以太坊的基础配置用于服务于链,启动以太坊节点,则需要将链配置载入。 因此,在以太坊中内置了主网(mainnet)、测试网(testnet)、Rinkeby、Goerli网络中链配置。
初始启动节点时,将根据不同的参数(--dev、--testnet)来默认加载不同链配置。
不同于传统软件,因为区块链的不可篡改性,要求对同一个区块,不管出块时的软件版本,还是10年后的软件版本。都需要保证软件对已出块区块做出相同操作。因此区块链的链配置,不得随意更改,还需要维护重要历史变更内容。
下面是链的核心配置信息,定义在 params/config.go 中:
type ChainConfig struct { ChainID *big.Int HomesteadBlock *big.Int DAOForkBlock *big.Int DAOForkSupport bool // EIP150 implements the Gas price changes (https://github.com/ethereum/EIPs/issues/150) EIP150Block *big.Int EIP150Hash common.Hash EIP155Block *big.Int EIP158Block *big.Int ByzantiumBlock *big.Int ConstantinopleBlock *big.Int PetersburgBlock *big.Int EWASMBlock *big.Int // Various consensus engines Ethash *EthashConfig Clique *CliqueConfig }
区块链的不可篡改性,非中心化程序使得区块链网络程序升级复杂化。从链核心配置,可折射一个区块链网络所经历的关键时刻。
如上的以太坊链配置,并非程序期初编写,而是随以太坊发展,在共识协议重大变更时积累而成。 下面是各项配置的作用说明:
链标识符,是在EIP155改进方案中实现,用于防止重放攻击。
重放攻击是在以太坊第一次硬分叉(以太经典)时,引入的Bug。 导致一笔交易,在两条链上同样有效,造成双花。
当前以太坊生态中不同网络环境下的链网络信息[^1]:
以太坊 homestead 版本硬分叉高度。 意味着从此高度开始,新区块受 homested 版本共识规则约束。 因涉及共识变更,如果希望继续接受新区块则必须升级以太坊程序,属于区块链硬分叉。 如果不愿意接受共识变更,则可以独立使用新的 ChainID 继续原共识,且必须独立维护版本。
以太坊应对[The DAO 攻击]({{< ref "dao.md" >}})所实施的软件软分叉。 在程序代码中嵌入关于 The DAO 账户控制代码,来锁定资产转移。
这是以太坊首个ICO筹集资金达 1.5 亿美元的众筹项目,占有近以太坊总币 15%。 攻击的影响关乎以太坊生死,以太坊基金会介入并组织社区投票决定,是否愿意通过修改程序来干预这个 ICO 智能合约,以避免资金流向黑客。
最终因为社区的不同意见,利益与信念的交融,在 1920000 高度进行硬分叉。 分叉出以太坊和以太经典。
EIP150 提案生效高度。 该提案是为解决拒绝服务攻击,而通过提高 IO 操作相关的 Gas 来预防攻击。
主要注意的是Go语言版并非以太坊的第一个实现版本,属于新语言重写。 此部分代码是在2016年11月21日提交的#a8ca75中实现。 而EIP150激活的区块高度是 2463000,在2016年10月18日出块。
因此,在配置中特别写入了 EIP150 激活区块 2463000 的哈希值。
2017年10月16日,以太坊从第4370000号区块起顺利完成了代号为Byzantium的硬分叉。 Byzantium是Metropolis升级计划中的第一步,为之后的Constantinople硬分叉做好了铺垫。
以太坊君士坦丁堡版本启用区块高度,主网在2019年3月1日成功出块。 Constantinople (君士坦丁堡) 包含一大波以太坊改进提案(EIP), 涉及核心协议规范、客户端 API以及合约标准。下列 EIP 为君士坦丁堡升级中包含的更新:
EIP 145 -EVM 中的按位移动(bitwise shifting)指令: 提供与其它算术运算代价相当的原生按位移动指令。 EVM 现在是没有按位移动指令的,但支持其他逻辑和算术运算。 按位移动可以通过算术操作来实现,但这样会有更高的 Gas 消耗,也需要更多时间来处理。 使用算术操作,实现 SHL 和 SHR 需要耗费 35 Gas,但这一提案提供的原生指令只需消耗 3 Gas。 一句话总结:该 EIP 为协议加入了一个原生的功能,使得 EVM 中的按位移动操作更便宜也更简单。
EIP 1014-Skinny CREATE2: 加入新的操作码 0xf5 ,需要 4 个堆栈参数(stack argument): endowment 、 memory_start 、 memory_length 、 salt 。具体表现与 CREATE 相同,但使用 keccak256( 0xff ++ sender_address ++ salt ++ keccak256(init_code)))[12:] ,而不是 keccak256(RLP(sender_address, nonce))[12:] ,作为合约初始化的地址。 拓宽我们的交互范围:有些合约在链上还不存在,但可以确定只可能包含由 init_code 特定部分创建出来的代码,有了该 EIP 之后我们就可以和这样的合约交互。 对包含与合约的 conterfactual 交互的状态通道来说非常重要。 一句话总结:这一 EIP 让你可以与还没有被创建出来的合约交互。
EIP 1052 EXTCODEHASH 操作码: 指定了一个新的操作码,可以返回某合约代码的 keccak256 哈希值。 许多合约都需要检查某一合约的字节码,但并不需要那些字节码本身。比如,某个合约可能想检查另一合约的字节码是不是一组可行的实现之一;又或者它想分析另一合约的代码,把所有能通过分析的合约(即字节码匹配的合约)添加进白名单。 合约现在可以使用 EXTCODECOPY 操作码,但在那些只需要哈希值的情境下,这一操作码相对来说是比较贵的,尤其是对那些大型合约而言。新的操作码EXTCODEHASH 部署之后,就可以只返回某一合约字节码的 keccak256 哈希值。 一句话总结:该 EIP 会让相关操作变得更便宜(消耗更少的 Gas)。
EIP 1283 改变 SSTORE 操作码所用 Gas 的计算方式: 改变 SSTORE 操作码的净 Gas 计量方式,以启用合约存储的新用法,并在计算方式与当前大多数实现不匹配的情形下减少无谓的 Gas 消耗。 一句话总结:该 EIP 会让某些操作变得更便宜(只需更少的 Gas 即可完成操作),减少那些当前“多余”而昂贵的 Gas 消耗。
EIP 1234-推迟难度炸弹爆炸的时间并调整区块奖励: 平均出块时间会因为逐渐加速的难度炸弹(也叫做“冰河时期”)而不断上升。该 EIP 提议推迟难度炸弹约 12 个月,并且(为适应冰河期推迟)而减少区块奖励。 一句话总结:该 EIP 保证了我们不会在 PoS 准备好并实现之前使以太坊停止出块。
以太坊彼得斯堡版本启用区块高度。 因为以太坊改进提案 EIP1283 可能会为攻击者提供窃取用户资金的代码漏洞。 为避免这种情况发生,团队决定在同一区块进行两个硬分叉(君士坦丁堡和彼得斯堡)。
该分叉将禁用已发现的缺陷协议。
尚未实现的功能,以太坊将支持 wasm 指令,意味着可以使用 WebAssembly 编写智能合约。
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