以太坊完成“柏林硬分叉”，什么是硬分叉？

整理 | 金照玉

出品 | 区块链营（ID：blockchain_camp）

在“缪尔冰川”升级之后，以太坊再次实施了“柏林”升级。

柏林硬分叉主要优化以太坊主网性能，优化合约以太坊硬分叉最后挽回了损失了吗，覆盖Gas效率，更新以太坊虚拟机（EVM）读取代码的方式，防止拒绝服务（DDOS）攻击。 本次升级将包含 4 个新的 EIP 改进建议：

EIP-2565：更改模数/幂运算的气体开销。 EIP-2565提案是对之前EIP-198（大数的模幂）的重新定价； 最初，EIP-198 引入了一个用于模幂的预编译模块，允许我们导入许多需要模幂的密码算法，例如 RSA 签名的验证。 EIP-2565 减少了该模块的气体开销，使其与执行其他操作的开销相当。

EIP-2718：标准化交易信封。 该 EIP 引入了一种新的交易类型，它本身充当信封，可以更轻松地启用对多种交易类型的支持。

EIP-2929：增加状态访问操作码的 gas 开销。 该 EIP 会在首次调用 SLOAD、*CALL、BALANCE、EXT* 和 SELFDESTRUCT 时增加交易的 Gas 消耗。

EIP-2930：可选访问列表。 该提案背后的想法是纠正 EIP-2929 对现有合约造成的损害，并缓解 EIP-2929 导致的 Gas 消耗增加的问题。

究竟什么是硬分叉

“缪尔冰川”升级在1月份才进行，“柏林”升级又开始了。 升级和硬分叉到底是什么？

任何系统都需要“升级”，区块链也不例外。 升级集中式系统中的软件非常简单。 只需要在开发组上传最新的软件，用户就可以下载了。 然而，在区块链系统中，“升级”并不是那么简单。 由于没有中心化组织，比特币等数字资产的每一次代码升级都需要得到社区的一致认可。 如果社区不能达成共识，区块链很可能形成“分叉”。

分叉是区块链的永久分叉。 新共识规则发布后，未升级节点拒绝验证升级节点出块。 升级后的节点虽然可以验证未升级节点产生的区块，但也会按照新的规则行事。 所以，如果大家继续自己认为正确的链条，就会分成两条链条。

以太坊的第一个分叉其实是被黑之后的解决方案。 2016年，黑客利用代码漏洞攻击以太坊众筹项目The DAO，不断将资产从The DAO资金池中分离出来。 为了防止投资者的资产被转移，以太坊直接选择了硬分叉。 分叉后形成两条链，一条是原链（Ethereum Classic，ETC），一条是新的分叉链（ETH），分别代表不同的社区共识和价值观。

迭代升级，持续改进

虽然第一次是不得已而为之，但以太坊对于后续的硬分叉却是“有预谋”的。 与其坐等他人来袭，不如主动补缺。 自2016年以来，以太坊多次通过硬分叉进行全系统升级。 2019年的“君士坦丁堡”和“圣彼得堡”两次升级都是基于“硬分叉”。 实现方式。

2020 年 12 月，以太坊进行了伊斯坦布尔硬分叉升级。 时隔不到一个月，以太坊又进行了一次“缪尔升级”？ 间隔这么短，升级有什么用？

根本原因是以太坊难度炸弹已经被激活。

“以太坊难度炸弹”是指以太坊使用的工作量证明算法的难度调整机制的一部分。 如果时间太短（小于 10 秒）或太长（大于 20 秒），该机制将相应地增加或减少挖矿难度。

难度炸弹为挖矿难度增加一个值，该值只随区块高度的增加而增加，不随区块生成时间的变化而变化。 该值每 100,000 个区块增加一次，并且永远不会减少。

一开始以太坊硬分叉最后挽回了损失了吗，难度炸弹增加的难度很小，所以对出块时间没有明显影响； 而这部分难度的增加也很缓慢，但其增长接近于指数增长。 所以在某个时候，会突然增加网络的难度，降低出块速度。

2019年，难度炸弹的影响在区块高度达到860万时开始显现，平均出块时间显着增加； 当区块高度达到 890 万时，区块生成时间上升到 14.3 秒。

“到 2020 年 2 月，出块时间可能会上升到 30 秒。这将使整个链非常缓慢且难以使用。” 这就是所谓的“冰河时代（Ice Age）”。

解决冰河时代问题的一种方法是硬分叉。 近年来，以太坊的挖矿难度呈指数增长两倍，然后直线下降。 降低了挖区块的难度，这一切都是通过硬分叉实现的。

单独进行硬分叉升级以延迟难度炸弹是“Muir Glacier”硬分叉的用武之地。

缪尔冰川可以将“难度炸弹”延迟400万个区块。 随着时间的推移，这枚难度炸弹预计在数年内不会再次“爆炸”。 升级后的名字“缪尔冰川”也是为了纪念地质学家缪尔，他是第一个准确提出冰川活动概念的学者。

不管怎样，每一次硬分叉升级都代表着以太坊的一次优化和提升。