幾年來，我們孜孜不倦地討論和研究系統的一些特性，也在 App 開發上投入了大量精力，最終，它們匯集在一起，組成一個融洽的世界。這些特性包括權益證明算法， Casper;可擴展性，分片;虛擬機升級，EWASM;跨鏈合約上的強化;協議經濟模型改進，以及非常多促成邏輯層分散化的改進。重要話題還真不少。我們做過哪些探索?

PoS

權益證明(PoS)的相關研究始于 2014 年。我在一月份發表的這篇博文(Slasher: Punitive Proof-of-Stake Algorithm)闡述了一個叫做罰沒者(Slasher)的算法，引入了權益證明算法中最基礎的概念：如果你違反協議并且被發現了，(這是可以被證明的)，你就要接受懲罰;這一方法可以用來提升安全性。但在那時，正如你可以在幻燈片中看到的，我相信 Slasher 是一種非常有用的建構，可以讓權益證明“挖礦”的武器庫變得更充實，并為我們提供更強力的理由切換到權益證明。當然我們還沒這么做。

因此，在那時，要不要 PoS 當成我們的方向還未有定論。但隨著時間推移，這一點變得清晰很多。

可擴展性

在 2014 年，首先，我們探討了一系列有趣且重要的觀念，比如“Proof of proof of work”，這是一種提升可擴展性的建議;“中心輪輻鏈模型(Hub and spoke chains)”，讓一條鏈成為中心，一系列的鏈成為附屬，這其實就是一個非常早期的可擴展性和分片提議，嘗試提高區域內交易的可擴展性，但并不能提高全局交易(即從某條鏈到另一條鏈)的可擴展性;“超級立方體模型(Hypercubes)”，立方體有 12個維度而不是 3 個，因此我們可以達到比中心輪輻模型更強的可擴展性。

現在，出于多個原因，這些觀念都被拋棄了;不過，真的有人弄了一場浩大的 ICO 來開發它們，真高興有人愿意嘗試(觀眾笑)。那么在 2014 年我們究竟有沒有取得正確的進展呢?

2014 年的進展

有的。我們得到了一個概念叫做“弱主觀性(Weak Subjectivity)”，某種程度上來說，這是一個半形式化的安全模型，嘗試探討 PoS 保證金的罰沒條件，以及在什么條件下 PoS 是安全的。同時，我們也越來越確定，具有更強安全屬性的 PoS 算法是存在的，所以點點幣(Peercoin)及其變種是真的有可能的。我們也逐漸意識到，有一些可擴展性策略能夠通過隨機抽樣跟權益證明算法結合，但我們不知道具體怎么做。那時候我們確定了一個路線圖，Vinay Gupta 在 2015 年 3 月寫了一篇很棒的博文，列舉了當時來看以太坊路線的 4 個主要階段。第一階段：Frontier，就是我們一開始啟動項目時所處的階段;第二階段：Homestead，從 alpha 走向 beta 版;第三階段，Metropolis(直譯為“大都會”)，那時候的預期是開發 Mist 和用戶交互界面并提升用戶體驗。但自那時以來，我們的注意力轉向了實現更強的密碼學技術支持，而交互界面的提升變成了平行的目標。第四階段：Serenity，實現權益證明。從今往后，我愿意稱之為以太坊 2.0，當然我也不會拒絕用 Shasper 來代指。為免混淆，我們還可以稱為“Serenity”。然后，我們就迎來了一個低谷：我們在解決 PoS、可擴展性中的一些核心問題上遭遇了一系列失敗，Vlad 悄悄地暫停了他在 Casper CBC 中的所有工作。我們得到的最有意思的觀念之一便是“投注共識(Consensus by Bet)”：參與者對下一次會敲定哪個塊打賭，而一旦某些人下注，他們下注的事實本身便會成為其他人下注的考量因素。這樣的話，在某種意義上我們就產生了一個遞歸公式，隨著時間推移，下注的人會越來越多，哪個塊會被敲定也會變得越來越明顯;在對數輪以后，每個人都會將自己所有的權益都投完，這樣我們就達到了去定性。我們沿著這條思路走得相當遠，為它創建了完整的概念證明，你可以(在幻燈片上)看到確定化的過程，還有簽名函數什么的。我的意思是，我們在這里花去了絕大部分時間，但然后整個思路就停滯不前了，主要原因是我們認識到了哪種 BFT 啟發型共識算法可以真正安全地工作。存儲租金

Rent 的觀念其實是這樣的：與其為使用存儲空間收取一次性的高額費用，我們可以逐步收取費用。因此，以每天、每個區塊或其它方式為計，一旦特定的存儲空間被占滿，你就需要為此支付一定的 ETH。這里寫的是 EIP 103，但實際上應該是 EIP 35 才對，因為 35 才是 issue 號碼。這是一個初步的想法，試圖形成一個正式的概念。從那時開始，我們在如何才能最好地利用租金這一點上迭代了很多想法。

2015 年的可擴展性論文

這一篇論文的目標是形成二次方分片和超二次方分片的概念，但它真的太復雜了。它會包含一些很復雜的激化博弈(escalation game)。整個觀念是受到 escalation 在法律系統中的作用的啟發(我知道 Joseph 的哲學非常喜歡使用這種類比)，但我試圖把它用到基礎層。里面還包含“深度狀態逆轉“，就是說，如果有些事情真的弄錯了，那么大量的狀態可以在將來進行深度回滾。真的很復雜。實際上，其中一個我們無法完全把握、但在逐步接近的根本問題，就是所謂的”漁夫兩難“(Fisherman's Dilemma)。這是分片研究中的一個非常根本的概念，描述了狀態的擴展性執行(scaling execution)、程序的擴展性執行與數據擴展可得性(scaling availability)之間的巨大區別。基本問題是這樣的：如果要運行程序，你可以讓人們承諾答案是什么，然后你可以用挑戰游戲、用二分法搜索確定在哪一步上誰算錯了(譯者注：即每次都只運行一半的運算步驟，比對結果，來發現雙方到底在那一步上算錯了)，確認事實后就可以懲罰那些給出錯誤答案的人。而數據可用性的問題是：無論挑戰游戲如何運行，你都可以作弊，因為你可以完全不公開任何數據，直到機制來檢查你有沒有公開數據，然后你只要公開機制要檢查的那部分數據就可以了。這已經證明是許多可擴展性算法中的一個非常重大的問題。我過去還寫了一篇博文來討論這個問題，你們可以搜索 A Note on Erasure Coding and Data Availability，里面講到了更多問題的細節。這也是拖慢我們進度的其中一個原因。但即便如此，我們還是很高興能推動以太坊繼續前進，我們走在自己的道路上!嗯，然后，就出了 The DAO 事件(觀眾笑)。這也沒什么，也沒別的問題了。慢著，好吧，又出了個”上海 DoS 攻擊“(觀眾反應有點慢)。

總而言之，The DAO 事件、DoS 攻擊，最終耽誤了很多人的事件和精力，甚至長達 6 個月。不過，我們還是在前進，EWASM 在前進，關于虛擬機的研究在推進，我們還做了一個替代性版本 EVM1.5。而且大家也多角度、更深入地理解了更優區塊鏈算法的形態。