金色荐读 | 过去·现在·未来：以太坊网络的五年

本文发布于2020年7月30日，时值以太坊网络发布五周年。而今天，关于以太坊2.0转型升级的信息备受关注，作为“公链老大哥”史上最大规模的技术转型，它的进展时时牵动着社区和投资者们的视线。因此，特此推荐本文，让我们重温以太坊的过去、现在和未来。

2015年7月30日，以太坊网络正式发布。

5年，旧貌换新颜。在2020年以太坊网络发布5周年之际，金色财经发现，数据显示它比以往任何时候都更受欢迎。

现在：以太坊链上数据可圈可点

根据Xangle对去中心化金融（DeFi）的最新研究，以太坊网络的交易量和费用在2020年第二季度录得巨大增长。日成交量飙升61.7%，交易量超过100万，在6月23日达到52周高点，接近历史高点。另一方面，交易费飙升了687.9%。Xangle表示，该走势类似2017年末和2018年初牛市期间的飙升。自第二季度开始以来，DeFi一直是加密货币行业中最热门的利基市场，在过去几个月中，DeFi协议的总锁定价值（TVL）翻了三倍，超过了35亿美元。有趣的是，自2018年1月以来，总锁定价值增长了2524％。

近期，随着以太坊最近的价格超过300美元，现在ETH的盈利地址比持有任何数量比特币的地址总数还要多。统计数据显示，盈利的ETH地址总数为3186万个，而拥有比特币余额的总数为3083万。 在过去12个月里，以太坊“囤积者”(即持有资产超过一年的人)的数量也增加了1000万。

加密市场分析公司Messari发布的最新报告显示，以太坊网络上目前存在178种资产，总市值达到637亿美元。包括稳定币在内，有124种资产实现了年内正收益，这意味着尽管新冠肺炎疫情期间全球经济受到了冲击，但70%的以太资产还是增值了。其中，三分之一代币市值增长了一倍以上，有10个代币录得超过500％的收益，包括主要的分布式金融协议Bancor（BNT）和Kyber Network（KNC）。ETH本身在表现最强劲的资产中排名第41位，迄今为止的涨幅为142%。

另外，Cointelegraph发文表示，通过对比以太坊和比特币区块链网络在推出前五年创建的地址总数可以看出，以太坊的使用率和增长速度都比比特币快得多。虽然地址数量可以很好地衡量使用率，但由于各种原因，该指标可能并不完美。原因之一是两种网络的计算系统不同。在最初的600天里，两个网络的增长率非常相似。然而，到2017年年中，以太坊的增长率更加明显。最明显的解释是ICO热潮。成千上万个ERC20代币的创建以及随后的发行和交易导致以太坊地址创建的速率大大提高。以太坊从一开始就拥有的另一个优势，即其站在比特币和其他加密货币的肩膀上，而比特币是世界上第一个去中心化的电子货币。比特币的采用是缓慢而渐进的。其曲线斜率从未出现过像ICO繁荣时期那样的上升。

未来，以太坊2.0临近

2015年7月30日发布了正式的以太坊网络，标志以太坊区块链的正式运行。 在诞生之初，以太坊团队就为她的发展规划了3-5年的路径，分为前沿（Frontier），家园（Homestead），大都会（Metropolis）和宁静（Serenity）四个阶段。

第1阶段：Frontier前沿：2015年7月30日发布。

第2阶段：Homestead家园：2016年3月14日发布。第3阶段：Metropolis大都会：第一阶段拜占庭2017年10月16日发布，第二阶段君士坦丁堡2019年2月28日发布。

第4阶段：Serenity宁静：发布时间待定。

前面三个阶段是以太坊的1.0时期，基于POW的共识机制，最后一个阶段是以太坊2.0，将会从POW最终升级为POS共识机制。

目前，该网络也在慢慢转向权益证明（POS）。继2月份君士坦丁堡硬分叉后，以太坊现在正在接近其备受期待的“宁静”（Serenity）更新。

数据显示，7月30日，已有381504枚ETH被质押到以太坊2.0测试网中，距离启动还需4462个验证者（142784枚ETH）。此前报道，以太坊多客户端测试网Medalla将于北京时间8月4日下午9点启动，届时将需要不少于16384个验证节点，即存入524,288枚ETH。

过去，三大阶段回顾

第一阶段：Frontier前沿

2015年7月30日在高度为0的区块上发布了以太坊网络最初版本Frontier。创世区块中包含了8893个交易，他们来自从2014年ETH公开发售以来参与众筹的交易地址以及以太坊基金会的地址。

Frontier是以太坊的原始状态，开发团队将其定位为一个Beta版本，它并非一个安全可靠的网络，体验和功能也很简单，可以用粗糙来比喻。总体来说它的主要功能如下：

1. 挖矿功能： 提供了挖矿界面，并规定了区块链奖励政策：旷工挖出一个新区块并得到确认之后，可以得到5个ETH的奖励。

2.限制性交易功能： 提供了上传和执行合约的方法，但是每个区块的gas上限被硬编码为5000， 意味着在这段时间限制了在以太坊上大规模开发和进行交易。之后几天，等矿工们对网络操作和使用正常之后，gas的上限被自动解除，此后以太坊网络可以按照预期处理交易和执行合约。

3.中心化保护措施： 一个叫做Canary Contracts的金丝雀合约用来及时提醒和阻止网络中出现的错误操作或者无效交易，避免用户在无效的链上进行操作。这是一个中心化的机制，在早期的以太坊，对网络安全运行起到必要的保护作用。

4.体 验很差的可用性： 前沿阶段的以太坊网络没有图形化的操作界面，所有客户端操作只能通过命令行实现，这种粗糙的操作界面对普通用户非常不友好，所以刚开始的以太坊用户只是局限于熟悉代码的开发人员。

可见这一时期的以太坊目标是提供一个正常运行的区块链网络，创建可用的环境，让挖矿和交易能够运作起来，让开发者能够测试各种分布式的DAPP，并进行拓荒式的原始探索。

虽然Frontier只是一个公测版本，但它的表现超出了人们的期望，大量矿工进入网络开始挖矿并得到代币的奖励，它们提高了以太坊网络的算力，提升了抗击黑客攻击的能力。Frontier是以太坊发展史的第一个里程碑。

第二阶段：Homestead: 家园

2016年3月14日圆周率日，以太坊发布了第二个阶段Homestead。它是以太坊版本的第一次硬分叉计划，在高度为1150000的区块发生。因为硬分叉之后的版本与之前的版本不能兼容，因此所有节点必须在分叉之前完成版本升级，才能与主链的数据保持一致。

这是以太坊第一个稳定版的网络，标志着以太坊能够平稳运行，不再是不安全和不可靠的网络。但是在技术上，与Frontier相比，并没有特别明显的突破。这一阶段的主要改进包括：

1.取消了金丝雀合约： 去除了以太坊区块链上的中心化功能和机制。

2.引入Mist钱包： 提供了图形界面的mist钱包客户端，让用户可以方便地持有或者交易ETH。以太坊不再是只供技术人员的开发工具，普通用户也可以方便地体验和使用以太坊。

值得一提的是，Homestead是以太坊的第一个正式和稳定版网络，在这一阶段发布之后两个月，以太坊开发者大会DEVCON-2 6月16日在中国上海举行，大会的主题聚焦在智能合约和网络安全上。然而第二天就发生了区块链历史上最严重的一起黑客攻击事件：震惊币圈的The DAO攻击。因为The DAO项目编写的智能合约漏洞被黑客成功攻击导致360万ETH被盗，ETH最终获得大多数社区成员投票决定强行实施硬分叉，在区块高度1,920,000时分叉成功，挽回了The DAO众筹参与人的损失。但是不认可此次分叉的那部分人仍然留在原来的那条原始链上挖矿和交易，这就是被后来成为以太经典的ETC，以太坊从此一分为二。

第三阶段：Metropolis: 大都会

大都会又分为两个阶段：拜占庭（Byzantium）和君士坦丁堡（Constantinople），将通过两次硬分叉实现技术的升级。

拜占庭计划 于2017年10月16日在4370000区块高度被激活，成功完成分叉。它涉及的升级主要有：

1.调整区块难度评估的公式： 规定了不能通过操纵叔块来强制增加区块高度，提高了挖矿的难度，保证了区块产生速度的稳定性。

2.调整挖矿奖励： 挖矿收益从每个区块5个ETH降低到3个。

3.延迟引爆“难度炸弹”(Difficulty Bomb)： 为了以太坊的共识机制顺利从PoW过渡到PoS， 以太坊提前于2015年9月规划了在过渡期间逐渐提高挖出新区块难度的“难度炸弹”机制。根据这个机制，在PoW后期，挖矿难度将会提高到无法产生新区块，以太坊网络将会被冻结形成“冰河时期”。目的是最终淘汰PoW机制，避免矿工继续在旧的PoW链上作业从而产生两条独立的链，导致社区分裂。拜占庭升级将“难度炸弹”计划推迟了1年时间。

君士坦丁堡硬分叉在几经推迟之后，于2019年2月28日在区块高度达到7280000时被触发。

君士坦丁堡升级总共包括5个改进协议，分别是 EIP 1234、EIP145、EIP 1014、EIP 1052和 EIP 1283。比较重要的内容包括：

1.优化了gas费用：减少SStore操作码的GAS耗费，以太坊虚拟机中允许 dApp 开发人员优化某些操作，以节省 gas。提升了以太坊网络的可扩展性。

2.推迟“难度炸弹”：“难度炸弹”时期推迟500万个区块，历时约12个月，届时将会进行再次投票。

3.智能合约验证：允许智能合约只需通过检查另一个智能合约的哈希值来验证彼此。节省大量时间和精力，提高了验证智能合约的效率。

4.减少区块奖励：再次将挖矿奖励从每个区块3ETH减少到2ETH。这是以太坊第三次区块奖励减少。

这一次升级影响最大的应该是区块奖励，对矿机厂商和矿工，甚至以太坊挖矿生态都会产生比较大的影响和调整。因为挖矿收益减少，机会成本增加，在以太坊上挖矿将会变得性价比低于其他币种，因此可能会有不少以太坊矿工会转而去挖ETC。而矿池也很有可能为了留住矿工慢慢转向其他币种。