详解：以太坊“君士坦丁堡升级”的技术要点

如果不出意外，在本周以太坊就将进行，甚至完成“君士坦丁堡升级”，对于本次升级，行业内不同人士有不同角度的解读，也带来了一些误解。在这里，我们邀请了北京链安的安全专家Hardman来为大家做一番解读。

1 君士坦丁堡升级概述

本次以太坊君士坦丁堡硬分叉升级官方博客在1月11号已经有系统介绍，感兴趣的朋友可以去其官方网站了解，在这里，北京链安为您做出本次升级的介绍和解读。

2 君士坦丁堡升级介绍

2.1 引入EIP简介

君士坦丁堡版本升级主要引入以下EIP(Ethereum Improvement Proposals 以太坊改进建议)。

EIP 145：由两位以太坊开发人员Alex Beregszaszi 和 Pawel Bylica编写的技术升级，EIP 145详细描述了一种更有效的以太坊信息处理方案，被称为逐位移动（bitwiseshifting）。

EIP 1052: 由以太坊core开发人员Nick Johnson和Bylica所撰写，EIP 1052提供了一种优化以太坊网络大规模代码执行的方法。

EIP 1283：由Johnson撰写，其基于EIP 1087，这一提议主要了引入了一种针对数据存储更改更公平的定价方法，这可以让智能合约开发者受益。

EIP 1014：由以太坊创始人Vitalik Buterin亲自创建，此升级的目的是更好地促进基于状态通道和链外（off-chain）交易的扩容解决方案。

EIP 1234：由以太坊主要客户端 Parity发布经理 Afri Schoedon所倡导，它会使以太坊网络的区块奖励从3ETH减少到2ETH，此外还会延迟难度炸弹12个月的时间。

2.2什么是难度炸弹？

在EIP 1234的描述中，各位朋友可能也发现了“难度炸弹”这样一个陌生的概念，让我们首先对此作出解释。跟比特币一样，以太坊会随着算力增长，挖矿难度加大，除此之外，以太坊还加入了一个额外的难度因子(难度炸弹)，难度炸弹只针对POW矿工，是一个每十万个区块呈指数型增长的难度因子。举例说明，当共识机制处于POW矿工和POS矿工混合出块的过渡时期时，随着区块高度的增加，由于难度炸弹的存在，POW矿工出块难度将呈现指数级别增长，慢慢难以挖出新的区块，从而逼迫POW矿工陆续切换到POS挖矿，从而实现共识机制由POW向POS的平滑切换。

本次升级后依然只是POW出块，所以将难度炸弹推迟一年后触发，防止提早触发难度炸弹，导致依然处于POW阶段的以太坊产生无法出块的问题。

3 君士坦丁堡引入EIP解读

EIP 145和EIP 1052都致力于通过改进以太坊的底层虚拟机（EVM），来提高网络的效率。

EVM负责处理智能合约编译后的字节码。EIP 145以及EIP 1052的存在，都是为了给智能合约开发者寻求更好的开发体验。

EIP 145引入了称为“逐位移动”的功能，该功能能够在字节码状态下运行，无需依赖于乘法和除法之类的算术操作。升级后EVM将更快地处理诸如CryptoKitties之类的去中心化应用（DApp）的智能合约。此外，当以太坊的智能合约被执行和调用时，通过EIP 1052升级，仅需检查合约代码的基本数据，而不必检查代码的整体。从而不需要验证完整的合约。通过使合约成为压缩的代码行（可被验证的“哈希”），从而节省了计算时间和成本，这对于那些数千行代码的长智能合约的运行而言，性能上有所提升。

EIP 1283实施将带来更廉价的存储。我们知道，在当前版本的以太坊上，对智能合约代码进行某些更新，会消耗大量的gas。EIP 1283通过分解以太坊短期存储（称为内存）中写入的合约更改，而不是区块链本身，从而实现对合约更好的成本优化。应用之后，将会降低开发人员的整体成本。

EIP 1014由太坊创始人 Vitalik Buterin所创建，主要为了提升状态通道的性能。状态通道作为以太坊扩容路线图的重要组成部分，实现在以太坊区块链上发生的最小化操作量，从而释放以太坊网络的资源和空间。

EIP 1234提案是这次君士坦丁堡升级最具争议的部分。根据以太坊开发者的设计，以太坊最终是要转换至Casper Pos共识机制的，然而，这一转换的过程依然遥远。因此，开发者必须要采取延迟难度炸弹的操作，并减少以太币的产量。

4 君士坦丁堡升级改变和总结

本次升级性能和安全上的改变主要有：

（1）长智能合约执行性能优化。

（2）为合约更新时提供更廉价的存储。

（3）为状态通道等二层网络扩容方案做铺垫。

（4）修改了以太坊经济政策。

总结：本次的君士坦丁堡升级是以太坊最后一个POW阶段，前4个EIP的引入都是常规的性能改进升级。EIP1234属于以太坊经济激励体系的一次改变，提前降低出块奖励，为后续共识机制由POW向POS平滑过渡做铺垫。

（作者：北京链安，内容来自链得得内容开放平台“得得号”；本文仅代表作者观点，不代表链得得官方立场）