以太坊:難度炸彈推遲：該如何決策？

本文是為預測EIP4345的影響而作的練習。這個EIP提議在2021年12月推遲難度炸彈。我們的目標是看看我們是否能幫助確定應該何時推遲、應該推遲多少，好讓難度炸彈預計在2022年5月份再次爆炸。

預備知識

有關這個主題，我之前已經寫過很多篇文章了：

有關難度計算的方法：It’sNottheDifficult

有關如何推遲難度炸彈：AMethodtoDiffusetheDifficultyBomb

一些更老的文章見此處和此處

難度炸彈的計算兩部分組成：A部分，用于調整難度、平抑出塊時間的波動；B部分，即難度炸彈本體。

A部分的調整時逐塊發生的，保證出塊時間圍繞13.5秒波動。這部分的調整效果非常好，如果沒有難度炸彈的話，將使出塊時間幾乎保持恒定。我們感興趣的是B部分。

B部分的炸彈是一個階躍函數，每隔10萬個區塊，數值就變作兩倍。在“爆炸”之前，大家都不會注意到它，然而一旦它開始爆炸，數值上升的速度會非常快（跟2^n一樣。

以太坊核心開發者：仍將繼續通過影子分叉尋找漏洞，難度炸彈實施方案仍未達成共識:金色財經消息，以太坊核心開發者Tim Beiko在Twitter上分享了The Merge會議的內容。本次會議顯示，之前進行的兩次影子分叉進行相對順利，沒有出現重大問題，但在測試網正式分叉前還將繼續通過影子分叉來尋找可能的漏洞。在MEV方面，會議討論的結果顯示，mev-boost未來會有一個額外的約束，區塊的構建者需要尊重驗證者選擇的Gas限制。最后，Tim Beiko表達了其對難度炸彈的看法，由于難度炸彈對礦工以及用戶體驗的影響較大，所以其認為針對難度炸彈的設置和啟用應該謹慎，客戶端團隊成員甚至支持移除難度炸彈。[2022/4/30 2:41:49]

炸彈的數值依賴于fake_period。fake_period的值則完全依賴于fake_block的數值；這個數值又是由當前區塊的區塊號以及offset決定的。

注意

我只有自己一個人。我帶著日漸疲憊的心、使用公開可得的數據寫下這篇文章。我在這里所說的一切都是可以討論的，但我已不準備為此負任何責任。本文中的一切，請自己帶著懷疑和謹慎加以看待和使用。

實際數據vs.理論數據

以太坊核心開發者：含 EIP-4345 的箭形冰川升級將于 12 月 8 日進行，難度炸彈計劃推遲至明年 6 月:10月16日消息，以太坊核心開發者 Tim Beiko 發推表示，根據最新的以太坊電話會議討論，包含改進提案 EIP-4345 的以太坊箭形冰川（Arrow Glacier）網絡升級將在區塊高度 13773000 處（約 12 月 8 日）進行，難度炸彈計劃推遲至明年 6 月。同時 Tim Beiko 表示，如果合并（The Merge）之前已經準備好，那可在此之前進行，且明年 2 月將會再次通過電話會議做出決定。此外難度炸彈基于當前的網絡算力，如果算力在合并前迅速下降，則可能會加速難度炸彈的出現。[2021/10/16 20:34:16]

我是一個工程師，不是一個數學家，所以我對實際數據的興趣，要比對數學預測的大。在下文中，我會預測數據將如何改變。我的預測基于上面的公式，但都只用到了簡單、直接的Excel表格。

我的討論基于三個簡單的觀察：

A部分工作得非常好，使得出塊時間穩定在平均13.3的水平。

B部分也工作得非常好，它是獨立于A部分的，并且只會提高區塊時間。

Ethereum EIP-4345提案：難度炸彈可推遲到2022年5月:10月9日消息，Ethereum開發者TimBeiko和James Hancock發布了EIP-4345提案，提議將Ethereum難度炸彈推遲到2022年5月。該提案稱，預計Ethereum可在2022年5月前完成上海升級和ETH1.0與2.0合并，所以可將難度炸彈推遲到該日期后。目前，EIP-4345提案并未終止修改，提案內容可在未來做出修正。[2021/10/9 20:16:29]

如果我們忽略炸彈部分，我們的預測會是保守的。

換句話來說，如果我們的預測忽略了炸彈的效果，我們預測的時間將會比實際時間“提早”一些。這樣的話，即使我們預測錯了，也會有額外的緩沖時間。

第一個表格使用當前的區塊號，并按每塊13.3秒的時間推算出14000000區塊高度的時間：

看仔細一些，我們發現，自區塊號12000000以來，平均出塊時間一直在提高。當然，隨著炸彈的爆炸，平均出塊時間會增加得越來越快。

以太坊客戶端Nethermind：難度炸彈和EIP-3554是針對試圖分叉鏈的攻擊者的防御措施:以太坊客戶端Nethermind在推特上表示，難度炸彈和EIP-3554是針對試圖分叉鏈的攻擊者的防御措施，它確保以太坊有持續的維護和變更的緊迫性。此外，如果核心開發者在部署變更方面拖沓，難度炸彈就會出現，以太坊就會變得不可用。而最為重要的是，當Eth1-Eth2合并發生時，將鼓勵每個人轉至PoS系統，否則他們將冒著留著一個不可用的鏈上的風險。與此同時，首席開發者Tim Beiko表示，他懷疑如果不是因為有難度炸彈，倫敦升級可能會在1至6個月后進行。倫敦升級目前正處于Ropsten測試網的最后測試階段。在6月24日開始的測試中，已經有超過100000枚ETH被銷毀。注：倫敦升級將納入EIP-3554，以將難度炸彈延遲至2021年12月1日。（BeInCrypto）[2021/7/13 0:49:00]

再次強調，為了保守一些，我們選擇13.3秒的出塊時間來預測未來區塊挖出的具體時間，并且，我們暫時忽略難度炸彈的效果。當難度炸彈爆炸時，平均出塊時間增加；所以，忽略難度炸彈的結果是我們預測的時間將早于實際挖出的時間。

何時分叉

動態 | Eric Conner：以太坊難度炸彈已經爆炸 以太坊出塊時間已被延長:Ethhub 創始人 Eric Conner 在Twitter上表示，以太坊難度炸彈已經“爆炸”，以太坊出塊時間正在被難度炸彈逐步延長，平均挖礦時間已經從 14 秒升至 15.5 秒，并且會一直延長以太坊的出塊時間。以太坊君士坦丁堡升級中本身包含延遲難度炸彈的提案，但是由于該升級被發現存在漏洞，已經推遲到 6 周之后啟動。[2019/1/21]

我們考慮的第一個問題是，“何時應該分叉？”

在我看來，答案完全取決于fake_period的數值。可以這么問：“我們應該在哪個區塊號分叉？13700050，13800050還是139000050？”——為什么這很重要，則留給讀者當作練習——公式的計算應該使用大于號呢，還是使用大于等于號呢？）

下面的表格展示了fake_block計算。

在這里我們并置了對每個區塊將挖出的具體時間的預測，以及偽區塊號的計算。

偽周期號正是我們感興趣的內容，因為難度炸彈的值完全取決于偽周期號的值。從我之前的工作來看，我們認為難度炸彈的效果會在偽周期號達到41~42之間的時候開始顯現，在此之前則不明顯。換言之，當偽周期號變成41時，B部分的效果將壓過A部分的效果。

我在這里不想解釋為什么難度炸彈的效果不會在偽周期號達到41之前顯現。我想說的只是，炸彈只會提高出塊的時間，而如果沒有炸彈的話，A部分就會讓區塊時間保持在13.3秒左右。換句話來說，平均出塊之間會高于13.3秒，如果太低了，A部分就會調整難度，把出塊時間拉回來——再直白一點——A部分就是這么工作的。

給定上述分析，我建議在晚于13800000區塊的任意時間分叉。大概是12月中旬。我會建議以具體的區塊號為目標，比如區塊號13850000。“痛點”會在大約1月中旬到來。所以這個目標也是有容錯空間的。

我們應該推遲多少偽塊？

我們需要考慮的另一個問題是，“我們需要偏移多少偽區塊？”

如上所述，偏移量決定了偽區塊號，進而決定了偽周期號，進而決定了炸彈的值。所以，在下文中，我們會專注于偏移量，看看我們能學到什么。

EIP4354所提議的數值

首先，我們來看看這個EIP提議的偏移量。我們在此根據13.3秒的平均出塊時間生成一個簡單的圖表。同樣地，我們忽略炸彈的影響，因為我們知道炸彈只會提高區塊時間，因此讓相應區塊號的實際發生時間晚于我們的預測。我們將安排“ArrowGlacier”發生在13800050號區塊，并使用這個EIP提議的偏移量10500000。

本圖似乎表明，如果我們設置10500000的偏移量，則難度炸彈最早將在4月中旬開始爆炸。到5月中旬，區塊將開始顯著變慢。

我們之前遇過的最大的偽周期號就是43，是在“拜占庭”分叉之前。出塊時間的增加顯著可見——達到了數秒的級別。

提早或推遲分叉的時間

為了消遣，我準備看看如果我們提早或推遲分叉的時間，會有什么影響。

下面的這張表顯示了估計的結果——讓我有點意外——分叉的時間對最終結果沒有影響。但是，我回想了一些，覺得這是有道理的。因為，唯一一個決定偽周期號的量就是偏移量。除了讓當次分叉之前出塊變得更慢，推遲分叉的時間對下一次難度炸彈爆炸的時間沒有任何影響。

你可以從上面這張圖看出，無論我們早點還是晚點實施“ArrowGlacier”硬分叉，只要我們使用10500000的偏移量，那就對下一次難度炸彈爆炸的時機沒有任何影響。

那我們該偏移多少呢？

這個問題取決于你想在5月的時候給以太坊核心開發者多大的壓力。如果你想給他們很大的壓力——讓5月的時候整個世界都會抱怨以太坊出塊速度變慢——那就把偏移量設得小一點。如果你只想輕輕地推他們一下——類似于“我們最好現在采取行動，不過也不是特別著急”——那就支持大一點的偏移量。

如果你使用了10500000的偏移量，你可能是在給他們很大的壓力。你可以預期，四月底就會看到出塊顯著變慢。但是，難度炸彈的麻煩之處在于，一旦開始爆炸，就不會給人喘息之機。

從“明顯”到“非常顯著”，到“令人煩躁”，再到“搞什么鬼”再到“以太坊去死吧”，只需要4到6周時間。我不是瞎扯，因為每一個10萬區塊的周期都會越來越長，而且只要開始爆炸，就會爆炸得越來越快。詳見我上面關于“拜占庭”分叉前爆炸情況的文章。難度炸彈是來得很慢，但爆炸之后可就是另一番景象了。

在最后一個表格中，我建議使用10700000的偏移量。我同樣建議在13800050號區塊后分叉。這會讓我們現在有休息的時間，并讓預計下一次爆炸的時間推到5月中旬。這是保守估計，但也是現實的考量。

結論：需要設置大于10500000的偏移量。

總結

決定你想給核心開發者多大的壓力。如果你想狠狠推他們一把，就把偏移量設為10500000；如果你想放過自己，就請設置為10700000。搖擺不定的，可以在這兩者間取一個值。

“何時”激活分叉的決定對下次爆炸的時間沒有影響。這個決定唯一影響的是“ArrowGlacier”硬分叉之前出塊時間會拉長到多久。這是因為，只有偏移量會影響偽周期號，也只有偽周期號會影響難度炸彈的數值。

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