊基金会成员

3359以太网. ch /顶级

谢谢您的阅读。 我也感谢你对Danny Ryan、Tim Beiko和Mario Havel的审阅。

多看看