以太坊上海升级的作用以及带来的好处

原文标题：《以太坊上海升级的作用以及带来的好处》

原文作者：Xiang，W3.Hitchhiker

关于以太坊上海升级，我们来简单梳理一下，分别能带来哪些好处。

参考以太坊最新公开消息：https://github.com/ethereum/execution-specs/blob/master/network-upgrades/mainnet-upgrades/shanghai.md#eips-considered-for-inclusion，和上海升级的相关 EIP 如下：

- 确定包含的 EIP：EIP-3651，EIP-3855，EIP-3860，EIP-4895

- 可能包含的 EIP：EIP-3540，EIP-3670

- 而和 L2 扩容相关的 EIP-4488，EIP-4844 都不在本次升级范围内

EIP-3651：暖 COINBASE

说到 EIP-3651，得先介绍一下 EIP-2929 一个改动：

当目标不在 accessed_addresses 中，收取 COLD_ACCOUNT_ACCESS_COST（冷账户访问成本）gas，并将地址添加到 accessed_addresses。否则，收取 WARM_STORAGE_READ_COST（暖存储读取成本）gas，暖读取消耗 gas 相对较低。

如今 COINBASE 直接支付正变得越来越受欢迎，但目前访问 COINBASE 的价格较高；这是由于在 EIP -2929 引入的访问列表框架下，COINBASE 是按冷账户访问成本计算 gas 的，在 EIP-3651 后，accessed_addresses 将包括 COINBASE (0x41) 返回的地址。

好处：

修改后，COINBASE 在支付 ERC20 代币时会减少 gas 消耗。

EIP - 3855：PUSH0 指令

EIP-3855，引入一条新指令（0x5f），将常量值 0 压入堆栈，黄皮书关于 PUSH 的指令集，目前只有 PUSH1-PUSH32，作用是将 1 字节压入堆栈，到 32 字节压入堆栈

现有指令实现将 0 值压入堆栈需要通过执行 PUSH1 0，在 runtime 中需要消耗 3 gas，并且额外需要消耗 200 gas（2 字节的存储成本）

有了 PUSH0 指令后，就不需要消耗这额外的 200 gas 了。

好处：

目前大约有 11% 的 PUSH 操作只是压入 0，因此这个 EIP 执行后可以节省一定量的 gas，也能稍微提高以太坊的现有的 TPS。

EIP-3860：限制和计算初始化代码

目前 initcode 的最大为 MAX_CODE_SIZE: 24576（EIP-170），新的 initcode 的最大为 (MAX_INITCODE_SIZE = 2 * MAX_CODE_SIZE = 49152)，这意味合约大小可以扩展一倍，合约开发者可以部署更丰富的功能。（合约代码过大会导致部署不成功，PS：L2 项目也部分已修改，支持更高的合约大小上限）

此外为每 32 字节的 initcode chunk 引入 2 个 gas 费用，以表示 jumpdest-analysis 的成本。因为在合约创建期间，客户端必须在执行之前对 initcode 执行 jumpdest 分析。执行工作与 initcode 的大小成线性关系。

这意味着 initcode 每字节将添加成本 0.0625 gas，合约部署 gas 成本微微上涨。

好处：

合约部署 gas 费微微上调，但合约大小可以扩展一倍，合约开发者写更丰富的功能代码。

EIP-4895： 信标链提款

主要内容是确定信标链提款至 EVM 的主要流程，部署完成后，以太坊信标链质押提款功能将被激活。

好处：

激活以太坊信标链质押提款功能。

EIP-3540：EVM 对象格式 (EOF) v1

此 EIP 涉及改动较大，并非一定包含在上海升级中。

此 EIP 中描述的格式引入了一个简单且可扩展的格式，并引入了验证。实现了合约代码和数据的分离。

新的 EVM 对象格式为：magic, version, (section_kind, section_size)+, 0, <section contents>

好处：

版本控制有利于以后实现引入或弃用新功能（例如引入账号抽象）；

合约代码和数据的分离对于 L2 的验证 (op) 有益，减少 L2 验证器的 gas 成本；

合约代码和数据的分离也更加方便链上数据分析工具的工作。

EIP-3670：EOF—代码验证

此 EIP 并非一定包含在上海升级中，配合 EIP-3540 合约创建时引入代码验证。拒绝未定义指令的合约。

好处：

合约创建时，就可引入代码验证

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