一文了解以太坊最新研发进展，零知识证明、分片等话题一网打尽

写在前面：原文由以太坊基金会（EF）资助的14支研发团队共同完成，他们分别就不同客户端、零知识证明、Ewasm、形式化验证、Remix、以太坊 1.x、以太坊2.0 、Solidity、ZoKrates等细分研发工作进行了总结。

朋友们：

在这段复杂的时期里，我们希望大家都能够平平安安。在困于家中的同时，我们再次为社区更新一些以太坊研发团队所取得的进展。虽然几个月前我们刚发布过冬季篇总结，但自从伊斯坦布尔网络升级完成以来，我们已经走过了很长一段路，很多团队有了新的进展要和大家分享。

与往常一样，这次更新重点关注了由以太坊基金会（EF）支持的团队及项目，他们正努力发展和改善以太坊。

Enjoy!

目录

1、Aleth / C++ 以太坊客户端

2、应用零知识证明（Applied ZKP）

2、1 Powers of Tau 可信初始设置仪式

2、2 Semaphore

2、2、1 安全审计和代码发布

2、2、2 第二阶段仪式

2、3 Semaphore RLN

2、4 MACI

2、4、1 未来的工作：为MACI添加匿名性

2、5 MiMC悬赏

2、6 Optimistic Rollup Hub + ZK Optimistic rollup

2、7 PeekABook

2、8 实验方向

3、 生态系统支持计划

4、 Ewasm

4、1 以太坊 1.x / 无状态以太坊

4、2 以太坊2.0

4、2、1 跨分片设计

4、2、2 速度

4、3 WebAssembly

5、形式化验证

5、1 Act

5、2 SMTChecker

5、3 已验证ABI 编码器/解码器

5、4 以太坊2.0

5、5 Hevm

6、Geth

6、1 DNS发现

6、2 交易广播

6、3 动态快照

6、4 Discovery v5

7、Javascript团队

7、1 Ethers.js

7、2 Web3.js

7、3 EthereumJS

7、4 Grid

8、 Python生态系统 （PyEVM / Trinity / Web3.py / Vyper ）

8、1 Web3.py

8、2 Trinity

8、3 EthPM

9、Remix

9、1 Remix IDE – live和桌面应用

9、2 Remix插件

9、3 外部插件

9、4 Remix 模拟器

9、5 Remix静态分析器

9、6 Remix测试

9、7 博客文章和覆盖社区

9、8 E2E测试

10、 以太坊 1.x研究（无状态以太坊）

11、 Serenity研究 （以太坊2.0）

11、1 以太坊2.0快速更新

11、2 以太坊2.0的staking

12、 安全性和共识测试

13、Solidity

13、1 SMT 检查器

13、2 Solidity 峰会

14、 ZoKrates

 

一、 Aleth / C++ 以太坊客户端

 

作者：Paweł Bylica

2019年12月，我们发布了1.8.0版本的Aleth，它包含了很多关于C ++ 以太坊节点功能的很多修复及改进。特别是，我们对RPC接口、区块链同步、网络协议以及测试工具（testeth，aleth-vm）进行了改进。有关更多详细信息，请参见更改日志。

这一版本还包含与共识机制相关的大量工作：

1. 支持穆尔冰川网络升级；
2. 执行EIP-1380；
3. 执行EIP-2046；
4. 支持单个EIP激活，以促进EIP-centric网络升级过程；

Aleth 1.8.0是最后一个计划版本，从现在开始，我们仅致力于代码的基本维护，PR审查以及满足测试和EIP审查的其余需求。在此，我要感谢所有Aleth的贡献者，特别是Nils-Erik Frantzell，他们在过去的一年中为该项目付出了很多努力。

同样值得一提的还有兄弟项目的维护版本：

1. EVMC 7.1.0；
2. evmone 0.4.0 和0.4.1；

最后，我们发表了一篇有关EVM高效gas计算算法的文章，以及在Devcon 5演示文稿中展示的EVM实现优化技术。

 

二、应用零知识证明

 

作者Koh Wei Jie 和Kobi Gurkan

应用ZKP团队致力于将前沿的零知识证明研究带入到以太坊的应用开发当中。

2、1 Powers of Tau 可信初始设置仪式

2019年9月，我们启动了Powers of Tau （PPOT）可信初始设置仪式，PPOT旨在通过部分减轻可信设置仪式的负担，使零知识生态系统受益（特别是对于在以太坊上构建的zk-SNARK项目）。每个zk-SNARK项目都需要两个阶段的参数生成，而PPOT取代了第一个阶段，因此所有电路都可以共享使用它。各个团队可以从仪式中选择任何贡献，扩展出来并执行自己的第2阶段设置。

这个仪式支持最多2^28个约束的电路，这意味着每个贡献需要97G下载量、一天的计算以及49G的下载量。在撰写本文时，我们从28位独立的个人手中收集了29份贡献，所有贡献文件均可下载，并可根我们将在近期公布。

7、4 Grid

以太坊Grid分为两部分：桌面应用程序和一个可在电子环境之外提供二进制管理的核心模块。

核心的目标是提供一个引擎，它本身很小，但是可通过插件扩展。我们已实现了必要的机制，其可以在将来不必修改Grid的情况下实现安全、稳定的扩展。

Grid还可以通过称为工作流（workflow）的小脚本进行扩展。在EthCC大会上，我们已经演示了一些Grid工作流 。

 

八、Python生态系统 （PyEVM / Trinity / Web3.py / Vyper ）

 

作者：Piper Merriam

8、1 Web3.py

关于Web3.py库，我们继续在进行增量改进及稳定性方面的工作。由于有一些第三方的贡献，我们希望在不久的将来，能够为助记词短语和HD帐户提供初步支持。尽管在这方面还需要做大量的基础工作，但我们仍将继续努力以提供全面的异步支持。

8、2 Trinity

在以太坊1.x和以太坊2.0这两个方面，Trinity客户端将继续前进。在以太坊1.x方面，我们继续致力于开发一个功能强大的主网客户端。在过去的两年里，我们最大的工作就是研发有关“无状态以太坊”的方案，这些工作将在未来18-24个月内改造以太坊主网。

8、3 EthPM

EthPM团队正在与Solidity团队合作以合并打包标准，以便编译器能够编译包中的资源，生成已编译资源的package，并使用EthPM规范进行元数据和合约源验证。

 

九、Remix

 

关于Remix，你可以查看我们的medium帖子以获取更多详细内容。

9、1 Remix IDE – live和桌面应用

1. 对Solidity 0.6.0重大更改和功能的全面支持，已添加到Solidity插件中；
2. 现在可以进行低级别交互（Solidity receive和fallback）；
3. 添加了明暗主题，重新设计了Solidity插件和Deploy＆Run插件的UI；
4. 最新的Remix插件引擎（v0.2.0）已成功集成到Remix IDE和remix-模拟器（浏览器中的Ethereum dev节点）中。
5. 从现在开始，桌面版本将跟随Remix live 发布。

9、2 Remix插件

1. 最新版本提供了websocket插件，我们将很快添加更多类型（Secure Ecmascript，IPC）；
2. 与VScode的集成开发，目前正在进行当中，希望很快就能实现；
3. 这是开发插件的文档；

9、3 外部插件

1. 我们支持外部团队构建插件并将其添加到Remix IDE中；
2. 我们有Gitter频道专门用于Remix插件。你可以加入这个Gitter频道来向社区推荐你的插件；
3. 如果你需要资金来创建你的插件，你可以：（1）创建一个Github问题，描述自己打算做什么，（2）向我们（remix@ethereum.org）发送一封邮件，其中包含描述项目的文档、Github问题的链接和发票提议；
4. 我们会尽最大努力与您联系并计划下一步行动；

9、4 Remix 模拟器

1. 与Remix IDE的集成基本已完成；

9、5 Remix静态分析器

1. Remix Analyzer移到typescript，现在使用最新的AST（抽象语法树）；

9、6 Remix测试

我们最近发布了一些新功能，并联系了Remix社区以获得反馈，然后收到了很好的结果。以下是medium帖子：第1部分以及第2部分；

9、7 博客文章和覆盖社区

我们已开始推送一些新内容，这将是我们未来几个月的重点。

9、8 E2E测试

David aka@ioedeveloper最近加入了团队，他正在进行E2E测试及Remix IDE方面的开发工作，目的是巩固我们的发布过程。

 

十、 以太坊 1.x研究（无状态以太坊）

 

作者：Griffin Hotchkiss

对现有以太坊协议（称为Eth1.X）的一系列升级，已被研究人员合并为一个统一的工作，以实现和过渡到“无状态以太坊”。升级和查询主题，不仅与提高当前区块链的可扩展性和弹性相关，而且与Eth2.0研究团队正在解决的工程及设计挑战相关，它们在很多方面是相互补充的。

在巴黎EthCC大会之后，我们还举行了一场无状态以太坊研究峰会，与会者们认为，这是一场开创性的会议，并且在所有方面都取得了巨大的成功。

Griffin Ichiba Hotchkiss在一个名为“The 1.X Files”的系列文章中记录了无状态以太坊计划的最新进展，该系列文章除了总结每月的会议内容外，还深入研究了开发者们正在研究的核心概念及前进道路。

相关文章：

1. 无状态以太坊技术树（更新）；
2. 无状态以太坊峰会内容总结；
3. The State(lessness) of the Union；
4. 无状态以太坊的研发进展；

 

十一、 Serenity研究 （以太坊2.0）

 

作者：以太坊基金会团队

Danny Ryan，Carl Beekhuizen以及以太坊2.0研发团队在EF博客上会定期发布关于“以太坊2.0快速更新”和“以太坊2.0 Staking”的系列文章。有关我们接近第0阶段启动的最新消息和进展，请查看下面的最新文章！

11、1 以太坊2.0快速更新

1. 以太坊2.0快速更新no. 8 – 2020-02-04
2. 以太坊2.0快速更新no. 9 – 2020-03-17
3. 以太坊2.0快速更新no. 10 – 2020-03-31

11、2 以太坊2.0的staking

1. 以太坊2.0 staking #1 – 激励措施 – 2020-01-13
2. 以太坊2.0 staking #2 -2020-02-12
3. 以太坊2.0 staking #3 -分片共识- 2020-03-27

 

十二、安全性和共识测试

 

作者：Martin Holst Swende

以太坊主网的健康状况是重中之重，我们已调查并发布了EIP，提出了对状态Trie遗漏的惩罚措施。

到2019年底，我们发放了几笔赏金。ChainSecurity在三个单独的报告中又获得了8500点积分。在2020年初，多产的漏洞猎手Sam Sun因ENS漏洞而获得了另外的1万悬赏积分。

Go-Evmlab存储库已经更新，可以更好地与Geth集成，并在分析链操作以及创建自定义evm-fuzzer时提供帮助。

我们还对即将推出的Discovery v5协议进行了两次外部审核。该协议已在Geth中实现（但未激活）。

共识测试：

区块链测试生成代码被重新编写和迁移到retesteth，VMTests现在以区块链测试格式生成。Stats Web服务器设置在http://retesteth.ethdevops.io/

 

十三、Solidity

 

作者：Franziska Heintel，Daniel Kirchner和Christian Reitwiessner

自上次更新以来，Solidity团队发布了0.6.0版本。除了在我们之前的文章中已宣布的大量功能之外，还包括“ try / catch”作为处理外部调用失败情况的高级语法。与此同时，0.6系列在多个次要版本中已趋于稳定，而下一个主要版本0.7的早期计划已经开始（未来的博客文章将宣布预期的功能）。

0.6系列中，一个值得注意的新语言特性是支持不可变变量。从0.6.5版开始，Solidity状态变量可以声明为“不可变”。不可变变量可以在合约创建期间分配一次，并且可以从runtime代码中廉价地读取。构造函数代码将在构造期间，直接将不可变对象指定值插入到runtime代码中，以便访问的runtime开销仅是单次PUSH的开销。

最近出现的其他语言功能包括接口继承（将在不久的将来由ERC165接口ID进行补充）、用于内部还原的可选原因字符串以及通过内联汇编（inline assembly）分配存储指针的能力，后者支持用于编写可更新合约的构造。此外，我们还通过新的C{salt: }()引入了CREATE2的语法，同时将用于设置常规函数调用的gas和value语法，迁移到了类似的语法：c.f {value：10 ether}（）。

Solidity团队目前的重点，是通过Yul作为中间表示来扩展新的代码生成。最近值得注意的新增功能包括外部函数调用、try/catch、增加的数组支持、元组等等。在后端方面，Yul代码到Ewasm的转换现已完成，目前正等待对类型进行一些调整，这意味着通过Yul-IR，将为Ewasm编译器提供一个可靠的Solidity版本。

我们还对Yul优化器继续进行了改进，最显著的变化是引入了Yul Phaser，它是一种使用遗传算法（Genetic Algorithm）来寻找优化器步骤最佳顺序的工具，将来，如果你想花费更多时间进行编译并获得更便宜的合约，你也可以在单个合约中使用它。

进一步的改进：solc js现在是在WebAssembly上构建的，而不是asm.js，这将使编译更快，并提高浏览器兼容性。JSON AST导出现在由AST导入进行了补充。我们会继续努力进行源代码验证，通过字节码中的元数据哈希建立一个经身份验证的ABI，以及已部署智能合约的源代码集合，并提供一种从ipfs或其他源检索权威ABI信息的无需信任方法。

13、1 SMT 检查器

SMTChecker模块继续增加对Solidity的支持，并改进其验证技术。新的CHC引擎现在还支持内部函数调用和多交易反例（未发布）。我们目前正在研究对外部函数的支持，并且像往常一样，会支持Solidity语言的更多功能。

13、2 Solidity Summit ！

最后，我们期待在4月29日- 4月30日举行的在线Solidity峰会。

这是一次交互式论坛活动，其中会包含有关Solidity、Yul、语言设计及工具的讨论。我们旨在进行有益的讨论，以提出改进建议，并为实际实施铺平道路。此外，我们希望促进从事类似主题团队之间的沟通，并确定以太坊智能合约生态系统的需求。

 

十四、ZoKrates

 

作者：Jacob Eberhardt

自上次更新以来，ZoKrates团队设计并发布了ZoKrates.js的第一个版本，这是一个用于编译、执行和证明ZoKrates程序的库。其底层使用的是WASM，并且已用于为我们的Remix插件提供动力！

作为这项工作的一部分，并且为了更好地支持与ZoKrates的程序交互，我们开发了新版本的ZoKrates ABI。

为了提高效率，我们在ZoKrates编译器中添加了进一步的优化技术：记忆函数调用、检测无约束变量等。 这些优化目前正处于审核及测试阶段，我们希望在下一个版本中将它们呈现出来。

此外，本机验证（用户通常要求的功能）已作为原型实施，目前正在接受测试。

最后，在ZoKrates中引入无符号整数的开发工作，目前正在进行当中。这在使用常见哈希函数（如SHA256）以及实现内在二进制表示算法时特别有用。