年终彩蛋：你不能错过的 12 个以太坊新事物

坏消息：在过去的一年里，我们一直在等待的重大区块链突破尚未实现。

好消息：许多新的探索仍在进行中，其中许多技术尝试已被证明适用并有助于区块链的发展。它们被吸收并使区块链成为一个更强大的系统。除了技术，人们还探索了开源社区治理和公益资金问题，并找到了一些路径。与技术相比，这些问题的解决可能更为重要，它们是区块链可持续发展的源泉。

在这篇文章中，我们邀请了 10 位区块链世界的观察者和探索者来撰写关于以太坊这个最大的区块链开源社区中的最新事物的文章，其中将分析最流行的底层思想Rollup，Vitalik Buterin 思考了整整一年的二次融资的详细解释，还将包括尚未进入公众视野的内容​​，例如 BLS 签名对以太坊2.0 的重要性身份验证设计，例如在以太坊上使用 Zcash 代币。

这些新事物、想法和推动它们的人使我们相信，虽然道路很长，但未来是光明的。

本文关键词：Rollup、有效性证明、BLS签名、以太坊与Zcash互操作、账户抽象、CREATE2指令；质押、DeFi、ENS；以太坊新治理流程、市场发展模式、二次融资。

6 项核心技术

用千言万语理解汇总

p0n1，Ambi Lab 研究员，专注于零知识证明和智能合约安全

Rollup是一大类Layer-2扩展方案的总称，具体指先在链下进行复杂的计算和状态维护，然后通过合约调用的方式传递状态变化相关的数据，使用更便宜的 CALLDATA 将其保存在链上。任何人都可以根据链上存储的数据恢复全局状态，从而消除数据可用性问题带来的安全风险。 Rollup 将大量事务汇总/聚合为一个事务，在保证数据可用性的前提下提高 TPS。

那么如何保证状态变化的正确性呢？ ZK Rollup 和 Optimistic Rollup 是目前比较火的两种不同的方案，它们的核心区别如下：

从证明模型的角度也可以看出两种方案的区别：前者是Validity Proof（有效性证明）。 )，只有提供“有效性证明”的状态才会写入主链合约；后者是Fraud Proof（错误证明），用户在挑战期间需要为异常提供“错误证明”，报告为不正确状态。

在安全性方面，ZK Rollup 更有优势。因为基于 Optimistic Rollup 或 Fraud Proof 的 Layer 2 扩展协议必须在挑战期间上报投诉，所以可以构建一个矿工合作作恶的场景，并拒绝在挑战期间提交给 Fraud Proof 的所有投诉交易，从而导致错误状态 确认转换，攻击者可以从合约中窃取资金。但是这种攻击方式对于 ZK Rollup 是无效的，因为它的合约总是有正确性检查的。

在 TPS 上，ZK Rollup 利用 zk-SNARK 技术压缩链上计算，同时保证数据的正确性。所有交易的计算过程都不需要在合约中执行。 Operator 只需将存储账户状态的 Merkle Tree 的 Merkle Root、交易数据和 zk-SNARK 证明提交给合约，并在合约验证通过后写入新的状态。 .

由于 zk-SNARK 证明大小（小）和验证时间（非常快）是恒定的，不随交易数量增长，ZK Rollup 可以大大提高交易 TPS。 ZK Rollup 的链上性能限制仅取决于在 CALLDATA 中存储数据的成本。随着以太坊伊斯坦布尔升级的完成，使用CALLDATA的成本降低到原来的1/4，ZK Rollup的性能提升了4倍，TPS可以达到近2000。

目前已有多个团队基于 ZK Rollup 解决方案开发，例如 Matter Labs 发布的去信任扩容和隐私解决方案 ZK Sync。 ZK Sync 的底层依赖于 ZK Rollup。产品路线是先专注于提升简单转账的性能和易用性，然后实现通用智能合约的扩展，最后加入隐私保护。目标是在保证安全的前提下改善交易。性能。

有效性证明：设计第 2 层的新方法

《以太坊爱好者》内容总监阿健

Layer 命名为 Rollup -2 的可扩展性方案备受关注，但实际上是否是 Rollup 可能不是重点，Layer-2 方案是使用 Validity Proof（有效性证明）还是 Fraud Proof（错误证明）是重点。

之前的Layer-2解决方案，比如状态通道和Plasma，不能阻止运营商或用户在用户提款时提交非最新状态，即当链下状态在链上时完成清算过程因此，这些方案都有一个“挑战期”，即状态上链后的一段时间，允许他人提交更新状态，或者证明链上状态无效我们称这种模式为“虚假证明”。

但是，一种新的思维方式是，当有人可以证明他们提交的状态转换是有效的时，为什么不只接收 TA 提交的状态更新呢？换句话说，这个模型要求链下计算的操作者证明已经发生了一些计算，并且当且仅当它被证明是合法计算时，由智能合约来验证新状态值是否被接受和更新我们称这种模式为“有效性证明”，它只需要保证证明足够小，验证所需的计算量足够低即可。

以ZK Rollup为代表的方案与其他Rollup方案和更早的Layer-2方案的区别在于证明状态转移有效性的思想。与假证明相比，有效性证明在很多方面都具有巨大的优势。

对以太坊的 BLS 签名

PlatON 算法科学家谢翔

目前，以太坊2.0已经全面改造，采用BLS（Boneh-Lynn-Shacham）签名作为其核心签名算法。

BLS签名的初衷是寻找一种签名长度更短的数字签名方案来替代传统的RSA签名（1024bit签名长度）和ECDSA签名（320bit签名长度）。 BLS签名只需要160位的签名长度，安全性相当于ECDSA。

在区块链场景中，我们总是希望尽可能减少通信量。 BLS 签名不仅具有更短的单个签名长度，而且其工作方式也有助于实现这一目标。例如，减少流量的一种方法是使用聚合签名而不是多重签名，但 ECDSA 不能做聚合签名。虽然 Schnorr 满足签名可以聚合，但其本质是多个参与者共同签署同一条消息。这种分布式的协作过程需要大量增加通信次数。

相比之下，BLS签名的聚合过程是非交互的，即任何节点都可以直接在本地聚合多个收到的BLS签名消息对，并且支持不同消息的签名聚合。下图描述了 BLS 签名聚合的过程：

这些优势使得BLS签名非常适合以太坊（包括以太坊2.0）中的各种认证设计。以太坊中的Beacon链2.0，包括质押合约、分片在 Layer-2 中都使用 BLS 来支持链间通信。

让我们以组织验证者进入委员会对提议的区块进行投票为例，简要说明 BLS 签名的作用。

在以太坊2.0中，验证人会使用数十万甚至数百万，信标链会根据一定的随机性将验证人分配给委员会，委员会将对提议的区块进行投票。每个委员会的投票都会通过 BLS 聚合算法形成一个签名，这样整个委员会的所有投票的验证工作都会非常高效。

此外，Beacon 链节点负责管理验证者及其权益，为每个分片提名区块生产者，负责验证者奖励和惩罚，协助处理跨分片交易......在这些任务中，所有与权限确认需要通过验证BLS签名来完成。

以太坊和Zcash的“跨链”“操作”

吴伟龙，以太坊硬核玩家

EIP-152：在以太坊合约中增加验证Equihash PoW（Zcash的PoW）的功能，并启用Zcash与以太坊之间的连接。中继间交易和原子交换交易的可能性。

如果把Zcash和ETH看成两个独立的账本，那么以太坊合约中Equihash PoW的验证是为了保证Zcash可以验证以太坊合约对Zcash账本的变化，也就是说Zcash代币可以通过以太坊合约。这样，以太坊中就可以有Zcash资产了。

“资产”是数据库中的一行，区块链需要对数据库进行签名和验证才能更改数据库。在以太坊合约中验证 Equihash PoW 就是添加一个哈希函数来解决验证签名的问题。

通过这种方式，可以支持类似这样的场景：A 可以通过执行在以太坊上运行的合约给 B 一个 Zcash 代币，然后 Zcash 验证签名。通过后，将结果告诉以太坊上的合约，合约执行下一个动作。

但是，以太坊和 Zcash 之间的这种“跨链”或互操作关系是从 Zcash 到以太坊的单向关系，并且双向需要 Zcash 相应的功能。

帐户抽象：为帐户功能添加可扩展性

吴伟龙，以太坊铁杆玩家

以太坊中有两种账户，一种称为外部账户，即用户账户，由密钥控制。它的功能是固定的，只能做基本的转账和生成合约账户；另一种称为合约账户，由以太坊网络上编译部署的智能合约代码生成。可以，因为合约可以自定义逻辑，所以合约账户的功能是可扩展的。

账户抽象是在以太坊网络上实现一组 DID，交互可以直接由 DID 持有者处理，无论 DID 主体是外部账户还是合约账户。这增加了外部账户的可扩展性，使其类似于合约账户，使用更高的逻辑来操作，并且更普遍地使用不同形式的“账户”来表示外部账户和合约账户。类型。账户抽象后，外部账户可以控制其他外部账户，也可以分配和控制合约账户。这样做的好处是可以自定义交易的支付主体，生成账户管理机制，实现资金使用的签名控制功能；它可以帮助DAO更好地设计和实现；它可以允许由合约账户生成外部账户控制。 Gas fee，解决现有合约部署者即使拥有合约也需要支付gas费用的自动化不足行为。

CREATE2 命令：一种有用的新合约部署方法

威星实验室首席架构师王元明

EIP 1014: CREATE2 命令，添加一个新的 0xf5 操作码指令 CREATE2，0xf5 指令的行为与 CREATE 相同，只是它使用 keccak256 ( 0xff ++ address ++ salt ++ keccak256(init_code))[12:] 代替发送者+随机数哈希计算合约地址。

虽然EIP 1014中的CREATE2是小改动，但是对二楼的设计影响很大。

目前以太坊无法预测合约部署时的合约地址，因为合约地址是由合约部署时的发送者地址和发送者的nonce决定的，而发送者的nonce是无法预测的。我们知道，由于第一层合约的约束，第二层的交易是有效的。如果需要在第一层部署第二层的相关仲裁合约，成本会增加。

CREATE2 提供了一种部署合约的新方法。合约地址由发送者的地址、盐和初始化代码决定。这样，二层系统可以基于尚未上链的合约编写代码——因为此时合约地址是已知的——并在必要时部署合约，既节省了成本又简化了反事实状态渠道设计。

共有3个用户参与，如何参与以太坊Staking？

Rudy Lu，InfStones 中国代表，Infpool 矿池合作伙伴

首先，我们需要了解以太坊 Staking 的区别：

区别1：固定数量的抵押贷款

现在我们所熟悉的大部分项目的Staking对一个节点抵押的代币数量是没有限制的，比如EOS、TRON、Cosmos等项目；或者通过抵押率做一定的额度限制，比如Tezos、Wanchain等项目。但是ETH2.0与这些委托抵押模型有很大的不同。它的每个节点都需要抵押，只能抵押32 ETH。如果我有 320 ETH，我需要建立 10 个节点。

ETH 2.0 的 Staking 设计与其分片链结构兼容。通过强制抵押32ETH的固定额度，可以保证全网节点数量比较多。也保证了抵押数量巨大的头节点不会对某条分片链拥有垄断性的记账控制权，一定程度上提升ETH2.0挖矿的去中心化程度。

区别2：本金和收益不是同一种货币，前期都不能交易

除了Ontology、Vechain等双币结构设计的项目外，一般的Staking挖矿是“锁什么币，赚什么币”，但是ETH2.0在PoW主链上锁定ETH代币链，发行的收益是信标链上的 BETH 代币。它们本质上是两种货币。由于两条链不会很快实现互通，因此预计公开市场上ETH和BETH的交易价格不会完全一致。

预计明年上线的0阶段，ETH2.0将不具备交易功能。即使验证者（节点）退出 Staking，本金和收益也无法从账户中转出。因此以太坊挖矿原理，前期参与节点的本金和收益几乎全部锁定，只能等待ETH2.0进一步发展，逐步实现账户交易功能。

区别3：早期不存在去中心化委托挖矿

“委托”功能可以将通证与通证所承载的出块权分离。这也是Staking被大众广泛认可并逐渐流行起来的原因。但是，在ETH2.0的前两个阶段（stage0、stage1），没有去中心化委托挖矿，这意味着持币者只能建立节点自己运行。或者将币交给中心化矿池进行挖矿，但代他人挖矿相当于将币转给他人托管，存在委托人安全风险。

其次，你需要了解以太坊参与条件的质押。

以太坊 Staking 的参与门槛不是很高。从硬件上看，一台家用电脑的性能可以运行一个节点。以太坊希望通过低门槛鼓励更多代币持有者参与。尽可能实现去中心化的目标。

由于代币持有者不是专业的节点运营商，一般来说，不能保证节点24小时不间断运行。因此，在经济模型的设计中，以太坊 Staking 对于节点来说非常重要。离线的惩罚非常小。连续下线3天的惩罚是1%左右，但是下线时间越长，惩罚越大。离线21天的惩罚是50%。

对于参与者来说，节点24小时运行可以保证收益最大化，同时做好节点版本升级、防止“双花”、故障监控和防灾等工作。届时，节点运营商将推出专业的节点运营服务。

了解了以上信息后，我们来看看以太坊Staking的收益分析。

ETH的年增发率2.0随全网质押率动态变化，目前公布的规则是，年增发率和全网质押率增幅network 是 0.5 次幂的关系。全网质押率越高，年增长率越高，单个节点的年化收益率越低。当网络质押10%时，节点的年收益率为5.72%。

2020 年的 DeFi

dForce创始人杨敏道

ENS 游戏玩法只限于你我的想象力

老白，DApp玩家，NFT收藏爱好者，从ENS拍卖开始接触以太坊

ENS (Ethereum Name Service) Yes 建立在以太坊区块链上的分布式域名系统。如果以太坊是下一代去中心化网络的基础平台，那么 ENS 将成为与当前 ICANN 相同的域名注册机构，eth 将取代 com 成为 Web3 的核心组件。

ENS 有很大的想象和实验空间。简单介绍一下现有的一些玩法：

1. 使用 ENS 代替普通账户地址，可以减少因输入错误造成的资金损失，因为我们在向 ENS 转账时，如果输入错误，无法有效解析 ETH 地址它指向，这会阻止进一步的操作。

2. 将 ENS 指向代理合约地址，可以通过向 ENS 域名转账的方式进行闪现。例如，我们可以通过在 dai.now.eth 中输入 ETH 来接收 dai。原理是将ENS指向uniswap的eth/dai交换合约。也可以设置代理合约的fallback功能，即合约收到ETH后的默认功能功能，作为uniswap或eth2dai的兑换网关，实现兑换。

3.如果你的浏览器安装了MetaMask，你可以直接访问“.eth”域名，即用你的浏览器打开一个以“.eth”结尾的网站或DApp前端地址，这就像在 Internet 上打开一个“.com”网站。本网站或 DApp 的前端可以构建在 IPFS 之上，不依赖于单个中心化服务器。比如我们可以通过浏览器访问，一个基于IPFS构建的ENS导航网站，开发者只需要在自己的ENS管理界面中添加一个RECORDS，指向该网站对应的IPFS地址即可。

4. DApp开发者可以注册ENS的主域名，然后根据用户的意愿为用户分配子域名。如果这是一个加密通信应用，用户可以在用户之间使用子域名。作为用户名进行交互。

5. ENS 的 DApp 商家应用是一个很有前景的场景。以星巴克为例，它可以通过coupon.eth:starbuck.coupon.eth注册申请会员，然后生成自己的ERC721收藏品。域名指向一个 NFT 合约。用户可以设置向该ENS地址发送0 ETH来领取收藏品或参与抽奖，从而实现商家纪念品的发行和派送。

社区建设3项

以太坊的新治理流程

阿健以太坊挖矿原理，《以太坊爱好内容经理》

自今年 3 月以来，以太坊社区开始探索新的治理流程。

开发者主要 Alexey Akhunov 提出，在以太坊1.x 的开发过程中，EIP 的参考实现和测试任务不再分配给客户端团队，而是引入独立工作组，自由联合工作组实现感兴趣的 EIP 并生成测试，然后提交给客户团队。 Alexey 本人就是这种模式的实践者。

后来有人建议可以建立“代表”制度，即EIP必须有一名代表，负责社区联络、与社区沟通、回答社区问题。

后来有人建议，硬分叉的时间应该标准化以提供可预测性，同时硬分叉只接收准备充分且毫无疑问的 EIP，但任何有疑问的 EIP 都会延迟部署，以便 EIP 实施的进度不会影响硬分叉的时间。和火车类似，火车会从点开始，没有上车的EIP会等待下一班火车。

我一直认为治理流程是治理的核心，上面提到的对EIP流程的各种改进，让开发责任更加清晰，信用归属更加清晰，整个社区的期待更加清晰。同时，我也感叹实践的发展似乎又跑在了知识的发展之前。

市场模型将指导以太坊的演进2.0?

区块链世界的观察者雷神

一个全新的系统一般在设计和实施的初期由发起人主导，以小规模封闭的方式推进。 Ethereum1.0 在初始阶段也是如此。一方面，发起者最了解自己的想法，早期封闭开发的效率可能更高。另一方面，在缺乏品牌认知度和社区文化沉淀的情况下，要吸引志同道合的参与者加入合作并非易事。

以太坊2.0 就技术而言，它在某种程度上可以说是一个近乎新的系统，但就品牌标识和社区文化而言，它不是。以太坊自创建以来，社区不断演进，逐渐形成了具有强大生命力的自组织体系。一些老人不断离开，但社区的愿景和文化不断吸引新的血液加入，这增强了整个生态系统的稳健性。

因此，以太坊2.0有机会在初期实践一种更激进、更开放的市场式设计开发模式，并在此基础上尽可能削弱权威个体。影响协议的发展，保持集市模式的特点。市场模式将如何推动以太坊2.0的演进和发展，市场模式能否比采用大教堂模式的公链项目更具竞争优势和活力？这就是我对以太坊 2.0 最感兴趣的地方，除了技术。

Gitcoin 赠款：探索公共物品融资模式

Mako，v2eth.com 的创始人

Gitcoin Grants 是对以太坊开源项目的定期资助。一个众筹平台，使用二次融资 CLR 机制（受资本约束的自由激进主义）提供资金，该机制在 Liberal Radicalism: Formal Rules for a Society Neutral by Vitalik Buterin 和 Glen Weyl（社区激进市场的作者之一）中进行了描述”纸。

可以说，Gitcoin Grants 是对区块链技术和激进市场二次投票理念的一次非常好的实践（二次融资是二次投票的延伸）。它探讨了如何以数学上最好的方式资助开源项目/公共产品，这就是我对这个项目非常感兴趣的原因。

二次融资的CLR机制包括众筹和匹配捐赠两部分：

其实，一个社会在分配公共物品时，会面临两个最基本的问题：便利性、汽车问题和少数人利益冲突。

在“一人一票”的方式下，一票对结果的影响可以忽略不计，理性的人不会投票，会造成搭便车现象。融资也是如此。我想资助这个项目。认为自己的一美元帮不了项目方的人，不会参与；但如果采用二次融资方式，一美元就会放大，理性的人就会有参与众筹的动力，从而减少搭便车现象。

在“一人一票”的方式下，少数服从多数，制度无法体现多元化产品对不同个体的重要性，进而会打压少数人的利益。由多数票决定；如果采用二次融资，个人可以选择资助自己感兴趣的项目，间接影响项目的匹配捐赠金额，可以部分解决少数利益冲突的问题。

自 2019 年 1 月推出以来，Gitcoin Grants 已帮助从开源社区筹集并分发了 $82.$70,000 的赠款；在 2019 年的第三场比赛中，它向 68 个开源项目捐款 1982 次，价值 17 万美元； 2020 年，Gitcoin Grants 计划至少每季度举办一次筹款活动。

我建议以太坊的开源项目可以在2020年第一季度（1月6日至1月21日）提交自己的项目参与Gitcoin Grants二次融资。以太坊基金会和 Gitcoin Core 将为社区媒体项目和基础设施建设项目提供 200,000 美元的配套捐款，由我们决定哪些项目获得资金，每个人只需赞助 1 美元。

如何参与 Gitcoin Grants：