君士坦丁堡之战，以太坊之战突围

概括

万众期待的以太坊“君士坦丁堡”硬分叉计划在以太坊区块高度728万进行，预计时间为北京时间3月1日。 以太坊这次的技术升级采用了硬分叉的方式。 所谓硬分叉，是指通过修改协议引入新的特性，可能会使之前版本的协议失效。 因此，硬分叉带来的规则变化是不向前兼容的，老节点无法确认新节点产生的区块，新老节点开始跑在不同的链上。

在设计之初，以太坊的目标不仅仅是一个类似于比特币的数字资产，而是一个去中心化的应用平台。 在达到最终目标之前，它需要经历不同的升级阶段，在每个阶段以太坊都会引入新的功能，使系统更加稳定和强大。 为此，以太坊的创始团队为其设定了四个发展阶段：Frontier、Homestead、Metropolis、Serenity，不同阶段之间的转换是通过hard point。 fork方式实现。

本次“君士坦丁堡”硬分叉属于以太坊大都会二期，主要包括EIP-145、EIP-1052、EIP-1283、EIP-1014和EIP-1234 5个程序更新。 这些提案主要是为了提高在以太坊上部署智能合约的成本和效率； 最受关注的两个提案是 EIP-1014 和 EIP-1234。 其中，EIP-1014主要引入状态通道，用于链下交易结算，以提高以太坊网络的吞吐量； EIP-1234的另一个提案是减少区块奖励和延迟难度炸弹，这直接降低了矿工的收益。

以太坊这次的升级，主要是为后续的革命性变革打下基础。 一定程度上提升开发体验和效率，开发者和用户都将受益。 推迟难度炸弹和减少区块奖励是为下一次升级做的最好准备。 在市场影响方面，由于硬分叉计划的一再推迟，市场的耐心已经耗尽。 同时，本次升级并未给以太坊带来实质性变化，因此该预测对ETH价格影响不大。

风险提示：数字资产市场投机性和风险性强，监管部门对数字资产市场的监管态度尚不明朗。

报告文本

一、背景介绍

君士坦丁堡硬分叉是以太坊大都会（metropolis）的第二阶段，其目的是通过降低手续费和提高区块链效率，为以太坊最终过渡到第四阶段的PoS机制奠定基础。 君士坦丁堡硬分叉的名字来源于东罗马帝国的首都君士坦丁堡。 由于以太坊的创始人维塔利克是俄罗斯人，而俄罗斯在历史上继承了东罗马帝国东正教的传统，所以才有这个名字。

日前，以太坊基金会发言人表示，以太坊“君士坦丁堡”分叉将于3月1日启动； 届时，本轮硬分叉的相关改进计划将正式部署在以太坊主网上。 市场普遍认为，通过此次硬分叉，以太坊的交易处理速度将大幅提升，ETH产量的减少将有助于其价格上涨。 现在让我们仔细看看“君士坦丁堡”硬分叉及其对以太坊未来的影响。

1.1. 硬分叉和软分叉

众所周知，区块链是一个分布式共识系统。 对于分布式系统，如果要引入一些新的特性，就必须协调系统中的各个参与者。 因为每次系统升级时，并不是所有的节点都会及时更新版本，这会导致升级过软件的节点和没有升级过软件的节点运行在不同的规则下，从而出现分叉。 举个简单的例子，我们在使用Microsoft Word 2003和Word 2016时，会发现很多格式是不兼容的，区块链网络的分叉与此类似。 在介绍“君士坦丁堡”之前，我们需要了解什么是硬分叉和软分叉。

所谓硬分叉，是指通过修改协议引入新的特性，可能会使之前版本的协议失效。 也就是说，运行新版本协议的节点认为有效的块将被运行旧版本协议的节点视为无效。 老节点会认为其他分支是区块链最长最有效的分支，会不断扩充这个分支，直到所有老节点升级完毕。 功能，使现有的验证规则更加严格。 此时，旧节点仍会收到所有块，而新块会拒绝一些。 这时候老节点可能会挖到一些无效的区块，所以会鼓励老节点更新协议。 这样就避免了硬分叉造成的永久性分裂，只产生一些临时性的小分叉。

简而言之，硬分叉带来的规则变化是不向前兼容的，老节点无法识别新节点产生的区块，新老节点开始跑在不同的链上； 而软分叉引起的规则变化可以向前兼容，老节点可以兼容新节点产生的区块。

1.2. 以太坊的发展路线

在设计之初，以太坊的目标不仅仅是一个类似于比特币的数字资产，而是一个去中心化的应用平台。 在达到最终目标之前，它需要经历不同的升级阶段，在每个阶段以太坊都会引入新的功能，使系统更加稳定和强大。 为此，以太坊的创始团队为其设定了四个发展阶段：Frontier、Homestead、Metropolis、Serenity，不同阶段之间的转换是通过hard point。 fork方式实现。

1.2.1. 边境

Frontier是2015年7月以太坊初始发布的实验阶段，作为以太坊的初始版本，采用了类似于Bitcoiners的模式。 这个阶段的软件还不成熟，相当于空白版的以太坊网络，只有命令界面，没有图形界面，但可以进行基本的挖矿、学习和测试分布式应用（DApps）。 该版本主要面向专业开发者，技术开发门槛较高。

1.2.2. 家园

Homestead 是以太坊的第一个正式产品发布，发布于 2016 年 3 月。与“Frontier”阶段相比，“家园”阶段没有明显的技术里程碑，只是表明以太坊网络可以正常流畅地运行。 以太坊团队计划前期采用PoW机制，后期逐步转向PoS机制。 使用PoS机制会降低挖矿的门槛，因为在这种机制下，不需要购买昂贵的硬件矿机。 对于矿工来说，他们花高价买来的矿机将毫无用处，这难免会引起矿工的不满。 不满意。 为了防止矿工在PoW机制转PoS机制的过程中联合起来反抗，导致两条公链分叉，以太坊团队在“home”阶段引入了难度炸弹。

所谓难度炸弹，是指在计算难度时，除了根据出块时间和前一个区块的难度进行调整外，还增加了一个每10万个区块呈指数增长的难度系数。 随着区块高度的增加，呈指数增长的难度系数所占比例会显着增加，这会大大增加出块的难度，矿工将很难挖出新的区块。 随着生成区块的难度越来越大，最终的区块将被完全冻结，无法生成。 这个过程也被称为“冰河时代”。 有了这样的预期，切换到 PoS 导致的硬分叉将不会是一个艰难的选择。

难度炸弹设计的初衷是好的。 但由于种种原因，以太坊转PoS机制的计划不断被推迟，这也延迟了从PoW机制到PoS机制的转换时间。 为了维持以太坊网络的正常运行，难度炸弹代码被修改了数次以延迟“冰河时代”的到来，因此其激励效果已不如以往。

1.2.3. 都会

“大都会”是以太坊发展的第三个阶段，将分为“拜占庭”和“君士坦丁堡”两部分。 我们现在处于 Metropolis 的拜占庭阶段，2019 年 3 月 1 日，以太坊将迎来“君士坦丁堡”分叉。

“拜占庭”分叉始于2017年10月，以太坊网络成功实现了围绕区块4370000的硬分叉。现阶段，以太坊仍100%采用PoW机制，但以太坊引入了图形界面，允许非技术用户使用它很容易，这就是 Mist 浏览器。 另外，由于PoS机制发展受阻，为了防止难度炸弹影响网络性能，以太坊还按照300万个区块的高度来计算挖矿难度，所以出块时间返回到大约 15 秒。 但为了防止通货膨胀，区块奖励也从 5ETH 减少到 3ETH。

1.2.4. 宁静

“Serenity”是以太坊第四阶段，具体时间待定。 在这个阶段，以太坊将全面使用PoS机制，之后以太坊网络将不再需要矿工挖矿。 在 Devcon 4 大会上，以太坊创始人 Vitalik 详细描述了以太坊在安静阶段将经历的重大变化。

在“Tranquility”计划中，以太坊除了PoW链之外，还会增加一条PoS链——Beacon Chain。 这条链上将有两个角色——区块生产者和验证者。 在链上存入 32 ETH 成为确认者。 确认者拥有生成区块的权利，并有机会被选为验证者。 链上的最终确认方式也将从 PoW 的 6 块确认更改为 Casper FFG 的最终确认。 此外，由于PoS机制开发团队与Sharding开发团队的合并，Shard Chain将在静默阶段正式上线，用于实际处理数据并独立运行，提高以太坊的效率和安全性.

目前，宁静阶段将分四个阶段完成。 前两个阶段的标准已经在 Github 上更新。 四个阶段的具体安排如下：

二、“君士坦丁堡”硬分叉的波折

2.1. “君士坦丁堡”的主要升级建议

在即将到来的“君士坦丁堡”硬分叉中，主要有EIP-145、EIP-1052、EIP-1283、EIP-1014和EIP-1234等5个更新计划，具体如下：

(1) EIP-145：按位移位

EIP-145 主要由两位技术人员 Alex Beregszaszi 和 Pawel Bylica 编写。 当前的以太坊虚拟机缺少按位传输运算符。 移位运算虽然可以用算术运算符来实现，但是成本比较高，处理时间也比较长。 例如，使用算术实现左移和右移需要35个gas，但使用EIP-145方案后只消耗3个gas，所以采用EIP-145后运行一些智能合约的成本会显着降低。

(2) EIP-1052：EXTCODEHASH操作码

智能合约通常需要检查其他合约的字节码，但在很多情况下，智能合约本身并不需要其他合约的字节码。 检查其他合约的字节码主要是通过 EXTCODECOPY 算子进行的，所以如果需要检查的智能合约很多，开销会很大。 因此，EIP-1052建议使用一个新的算子——EXTCODEHASH，它会返回合约字节码的keccak256哈希值，更加高效，性价比更高。

(3) EIP-1283：调整SSTORE操作码的净gas计量

EIP-1283 由 Johnson 编写，基于 EIP 1087。该提案主要为数据存储变更引入了一种更公平的定价方法，可以使智能合约开发者受益。

(4) EIP-1014：瘦身 CREATE2

EIP-1014由以太坊创始人Vitalik Buterin创建，将状态通道的概念引入以太坊网络。 这将允许交易结算在链下进行，类似于比特币的闪电网络。 EIP 1014 本身会带来以太坊网络吞吐量的巨大提升，因此以太坊网络每秒将能够处理更多的交易。

(5) EIP-1234：减少区块奖励&延迟难度炸弹

因为目前的Casper机制不能保证100%安全，所以以太坊这次采用EIP-1234，主要介绍两个提议：一是延迟难度炸弹12个月，二是将区块链奖励从3 ETH减少到2ETH到防止延迟难度炸弹造成的通货膨胀。

此次分叉后，以太坊网络将更轻、更快、更安全。 但在上述提案中，EIP-1234 是争议最大的，因为它将区块奖励从 3 ETH 降低到 2 ETH，直接降低了矿工的收益。

2.2. “圣彼得堡”计划

“君士坦丁堡”于去年 10 月中旬首次在以太坊公共测试网络 Ropsten 上进行测试。 原计划于去年10月中旬启动硬分叉，但在分叉前，开发团队声称已上线测试网。 遇到了一个“共识问题”，该问题目前使测试网络“无法使用”。 因此硬分叉一直拖到708万区块，也就是今年1月下旬。 然而，在1月15日分叉前夕，智能合约审计公司ChainSecurity发现EIP-1283存在漏洞可被攻击。 为此，“君士坦丁堡”分叉不得不再次推迟。

“君士坦丁堡”分叉的一再推迟，打击了市场对以太坊的信心。 以太坊团队认为修复EIP -1283漏洞会进一步拖延以太坊分叉的时间。 另一方面，包括 Ropsten 在内的多方包含易受攻击的 EIP 的 5 个提案都已在以太坊测试网络上升级。 为此，以太坊核心开发者团队提出了“圣彼得堡”计划，即在第728万区块“君士坦丁堡”执行完5个原始EIP后以太坊最初发行价格是多少，启动“圣彼得堡”计划。 消除。

3. 硬分叉的实际影响

3.1. 公链之战，以太坊打响打地基之战

作为传统公链的王者，以太坊在区块链发展的各个阶段都发挥了重要作用。 可以说，以太坊是除比特币之外最成功的公链平台。 以太坊在项目募资、去中心化应用、游戏等方面占据半壁江山。 无论是2016年至2018年的项目募资狂潮，还是2017年加密猫的火爆，以太坊作为未来区块链航程的引领者，都为区块链世界带来了比特币无可比拟的想象力。

诚然，2018年随着DPoS机制的兴起，EOS、TRON等公链在区块链落地上做出了不同的尝试，逐渐蚕食了以太坊的优势。 尤其是相对于DPoS的高处理速度，以太坊在应用方面显得捉襟见肘，这也让开发者在2018年下半年开始的游戏浪潮中选择了以EOS、TRON为代表的新一代区块链平台. . 但是，以太坊的先发优势依然存在。 据DApp Radar统计，截至2019年2月27日，以太坊、EOS、TRON三大公链上Dapp总数分别为1403个、329个、167个。 以太坊上的去中心化应用总数是另外两大公链上Dapps总和的四倍多，开发者数量庞大。 这些都是以太坊相对于其他公链的优势。

以太坊目前饱受诟病的主要有两个方面，开发体验和PoW带来的低效。 就开发体验而言，此次分叉也在一定程度上解决了这一问题，为后续的革命性升级奠定了基础。 具体来说，在EIP145提案中，以太坊通过“位移位”的方式提高了处理信息的能力。 在EIP1052中，以太坊将改进其底层虚拟机，从而提升智能合约的体验。 本次硬分叉后，以太坊开发者的gas使用量和操作体验都会得到提升。

以太坊的PoW机制带来的问题其实是以太坊发展的必然结果，这也与以太坊的发展战略有关。 其从 PoW 过渡到 PoS 的战略核心是通过前期的消费建立一个可靠的数字加密货币体系。 系统完成后，采用更高效的PoS机制，保证主网运行效率。 现阶段还处于币制建设期，所以这次不会对PoW机制做根本性的改变。 但是，EIP1014 提出的状态通道和离线解决方案会让一些二层解决方案发挥作用。 预计本次硬分叉后，以太坊的TPS将提升5%-10%，一定程度上提升以太坊的效率，状态通道的提出也将改善以太坊的结构。

以太坊这次的升级，主要是为后续的革命性变革打下基础。 一定程度上提升开发体验和效率，开发者和用户都将受益。 推迟难度炸弹和减少区块奖励是为下一次升级做的最好准备。 以太坊创始人Vitalik也宣布，以太坊的下一个硬分叉将命名为“伊斯坦布尔”，租赁技术将部署在以太坊主网上，开始改善以太坊庞大的存储成本。 可以说，以太坊的优势在于开发者对以太坊的不断完善和完善。 虽然这次硬分叉一波三折，主要是小幅改进，但对于以太坊来说，它正在为未来的变革打下坚实的基础。 在过去的六个月中，虽然以太坊的难度逐渐降低，但以太坊的链上转账和Gas消耗并没有明显下降，这反映出其主网建设的稳定性，未来可期。

3.2. 硬分叉引发的价格预期能否持续？

从历史上看，以太坊经历了七次硬分叉。 和这次的“君士坦丁堡”类似，在“家园”阶段和“拜占庭”阶段都有硬分叉，而其他硬分叉的分裂要么是为了应急，要么是宣传和规模都较小，比不上这个硬分叉。 以太坊每一次因技术升级而产生的硬分叉，都会给ETH带来巨大的行情波动。 基于这一现象，我们选取​​了以上两个历史性的硬分叉进行分析。

C数据显示以太坊最初发行价格是多少，以太坊“主场”阶段的硬分叉发生在2016年3月14日，ETH在分叉前7天涨幅为22.74%，分叉前30天涨幅为136.45%。 但分叉后，ETH价格7天下跌18.68%，30天下跌46.17%。 同样，2017年10月16日发生的“拜占庭”硬分叉，分叉前7天涨11.76%，前30天涨40%，分叉后7天跌了下降了 16.76%，三十天内下降了 1.34%。

从实际情况来看，由于2015年下半年《家园》硬分叉阶段以太坊Frontier版本的发布，让人们看到了以太坊的技术实力和智能合约的潜力。 “版本总体上是乐观的，所以以太坊在分叉前的几个月处于上升通道。在这个过程中，肯定有泡沫的积累。硬分叉结束后，市场的乐观预期也会结束，所以硬分叉之后，ETH的价格下跌就成了必然。

在“拜占庭”硬分叉阶段，虽然以太坊团队公布了“大都会”时代引入的新特性，但“拜占庭”分叉提案并没有给以太坊带来质的改变。 虽然分叉前几天ETH价格小幅上涨，但市场对“拜占庭式”分叉反应不大。

就本次“君士坦丁堡”硬分叉而言，由于硬分叉计划的一再推迟，市场的耐心早已耗尽； 从升级提案来看，并未给以太坊带来实质性的改变； 而数字资产市场的寒冬远未结束，预计本次硬分叉不会给ETH价格带来太大变化，但仍可能出现小幅波动。 毕竟在区块链行业的寒冬中，以太坊的硬分叉依然是市场关注的焦点。

<结束>

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