原文標題:《引介 | 難度炸彈推遲:該如何決策?》
作者: Thomas Jay Rush
本文是為預測 EIP 4345 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’s Not the Difficult(中文譯本)
- 有關如何推遲難度炸彈:A Method to Diffuse the Difficulty Bomb
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(詳細解釋見上述第一篇文章)。
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。
炸彈的數值依賴于 fake_period(偽周期號,在等式中表示為 n_sub_p),fake_period 的值則完全依賴于 fake_block (偽區塊號)的數值;這個數值又是由當前區塊的區塊號(real_block 數值)以及 offset(推遲量)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
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,
- 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(在撰文之時是 1339 1127),并按每塊 13.3 秒的時間推算出 1400 0000 區塊高度的時間:
看仔細一些,我們發現,自區塊號 1200 0000 以來,平均出塊時間一直在提高(盡管 8 月和 9 月有所下降),當然,隨著炸彈的爆炸,平均出塊時間會增加得越來越快。
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。(按我們這個例子來看,就是區塊 1400 0000 將 “不早于” 2022 年 1 月 10 日挖出,)
何時分叉
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?1370 0050,1380 0050 還是 13900 0050?”(加上一個 50,確保沒有差一錯誤(off-by-one error) —— 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(用真區塊號減去偏移量,獲得偽區塊號,并推導出偽周期號),
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(出塊速度太快了),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 1380 0000 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(而不是日期)為目標,比如區塊號 1385 0000,“痛點”(也就是出塊時間明顯減慢的時候)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。
EIP 4354 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 “Arrow Glacier”(下一次分叉的代號)發生在 1380 0050 號區塊,并使用這個 EIP 提議的偏移量 1050 0000。
本圖似乎表明,如果我們(按照這個 EIP 的建議)設置 1050 0000 的偏移量,則難度炸彈最早將在 4 月中旬(也即偽周期號再次到達 41 的時候)開始爆炸,到 5 月中旬,區塊將開始顯著變慢(偽周期號到達 43),
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(即四五月間)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 “Arrow Glacier” 硬分叉,只要我們使用 1050 0000 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 1050 0000 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(慢上一秒的那種),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(變慢)” 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(因為每過一個周期,炸彈數值就會翻倍,出塊時間會增加得非常快),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 1070 0000 的偏移量,我同樣建議在1380 0050 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 1050 0000 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 1050 0000;如果你想放過自己,就請設置為 1070 0000,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(也即,都左右不了炸彈會在 5 月份爆炸),這個決定唯一影響的是 “Arrow Glacier” 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。