以太坊:以太坊合并之后，将面临哪些监管问题和应用层问题？

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随着以太坊Merge时间节点将至，今天我们将探讨以太坊合并之后会面临哪些监管问题和应用层问题。2022年8月16日，以太坊联合创始人VitalikButerin在推特上参与讨论「若监管通过某些协议的验证者者对以太坊进行协议级别的审查，以太坊社区将如何反应」这一话题时表示，会将这种审查视为对以太坊的攻击，并选择通过更广泛共识将这些验证者的质押权益进行销毁。引起这个讨论的导火索在于：近期，美国财政部海外资产控制办公室将与TornadoCash有关的以太坊地址添加到制裁实体的名单中。但是目前对其的制裁都是处于中心化层面的操作，对于涉及到去中心化的智能合约部分，尚无法进行技术制裁。这表明如果美国要想要彻底制裁Tornadocash，就必须要控制底层的以太坊链。那么就引出一个问题，假如美国政府对以太坊进行监管，会面临什么？

如果美国政府要对以太坊进行监管，最大的可能是要求大型PoS质押服务商对以太坊进行协议级别的交易审查。这并不是验证者「作恶」，而是验证者对链上地址的「针对性制裁」。简单来说，就是监控被制裁地址发出的所有请求，并将所有包含被制裁地址事务的区块进行拒绝出块即可，当一个区块无法通过66%以上权益验证投票通过时，该区块的所有事务请求将会进行回滚，这也就意味着被制裁的地址将无法进行任何操作，并且验证者不会面临任何惩罚。截至目前，以太坊全网质押的以太币数量大约为1300多万ETH，而通过Lido质押的以太币数量已经占了约30.9%，Coinbase占了约14.7%，Kraken占了约8.5%。如果美国政府要求Lido、Coinabse、Kraken为代表的大型节点验证者对以太坊进行协议级别的交易审查，作为具有美国法律实体的质押服务商很难拒绝类似要求。

以太坊Gas中位费用7日均值跌至23.97gwei，创近12个月新低:7月15日消息，据Glassnode数据显示，以太坊Gas中位费用7日均值跌至23.973gwei，创过去12个月新低，此前该指标曾在2021年7月25日跌至24.012gwei。[2022/7/15 2:14:56]

图源自DuneAnalytics针对可能出现的上述情况，在以太坊社区在Twitter上发起了一项投票讨论，如果OFAC通过验证节点对以太坊实施监管该怎么做。V神支持将上述情况视为对以太坊的攻击，并通过更广泛共识将这些节点的质押权益进行销毁。下面，我们再来聊一聊应用层的问题。我们在上一篇曾提到：按照计划，以太坊的Merge以「最小破坏」原则进行，使原来运行的应用客户端可以无感地切换到PoS。也就是说，尽管是「最小破坏」，但在这个过程中，有一些小的变化仍然值得我们注意。本节就主要从应用开发的角度介绍在合并后，我们应该关注的方面。合并后，当前的Eth1和Eth2客户端将成为以太坊的执行层和共识层。这意味着Eth1或信标链客户端的节点运营商将需要运行堆栈的「另一半」以获得完全验证的节点。下图显示了合并后完整的以太坊客户端架构。客户端架构

比特币核心开发者Peter Todd指责Optimism开发者在以太坊主网上测试错误:以太坊二层扩容解决方案Optimism开发者发推表示，Optimistic虚拟机（OVM）依赖于其在6个月之前分叉的Geth版本，之后我们在分叉版本上发现了一个错误，但不清楚根本原因，直到昨晚，我们意识到该错误实际上存在于geth旧版本中，可能会导致尚未升级的节点不同步。由于在ethernodes.org上发现几乎所有节点都进行了升级，因此我们决定测试该错误，但我们犯了一个错误，没有考虑到未升级的少数节点。从这件事中学到的教训是，永远不要低估一个人的行为在去中心化网络中所产生的影响。目前Geth团队正在就如何使用开源软件的独特需求进行讨论。对此，比特币核心开发者PeterTodd发推称，“结果证明所谓的以太坊分叉是由开发人员自己触发的，开发人员为找出一个错误而在主网上进行测试。无论如何，这表明‘多实现方式’有多么疯狂。”[2020/11/12 12:24:28]

Derbit平台以太坊期权交易量达3000万美元，创下历史新高:Skew数据显示，以太坊（ETH）价格今日一度突破了250美元关口，随后小幅回落。价格的飙升也引发了诸如Deribit等平台上ETH期权交易量的大幅增长，其中Deribit在6月1日创下了单日以太坊期权交易量新高。交易员们已经注意到了最近的价格走势，似乎正在为近期的重大动向做准备。[2020/6/2]

合并后客户端架构.图源自DannyRyan区块结构

当合并发生时，信标节点将监视当前的PoW链并等待它达到预定义的totaldifficulty阈值，该值被称为TERMINAL_TOTAL_DIFFICULTY。即一旦PoW链产生了一个带有totaldifficulty>=TERMINAL_TOTAL_DIFFICULTY的块，它将被视为链上最后的一个PoW块。随后，PoW块包含的数据将成为信标链块的数据组成部分，而信标链则可以被视作为以太坊新的PoS共识层，取代之前的PoW共识层。同时在进行共识验证时，信标节点将与其执行引擎通信，并要求它生成或验证ExecutionPayloads。ExecutionPayloads包含了父哈希、状态根、基本费用和要执行的交易列表等信息。一旦这些数据被生成或验证，信标节点将与p2p网络上的其他节点共享它们。而对于终端用户和应用程序开发人员来说，这些原来PoW链上的ExecutionPayloads仍然是他们与以太坊进行直接交互的位置，事务仍将由执行层客户端处理，这使得他们可以无感切换到PoS链。下图显示了这种关系：

5月25日以太坊链上USDT转账数量超20万笔，创历史新高:据以太坊浏览器显示，5月25日以太坊链上ERC20-USDT转账数量创下单日历史新高，达到了208107笔。

此前的单日转账数量最高纪录是2019年9月9日，当时一天共有188621笔ERC20-USDT转账。据了解，Tether也是以太坊链上Gas的最大消耗者之一。[2020/5/26]

图源自DannyRyan执行引擎

合并之后，执行引擎主要负责状态管理，区块创建和验证功能，而不再包含与共识相关的任何操作。因此，执行引擎被进行了部分修改，这些修改在EIP-3675中进行了描述，主要包含以下三点：首先，修改了区块的部分数据字段。将原有区块中几个仅与PoW相关的字段设置为0，具体包括与挖矿相关、叔块奖励相关。此外，extraData的长度在主网上也将被限制为32字节。

动态 | Circle向以太坊网络新增发1,900万枚USDC:据DAppTotal.com稳定币专题页面数据显示：12月04日06时33分，USDC发行方Circle向以太坊网络新增发1笔价值1,900万美元的USDC，块高度为：9046074，交易哈希值为：0x00e22159be3a3b4daf239fbcdff3f9c1beba27e7e3a94d98b0546883a354e04e 。截至目前，Circle在以太坊网络上的ERC20 USDC总发行量已达466,622,689枚。[2019/12/4]

其次，由于只有合并后的信标链才能进行出块，因此执行引擎将停止处理区块和叔块奖励。但交易手续费仍由其进行处理，即当执行引擎创建一个ExecutionPayload时，需确保所有交易的发起者至少能够支付当前baseFeePerGas的费用，并且将剩余的交易手续费发送到feeReceipient。注意，feeReceipient指的是升级前的以太坊地址，而不是信标链验证者地址。最后，一旦PoS取代PoW，执行引擎将不再负责广播区块，但仍会通过p2p网络进行交易的广播。具体过程为，首先用户将交易通过本地的RPC请求发送到共识客户端，在那里它们将被打包到信标块中。然后，共识客户端将在他们的p2p网络中广播信标块。下图表明了以太坊合并时的过程：首先停止PoW出块，其次信标链块在合并后开始持有ExecutionPayload。

图源自DannyRyanBLOCKHASH&DIFFICULTY操作码更改

合并后，BLOCKHASH操作码仍可使用，但由于它不再通过工作量证明生成对应的Hash值，所以此操作码提供的伪随机性将被大大减弱。与此同时，DIFFICULTY操作码(0x44)将会更名为RANDOM并返回由信标链提供的随机数值。因此，该值将替代BLOCKHASH成为应用程序开发人员可使用的更好随机源。RANDOM值将存储在ExecutionPayload中原有mixHash的位置，该值与工作量证明计算相关。升级后该值被重命名为random。下图解释了合并前后DIFFICULTY和RANDOM操作码的工作原理：

图源自DannyRyan合并前，我们看到0x44操作码返回区块头里的difficulty字段。合并后，负责生成随机数的RANDOM操作码则指向原有mixHash字段，该字段被重名为random。出块时间

合并将影响以太坊的平均区块时间。目前在PoW下，平均每约13秒产出一个区块，但实际区块间隔时间会由于网络拥堵的情况，而存在相当大的差异。但在PoS下，区块间隔为固定的12秒，除非发生某些极端情况，如：验证者离线或未及时提交区块而错过了某个插槽。综上，升级后网络的平均出块时间将减少近1秒，这提高了交易的速率。注意：如果智能合约中存在与特定平均出块时间相关的逻辑，则在计算时开发人员需要考虑到这一点。