NBS:ETH上半年开发重心：前有上海 后有坎昆

原文：Current Ethereum

作者：/img/2023525231656/0.jpg" />

阶段 0

信标链在阶段 0 (2020 年 12 月) 推出。

自此，以太坊由单一型区块链转变为两条平行链的结合 (即信标链和执行链)。

在它们之间通信的唯一方式就是存款合约，存入并锁定 32 个 ETH 以成为一名验证者 (这个角色类似于 PoW 机制下的矿工)。

 Altair 升级

很快，信标链在上线两周内迎来了首次硬分叉，也就是 Altair 升级。这次升级做了一些简单的修复 (共识层升级以星星的名字命名)。

Pudgy Penguins地板价升至3.8ETH，创历史新高:8月21日消息，据NFTGo最新数据显示，NFT项目“胖企鹅”Pudgy Penguins地板价升至3.8ETH创历史新高，过去24小时涨幅达到31.49%。此外Pudgy Penguins过去24小时的交易额达到1,750,070.26美元，增长率为641.06%。截至目前，该项目交易总额已达1.8905亿美元，市值为7911万美元。[2022/8/22 12:39:10]

Bellatrix 升级

第二次硬分叉升级是 Bellatrix，合并就是在此次升级进行的：信标链与执行链合并。

合并后，以太坊从两条平行链变成一条链，但还是由两层组成，即共识层和执行层。这两层通过引擎  API 通信。

在终结总难度值 (TTD) 58750000000000000000000  中，Bellatrix 升级 (在共识层发生) 和 Paris 升级 (在执行层发生) 同时推出。通过 EIP-3675 和 EIP-4399，以太坊成功从 PoW 共识过渡至 PoS 共识！

 Capella 升级

这是信标链的第三次硬分叉升级 (以 Capella 星星 命名)，它会与上海升级 (执行层) 同时进行。通过 EIP-4895，实现从信标链提款至 EVM 的功能。

这也是目前共识层和各个客户端团队的主要工作。升级完成后，所有验证者都可以提出他们的 ETH。信标链的总存款已经超过了 15,741,431 ETH，验证者能够动态变化对于以太坊经济层来说非常重要。

EVM 对象格式 (EOF)

作为 EVM 的超级爱好者，我相信很多人对 EOF 期待已久。几年前，就有关于 “ 以太坊账户版本化” 的讨论和改进提案。直到现在，EOF 就要成为现实，确定纳入到上海升级的范围内 (实际上，EVM 自创世区块以来就没有改变多少)。

简单地说，目前的 EVM 只有一套解释和验证规则来处理所有现有的合约 (我们将它们称为 “旧式合约”)。

EOF (包含 5 个 EIP) 引入了一种新的智能合约格式，即 “EOF 合约”。而客户端/EVM 解释器也有相应的更新。

数据：10.54万枚ETH在近一周被质押至以太坊2.0合约:据欧科云链链上大师数据显示，当前以太坊2.0存款合约地址已收到658.86万ETH，占以太坊供应量的5.64%，近一周新增质押105440 ETH，新增质押量环比增长62.71%。近一周验证人收入7838 ETH，环比增长0.32%。[2021/8/9 1:43:15]

所以我们现在有两套 EVM 解释和验证规则，并且它们是平行存在的。EVM 将能够同时处理旧式合约和 EOF 合约 (在更长远的未来，我们可能会用 EOF 合约取代所有的旧式合约)。

为什么需要 EOF，它有什么好处？

? EVM 版本化。这使得引入或移除功能变得更容易，防止 EVM 变得越来越复杂和不优雅。现在移除 EVM 的功能非常困难，因为庞大的生态系统/应用层依赖某个特定的 EVM 行为，所以移除可能会导致应用层的不兼容性问题。所以如果向 EVM 添加某个功能，我们需要默认它可能会永远存在。

? 增加新的控制流操作，完全放弃动态跳转和运行时的 JUMPDEST 分析，性价比更高。(并使代码转换更容易，等等。)

?将 EVM 在运行时验证的内容 (e.g. 堆栈 underflow, overflow) 转移到部署时间。这使得 EVM 的开销降低，并使合约代码更加安全 (潜在的错误不会被部署在以太坊上)。

? 代码和数据分离。我们将有一个可执行但不可读的代码部分，以及一个可读但不可执行的数据部分。

此外，EOF 主要由 5 个 EIP 组成，我将简单介绍每个 EIP 的作用。如果读者想了解更多关于 EOF 的信息，我建议大家去看过去的讨论，比如 “EVM 封装格式” 和 “ 关于 EVM 的一切”，以及这五个 EIP (这里有一个统一的规范)。这些资料都非常有帮助！

? EIP-3540: EVM 对象格式 (EOF) v1 (EVM Object Format, EOF v1)

这个 EIP 引入了 EOF “container” 并规定了所有包含在 EOF 合约中的字段 (在这里可以查看完整的字段)。此外，它依赖于 EIP-3541，这个 EIP 确保 EOF 格式的合约部署在上海升级前会被拒绝。

? EIP-3670: EOF – 代码验证 (EOF – Code Validation)

这个 EIP 在 EIP-3540 的基础上，为 EOF 合约添加更多的验证规则。无效的 EOF 代码无法被部署，在这里查看所有代码验证规则。

ETH突破2200美元关口 日内跌幅为33.84%:火币全球站数据显示，ETH短线上涨，突破2200美元关口，现报2213.62美元，日内跌幅达到33.84%，行情波动较大，请做好风险控制。[2021/5/19 22:21:49]

? EIP-4200: EOF – 静态相对跳转 (EOF – Static relative jumps)

这个 EIP  引入了一些新的跳转指令 – RJUMP、RJUMPI  和 RJUMV，它们被用来指向已执行代码的相对位置。通过这个 EIP，我们可以初步删除 JUMPDEST 分析 (动态跳转  JUMP  和 JUMPI)。

? EIP-4750: EOF – 引入函数 (EOF – Functions)

这个 EIP  在 4200 的基础上更进一步，它引入了 “EVM 函数” 的概念 (这是一个独立的子程序)，并且引入了 CALLF  和 RETF  来调用 &返回 EVM 函数。通过 EIP-4750  和 EIP-4200, 我们可以完全抛弃 JUMPDEST 分析 (动态跳转  JUMP  和 JUMPI)。

? EIP-5450: EOF – 堆栈验证 (EOF – Stack Validation)

这个 EIP  添加了更多验证规则，并将堆栈 underflow/overflow 、inefficient gas 等从运行时检查转移到部署时检查。这可以进一步减少 EVM 的开销 (目前的 underflow/overflow  是由 EVM 解释器在运行合约代码时检查)。

我个人认为，EOF 对 EVM 来说是一个重大的改进，所以我希望在上海升级中能部署 EOF (在不影响提款推进的前提下)。

至于 EOF 路线图，我们将在初期同时保留旧式合约和 EOF 合约，然后将现有的旧式合约转换成 EOF 合约 (显然后者不会是我们优先考虑的)。但这可能会对 zkEVM 产生一些影响。

? 取决于 EOF 合约的数量。如果大部分合约是旧格式的，现有的 zkEVM 不需要做太多修改就可以与 EOF 兼容。

? 如果所有现有的合约都转换为 EOF 合约，我们需要在所有电路中增加与 EOF 相关的约束条件 (比如数据和代码的分离，这可能会改变现有的字节码电路)。

? 对于操作码来说，JUMP  和 JUMPI  可能会被废弃，因为 EOF 禁用了动态跳转。而根据 Vitalik 的提案，CODECOPY  和 CODESIZE  也可能在未来被抛弃。另外，我们需要为新的操作码编写约束 (例如 RJUMP 、RJUMI 、RJUMV 、CALLF 、RETF  等等)。

177693枚ETH从未知钱包转入未知钱包 价值约7355万美元:Whale?Alert数据显示，北京时间8月20日08:09，177693枚ETH从未知钱包转入未知钱包，按当前价格约7355万美元。交易哈希为： 0x9d77a5e7cd6756fc297840d3c27ba51a6a34d16fff50d455e00b9fd9a90f5110。[2020/8/20]

但总的来说，zkEVM 总是需要随着 EVM 的变化而变化 (zkEVM 服务于 EVM)，而当 zkEVM 用于 Layer1 (类型一 zkEVM)，每次 EVM 升级也会把 zkEVM 考虑在内，并且同时升级 (EVM + zkEVM) 是有可能的。所以我认为保持 zkEVM 更新不是什么大问题。

至于 EOF。未来还有许多改进，比如考虑禁止 EOF 代码被 CODECOPY 、CODESIZE 、EXTCODECOPY 、EXTCODESIZE  和 EXTCODEHASH  直接读取，并实现 EVM 版本的自动-强制转换 (版本 n 的代码可以自动转换为版本 n+1)。EVM 代码甚至可以转换为其他 VM 代码的等价物。

如果我们将来决定从 EVM 转变为其他 VM (例如 WASM、Cairo 等)，就有可能自动将 EVM 的代码转变为具有同等功能的新虚拟机的代码。

EIP-4844

EIP-4844 完全是为 Rollup 设计的，以进一步降低数据提交和验证的开销 (根据 L2fee，L2 的交易费已经比 L1 便宜 4-20 倍)。

Proto-danksharding 来自 proto.eth 在 ETH Denver 中对 完整版 Danksharding 的简单实现。它比完整版的 Danksharding 更容易实现，这对以太坊扩容来说非常重要。

虽然 EIP-4844 已经足够简单了，但是它的实现仍广泛涉及以下几个方面。

?    EIP 本身 (已完成)

?    共识规范 (正在进行, 大概完成)

?    引擎 API 规范 (已完成)

?    客户端实现 (正在进行，参考 Geth 和 Prysm)

?    KZG 仪式 (已完成，在这里参加)

?    工具、开发者测试网 (正在进行, 大概完成)

?    测试 (正在进行)

虽然 EIP-4844 的进展非常快，但仍有许多工作要做 (包括客户端实现和大量测试)。以防 4844 的推进会使得提款的进程延迟，在 ACD#151 中开发者们决定将 EIP-4844 移除出上海升级 (但 Péter Szilágyi 和 Dankrad Feist 对此表示反对)。

EIP-4844 是以太坊的下一个关键改进，我们都知道它的重要性。这也是为什么上海升级之后的下一次升级中 (坎昆升级) 将以 EIP-4844 为重心。

其他 EIP

除了提款和 EOF，上海升级还会部署三个独立的 EIP

? EIP-3651: Warm COINBASE (降低访问 COINBASE  地址的 gas 开销)

这个 EIP  作为 EIP-2929  的补充，为交易执行的开始增加了一个 COINBASE  地址。

? EIP-3855: PUSH0 instruction (新增操作码 ``PUSH0`)

这个 EIP 引入了一个新的指令 PUSH0 ，用来把常量 0  值压入堆栈中。

? EIP-3860: Limit and meter initcode (对 initcode 的大小设限并引入 gas 计量)

这个 EIP 扩展了 EIP-170。它限制了 initcode 的大小上限在 49152  的位置，并为 initcode 引入每 32 字节 2 gas 的开销。

三、路线图和时间线

作者 LuoZhu 对路线图和时间线的最新补充：

? EOF 从上海升级中移除，会不会在坎昆升级部署需要看 1 月 19 日的 ACD 会议

? EOF 可能不会推进的这么快，比如配合 EOF v2 和一个比较完整的路线图

时间线

基于 12 月 8 日 ACD #151 会议，确定的以太坊升级时间表大致是这样的

一月

在 1 月 5 日 (下一次 ACD 会议 #152) 前完成 EOF 的客户端实现和测试，在 1 月 12 日为上海升级进行影子分叉，在 1 月 19 日 (第 153 次 ACD 会议) 前完成 EOF 的跨客户端互操作。

二月

2 月份将进行更多的测试，以确保 EOF 和提款足够稳定。并在公共测试网 (Sepolia、Goerli 等) 上部署提款功能。

三月

发布上海升级 (主网上的信标链提款！)。

四月

重点转移到下一次的坎昆升级 (以 EIP-4844 为中心)，全面测试 EIP-4844。如多个主网影子分叉，并使 EIP-4844 进入公共测试网。

五月

发布坎昆升级 (EIP-4844 上主网! )

Shanghai + Capella 升级

这次升级的核心是信标链提款。为了避免任何阻碍提款的可能性，EIP-4844 从上海升级中移除 (你可以在这里看到完整的上海升级规范)。

而 EOF 的开发进展需要严格遵守上述时间线，否则将被移除。两个比较重要的时间点是：2023 年 1 月 5 日 (ACD #152，EOF 需要完成客户端的实现和测试)   和 2023 年 1 月 19 日 (ACD #153，完成 EOF 跨客户端的互操作)。

上海升级预计将在 3 月发生 (共识层和执行层同时升级)。如果一切顺利，我们将很快在主网上看到 EOF 和提款!

下一次升级：坎昆升级

由于 EIP-4844 被移除出上海升级，我们把它作为下一次升级的重心 (你可以在这里看到坎昆升级的规范)。

预计 EIP-4844 的实现和测试将在 2023 年 4 月完成，并部署在公共测试网上。然后坎昆升级可以在 5-6 月启动，将 EIP-4844 部署到主网上。

今天是 2022 年的最后一天，在这一年里我们看到了许多重大的技术进步。例如：成功合并、完成 EIP-4844 的规范、rollup 崛起、zkp 涌现了许多创新，以及 zkevm 也有许多进展。

我很高兴能见证这一年。也为以太坊协议出现这些底层的改进感到兴奋。

明年，我们会有更加关键的升级：它们是上海+Capella (提款和 EOF)，坎昆+Deneb (EIP-4844)，以及 Prague + Electra (待定)。

明年仍然会是很值得期待的一年，有很多工作等着我们去做。我们将看到更多的基础性想法和研究，所以我认为用这篇文章来开启 2023 年是非常合适的。

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