ETH:引介 | eth1 -> eth2 轉換_國內以太坊交易平臺

編者注：本文為Vitalik于2020年10月19日在以太坊研究者論壇上發表的帖子，提議了他所設想的Eth1如何轉換成分片化信標鏈的子系統的過程，并解釋了開發者、用戶對這個過程會有什么知覺。確切來說，這并不是一個針對Eth1的提案，因為提案的內容無涉于Eth1的鏈和生態如何形成廣泛的社會共識來完成這種轉換，相反，它僅僅涉及到了分片化信標鏈的一個子系統要按什么樣的程序選取Eth1上的哪個狀態作為自己的起始狀態。此外，讀者還可借此一窺作者心中一個準備好完成轉換的分片化信標鏈應具備哪些基礎設施，例如，無狀態性和EE；借此可反推分片化信標鏈的開發方向和進度。

本文介紹的路線圖被用來完成從eth1向eth2轉換，如果你是應用開發者或用戶，你所能感受到的變化乃至顛覆實際上非常有限。已有應用將繼續運行，而不會發生任何改變。所有賬戶余額、合約代碼和合約存儲都將繼續存在。

你需要應對以下情況：

IO訪問操作碼的gas成本將增加。CALL的gas成本大概是每訪問1字節的代碼需要消耗1gas。

數據：穩定幣USDC流通量已降至300億美元:5月13日消息，據官方數據，5月4日至5月11日期間，Circle共發行10億美元USDC，贖回12億美元USDC，流通量減少約1億美元。截至5月11日，USDC總流通量為300億美元，儲備量為301億美元，其中現金26億美元，短期美國國債274億美元。[2023/5/14 15:01:28]

你需要下載實現網絡升級的代碼。這在根本上與拜占庭和君士坦丁堡等其它升級沒有區別。但是下載量更大一點，因為如果你還沒有eth2客戶端，那你需要下載一個。

以太坊區塊鏈可能會暫停大約1小時。1小時后，“以太坊”看似重新上線了，但是實際上eth1不再是一個獨立的系統，而是成了在eth2內運行的子系統。

就是這樣。如果你是開發者，只要你確保自己的應用所需的witness規模不會太高，你的應用因為gas消耗量改變而崩潰的可能性就很小。

轉換將如何發生

假設phase0-2已經完成，并且eth2鏈正在穩定運行。eth1鏈也在穩定運行中。phase0規范已經安排了一個名為eth1_datavoting的機制。在這個機制中，驗證者會通過投票就eth1主鏈最新的區塊哈希值達成共識；這個機制目前被用來處理押金。我們將重新改變該機制的用途，用它來將eth1的完整狀態傳入eth2。

以太坊在24小時內第二次出現性能故障后恢復，原因仍正在調查:金色財經報道，以太坊區塊鏈在今日凌晨遭遇了一個技術問題，導致網絡停止，最終確定區塊的時間超過一個小時，這是過去24小時內第二次出現這種中斷。

這一事件其原因仍然是一個猜測，引發了以市值計算的第二大區塊鏈用戶的重大安全關切。根據以太坊基金會的說法，當區塊沒有被最終確定時，懸而未決的交易有可能被重新排序或從網絡上刪除。

在記者采訪時，網絡已經恢復了對區塊的最終處理，但這是以太坊在24小時內第二次出現性能受到打擊的情況，該鏈在昨日早些時候也遇到了同樣的問題，當時最終處理暫停了大約25分鐘。（CoinDesk）[2023/5/13 15:00:24]

目前，該機制有大約6小時的延遲，但是在轉換完成前，這些參數會隨著時間的推移而減小，將延遲降至1小時左右。

影響eth1向eth2轉換的基本機制如下圖所示：

指定一個高度TRANSITION_HEIGHT。高度為TRANSITION_HEIGHT的eth1區塊將被視為eth1鏈的“最終”區塊。從該區塊往后，eth1將作為eth2的子系統運行。

數據：Binance錢包地址過去24小時流出約1.1萬枚ETH:金色財經報道，過去24小時，交易所錢包地址中的ETH儲備變化情況如下：Binance 流出1.1萬枚 ETH，當前持有 ETH 約468.8萬枚，跌幅0.24%;

OKX 流出9808.4枚 ETH，當前持有 ETH約124.8萬枚，跌幅0.78%;

Bitfinex 流出8667.4枚 ETH，當前持有ETH 約42.9萬枚，跌幅1.98%;

Huobi 流出1179.5枚 ETH，當前持有 ETH約10萬枚，跌幅1.16%。[2023/2/5 11:48:18]

eth2的“誠實驗證者”代碼會根據做出相應調整，不允許驗證者投票給區塊號>TRANSITION_HEIGHT的eth1區塊。如果投票算法已經選出了某個區塊編號>TRANSITION_HEIGHT的eth1區塊，則改成為TRANSITION_HEIGHT的eth1區塊投票。

此外，在已觸發的情況下，驗證者會將deposit_count設置為比實際值高2**63

路透社：比特幣支付公司Block放緩招聘步伐并削減1/4投資目標:金色財經報道，據路透社消息，原Twitter創始人杰克·多西旗下的比特幣支付公司Block已宣布放緩招聘步伐，同時還會把2022年的投資目標削減1/4（約2.5億美元）。Block 主要通過其在線支付服務 Cash App 提供比特幣交易服務，但由于比特幣二季度下跌約36%，導致該公司利潤重挫24%，跌至4100萬美元。Block首席財務官Amrita Ahuja解釋說，盡管Block過去7個月的毛利潤趨勢一直很健康，但現在市場進入了一個潛在不確定事情，因此將放緩招聘步伐并削減投資目標。[2022/8/5 12:03:38]

當eth2在“eth1已完成”標記開啟的情況下接受eth1data時，eth2會執行一次“非常規的狀態變換”，將該eth1區塊的狀態根放到“eth1執行環境”的狀態中。與eth1鏈上的總ETH供應量等量的ETH會添加到這個eth1執行環境的余額中。

在這之后，轉換完成。從技術層面來說，eth1鏈會繼續運行，但它已經變成了一條毫無價值的鏈；等到冰河期到來時，這條eth1鏈將徹底消失。

2022年上半年加密風險投資總額為93億美元，同比下降26%:金色財經消息，據Crunchbase數據，2022年前六個月加密風險投資總額為93億美元，比去年上半年創紀錄的125億美元下降26%。交易數量上從456筆交易增加到534筆交易，表明交易規模較小。

其中，第二季度交易總額超過42億美元，與去年同期基本持平，僅比第一季度少了10億美元。全球多個行業的風險資本投資下降，根據GlobalData的數據，今年上半年美國的整體風險投資交易同比下降22%至1231億美元。（CoinDesk）[2022/7/16 2:16:50]

eth1系統現在位于eth2系統內部。因此，通過在eth2上提交針對eth1執行環境的交易，eth1進一步轉換成eth2的子系統。eth1執行環境擁有可以實現整個eth1EVM和交易處理邏輯的代碼；它有一個update(state_root,transaction,witness)->new_state_root功能，可以按照eth1鏈的規則，以交易和見證消息作為輸入處理該交易，并決定更新后的eth1狀態根。關于見證消息和狀態根的運作原理，請閱讀《無狀態客戶端概念》。

eth1執行環境代碼可以添加額外的功能，即，將ETH和消息從eth1執行環境提取到eth2的其它部分，以及其它分片上的eth1執行環境副本中。在默認情況下，所有eth1賬戶/合約都會放在同一個分片上，因此為了利用eth2更大的容量，你需要主動使用這個功能將你的ETH或其它應用轉移到其它分片上，不過難度不大。我們需要通過擴展ERC20標準來支持跨分片代幣轉賬。

用戶客戶端如何運作

在轉換至兩種代碼路徑之前，我們需要對客戶端面向用戶的部分進行修改。客戶端會檢查eth2，來查看轉換是否已經發生。如果轉換尚未發生，客戶端就會像之前那樣使用eth1來發送交易，查看余額等，不同之處在于客戶端會假裝所有區塊編號>TRANSITION_HEIGHT的eth1區塊都不存在。如果轉換已經發生，客戶端就會在eth2上查看eth1執行環境。完整的客戶端將按順序處理eth2上所有針對eth1執行環境的交易，以便繼續更新完整的eth1狀態樹。這使得完整的客戶端可以為它們想要發送的交易生成見證消息，并使用eth2格式對其進行“打包”。輕客戶端會將它們的交易廣播給完整的客戶端，由后者為其添加見證數據。

從用戶的角度來看，以太坊能夠“感受到”轉換前和轉換后。雖然打包和廣播交易所使用的代碼路徑區別很大，但是它們所提供的功能都是一樣的。

我們甚至可以對這種轉換進行設計，以便錢包無需經過任何修改，即可通過RPC與客戶端通信。

用戶案例

假設你在MakerDAO上創建了一個質押債倉，然后就去睡覺了。等你醒來時，你發現轉換已經發生了。你可以像以前那樣發送交易來與你的質押債倉交互并將其清算，但是你的客戶端會看到轉換已經發送，于是會將見證數據添加到你的交易上，將其發送至eth2網絡而非eth1網絡上。

潛在優化

在eth1鏈達到TRANSITION_HEIGHT至eth2上的eth1執行環境獲取該狀態的這段時間內，我們會對eth1狀態進行一些預處理。特別是，我們可以：

將十六叉帕特里夏樹替換成二叉稀疏默克爾樹和一個專門的哈希函數，以確保分支的哈希開銷保持在O(log(n))。這可以將默克爾樹分支的大小減少4倍左右。

將RLP替換成SSZ哈希樹

將狀態租金相關的數據字段添加到賬戶上

清除“粉塵”賬戶

根據抽象提案修改賬戶結構

我們不會在EE中照搬沿用Eth1的狀態根生成方法，而是以適用上述修改后的方法來計算狀態根。這是確定性計算，因此所有驗證者都可以同時進行計算。這種一次性的計算支出可以大大提高eth1轉換后的效率和可用性。

原文鏈接:

https://ethresear.ch/t/the-eth1-eth2-transition/6265

作者:Vitalik

翻譯&校對:閔敏&阿劍

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