以太坊君士坦丁堡硬分叉介绍

2019年3月1日凌晨3时52分，以太坊区块高度7280000，此前一再延期的“君士坦丁堡”与“圣彼得堡”两大硬分叉终于成功在主网启动。目前网络运转正常，最受人们关注的区块奖励已降低为两个ETH，没有产生新链。

可以认为，君士坦丁堡硬分叉已经成功。

屡屡延期的硬分叉

由于开发人员遇到的众多障碍短期内无法克服，原定于去年10月份进行的“君士坦丁堡硬分叉”一再延期。先是从10月8日推迟到10月14日，后因为共识问题，14日的硬分叉升级再次落空，经过漫长的讨论和会议后，以太坊开发团队进而把硬分叉的时间定在了2019年的1月16日。

然而，时间在临近1月16日之前，又传出了关于以太坊升级可能存在隐患的消息，当时我们的文章“君士坦丁堡分叉，是否会重蹈“the DAO”覆辙？”对此做出了分析。果不其然，以太坊不愿冒着风险强行硬分叉，升级时间被再次延后到了今天（3月1日）凌晨。

作为区块链行业的明星项目，以太坊力推的“君士坦丁堡硬分叉”吸引了外界广泛的关注。最初，人们认为，凭以太坊社区的技术，升级本应不在话下，而现实却是以太坊社区将升级之日一再推后。很多业内人士认为，这种爽约行为给以太坊带来了负面的影响，受到了一些非议和指摘。

然而，即便一再食言，以太坊也要保证“君士坦丁堡硬分叉”安全稳定的实施，因为这对以太坊的影响将会非常深远，很大程度上关乎着以太坊共识机制能否顺利的改变。

可插拔架构的作用

众所周知，共识算法是区块链的核心。有一种说法是，共识算法就是区块链世界的法律，它决定了区块链的主要特性和功能。虽然现在共识算法较多，如PoW，PoS，DPoS，PBTF等，但这些共识算法也是各有优缺点，没有一种共识算法能够适应所有的需求，也就是所谓的“FLP不可能原理”。

“FLP不可能原理”：即便在网络通信可靠的情况下，一个可扩展的分布式系统的共识问题通用解法的下限是——没有下限即无解。

就拿以太坊来说。最初以太坊在共识机制上，采用的是和比特币一样的PoW机制。随着算力竞争的加剧，人们发现，PoW的挖矿行为不仅会消耗大量的能源，算力还会被少数矿场所垄断，给去中心化造成威胁。因此，以太坊想要把共识机制更改为PoS。

而“君士坦丁堡硬分叉”的一个重要项目（EIP-1234）就是将出块奖励从3ETH减少到2ETH，通过减少矿工奖励，间接减少矿工数量，为日后的正式更改共识机制减少阻力。

另外，从辩证的角度来看，共识算法也在不断的发展，总会有更好的算法出现或对已有算法进行完善或改进。因此，保证共识算法的可插拔，对维持项目的发展就显得非常重要。

可插拔现状和Trias的方案

理论上讲，共识算法保证了节点间形成统一的过程，它可以与数据本身无关。但具体到区块链上，因为每种共识算法达成共识需要多个各自不同的逻辑过程，逻辑过程与共识算法密不可分，不能简单解耦，这给区块链项目实现可插拔带来极大的困难。

虽然目前共识算法完全替换难度很大，但对工作流程相近的共识算法而言，找出以单个块为共识对象的算法，这些算法的替换是可以实现的。

在Trias的构想中，共识算法的可插拔架构被设计为三层，顶层功能主要包括智能合约、虚拟机等，第二层是共识算法框架单元，不同的共识算法作为独立的单元，分别提供统一标准的接口给主框架调用。第三层是共识算法的可组合有机组合功能模块，如gossip模块、共识对象校验模块等。

顶层主系统和第二层的可插拔的算法兼容支持，借鉴Tendermint-ABCI实现，根据配置调用不同的共识算法，共识算法再调用自己所需的功能模块。

在Trias设计中，可插拔架构主要包括以下要点：

①支持世界时间同步，因为部分排序算法是强时间敏感类型；

②双链结构，一个主业务链，另一个为配置链，每次动态修改组合方案都在配置链产生新的块作为起点，新添加的变更功能模块需通过配置链进行同步。

③双共识机制，配置链目前默认使用基于TEE的PBFT。

综上所述，虽然目前可插拔架构技术尚需要进一步开发和完善，但其方便易用，降低成本和便于维护的优势已经初步显现出来，这是未来公链需要可插拔架构的三个最主要的原因。