以太坊即将硬分叉的“伊斯坦布尔”到底是什么？

区块链将使互联网从“信息互联网”阶段跨越到“价值互联网”阶段，但区块链技术要应用起来，还需要持续迭代升级。比特币系统和它的区块链都是专为创建一个去中心的点对点电子现金而设计的。如果把比特币系统看成区块链 1.0，则以太坊是当之无愧的升级迭代版，是区块链 2.0 的典范。

以太坊也在持续发展，随着它的自身技术与功能的优化，它被开发者选用于更广泛的应用开发，它或许可能往前进一步演化，成为用于应用的区块链 3.0 中的一员，毕竟以太坊最初的设计目标就是成为智能合约和去中心化应用的平台。

什么是伊斯坦布尔硬分叉？

作为加密货币领域中仅次于比特币的区块链平台，以太坊 (ETH) 自从推出以来，一直是最受关注的项目之一。以太坊区块链的每次技术升级都备受关注，而这次伊斯坦布尔升级被认为更加关键之处在于，它关乎到以太坊向2.0阶段的过渡。

ETH的发展路线分为四个阶段，即“前沿”、“家园”、“大都会”和“宁静”。

“大都会”分为两个小阶段：“拜占庭”与“君士坦丁堡”。由于以太坊创始人V神是俄罗斯人，俄罗斯在历史上继承了拜占庭帝国的衣钵，因此以太坊团队以拜占庭与君士坦丁堡为两个小阶段命名。

第一阶段拜占庭已经在2017年10月完成。今年年初，以太坊完成了君士坦丁堡硬分叉升级，也就是大都会阶段的最后一次升级。此次，伴随着即将到来的伊斯坦布尔升级，以太坊即将进入到宁静阶段。

“君士坦丁堡”首次引入POS机制，POS和POW并行，为第四阶段的全POS机制做铺垫，到最后的“宁静”阶段将完全抛弃POW机制，ETH网络将不再需要矿工挖矿,完全进入以太坊2.0时代。

根据以太坊核心开发人员发布的推文，期待已久的伊斯坦布尔（Istanbul）硬分叉将在区块高度 9069000 进行。目前预计硬分叉升级时间是12月8日早上7:32（具体时间会根据出块速度有所变化）。

 

为什么进行硬分叉

如果ETH区块链未来不进行硬分叉，那么网络上的挖矿难度将增加，验证会变得缓慢，网络上的活动可能会接近停顿的程度，这个问题被称为以太坊难度炸弹或以太坊冰河时代。硬分叉的主要原因之一就是推迟以太坊冰河时代的到来。

EIP （EIP即以太坊改进提案，以太坊在每次执行硬分叉前都会进行讨论。任何人都可以编写EIP，以提出对以太坊网络的改进建议。）2024—或者，在某些文档中，EIP 131—向ethereum虚拟机添加了一个新的预编译。预编译通常是以太坊区块链上的昂贵操作，部署时需要支付固定的费用或“gas”。

EIP 2024为一个名为“Blake2”的新哈希引入了预编译。据说，该函数在验证和验证区块链数据方面比以太坊上的其他更传统的哈希函数(如SHA-3)更快。

“Blake2B意味着我们可以在以太坊的主网络上与zcash互操作，”EIP 2024的三位作者之一詹姆斯汉考克(James Hancock)说。“将ZEC封装在ethereum中，(屏蔽)事务，还有很多很酷的东西。”

另一方面，由Parity技术开发人员Wei Tang编写的EIP 1702则致力于更流畅的智能合约升级能力。

目前，在以太坊区块链上运行的去中心化应用程序(dapps)是基于几乎不可变的、自执行的代码(称为智能契约)。

这些智能契约是通过以太坊虚拟机编译和执行的，以太坊虚拟机据说是区块链网络的核心，它的功能是部署开发人员创建的数千个dapp的引擎。

目前的以太坊虚拟机有望在长期内升级为WebAssembly代码，这为开发人员在编程语言和性能方面提供了更大的灵活性。

EIP 1702建议为硬分叉引入一种称为“帐户版本控制”的新方法，以便升级以太坊虚拟机或在网络中引入新的虚拟机更容易。

唐在他的提案中解释道:

“通过允许帐户版本控制，我们可以为在不同时间创建的智能合约执行不同的虚拟机。这就允许在确保现有智能合约按预期工作。”

预计升级完成之后，以太坊网络的速度会大大加快，根据V神的介绍，每秒能处理的交易量会从700TPS提升到大约3000TPS；Gas成本也会大幅降低，交易的数据成本将会从68 Gas每字节下跌到16 Gas每字节。

 

已接受的EIP

伊斯坦布尔升级共计接收了11个EIP，并将实施其中6个EIP。以下是伊斯坦布尔接受的EIP：

EIP-152：添加了Blake2压缩函数F预编译。该EIP将使BLAKE2b哈希函数和其他更高阶的64位BLAKE2变种可以更低的成本在EVM上运行，同时还将提高以太坊和Zcash以及其他基于Equihash的PoW代币之间的互操作性。

EIP-1108：降低alt_bn128预编译燃料成本，因为椭圆曲线算术预编译目前成本过高。对预编译进行重新定价将大大有助于以太坊上的许多隐私解决方案及扩展解决方案。

EIP-1344：目前还没有关于如何为特定网络设置链ID的规范，而是依赖于客户端实现者和链社区的手动选择。该EIP建议使用链ID来防止不同链之间的重放攻击，当处理签名时（特别是在第2层签名方案方面），智能合约拥有相同的可能性将大有裨益。

EIP-1844：以太坊状态的快速增长导致某些操作码比以前更加耗费资源。因此，该EIP对某些操作码重新进行定价，以在燃料费支出和资源消耗之间取得良好的平衡。

EIP-2028：调用链上数据需要在以太坊网络上付费。该EIP可将燃料成本从当前的每字节68单位燃料费降低至每字节16单位燃料费。随着一个区块可容纳更多的数据，这将有助于增加带宽。

EIP-2200：为SSTORE操作码提供了净燃料费计量变更的结构化定义，为合约存储提供了新用途，并减少了与大多数实现方式不匹配的多余燃料成本。

伊斯坦布尔升级将改变各种操作码的成本，以防止垃圾区块攻击，并提高整体拒绝服务攻击的弹性。此次升级将提高以太坊和Zcash以及其他基于Equihash的PoW加密的互操作性。操作码有多处更改，这也将提高基于零知识隐私技术（如SNARKs和STARKs）的解决方案的可扩展性。