以太坊完成“柏林硬分叉”，什么是硬分叉？

组织 |金兆宇

制作 |区块链营（ID：blockchain_camp）

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“缪尔冰川”升级后，以太坊再次实施“柏林”升级。

柏林硬分叉主要优化以太坊主网性能，优化合约，涵盖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）攻击等。此次升级将包括4新的 EIP 改进建议：

EIP-2565：更改模/幂运算的 gas 成本。 EIP-2565 提案是对先前 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运算的预编译模块，它允许我们引入许多需要模幂运算的密码算法比特币硬分叉什么意思，例如 RSA 签名验证。 EIP-2565 将此模块的 gas 成本降低到与执行其他操作的成本相当。

EIP-2718：标准化交易信封。该 EIP 引入了一种新的交易类型，它本身就充当了一个信封，可以更方便地支持多种交易类型。

EIP-2929：增加状态访问操作码的 gas 成本。该 EIP 在首次调用 SLOAD、*CALL、BALANCE、EXT* 和 SELFDESTRUCT 时会增加事务的 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。

究竟什么是硬分叉

“缪尔冰川”升级仅在一月份进行，“柏林”升级又开始了。究竟什么是升级和硬分叉？

任何系统都需要“升级”，区块链也是如此。在中心化系统中升级软件非常简单，只需要在开发团队上传最新的软件，用户就可以下载，但在区块链系统中比特币硬分叉什么意思，“升级”就没有那么简单了。因为没有中心化的组织，比特币等数字资产的每一次代码升级都需要社区的一致认可。如果社区无法达成协议，区块链很可能形成“分叉”。

分叉是区块链中的永久分歧。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非升级节点所产生的区块，但也会按照新的规则行事。因此，如果每个人继续他们认为正确的链条，它就会分裂成两条链条。

以太坊的第一个分叉实际上是被黑后的解决方案。 2016 年，黑客利用代码漏洞攻击以太坊众筹项目 The DAO，并不断将资产从 The DAO 的资金池中分离出来。为了避免投资者资产的转移，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，但随后的硬分叉以太坊“计划已久”。与其等着别人来攻击，不如主动去弥补不足。自 2016 年以来，以太坊多次通过硬分叉进行全系统升级。 2019年，被称为“君士坦丁堡”和“圣彼得堡”的两次升级都是基于“硬分叉”的方式来实现的。

2020 年 12 月，以太坊进行了伊斯坦布尔硬分叉升级。不到一个月，以太坊又经历了一次“缪尔升级”？这么短的间隔，升级怎么样？

根本原因是以太坊难度炸弹被激活了。

“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。它趋于稳定。如果出块时间过短（小于 10 秒）或过长（大于 20 秒），机制会相应增加或减少挖矿难度。

难度炸弹为挖矿难度增加了一个值，该值仅随区块高度而增加，不随出块时间而变化。该值每 100,000 个区块增加，并且永远不会减少。

一开始，难度炸弹的难度增加很小，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级增长。所以到了一定的时间，会突然增加网络的难度，降低出块速度。

2019年难度炸弹在区块高度达到860万时开始显现影响，平均出块时间显着增加；当区块高度达到890万时，出块时间上升到14.@ >3秒。

“到 2020 年 2 月，出块时间可能会上升到 30 秒。这使得整个链变得缓慢且无法使用。”这就是所谓的“冰河时代”。

解决冰河时代问题的一种方法是硬分叉。我们来看看近年来以太坊挖矿难度的变化。

图表显示，难度有两次明显的指数增长，然后是直线下降。这是因为在启动以太坊难度炸弹后，难度炸弹爆炸了。再次降低出块难度，这一切都是通过硬分叉完成的。

单独的硬分叉升级以延迟难度炸弹，这就是“Muir Glacier”硬分叉的来源。

Muir Glacier 可以将“难度炸弹”延迟 400 万块。随着延迟，难度炸弹预计不会在未来几年内再次“引爆”。升级后的名称“缪尔冰川”也是为了纪念第一位准确提出冰川活动概念的学者——地质学家缪尔。

无论如何，每一次硬分叉升级都代表着对以太坊的一次优化和提升。据说“柏林升级”将引发以太坊网络功能的重大变化。你觉得这怎么样？欢迎在评论区与我们分享。