作者：十四菌，十四君
以太坊巴黎升级之后又一重大更新即将到来——上海升级！目前有着上千专业开发者的以太坊核心社区，从15年走来已经历经15次主网升级，而这一次上海升级将为链上锁定着的230亿美金的POS质押ETH提供解锁能力，还伴随有对GAS优化的诸多EIP融入。
随十四君来深入了解即将主网激活的那些EIP提案的作用、原理、应用方向吧。
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一、背景
1.1主网升级
以太坊在2015年提出4大阶段：前沿、宅基地、大都会、宁静。众所周知的是”宁静”阶段的标志也正是2个月前以太坊共识算法从POW算力挖矿全面转为POS权益质押挖矿，如今的他是即节能又安全且足够去中心化的首席公链。
每次主网升级其命名都是柏林、巴黎、上海这样的地名，历史上还有多次主网升级带来巨大变革
1.2回顾2021年8月5日-伦敦升级
动态 | 比特币COT持仓周报解读：Asset Manager账户空头持仓为0 短期维持看多判断:美国商品期货委员（CFTC）今日发布了截止5月7日的交易员持仓报告(COT)，报告显示，芝加哥期货交易所（Cboe）比特币期货持仓量共2607手，环比减少103手。杠杆基金多单226手，空单887手，净空头数量为661手。芝加哥商品交易所（CME）比特币期货持仓量为4388手，环比增加75手，杠杆基金多头合约为1941手，空头合约为2692手，净空头合约为751手。上周Ass..[2019/5/11]
在区块高度12,965,000，以太坊完成代号为“伦敦”的硬分叉升级，共涉及五项提案。
最有影响的是启动了EIP-1559，他由以太坊创始人Vitalik·Buterin提出，从此以太坊上的每笔交易都将燃烧基本gas费用，这会自动减少ETH的流通供应量，使以太坊代币从此进入通缩时代举个栗子。
EIP-1559改变了价高者得的Gasfee计算逻辑，之前用户为了让矿工及时打包自己的交易，需要加价支付矿工费，出价越高，被优先打包的概率越大，在一定程度上会造成Gasfee的无限增长升级后，交易手续费分成了基础费和小费，小费给矿工激励竞价出块，基础费会销毁。虽然依旧有竞价出块的部分，但矿工收益大约下降20%，而经济模型也转为通缩式。
动态 | 律师解读《区块链信息服务管理规定》：部分要求在现阶段实施条件尚不成熟:2月14日，微信公众号“京都律师”刊文指出，《区块链信息服务管理规定》的部分条款偏向于原则性规定，且部分要求在现阶段实施条件尚不成熟，可操作性值得商榷，有以下几点可供探讨和完善： 1.区块链信息服务提供者的概念并未完全明确； 2.区块链信息服务提供者的技术标准并不明晰； 3.区块链信息服务提供者的安全评估流程并未说明； 4.行业自律条件尚不成熟。[2019/2/15]
本质上，1559的设计发挥了次高价竞价模式的优势，最终会让同一区块内所有交易支付的价格基本一致，对用户更公平
二、上海升级
为何如此急迫？
在过往，一两年才进行一次重大升级是常事，合并共识转换这样的重量级升级都会提前测试网稳定运行1-2年后才会真正步入主网升级，那为什么这次上海升级如此急迫呢？仅仅2月后就基本定案要囊括的EIP呢？
分析 | 肖飒律师解读五部门风险提示:今日，大成律师事务所律师肖飒在其个人公众号上发文，解读银保监会等五部门共同发布的《关于防范以\"虚拟货币\"\"区块链\"名义进行非法集资的风险提示》。肖飒表示，风险提示中明确提出\"代为投资，极可能是活动\"。这句话具有重要的现实立案价值。这就意味着，ETH等也有望成为罪的犯罪对象，而不仅仅是2013年被定性的特定的虚拟商品一比特币。也就是说，未来罪立案的范围可能会较大幅度扩大，保护的范围也在扩大。[2018/8/27]
核心因素是，合并后以太坊网络上的所有交易将不再由能源密集型的“矿工”验证，而是由已存入或质押大量ETH的个体和组织“验证者”进行验证。那对于验证者而言，他们质押的ETH可以生成和收集新的ETH，这些所谓的“新ETH”就是他们证明验证交易和保护网络的奖励。
但目前的以太坊，只能存入ETH但不能提取ETH，质押总价值接近235亿美元，都被“被困”在以太坊网络上。
《金色讲堂》今晚开讲 蔡维德将多角度为用户解读区块链行业:4月8日晚8:00国家特聘区块链专家蔡维德将在《金色讲堂》中对区块链发展方向进行深入解读，本次课程主题为“2018风向变了，区块链正式启航”。蔡教授将从监管、Token等方面对区块链进行全方位解读，详情请关注晚上8:00的《金色讲堂》。[2018/4/8]
如果不尽快开放解除质押功能，则质押ETH的吸引力将大打折扣，后续也就不会有那么多人进入以太坊网络，这无疑会对以太坊的未来发展和网络安全产生巨大影响。
三、详情解读
根据10-28号最新github提交的上海升级记录
3.1EIP-3651：更温暖的COINBASE
他是什么？
这标题的翻译确实很让人迷惑，这里的COINBASE并不是交易所的那家公司，而是来自比特币的概念，即区块中的第一笔交易是笔特殊交易，称为创币交易或者coinbase交易，这种交易早期设计用于矿工打包收集挖矿的gas小费收入。
中国人民大学法学院教授杨东解读《政府工作报告》:互联网金融的核心是对移动互联网技术、云计算、大数据、区块链技术运用,这将导致我们的金融体系回归金融的本质。目前互联网金融更多地带有金融科技的色彩，而监管科技的广泛运用更是有望将互联网金融信息不对称的问题根本解决,而未来信息在网络上的无障碍流动也必将导致人类生产方式的改变。[2018/3/10]
温暖的和寒冷的，其实指的是此执行此交易时候是否有预先加载，影响矿工打包coinbase交易的gas费。
如果无预先加载，是寒冷的，则gas费更高如果有预先加载，是温暖的，则gas费更低
有什么用？
现在矿工打包的交易可能可以用作更多用途，比如ERC-4337中用于收集用户签名后，批量实现交易，其次也可以用同类原理来实现多种代币结合逻辑的元交易支付等。
在EIP-3651之前，更激励用ETH的支付方式
在EIP-3651之后，更激励用ERC20的支付方式
总之，是一个影响激励的交易类型的提案
3.2EIP-3855：新增PUSH0指令
他是什么？
对于EVM即以太坊虚拟机中，设计有多种指令，但是之前缺少设计了push0即针对0这个数值的压入堆栈的操作指令，而此EIP则新增了PUSH0(0x5f)指令，它将常量值0压入堆栈，该指令的需要2gas
有什么用？
原先没有push0时导致的是，有一些依赖于0做偏移量的操作，比如远程call调用与返回，则有很多参数是0，原先要操作0，只能使用指令PUSH10，这个操作要消耗3个gas，其次push1和0各占一个初始化代码的字节存储，导致的是部署此合约的成本也高了2*200gas
该EIP还统计了因此的gas损失：在现有账户户中，有340,557,331字节浪费在PUSH100指令上，意味着部署损耗达68,111,466,200gas
总之，是一个降低无意义的GAS消耗的提案
3.3?EIP-3860：提高初始化的代码量限制
他是什么？
合约部署时候，有个初始化代码的大小，基于EIP170是限制了initcode大小为24576，而如今则是将initcode的最大大小限制提升为49152即翻倍，并为每32字节的initcode块应用2的额外气体成本
有什么用？
显然，更大的代码容量，可以让智能合约系统做更多的事情，目前代码仅24kb的规模导致很难用一个合约去实现系统，原先的临时解决方案都是分多个合约部署，然后互相相互调用，但显然跨合约引用是个高gas成本的事情。
总之，是一个提高智能合约系统上限以及降低gas消耗的提案
3.4EIP-4895：信标链将提款作为操作指令
他是什么？
可以说，这是本次上海升级的核心。从结果上讲，实现的是质押的ETH提款操作，而实现方式是引入了系统级的指令withdrawal基于信标链的信息，无条件地直接控制指定地址的ETH余额。
执行提现操作的方法有很多种，本次的提现操作的特点如下
本身是由系统来发起，而不是用某个用户发起，更简洁易于审查
无gas费消耗，系统发起受到共识层提款限额的控制，无需再用gas来做抗dos防护直接更新执行层的余额，无EVM执行过程，采用最简实现策略。
有什么用？
别忘了，现在还有1400W个，合计价值235亿美元的ETH被质押“困在”以太坊信标链里。
四、后续以太坊的重心在哪？
下图是近期以太坊创始人VitalikButerin发布的最新路线图，图中绿色部分代表推进的进度，可以看到还有大量围绕性能、安全隐患、隐私、账户体系AA的目标已经找到实现路径
附录
https://www.youtube.com/watch?v=CcL9RJBljUs&t=336s
https://docs.google.com/presentation/d/1N6aX-GE-kus73vlq-v7D-z2iwUI4N4ss1tiPamfoTi4/edit#slide=id.g1231e3828e8_0_89
https://twitter.com/EthereumCN/status/1588825937629835265
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