簡介以太坊 Constantinople 升級更新 — 提升網絡表現、EIPs、難度炸彈與減少區塊獎勵

以太坊(Ethereum)將會在 10 月進行名為 Constantinople(君士坦丁堡)的網絡系統更新。雖然未知市場會對此次大型更新產生甚麼情緒,但總會為以太坊網絡帶來新景象。在其更新前,《幣訊》為大家簡單介紹一下。

以太坊提升表現詳情

Constantinople 出現的目的,是提升以太坊網絡表現,包括解決難度炸彈(difficulty bomb)及礦工獎勵(Block reward)問題。

不少其他區塊鏈或加密貨幣平台,如 NEO、EOS 都有更具效率的交易處理,每秒能處理的交易可達千宗以上已成基本。為追上交易處理速度,以太幣的開發人員需要提升專責處理智能合約的「以太虛擬機」(Ethereum virtual machine,簡稱 EVM)。

以太幣的更新被稱為 Ethereum Improvement Proposals(EIP),而這次的主要的改動分別是 EIP-145,EIP1052 及 EIP1234。先介紹 EIP-145,它會引入位元移位(Bitwise shifting),可以令執行智能合約時,減少 Gas 用量,從而降低行使智能合約時的成本。另外,EIP-145 亦可以提升 EVM 的處理能力。

其次,EIP-1052 是一個全新的運算碼(opcode),可以令智能合約檢查其他智能合約的代碼時會更具效率。以前驗證是需要檢查代碼,但這個 EIP-1052 可以檢查哈希(Hash),而不需要檢查代碼,令 EVM 效能提升。其實 Hash 也像指模一樣,每個都與眾不同,因此,不可能被偽造,提高安全性。

EIP-145 和 EIP-1052 都能提升 EVM 的效能,同時令開發智能合約的成本降低,以 NEO 為例,NEO 的智能合約需要 500 Gas,以 6 美元計,則需要 3,000 美元,是有一定成本的作業。

除了提升性能外,EIP-1014 將增加一項功能,名為狀態通道(state channels),其功能類似於比特幣的閃電網絡(lightning network),令部分交易暫時不寫在主鏈上,因此,再次提升以太幣交易速度。詳細可參考幣訊的閃電網絡

最後亦是重點之一的 EIP-1234。EIP-1234 是用於推遲難度炸彈,及減少區塊獎勵。

著名開發者 Péter Szilágyi 七月曾經表示,大部份 EIPs 經已準備完成。

為何減少區塊獎勵

在講述難度炸彈前,先解釋以太坊的區塊獎勵現況。現時以太幣礦工如挖掘出新區塊的話,將會獲得 3 個以太幣。這就是區塊獎勵。而每大約 15 秒就會出現一個新區塊,屈指一算,一天會有 5 千至 6 千個新區塊加到主鏈上。因此,一天就會產生 1 萬 5 千至 1 萬 8 千個新的以太幣。加上,以太幣沒有發行上限,因此,聰明的讀者必定想到過多的以太幣流入市場,會引致以太幣的價格受壓,這亦是以太幣面臨的問題。因為如果物件是稀有,價格就會上升,相反亦然。

如果以太幣價值下降,幣民亦會趨向沽出以太幣,這是骨牌效應。因此,減少發行是一種最有效的方法來減低以太幣的通貨膨漲,從而有機會令以太幣價值上升,同時,亦會吸引新投資者。因此,減少區塊獎勵是非常合理的政策。

以比特幣為例,其自動機制會每 210,000 個區塊(約四年)減少一半區塊獎勵。其目的是增加稀有度。因此,有人提議以太幣區塊獎勵由 3 個以太幣減至 1 個或更少。當然,這個方法可以推高以太幣價格,但可見風險是以太幣礦工收益嚴重減少。

如礦工收入減少,他們便會挖掘其他虛擬貨幣,甚至「離場」。結果,就是缺乏礦工保護以太幣網絡,令其網絡易受攻擊。因此,一個較溫和的政策來減少區塊獎勵以降低對礦工利益的損害,而令以太礦工不會大量「離場」。

再者,EIP-1234 亦會推遲難度炸彈,兩個方案令以太幣網絡可以慢慢由 PoW 轉成 PoS 協議。

有關 PoS 和 PoW 的解說,可以細閱【幣訊教室】的以太坊「Casper」到底是甚麼?(一)。因為如果完全成為 PoS 協議的話,以太礦工就會「失業」,因此,當以太幣最終升級到 PoS 的前一刻,礦工可以抗議,並維持舊協議,從而產生硬分叉(hard fork)。

難度炸彈杜絕礦工作亂

硬分叉亦曾經出現在以太幣網絡上,分出來的分支叫以太經典(Ethereum Classic)。但由於以太幣開發人員不希望礦工「造反」導致硬分叉事件再出現,因此,他們加入了難度炸彈到以太幣協議中。其獨特機制是令挖掘新區塊的難度,除了按照區塊產生時間,以及既有區塊難度兩個因素調整外,還新增了以指數上升的「難度因子」,這個亦正是難度炸彈的威力重心。

到了某時間,由於挖礦難度已經達致礦工完全無法應付的高水平,自然而然地礦工就無法再挖出新區塊,以太幣網絡亦會暫停,這亦稱為以太幣冰河時期(Ethereum Ice Age)。其方案於 2015 年 9 月 7 日加到以太幣協議中。

難度炸彈旨在達成兩個目標。第一,增加開發人員壓力以加快速度更新協議。因為如果討論得太慢就會趕不上「爆炸」限期,網絡就會進入冰河時期。第二,強迫礦工接受更新。因為即使礦工們沿用舊協議,礦工們最終都要承受超高難度的結局,倒頭來亦不會得到任何利益。因此為保住利益,礦工自然不會維持舊協議,硬分叉也自然不會出現。

難度炸彈本身是一個優秀的建議。協議在 2015 年 9 月加入後,如按照計劃,炸彈就會在「計時」起 1 年左右「爆炸」,以太幣網絡就會癱瘓,其時亦應是 PoS 協議推出的理想日子。不過,上述事情最終也沒有發生,因為以太幣開發人員不急於推出 Casper,他們只想一切都是在準確無誤的情況下才推出。至於 Casper 就是以太幣推行 PoS 的最終協議,詳情可參閱 Casper 是什麼()、()。

難度炸彈已經推遲過數次,今次的 Constantinople 亦無例外,但耳聞炸彈的「威能」亦足以令以太礦工添上不少壓力 —— 最新說法是,明年冬天才會有「炸彈」來臨。

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