TPS:伊斯坦布尔硬分叉要来了，但以太坊2.0还有十万八千里

作者：Adeline

文章来源：哈希派

据以太坊基金会消息，伊斯坦布尔硬分叉升级预计将于2019年12月7日前后发生，和前几次的君士坦丁堡、拜占庭等硬分叉升级一样，这次的升级同样以改变以太坊底层协议的方式来提升整体性能。然而，也和前几次升级前屡次延迟的“尿性”一样，伊斯坦布尔硬分叉之路依旧波折不断。

据以太坊官方消息，伊斯坦布尔硬分叉原定于8月14日激活Ropsten和G?rli等以太坊测试网，并预计于2019年10月16日在主网上进行升级。

然而在8月15的以太坊电话会议中，核心开发者PéterSzilágyi指出，需要将该目标推迟两周，且不排除在9月4日有再次推迟的可能性。最具争议的ProgPOW算法将推迟到下一次升级中实施。

随后9月6日的以太坊电话会议中，基金会社区经理HudsonJameson表示，由于有大量以太坊改进建议提交审查，Ropsten测试网络激活被推迟到10月2日左右，主网的激活将推迟到11月。

9月30日，以太坊基金会社区经理HudsonJameson表示，由于异常快速的区块确认时间，造成测试网络Ropsten已于UTC时间9月30日3:40提前到来。

10月25日，PegaSysProtocolEngineering产品经理TimBeiko发推表示，目前团队初步达成共识，以太坊伊斯坦布尔硬分叉日期定为12月4日，为了以防万一，1月8日为定为备用日期。

11月20日，以太坊官方博客发文称，以太坊网络将按计划在区块高度9,069,000处进行升级。时间预计在2019年12月7日星期六发生。具体升级日期和时间可能会因出块速度有所变化。

2023以太坊Devconnect大会将于11月份在伊斯坦布尔举行:4月20日消息，以太坊基金会表示，计划于今年11月13日至19日在土耳其伊斯坦布尔举行Devconnect大会，为期一周。Devconnect在结构上与Devcon完全不同，由许多单独的活动组成，由社区组织，每个活动深入探讨一个主题。[2023/4/21 14:16:54]

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升级状况频发，加上备受关注的EIP-1884ProgPoW提案的延迟，让许多人为以太坊后续生态发展感到担忧。因为从一开始的设计层面来说，伊斯坦布尔硬分叉是以太坊经过最初的边境、家园，到现在的大都会阶段走向宁静阶段前的最后一次硬分叉。

尽管近期以太坊基金会研究员DannyRyan公开表示以太坊2.0零阶段计划将于2020年第一季度上线，但屡次升级上演的“狼来了”的故事，让这个“计划”看上去苍白了不少。

同时，我们整理了近期各种开发者会议和部分研究员的公开言论后发现，且不论以太坊一贯的延迟尿性，单根据目前研发情况来看，要完全实现以太坊2.0仍然是很遥远的事情。

“宁静”将至？

首先，根据EthHub上的介绍，以太坊2.0是一系列可以显著改善系统性能的研发规范，在2.0版本中暂定部署分片技术、Casper协议、状态租赁和以太坊虚拟机EVM的升级项目eWASM。

这一版本将分阶段交付，每个阶段都将建立在前一个阶段的基础上：

阶段0：信标链BeaconChain|2020第一季度

以太坊2.0交付计划中，首先需要实现的目标是信标链，信标链将采用权益证明机制CaspertheFriendlyFinalityGadget，实现从POW到POS的过渡。这一阶段让验证者能够参与质押系统、代替矿工成为链的构建者，并为分片方案提供基础。

声音 | StarkWare：伊斯坦布尔升级后以太坊可扩展性提升2000倍:据The Block消息，零知识证明技术开发公司StarkWare表示，由于最近伊斯坦布尔升级，以太坊将释放巨大的扩展潜力，其可扩展性将提升2000倍。[2020/1/7]

阶段0信标链介绍截图??信息来源：Github

到目前为止，Prysm、Nimbus、Lighthouse等以太坊2.0实现团队建立了支持信标链阶段的单一客户端测试网。据V神透露，7个单一客户端开发团队在9月初已经实现了客户端之间的互操作性(interoperability)。

另外，在主网上线前，还需要一个支持多客户端的测试网，使BETH能够在不同账户间转帐。11月9日，作为以太坊2.0的构建团队PrysmaticLabs的成员，DannyRyan表示，跨客户端测试网至少还需要两周的时间才能发布，测试网发布后也至少需要运行三个月。按这个时间来推算，跨客户端测试网要在下个月能够顺利推出，才能在2020年2月、或者3月如期上线主网阶段0，创建信标链创世区块。

然而，由于阶段0的实现与规范的制定是同时推进的，在互操作性实现以后，已经敲定冻结的阶段0规范进行了完全解冻，发布最新的0.9.2版本。规范在重新冻结前，需要在众多的以太坊2.0客户端中确定、实现并通过审计。而以太坊是一个庞大的开源项目，去中心化的特性让研发规范显得有些混乱、无组织，研究团队间也缺乏协调。种种情况让团队在应对规范的变化时造成大量的时间的浪费，因此，上文中的“跨客户端测试网如期推出”仍要打上一个问号。

分析 | 伊斯坦布尔升级之后 以太坊理论上最多可处理2048TPS的事务:以太坊基金会合作初创公司Iden3指出，在经过伊斯坦布尔升级之后，采用ZKRollup，理论上最大可以处理2048 TPS，这个数字比ETH开发者Eric Conner声称的3000TPS，但仍高于VISA的2000 TPS。在升级之前，以太坊每秒只能处理30个事务。ZK-Rollup使每个以太坊区块中验证2048 TPS只是理论上的最大值。2048TPS的吞吐量将需要将15个批次装配到一个块中，并且批次创建时间仅为一秒钟（假设15秒的块时间）。iden3团队还谈到了每个zkRollup批次如何需要简短的密码证明（zk-SNARK），以证明该批次中交易的完整性。此外，生成此证明在计算上非常昂贵，这也是达到理论吞吐量限制的主要瓶颈。（ambcrypto）[2019/12/16]

阶段1：分片链ShardChains|时间待定

在阶段1中将构建没有虚拟机EVM的分片，以分片链的方式为以太坊网络提供大规模的扩容性。

阶段1分片链介绍截图?信息来源：EthHub

阶段1的推进之路也正经历一些推倒和重来。6月份时，阶段1大部分的规范已接近完成。但在10月份，V神发布了Eth2分片链简化提议，提议减少分片数量，以加速分片项目落地。根据这一提议，以太坊开发人员在最后一刻将分片从1024个减少到64个。目前，阶段1正在做将V神提出的分片链简化方案转化为规范形式的工作。

动态 | 8个EIP被初步批准在以太坊伊斯坦布尔硬分叉第二部分中实现:据Hackernoon 8月18日消息，8月15日晚举行的以太坊核心开发人员会议上做出了主要决定，会上对6个EIP（以太坊改进建议）进行了投票并获得批准，这些变化将在名为伊斯坦布尔的硬分叉的第一部分中实现，暂定于今年10月进行。另外8个EIP被初步批准用于硬分叉的第二部分，重点放在有争议的ProgPOW算法上。伊斯坦布尔硬分叉计划的第二部分预计将于2020年第一季度实施。另外，还有十数个EIP被拒绝或撤回。 据悉，伊斯坦布尔硬分叉升级计划在8月14日上线以太坊测试网Ropsten，但在周四的电话会议中，核心开发者Péter Szilágyi指出，需要将该目标推迟两周，以便给开发人员时间来最终确定进入伊斯坦布尔第一部分的EIP列表。由于核心开发人员刚刚同意了这个列表，所以Szilagyi说，9月4日激活Ropsten可能需要重新考虑并再次推迟。[2019/8/18]

此外，根据11月24日以太坊开发团队Quilt的开发人员WillVillanueva在一个播客节目中的公开言论，阶段1的规范可能会在阶段0的规范完成后再敲定，但具体时间尚无法确定。

阶段2：状态执行StateExecution|时间待定

从本质上来说，阶段2是整个系统的“执行层”，它使分片链从简单的数据容器过渡到结构化状态，并引入智能合约，每个分片将管理一个基于eWASM虚拟机。这一阶段的重点是执行引擎(executionengine)、账户模型(accountmodel)等，将开启状态执行(stateexecution)和计算(computation)。

动态 | 土耳其伊斯坦布尔的居民因未能备份钱包而失去数字货币:据cryptoglobe报道，土耳其伊斯坦布尔的居民Kerem Albayrak声称，他为他的新办公室购买了一台iMac，并且他创建了一个新的区块链钱包，但后来他将该iMac退货，他创建钱包后使用Apple自动生成密码，却没有用iCloud来备份钥匙串，在iMac上的恢复口令的截图也已经消失了。因此，他无法获得钱包中17万美元的数字货币。[2018/12/10]

阶段2介绍截图?信息来源：EthHub

目前这一阶段仍处于积极研发状态，还没有任何正式的规范，也没有哪个团队能预计何时可以促成主网发布。不过根据unitimes的消息，在4月7日，以太坊核心开发人员CaseyDetrio在ethresear.ch上发布了阶段2的一些新的想法，让千头万绪的阶段2有了一个可能的落脚点，随后V神发布了阶段2的首个提案和简化提案，希望构建一个轻量级Layer1协议，然后重点关注分片链中的Layer2。

11月20日，WillVillanueva发表了一篇关于Eth2.0阶段2进展的长文，详尽阐述了执行环境(EEs)的概念及如何实现Eth1到Eth2的过渡。随后，WillVillanueva在11月24日公开表示，目前包括其所在的Quilt团队在内有三个团队正在研究以太坊2.0阶段2。

然而，阶段2的实现并不简单。根据WillVillanueva的文章，目前为止，虽然阶段2已经有了初步的想法，近期无状态客户端的拓展方面也有较大进展，但对于如何制定分片的基准和技术雏形以及如何在eth2的执行环境中构建智能合约等难题，目前还没有给出明确的答案。

除外，以太坊2.0的进程中还存在许多不确定因素

首先，我们上文中提到过实现团队之间的协作问题，以问题#358为例，35个字段被重新命名，但Github的讨论区里并没有收到实现者的任何反馈。这些情况导致了混乱的发生，直接导致了许多时间被白白浪费掉。

同时，开发团队的资金问题令人担忧，根据区块链软件咨询公司Kyokan的MatthewSlipper＆DanTsui的报告，9个以太坊2.0研究团队都表现出对开发的无限热忱，但这份热忱放在市场的现实上不堪一击。由于团队运转资金的来源单一，一旦以太坊基金会出现资金枯竭的情况，或者主要支持这些团队的实体取消对他们资金的支持，那这些团队就可能不得不暂停开发。

加之最近以太坊的“后院起火”，以太坊基金会的VirgilGriffith因前往朝鲜参加了“平壤区块链和加密货币会议”，在11月30日，被美当局指控违反美制裁法并逮捕。随后V神澄清VirgilGriffith访问朝鲜是个人行为，以太坊基金会未提供任何形式的支持，并准备请愿书要求释放VirgilGriffith。这无疑将以太坊基金会与这件事进行切割，以免受到牵连。但VirgilGriffith本身是以太坊2.0的共识机制CasperFFG的共同开发者，作为以太坊项目的重要开发人员，其对以太坊后续发展造成的影响也令人担忧。

因此，尽管以太坊初创企业ConsenSys的创始人JosephLubin在开发者大会DevconV上表示，以太坊2.0阶段0将于2020年第一季度启动，阶段1和阶段2将于2020年底同时推出。但实现团队之间的协作、开发团队的资金问题等问题，让以太坊后续发展愈发扑朔迷离，加之阶段2尚无正式规范，参照阶段0规范的屡次修正调整，预计在阶段0进入测试之后，阶段1、阶段2可能还需要至少一年多的开发时间，这也让以太坊2.0的问世遥遥无期。

文中涉及的链接：

https://github.com/ethereum/pm/issues/119

https://github.com/ethereum/pm/issues/123

https://blog.ethereum.org/2019/11/20/ethereum-istanbul-upgrade-announcement/

https://docs.ethhub.io/ethereum-roadmap/ethereum-2.0/eth-2.0-phases/#introduction

https://vitalik.ca/files/casper_note.html

https://hackernoon.com/what-to-expect-when-eths-expecting-80cb4951afcd

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/releases/tag/v0.8.0https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/releases/tag/v0.9.2

https://docs.ethhub.io/ethereum-roadmap/ethereum-2.0/eth-2.0-phases/#what-is-included_1

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs#phase-1

https://notes.ethereum.org/KbEyHiaSRQW_KS7dDK0OFw

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs/pull/1483

https://docs.ethhub.io/ethereum-roadmap/ethereum-2.0/eth-2.0-phases/#phase-2-state-execution

https://github.com/ethereum/eth2.0-specs#phase-2

https://ethresear.ch/t/phase-one-and-done-eth2-as-a->https://ethresear.ch/t/a-layer-1-minimizing-phase-2-state-execution-proposal/5397

https://ethresear.ch/t/proposed-further-simplifications-abstraction-for-phase-2/5445

https://docs.google.com/document/d/1PS0k9MaKPdPwEw3Uh9rq7USjq7LcSpT6ICQUXRij4YE/edit

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