难度炸弹推迟：该如何决策？

本文是为预测EIP4345的影响而作的练习。这个EIP提议在2021年12月推迟难度炸弹。我们的目标是看看我们是否能帮助确定应该何时推迟、应该推迟多少，好让难度炸弹预计在2022年5月份再次爆炸。

预备知识

有关这个主题，我之前已经写过很多篇文章了：

有关难度计算的方法：It’sNottheDifficult

有关如何推迟难度炸弹：AMethodtoDiffusetheDifficultyBomb

一些更老的文章见此处和此处

难度炸弹的计算两部分组成：A部分，用于调整难度、平抑出块时间的波动；B部分，即难度炸弹本体。

A部分的调整时逐块发生的，保证出块时间围绕13.5秒波动。这部分的调整效果非常好，如果没有难度炸弹的话，将使出块时间几乎保持恒定。我们感兴趣的是B部分。

B部分的炸弹是一个阶跃函数，每隔10万个区块，数值就变作两倍。在“爆炸”之前，大家都不会注意到它，然而一旦它开始爆炸，数值上升的速度会非常快（跟2^n一样。

以太坊核心开发者：12月网络升级将仅包含“推迟难度炸弹”:9月27日消息，以太坊核心开发者Tim Beiko表示，在与4个客户端团队交谈后，以太坊12月的网络升级将仅包含“推迟难度炸弹”，不包含其他内容的升级，提议以箭形冰川（Arrow Glacier）命名12月的升级。EIP-3860和目前上海升级（是否仍然称为“上海升级”待定）中提出的其他EIP，一旦合并完成，将讨论其中哪些应该在合并后的第一次升级中实施。[2021/9/27 17:08:49]

炸弹的数值依赖于fake_period。fake_period的值则完全依赖于fake_block的数值；这个数值又是由当前区块的区块号以及offset决定的。

注意

我只有自己一个人。我带着日渐疲惫的心、使用公开可得的数据写下这篇文章。我在这里所说的一切都是可以讨论的，但我已不准备为此负任何责任。本文中的一切，请自己带着怀疑和谨慎加以看待和使用。

实际数据vs.理论数据

我是一个工程师，不是一个数学家，所以我对实际数据的兴趣，要比对数学预测的大。在下文中，我会预测数据将如何改变。我的预测基于上面的公式，但都只用到了简单、直接的Excel表格。

我的讨论基于三个简单的观察：

A部分工作得非常好，使得出块时间稳定在平均13.3的水平。

以太坊首席开发人员：以太坊难度炸弹或将再次被推迟:以太坊核心开发者在8月20日进行了电话会议，以太坊首席开发人员Tim Beiko更新会议内容表示，基本上所有团队都同意，除了Eth1和Eth2合并的共识更改之外，他们还有其他重要的事情需要在接下来的几个月内完成。鉴于此，与会人员同意不在12月进行“功能分叉”。这意味着可能会推迟难度炸弹，并可能添加其他“一行”更改，但不会在合并之前包含新的EIP。据悉，以太坊伦敦升级纳入了EIP-3554，将难度炸弹延迟到12月。[2021/8/22 22:28:57]

B部分也工作得非常好，它是独立于A部分的，并且只会提高区块时间。

如果我们忽略炸弹部分，我们的预测会是保守的。

换句话来说，如果我们的预测忽略了炸弹的效果，我们预测的时间将会比实际时间“提早”一些。这样的话，即使我们预测错了，也会有额外的缓冲时间。

第一个表格使用当前的区块号，并按每块13.3秒的时间推算出14000000区块高度的时间：

以太坊社区提案将难度炸弹延迟到今年12月第一周:以太坊社区提案EIP-3554提议将难度炸弹延迟到今年12月第一周，该提案目前为草稿状态。EIP-3554的目的是为将难度炸弹推迟到上海升级和PoS合并之后。[2021/5/9 21:40:02]

看仔细一些，我们发现，自区块号12000000以来，平均出块时间一直在提高。当然，随着炸弹的爆炸，平均出块时间会增加得越来越快。

再次强调，为了保守一些，我们选择13.3秒的出块时间来预测未来区块挖出的具体时间，并且，我们暂时忽略难度炸弹的效果。当难度炸弹爆炸时，平均出块时间增加；所以，忽略难度炸弹的结果是我们预测的时间将早于实际挖出的时间。

何时分叉

我们考虑的第一个问题是，“何时应该分叉？”

在我看来，答案完全取决于fake_period的数值。可以这么问：“我们应该在哪个区块号分叉？13700050，13800050还是139000050？”——为什么这很重要，则留给读者当作练习——公式的计算应该使用大于号呢，还是使用大于等于号呢？）

下面的表格展示了fake_block计算。

声音 | EthHub开发者：随着君士坦丁堡&圣彼得堡升级，下个难度炸弹可能更早到达:Etheruem的缪尔冰川（Muir Glacier）硬分叉在9,200,000区块处激活，并将“难度炸弹”延迟了4,000,000区块。根据EthHub开发者Eric Conner的说法，随着君士坦丁堡&圣彼得堡升级，下个难度炸弹可能在缪尔冰川之后更早到达，区块时间将更短。如果以太坊2.0仍在开发中，难度炸弹的提前到来可能会导致考虑开发的再度推迟。（AMBCrypto）[2020/1/8]

在这里我们并置了对每个区块将挖出的具体时间的预测，以及伪区块号的计算。

伪周期号正是我们感兴趣的内容，因为难度炸弹的值完全取决于伪周期号的值。从我之前的工作来看，我们认为难度炸弹的效果会在伪周期号达到41~42之间的时候开始显现，在此之前则不明显。换言之，当伪周期号变成41时，B部分的效果将压过A部分的效果。

我在这里不想解释为什么难度炸弹的效果不会在伪周期号达到41之前显现。我想说的只是，炸弹只会提高出块的时间，而如果没有炸弹的话，A部分就会让区块时间保持在13.3秒左右。换句话来说，平均出块之间会高于13.3秒，如果太低了，A部分就会调整难度，把出块时间拉回来——再直白一点——A部分就是这么工作的。

给定上述分析，我建议在晚于13800000区块的任意时间分叉。大概是12月中旬。我会建议以具体的区块号为目标，比如区块号13850000。“痛点”会在大约1月中旬到来。所以这个目标也是有容错空间的。

声音 | 以太坊信息网站ETHHub创始人：难度炸弹不会影响君士坦丁堡硬分叉升级:以太坊信息网站 ETHHub 创始人 Eric Conner 认为难度炸弹不会影响君士坦丁堡硬分叉升级，理由是君士坦丁堡会在区块高度 7,280,000 升级分叉，而预计下一次难度炸弹引发的挖矿难度上升可能会发生在区块高度 7,300,000。[2019/2/15]

我们应该推迟多少伪块？

我们需要考虑的另一个问题是，“我们需要偏移多少伪区块？”

如上所述，偏移量决定了伪区块号，进而决定了伪周期号，进而决定了炸弹的值。所以，在下文中，我们会专注于偏移量，看看我们能学到什么。

EIP4354所提议的数值

首先，我们来看看这个EIP提议的偏移量。我们在此根据13.3秒的平均出块时间生成一个简单的图表。同样地，我们忽略炸弹的影响，因为我们知道炸弹只会提高区块时间，因此让相应区块号的实际发生时间晚于我们的预测。我们将安排“ArrowGlacier”发生在13800050号区块，并使用这个EIP提议的偏移量10500000。

本图似乎表明，如果我们设置10500000的偏移量，则难度炸弹最早将在4月中旬开始爆炸。到5月中旬，区块将开始显著变慢。

我们之前遇过的最大的伪周期号就是43，是在“拜占庭”分叉之前。出块时间的增加显著可见——达到了数秒的级别。

提早或推迟分叉的时间

为了消遣，我准备看看如果我们提早或推迟分叉的时间，会有什么影响。

下面的这张表显示了估计的结果——让我有点意外——分叉的时间对最终结果没有影响。但是，我回想了一些，觉得这是有道理的。因为，唯一一个决定伪周期号的量就是偏移量。除了让当次分叉之前出块变得更慢，推迟分叉的时间对下一次难度炸弹爆炸的时间没有任何影响。

你可以从上面这张图看出，无论我们早点还是晚点实施“ArrowGlacier”硬分叉，只要我们使用10500000的偏移量，那就对下一次难度炸弹爆炸的时机没有任何影响。

那我们该偏移多少呢？

这个问题取决于你想在5月的时候给以太坊核心开发者多大的压力。如果你想给他们很大的压力——让5月的时候整个世界都会抱怨以太坊出块速度变慢——那就把偏移量设得小一点。如果你只想轻轻地推他们一下——类似于“我们最好现在采取行动，不过也不是特别着急”——那就支持大一点的偏移量。

如果你使用了10500000的偏移量，你可能是在给他们很大的压力。你可以预期，四月底就会看到出块显著变慢。但是，难度炸弹的麻烦之处在于，一旦开始爆炸，就不会给人喘息之机。

从“明显”到“非常显著”，到“令人烦躁”，再到“搞什么鬼”再到“以太坊去死吧”，只需要4到6周时间。我不是瞎扯，因为每一个10万区块的周期都会越来越长，而且只要开始爆炸，就会爆炸得越来越快。详见我上面关于“拜占庭”分叉前爆炸情况的文章。难度炸弹是来得很慢，但爆炸之后可就是另一番景象了。

在最后一个表格中，我建议使用10700000的偏移量。我同样建议在13800050号区块后分叉。这会让我们现在有休息的时间，并让预计下一次爆炸的时间推到5月中旬。这是保守估计，但也是现实的考量。

结论：需要设置大于10500000的偏移量。

总结

决定你想给核心开发者多大的压力。如果你想狠狠推他们一把，就把偏移量设为10500000；如果你想放过自己，就请设置为10700000。摇摆不定的，可以在这两者间取一个值。

“何时”激活分叉的决定对下次爆炸的时间没有影响。这个决定唯一影响的是“ArrowGlacier”硬分叉之前出块时间会拉长到多久。这是因为，只有偏移量会影响伪周期号，也只有伪周期号会影响难度炸弹的数值。

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