以太坊升级需要多久?一次升级背后的复杂性与时间表解析

当以太坊社区讨论着“合并”(The Merge)、“Dencun升级”或未来的“Verkle树”时,一个常见的问题是也随之浮现:以太坊的一次升级,到底需要多久?

答案并非一个简单的数字,一周”或“一个月”,以太坊的升级是一个庞大而复杂的系统工程,其所需时间跨度可以从几个月到数年不等,取决于升级的性质、规模和复杂度。以太坊的升级不是一次性的“切换”,而是一场漫长而谨慎的“马拉松”。

要理解这个过程为何如此耗时,我们需要将升级分为几种类型,并深入其背后的流程。

升级的三种类型:耗时天壤之别

以太坊的升级主要分为三类,它们的难度和耗时截然不同。

硬分叉

这是最“重磅”的升级类型,它会对以太坊的底层协议进行根本性改变,导致旧版本的网络与新版本的网络产生永久性分歧,一旦硬分叉发生,运行旧版本客户端的节点将无法再参与新的、升级后的网络。

  • 耗时:数月到数年
  • 典型案例:以太坊2.0的“合并”(The Merge) “合并”是将以太坊的工作量证明共识机制转变为权益证明的里程碑式事件,从2015年Vitalik Buterin首次提出PoS概念,到2022年9月“合并”成功完成,这个过程跨越了七年之久,这期间包括了无数次的学术研究、协议设计、客户端开发、测试网络迭代以及社区讨论,即使是“合并”前的最后准备阶段,从最终确定执行日期到实际完成,也经过了数月的严格测试和多方协调。

软分叉

软分叉是一种向后兼容的升级,新版本的规则比旧版本更严格,因此运行旧版本客户端的节点仍然可以验证新区块,只是它们可能无法识别或执行所有新的交易类型。

  • 耗时:几周到几个月
  • 典型案例:柏林升级、伦敦升级 这些是常规性的协议升级,主要包含一些小的改进、优化和错误修复,2021年的伦敦升级就引入了备受关注的EIP-1559费用机制改革,从EIP(以太坊改进提案)的提出,到最终在测试网上通过,再到主网上激活,整个过程通常需要数月时间,这段时间主要用于让开发团队实现代码、进行多轮审计、测试以及让节点运营者有足够的时间进行客户端更新。

网络升级

有时,一些升级(如EIP-4844“Proto-Danksharding”)虽然也改变了协议,但由于其影响范围和复杂性,常被单独称为“网络升级”,它可能介于硬分叉和软分叉之间,但本质上仍是一次硬分叉,只是名称上更侧重于其带来的网络功能变革。

  • 耗时:通常与硬分叉类似,需要数月准备。
  • 典型案例:Dencun升级 Dencun升级于2024年3月成功执行,其核心是EIP-4844,旨在通过引入“数据Blob”来大幅降低Layer 2网络的交易费用,从EIP-4844的提出到最终在主网上线,同样经历了超过一年的开发、测试和社区审议过程。

漫长的升级之路:从想法到现实的九个步骤

无论是哪种升级,其背后都遵循着一套严谨且耗时的流程,我们可以将其分解为以下关键步骤:

  1. 概念提出与EIP诞生: 一项改进首先以“以太坊改进提案”(EIP)的形式被提出,EIP详细说明了技术规范、理由和潜在影响,这一步可能只需要几天,但一个好的EIP需要经过反复打磨。
  2. 社区讨论与审议: EIP会被提交到以太坊改进提案的GitHub仓库,由核心开发者、研究员和社区成员进行公开讨论,这一过程可能持续数周甚至数月,以达成广泛共识。
  3. 核心开发者会议: 以太坊核心开发者通过每周的“All Core Devs (ACD)”会议来讨论EIP的进展、确定升级范围和时间表,会议纪要和视频向公众开放,确保了决策的透明性。
  4. 客户端实现: 以太坊并非由单一软件构成,而是由多种客户端(如Prysm, Lodestar, Geth, Nethermind等)组成,每个开发团队都需要在自己的代码库中实现EIP的功能,这是最耗时的工作之一,取决于EIP的复杂性。
  5. 多轮测试与审计: 客户端实现后,会在多个测试网上进行反复测试,包括单元测试、集成测试和大规模的“影子分叉”(Shadow Fork),代码会交由第三方安全公司进行审计,以发现潜在的漏洞。
  6. 确定执行时间: 当所有客户端都准备就绪,且测试结果令人满意后,开发者会共同敲定一个主网升级的具体执行时间点(区块高度)。
  7. 节点运营者准备: 升级日期公布后,全球的节点运营者、交易所、钱包服务商和矿工/验证者需要下载并安装新版本的客户端,他们需要测试升级流程,确保在升级时能够平稳过渡。
  8. 主网升级执行: 在预定的区块高度,升级被激活,这是一个自动化的过程,网络上的所有节点都会开始执行新的规则,这个过程本身可能只需要几分钟到几小时。
  9. 监控与维护: 升级完成后,核心开发者和社区会密切监控网络的健康状况,处理可能出现的突发问题。

时间是安全的保障

回到最初的问题:“以太坊升级需要多久?”

答案是:对于一个像“合并”这样颠覆性的硬分叉,可能需要数年;对于一个像“Dencun”这样功能性的网络升级,也需要一年以上的精心准备;而对于一个常规的软分叉,则可能需要数月。

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