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浅谈区块链（25）：以太坊的冰河时代

imtoken安全下载 2023-02-21 07:09:16

熟悉以太坊的人可能或多或少听说过冰河时代（ice age）和难度炸弹（difficulty bomb）的概念。但其实际作用和意义并不明确，甚至产生了一些误解。本章将根据笔者的理解为大家讲述相关知识。

1.什么是以太坊的冰河时代

以太坊的冰河期其实就是以太坊的PoW机制对难度的调整策略。不同于比特币中PoW的难度调整策略（每10分钟根据一个平均区块动态调整，可大可小调整），以太坊中PoW的难度调整会根据区块的高度不断增加，而且这个增长是指数级的，算力发展的速度会远远赶不上难度增加的速度。

这样的策略会导致两个结果：

平均出块时间会持续增加；

当区块增长到一定高度时，PoW 的难度值会很大，矿工无法在合理时间内打包区块。这种现象也被称为难度炸弹。

2. 冰河时代是什么时候进入的？

以太坊进入冰河时代并没有明确的红线，是一个循序渐进的过程。以太坊内置的难度值算法为：Math.pow(2,Math.floor(block.number / 100000) - 2)。根据这个算法和算力发展预测，我们可以得到如下数据：

注：以上数据为粗略估计。

一般认为，当区块高度达到480万左右时，平均出块时间已经严重影响了系统的正常运行，以太坊进入冰河期。按照这个标准，我们距离进入冰河时代大约还有不到一年的时间。

显然，以太坊无法进入冰河时代，而进入冰河时代就意味着以太坊将失去其功能。那么为什么要再次设定一个冰河时代呢？

3. 为什么要设置冰河时代

以太坊设置冰河时代以表明其转向PoS的态度和决心。虽然我们可以通过简单修改代码来重置难度值，但是将其写进代码中可以更好地向整个社区、矿工和所有用户表明切换到 PoS 的必然性和时间表。

虽然转PoS有很多争议，比如有人提出PoS会让富人更富，穷人更穷（因为PoS的基本原理是根据手上以太坊的数量来决定谁来打包，以及抽奖机制），但以太坊在设计之初就提出了从 PoW 到 PoS 的明确解决方案。以太坊采用 PoS 设计理念的主要目的是节约能源。支持者认为，PoW其实就是富人越富，穷人越穷（因为只有富人才有钱买矿机），与PoS无关。

4. PoS是时间表

以太坊的路线分为四个阶段以太坊和以太币的关系，分别是：

边境

家园

都会

宁静

以太坊目前处于第二阶段：家园。都市版正在火热进行中，预计将于今年夏天（2017）上映。 PoS 及其主要协议 Casper 将安排在第四阶段。从目前时间（2017年2月）计算以太坊和以太币的关系，预计PoS将在一年内正式上线（2017年底或2018年初）。

如果我们赶不上冰河时代的时间怎么办？

由于TheDAO事件的影响，以太坊的开发进度已经远远落后于原计划。其 PoS 计划相比原计划自然有所延迟。目前看来，PoS的时间点可能会滞后于冰河时代的到来，所以在此之前，Metropolis版本中可能会调整相应的数字，以保证以太坊的正常运行。

提示：以太坊升级多采用硬分叉，比特币多采用软分叉。主要是因为以太坊的升级大多涉及重大更新或错误修复。从一个方面来说，这也反映出以太坊目前的阶段比较早，比较不稳定。从长远来看，一个稳定的系统应该采用软分叉的升级方式。

5. 常见的误读

关于以太坊的冰河时代存在很多误解。普遍的误解是冰河时代会到来，估计以太坊总量不会超过1亿。