深度探索以太坊2.0：速度、效率和可擴展性_以太坊

摘 要：對以太坊網絡的升級計劃已久，旨在解決網絡的可擴展性和安全性問題。在第一階段，區塊鏈“世界計算機”將轉向權益證明共識機制（PoS）。

這是一個漫長的過程，但以太坊2.0的第一階段終于啟動和運行了。

多階段的升級旨在通過對網絡基礎設施的幾項改變來解決以太坊網絡的可擴展性和安全性——最值得注意的是，從工作證明（PoW）轉換為權益證明（PoS）共識機制。

什么是以太坊2.0？

以太坊2.0，也被稱為Eth2或 "Serenity"，是以太坊的升級。該升級旨在提高以太坊網絡的速度、效率和可擴展性，使其能夠處理更多的交易。

以太坊2.0分幾個階段推出，第一次升級，稱為信標鏈，已于2020年12月1日上線。信標鏈為以太坊引入了原鏈的概念，這是該網絡轉向PoS共識機制的一個關鍵特征。顧名思義，它是一個獨立于以太坊主網的區塊鏈。

第二階段被稱為合并（The Merge），預計在2022年的第一或第二季度，并將信標鏈與Ethereum主網合并。

最后一個階段是分片鏈，并將在擴展以太坊網絡方面發揮關鍵作用。分片鏈不是在一個單一的區塊鏈上結算所有操作，而是將這些操作分散到64個新的鏈上。

這也意味著，從硬件角度來看，運行一個以太坊節點要容易得多，因為需要存儲在機器上的數據要少得多。

幣高CtopEX交易所與多米財經達成深度戰略合作:據官方消息，2021年5月12日，幣高CtopEX交易所與多米財經達成深度戰略合作，共同開發數字貨幣市場。

據了解，幣高CtopEX是一家全球化的數字資產金融服務平臺，為全球用戶提供以“現貨、合約、杠桿、抵押借貸、期權”為主的數字資產金融服務，此次雙方的合作將進一步完善幣高CtopEX交易所上下游生態，從而為用戶提供更多優質創新數字資產的投資機會。[2021/5/12 21:50:47]

分片鏈預計到2022年才會出現，但目前還不清楚具體時間。

以太坊2.0與以太坊有什么不同？

以太坊1.0使用被稱為工作證明（PoW）的共識機制，而以太坊2.0將使用質押證明（PoS）機制。

權益證明與工作證明有什么不同？

對于像以太坊這樣的區塊鏈，需要以去中心化的方式驗證交易。以太坊，像其他加密貨幣，如比特幣，目前使用工作證明（PoW）的共識機制。

在這個系統中，礦工利用機器的處理能力來解決復雜的數學難題，并驗證新的交易。第一個解開謎題的礦工在構成區塊鏈的所有交易記錄中增加了一筆新交易。然后，他們會得到網絡原生加密貨幣的獎勵。然而，這個過程可能需要耗費巨大的能源。

權益證明（PoS）的不同之處在于，用戶可以用網絡的本地加密貨幣作質押，成為驗證者，而不是礦工。驗證者與礦工類似，他們驗證交易并確保網絡不處理欺詐性交易。

這些驗證者被挑選出來，根據他們質押的加密貨幣數量，以及他們質押的時間，提出一個區塊。

聲音 | 劉煜：江西將推動區塊鏈等新興技術和制造業深度融合:江西正加速推進智能制造，促進該省制造業轉型升級。江西省工業和信息化廳副廳長劉煜表示，江西將圍繞有色、電子信息、裝備、石化、建材、紡織、食品等“2+6+N”重點產業，樹立和培育一批智能制造標桿企業；推動5G、AI、VR及區塊鏈等新興技術和制造業深度融合等。（中國新聞網）[2019/12/20]

然后，其他驗證者可以證明他們已經看到一個區塊。當有足夠的證明時，一個區塊可以被添加到區塊鏈上。然后驗證者會因為成功的區塊命題而得到獎勵。這個過程被稱為挖礦。

PoS的主要優點是，它比PoW更節能，因為它將能源密集型計算機處理與共識算法解耦。這也意味著，你不需要大量的計算能力來保證區塊鏈的安全。

以太坊2.0將如何比以太坊1.0有更好地擴展性？

升級到Ethereum 2.0的主要原因之一是可擴展性。

在以太坊1.0中，網絡只能支持每秒30筆左右的交易；這導致了延遲和擁堵。以太坊2.0承諾每秒可達100,000次交易。這一增長將通過實施分片鏈來實現。

以太坊2.0將如何更加安全？

以太坊2.0的設計已經考慮到了安全問題。大多數PoS網絡都有一小部分驗證者，這使得系統更加中心化，網絡安全性降低。以太坊2.0需要至少16,384個驗證人，使其更加去中心化，因此更加安全。

然而，根據Jelurida的聯合創始人、Ardor和Nxt區塊鏈的首席核心開發人員Lior Yaffe的說法，存在一個潛在的漏洞，該漏洞集中在網絡的參與率水平上。

聲音 | 深圳市委書記：深圳將加快區塊鏈等技術深度應用，推動技術融合、業務融合、數據融合:據人民網深圳報道，12月1日，深圳建設中國特色社會主義先行示范區“數字政府”高級別研討會舉行。深圳市委書記王偉中致辭表示，深圳將切實發揮建設粵港澳大灣區和支持深圳建設中國特色社會主義先行示范區“雙區”利好疊加優勢，對標最高最好最優，率先探索完善數據管理和安全保護機制，加快大數據、人工智能、5G、區塊鏈等先進技術深度應用，推動技術融合、業務融合、數據融合，實現跨層級、跨地域、跨系統、跨部門、跨業務的協同管理和服務，打開數字世界新空間，增強數字經濟新動能，拓展數字生活新內涵，努力建設具有世界一流水平的新型智慧城市標桿市，用數據為國家治理體系和治理能力現代化賦能，更好滿足人民對美好生活的向往,為建設網絡強國、數字中國、智慧社會作出新的更大貢獻。[2019/12/2]

包括區塊鏈安全公司Least Authority和Quantstamp在內的組織正在對Ethereum 2.0代碼進行安全審計。

以太坊基金會也在為以太坊2.0成立一個專門的安全團隊，研究加密貨幣中可能存在的網絡安全問題。

以太坊2.0研究員賈斯汀-德雷克（Justin Drake)表示，該研究將包括 "模糊處理(fuzzing)、賞金獵殺(bounty hunting)、傳呼機職責(pager duty)、加密經濟建模(cryptoeconomic modeling)、應用密碼分析(applied cryptanalysis)、形式驗證(formal verification)"。

聲音 | 雄安新區中級人民法院有關負責人：將推動區塊鏈等科技成果與司法工作深度融合:據河北法院網報道，5月10日，全國首個5G環境下的刑事案件三方遠程視頻庭審在河北雄安新區中級人民法院順利完成。雄安新區中級人民法院有關負責人表示，今后，雄安新區中級人民法院將充分發揮雄安新區技術資源和政策優勢，將智慧法院建設與雄安新區智慧城市建設一體規劃部署，積極推動5G、人工智能、大數據、區塊鏈等科技成果與司法工作深度融合，不斷提升審判質效，讓群眾享受到更高水平的司法服務。　　[2019/5/11]

以太坊2.0的升級是如何進行的？

在一系列測試網推出后，Topaz、Medalla、Spadina和Zinken，以太坊2.0的全面推廣將分三個階段進行。第0、1、2階段（開發者喜歡從零開始計算）。第0階段于2020年12月1日啟動，其他階段將在接下來的幾年內到來。

第0階段看到了信標鏈的實施；它存儲和管理驗證者的注冊表，以及為以太坊2.0部署PoS共識機制。原有的以太坊PoW鏈將與之同時運行，因此數據的連續性不會中斷。

第1階段將于2022年第一季度/第二季度進行，將看到以太坊主網與信標鏈合并，正式結束網絡上的PoW。在Beacon Chain上為Ethereum充值的用戶將被分配到驗證者角色。

第2階段將為網絡引入分片鏈，預計推出64個分片（使吞吐量比Ethereum 1.0多64倍），盡管在推出時他們不支持賬戶或智能合約。

動態 | 報告：區塊鏈等技術將同眾籌深度融合驅動眾籌模式創新:9月18日，京東金融研究院與國家發改委經濟研究所聯合發布《無界眾籌—助推創新創業升級的新范式 新工具》研究報告。研究報告指出，無界眾籌時代，以大數據、智能科技、區塊鏈、云計算為代表的新技術手段將同眾籌深度融合，驅動眾籌模式不斷創新。[2018/9/18]

之前的路線圖迭代將合并事件置于分片鏈的推出之后，但由于每個升級的互操作性，后來決定翻轉這些推出事件。

"最初，計劃是在合并之前進行分片鏈的工作--以解決可擴展性，"以太坊基金會的文件中寫道。"然而，隨著第二層擴展解決方案的蓬勃發展，優先級已經轉移到通過合并將工作證明換成權益證明。"

以太坊2.0是什么時候發布的？

以太坊2.0的信標鏈是以太坊2.0發布的第一個階段，于2020年12月1日12:00 UTC正式上線。

以太坊基金會的核心研究員Danny Ryan在以太坊2.0的直播中指出："這個東西健康的關鍵是我們看到參與度超過三分之二"。

隨著信標鏈的推出得到確認，在撰寫本文時，網絡上有超過21000個活躍的驗證者，每個紀元的成功率超過80%。

信標鏈最初將與目前的以太坊主網分開存在，在主網與股權證明系統 "對接 "之前。

第一個符合條件的區塊是槽位1，其驗證者用一個神秘的信息簽署了它。"F先生在這里"。

以太坊社區的廣大成員慶祝了這一成功發布，包括以太坊聯合創始人Vitalik Buterin和Joseph Lubin。

在推出之前也進行了緊張的一個月的準備，其中必須滿足某些標準。

在2020年11月4日發布存款合同后，到11月24日，網絡上需要有16384個驗證者，每個人質押32個以太坊，總共524288個ETH。

最初，staking的速度比預期的要慢，11月初進行的一項推特調查顯示，有一半的受訪者不打算在截止日期前進行質押；只有21.3%的人表示，他們要么已經質押，要么打算質押32個以太坊。

其中給出的原因是費用——32ETH當時超過19,000美元。社區團結起來，Vitalik Buterin承諾提供3200個以太坊，價值超過190萬美元，DARMA資本分配了5000萬美元的自有資產，以便機構和個人可以向以太坊2.0捐款，同時保持流動性。

隨著發行的可能被推遲的迫近，在第11個小時，后期涌現了大量的驗證者承諾進行staking。

就在截止日期前24小時，只達到了目標的50%；對以太坊2.0來說，幸運的是，到11月24日，就已經有足夠的驗證者承諾支持信標鏈。

今天，根據以太坊分析平臺Eth2 Launchpad的數據，有超過230,841個驗證者。

以太坊2.0的未來

以太坊聯合創始人Vitalik Buterin為以太坊2.0制定了一個未來五到十年的路線圖。

他說，在過去的兩年里，"從'藍天'研究，試圖了解什么是可能的，到具體的研究和開發，試圖優化我們知道可以實現的具體基元，并實現它們，已經有了堅實的轉變。"

Vitalik 說，大部分的挑戰現在 "越來越多地圍繞著開發，而開發所占的份額只會隨著時間的推移而繼續增長"。

2020年6月，Vitalik 指出，在實現分片鏈之前，以太坊2.0至少需要依賴ZK-rollup等當前的擴展方法兩年。

2021年8月，以太坊的倫敦硬分叉和以太坊改進提案1559（EIP-1559）的部署，改變了網絡上交易費用的運作方式。EIP-1559看到在網絡上進行交易的用戶支付一個基本費用，這個費用被燒掉，而不是給以太坊礦工，減少了ETH的供應，給以太坊網絡帶來通縮壓力。

倫敦硬分叉已經成為以太坊2.0下一階段的試運行，Vitalik Buterin對以太坊網絡的下一步表示了信心。Vitalik 告訴彭博社，倫敦硬分叉的成功啟動證明了以太坊生態系統 "能夠做出重大改變"，而且 "這絕對讓我對合并更有信心"。

以太坊2.0會如何影響以太坊的價格？

對一些人來說，以太坊2.0的推出正是加密貨幣所需要的。

"一旦以太坊通過第二層技術或ETH 2.0具有可擴展性，所有問題都會得到解答，"Nifty Orchard的創始人和倫敦以太坊的組織者Jamie Anson告訴Decrypt。"發令槍將響起"。

換句話說，更多的可擴展性意味著更多的使用，這反過來又意味著更多的需求。這——至少在理論上——應該把以太坊的價格推到新的高度。

"當ETH 2.0和rollups一起工作時，將有每秒10萬次的交易能力。這將意味著為下一個10億人提供一個完全無縫的體驗，"Anson補充說。

專注于mempool復雜性的Blocknative公司的首席執行官Matt Cutler也同樣樂觀，特別是隨著以太坊2.0的推出，gas費用預計將會下降。

"我們的客戶群認為減少交易費用和增加網絡吞吐量是前進的大機會領域，"他告訴Decrypt。

此外，關注重大里程碑的生態系統將增強以太坊開發者的勢頭。"這將對ETH的價格產生長期的看漲影響--盡管有短期的波動，這也是加密資產估值的一部分。"Cutler補充說。

原文鏈接：https://decrypt.co/resources/what-is-ethereum-2-0

作者?|?Rene Millman，Liam J. Kelly

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