ETH:聽V神講述，那些以太坊沒有走的路_SHERPA

原文標題：《Theroadsnottaken》

原文作者：VitalikButerin

原文來源：VitalikButerin官網

原文編譯：Kxp，律動BlockBeats

Ethereum協議開發社區在Ethereum的早期階段做出了很多決定，對項目的發展軌跡產生了重大影響。在有些情況下，Ethereum開發者做出了理智的決定，解決了Bitcoin遇到的一些問題。而在其它一些情況中，我們也在創造全新的東西，利用諸多選擇填補過往的空白。還有些時候，我們需要在復雜與簡易之間做出權衡，因為二者分別適用于不同的情景。

本篇文章我將介紹一些分叉功能，其中很多都在核心開發者的圈子當中認真討論過；但剩下沒有討論的功能此時此刻也應該被提上日程。同時，我們也期待看到一個不同的Ethereum，并從中學到新的東西。

我們是否應該采用一個簡易版的權益證明

Ethereum很快將合并到的?Gasper?權益證明系統雖然復雜，但卻功能強大，具有以下特性：

強大的單區塊確認——一旦交易被納入區塊，通常在幾秒鐘內，該區塊就會被固化。除非有很大一部分節點誠信度低，或者存在極端的網絡延遲，否則它無法被逆轉。?

經濟確定性——一旦區塊最終確定下來，在攻擊者沒有損失數百萬ETH的情況下，它也不可逆轉。?

可預測性高的回報——驗證者在每個周期都能獲得可靠獎勵，減少了對資金池的激勵。?

支持較多數量驗證者——與其他大多數具有上述特性的鏈不同，Ethereum信標鏈支持數十萬的驗證者。

但制作一個具有這些特性的系統相當困難，需要進行多年的研究，經歷無數次的失敗，并花費大量的精力，而且最終結果也會非常復雜。

Fantom 基金會從 SushiSwap 上撤回了近 45 萬枚 MULTI 的流動性:5月24日消息，據 Lookonchain 監測，Fantom 基金會地址從 SushiSwap 上撤回了 449,740 枚 MULTI（價值約 240 萬美元）的流動性。[2023/5/24 22:15:10]

如果我們的研究人員不需要太考慮共識，并且有足夠多的精力的話，那么也許rollup在2016年就已經被發明出來了。這就讓我們不禁反思：我們的權益證明真的應該有這么高的標準嗎，因為即使是一個簡單弱化版本的權益證明就會比我們目前的工作證明要好得多。

很多人都存在一個誤解，認為權益證明本身就相當復雜，但實際上有很多權益證明算法幾乎和NakamotoPoW一樣簡單。NXT的權益證明在2013年就出現了，是一個天然的候選方案；雖然它也有問題，但這些問題很容易被修補，而且我們本可以從2017年，甚至從一開始就有一個運作良好的權益證明。Gasper之所以比這些算法更復雜，只是因為它嘗試完成的任務比它們多得多。但是，如果我們在一開始就加以謹慎，我們本可以先集中精力實現一些更可能完成的目標。

在我看來，從一開始就采用權益證明并不是一個正確的做法；PoW有助于擴大最初的發行分布，改善Ethereum的可訪問性，并促進業余愛好者社區的發展。但在2017年，甚至2020年，改用更簡單的權益證明卻可以更好的保護環境，同時也能讓研究人員更好地專注于擴展問題。我們最終還是需要耗費大量資源來制作一個更好的權益證明，從目前情況來看這會是一個必然結果。

分片的去復雜化

自2014年開始研究Ethereum分片以來，我們一直在著手解決去復雜化的問題。之前的復雜分片具有內置執行和跨分片交易功能，而之后我們簡化了協議，將更多的責任轉移到用戶身上。然后，我們轉向了以rollup為中心的路線圖，從協議的角度來看，分片只是數據的集合體。最后，通過danksharding，我們可以將分片收費市場合二為一。這樣一來，最終設計雖然看起來像是一個非分片鏈，但其背后進行的數據可用性采樣卻能使分片驗證成為現實。

馬斯克：目前沒有繼任者可以立即接管推特:金色財經報道，在投票結束之前，馬斯克曾回復華爾街日報稱，目前沒有繼任者可以立即接管推特。因此即使卸任推特CEO，他仍將以所有者身份掌管推特。[2022/12/19 21:54:17]

但如果我們選擇了一條與之相反的路徑呢？實際上Ethereum的研究人員曾花大量時間探索了一個更復雜的分片系統：分片將成為鏈，在分叉選擇規則中子鏈依賴于主鏈，跨分片消息會被協議路由，驗證者會在分片之間輪換，甚至應用程序也會在分片之間自動完成負載平衡。

這種方法的問題在于：這類形式的分片基本還只是一些想法和數學模型，而Danksharding則是一個完整且可供實施的規范。因此，鑒于Ethereum的種種限制因素，在我看來，分片的簡化和去歧義化絕對是正確之舉。盡管如此，我們還是應該投入更多精力開展研究，因為它可以幫我們確定有前景的研究方向。一般來說，即使是非常復雜的想法也其簡易的版本，且依然能為我們帶來很多幫助，同時還很有可能在未來幾年內左右Ethereum的協議發展方向。

我們應增加還是減少EVM中的功能

除了安全審計功能之外，EVM的規范在2014年中之前就可以推出。不過，在之后的幾個月里，我們一直在積極探索對去中心化應用區塊鏈有用的新功能，具體如下：

1.我們之前想增加一個POST操作碼，但后來還是決定放棄了。POST操作碼會進行異步調用，而該調用在交易完成后才會執行。

2.我們之前還想添加一個ALARM操作碼，但后來也放棄了。ALARM的功能類似于POST，只是它能在在未來的某個區塊中執行異步調用，讓合約能提前規劃操作。?

3.我們添加了日志，它可以讓合約輸出不涉及狀態，但可以被DApp接口和錢包讀取的記錄。不過，我們也考慮過讓ETH轉賬發出日志，但還是放棄了，因為我們覺得「反正人們很快就會轉到智能合約錢包」。?

歐洲央行官員：應該禁止能源密集型加密貨幣:金色財經報道，歐洲央行董事會成員Fabio Panetta在周三的一次演講中表示，如果加密資產過于耗能，則應予以禁止，而且很難在金融領域找到存在無擔保加密資產的理由，它們波動太大且效率低下，無法用于定期支付。

此外，Panetta稱，FTX的崩潰可能會讓投資者轉向去中心化的交易所，這些交易所將更難監管，并有可能加劇金融沖擊。被認為具有過多生態足跡的加密資產也應該被禁止，這可能是指像比特幣這樣的平臺，這些平臺使用一種稱為“工作證明”的能源密集型機制來驗證交易并保護其網絡。[2022/12/8 21:29:36]

4.我們考慮過擴大SSTORE以支持字節數組，但后來由于擔心其復雜性過高和安全性不足而選擇了放棄。

5.我們增加了預編譯合約，它們可以用比EVM更低的Gas費，用原生方式執行特定的Crypto操作。

6.在發布后的幾個月里，我們反復考慮了狀態租用問題，但囿于它的復雜程度我們并未把它包括在內。如今，人們正在積極探索更好的狀態過期方案，盡管無狀態驗證和提議者/構建者分離比它重要的多。

今天來看，我們基本上都做出了正確的決定，我們也確實不需要增加POST操作碼，也很難保證ALARM操作碼的安全性字節數組SSTORE的安全性也很難實現，而且會擴大最壞情況下的見證規模。

狀態租用問題更具挑戰性：如果我們從第一天起就真正實現了某種狀態租用，那么我們就會有任何能夠圍繞持續狀態的規范化假設進行演化的智能合約生態系統。Ethereum會變得更難構建，雖然它可能會更具擴展性和可持續性。同時，我們當時的狀態過期計劃確實比我們現在的要差得多。有時候，好的想法就是要花上幾年的時間才能達成，并無捷徑可言。

LOG的替代路徑

排名前100的比特幣錢包過去24小時增持275枚BTC:7月3日消息，Watcher.Guru發推稱，在過去的24小時里，排名前100的比特幣錢包增持275枚BTC（價值約530萬美元）。[2022/7/3 1:47:06]

LOG可以用兩種不同的方式來完成：

1.我們可以讓ETH轉賬自動發出一個LOG。這將為交易所和許多其他用戶節省大量的時間，并減少和軟件錯誤的發生。人們將更加依賴LOG，同時智能合約錢包也會得到更大規模的使用。?

2.我們完全可以不用LOG操作碼，而把它變成一個ERC：會有一個配置submitLog函數的標準合約，它可以使用Ethereum存款合約技術來計算該區塊中所有日志的Merkle根。無論是EIP-2929還是區塊上的存儲都將降低它的成本。

我們曾認真考慮過第一種方式，但最后還是沒有采用，主要原因還是它的簡易性不足：使用LOG操作碼直接生成日志會更為便捷。我們還做了錯誤的估計，認為大多數用戶會迅速遷移到智能合約錢包，并使用操作碼來記錄轉賬。

我們之前沒有好好考慮過第二種方法，但現在回想起來，它其實也很不錯。它的主要缺點在于，它缺乏一個快速掃描日志的Bloom過濾器機制。但事實證明，Bloom過濾器機制速度太慢，對DApp并不友好，所以現在越來越多的人開始使用?TheGraph?來進行查詢。

總的來說，采用任何一個方法都會使情況變得更好。將LOG保留在協議之外會使事情變得更簡單，但如果它在協議之內，它自動記錄所有ETH轉移的功能也非常實用。

時至今日，我會贊成取消EVM中的LOG操作碼。

如果EVM完全與眾不同呢

EVM可以選擇兩條截然不同的路徑：

近48小時內有約16億美元從USDT中撤出，使其供應降至去年10月以來最低水平:金色財經消息，據CoinMarketCap數據顯示，近48小時內有約16億美元從USDT（Tether）中撤出，使其流通供應減少至708億美元，為2021年10月以來的最低水平。[2022/6/16 4:30:32]

1.讓EVM成為一種更高級的語言，有內置的變量、if語句、循環等結構。

?2.讓EVM成為某些現有虛擬機的副本。

我們從未好好考慮過第一條路徑，而它的優勢在于，它可以簡化編譯器，并允許更多的開發者直接在EVM中編碼。同時，它還可以使ZK-EVM的結構更加簡單。不過，這條路徑的弱點是，它會使EVM代碼在結構上更加復雜：它不再是一排簡單的操作碼列表，而是一個更復雜的數據結構，必須以某種特定方式進行存儲。也就是說，我們錯過了一個兩全其美的機會：在保持EVM基本結構不變的同時，對其做出一些改變可以給我們帶來很多好處，包括禁用動態跳轉、增加一些旨在支持子程序的操作碼、只允許在32字節的詞匯邊界上訪問存儲器，等等。

第二條路徑好壞參半，支持的人認為它可以讓程序從現有語言編譯到EVM中，而反對的人則認為，鑒于Ethereum特殊的限制因素，它實際上不會提供任何好處：

1.現有的高級語言編譯器往往不關心總的代碼大小，而區塊鏈代碼必須大量優化以減少每一個字節的代碼大小。

2.我們需要實現虛擬機的多項功能，并嚴格要求兩個功能不能以不同方式處理相同的代碼，但這也會給在不是我們寫的代碼上進行安全審計和驗證造成困難。?

3.如果虛擬機規范發生變化，Ethereum將不得不一直隨著它進行更新，否則將很難同步。

因此，盡管當初一些細節得到改善可能會產出更好的結果，但和現在情況不同的是，EVM在以前可能還是從來沒有過一個可行的路徑。

ETH供應是否應該以不同的方式進行分配

我們可以從下面這張來自?Etherscan?的圖表看到目前ETH的供應量：

今天大約一半的ETH是在公開的Ethereum銷售中售出的，任何人都可以向一個標準化的Bitcoin地址發送BTC，而最初的ETH供應分布是由一個開源腳本計算得出的，該腳本通過掃描Bitcoin區塊鏈上的交易獲得地址。其余的ETH基本都是靠挖礦得到的，其中標有「其他」的1200萬ETH，是「預挖礦」的部分——即在Ethereum基金會和約100個Ethereum協議的早期貢獻者之間分配的部分。

人們對該過程提出了兩點批評意見：

1.預挖礦，以及Ethereum基金會收到銷售資金的事實，并不是可信的中立。一些收件人地址是在閉環中人工挑選出來的，而且我們必須相信Ethereum基金不會通過貸款將銷售中收到的資金重新放到銷售環節當中來為自己提供更多的ETH。?

2.預挖礦過度地獎勵了早期的貢獻者，這讓后來的貢獻者只能分得較少的獎勵。75%的預挖礦用于獎勵貢獻者在啟動前的工作，而啟動后，Ethereum基金會只剩下300萬ETH。在之后的半年時間內，由于財務上的需要，該數字又下降到約100萬ETH。

在某種程度上，這些問題是相互關聯的：人們為了最大限度地減少中心化，縮小了預挖礦的規模，而這也會讓它更快耗盡。

Zcash采取了另一種不同的方法：協議中一組硬編碼的接收地址將收到恒定的20%區塊獎勵，并這一名單每4年就會重新協商一次。雖然這種方法具有更高的可持續性，但也會因為中心化而受到更多的批評。

我們可以采用如今在一些defi項目中流行的「DAOfromday1」作為替代路線，草案提議如下：

1.我們同意在2年內，拿出每個區塊2個ETH的獎勵放入開發基金當中。?

2.任何在Ethereum銷售中購買ETH的人都可以指定投票給他們青睞的發展基金，以進行ETH分配

3.得到投票的接受者從開發基金中獲得的份額將等于每個人投票的中位數，并將按按比例進行計算，從而保證其總數等于每個區塊2個ETH。

這一銷售可以由法律實體運作完成，該實體承諾將銷售期間收到的Bitcoin按照與ETH開發基金相同的比例進行分配。這可能會導致Ethereum基金會和其他團體在不破壞可信中立性的情況下得到大量的資金，加快生態系統去中心化的進程。當然，這一做法的缺點在于，投幣投票真的很糟糕，但務實地說，2014年仍然是一個較早和理想化的階段，投幣投票最嚴重的缺點在銷售結束很久以后才會開始顯現。

這也許會是一個更好的想法，并樹立一個更好的先例。盡管從現實的角度來看，即使開發基金是完全可信中立的，今天那些對Ethereum礦工感到不滿的人，很可能會將矛頭轉向DAO分叉。

啟發

總的來說，有時我覺得Ethereum最大的挑戰在于保持兩個愿景之間的平衡——一個重視安全性和簡潔性，純粹簡單的區塊鏈，以及一個用于構建先進應用程序的高性能平臺。上面的諸多例子只是這個問題的一個方面：我們是減少功能數量從而更類似Bitcoin，還是創造更多功能以方便開發者？我們應該擔心讓開發資金更加可信中立會使其更像Bitcoin，還是應該先關心如何確保開發者得到足夠的獎勵，從而讓Ethereum變得更好？

在我個人看來，我們可以同時實現這兩個愿景——一個規格逐漸縮小的基礎層，以及一個以Layer2協議為中心，功能強大的開發者友好型高級應用生態系統。即便如此，要達到這樣一個理想的狀態還是需要很長的時間。所以說，我們只有一步步地考慮如何制定路線圖，才能取得一定的成果。

雖然我們現在已經無法改變很多事情，但也并不是全部，而且我們依然可以著手提高功能性和簡易性。不過，在這個過程中我們有時也會遇到一些困難：為了提高分片上Layer2的可擴展性，我們需要先增加一些復雜性以實現分片。但即便如此，復雜性的降低也是可能的，Ethereum的歷史已經證明了這一點：

1.EIP-150使得調用堆棧深度限制不再適用，從而減少了合約開發者對于安全性的擔憂。?

2.EIP-161讓「空賬戶」不再與字段為零的賬戶區分開。?

3.EIP-3529刪除了部分退款機制，使得GasToken不再可行。

有了Verkle樹等還在醞釀中的想法以后，我們甚至可以進一步降低復雜性。但如何在未來更好地平衡這兩種愿景，是我們應該開始好好思考的問題。

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