干活丨通往以太坊2.0之路_WAS

作者|LucasCampbell

編譯|Jhonny

以太坊2.0，即Serenity，是一個歷時多年的雄心勃勃項目，旨在對當前以太坊1.0鏈進行一些列重大變革，為世界提供更易于使用的可編程貨幣。在接下來的幾年里，以太坊將經歷多次升級和分叉，以實現以太坊白皮書中所描述的愿景。

截至目前，以太坊每秒大約可以處理25筆交易。但由于以太坊的目標是成為下一代應用程序的世界計算機，這種吞吐量在很大程度上是不夠的。幸運的是，隨著以太坊2.0的引入和一些新的擴展性解決方案(特別是分片和Casper)的出現，以太坊網絡的吞吐量將在未來幾個月(和幾年)得到極大的改進。

什么是分片？

就傳統的區塊鏈結構而言，通常網絡中的每個節點都必須驗證和處理每筆交易。如果系統中有數千個節點，并且每個節點都必須驗證每筆交易，那么這種方式將增強網絡免受惡意攻擊。然而，這也會造成延遲問題，并最終導致交易處理的低效。人們認為這種區塊鏈結構本質上限制了網絡第一層的擴展性。

鑒于此，分片(sharding)在諸多擴展性解決方案中脫穎而出。分片就是將區塊鏈網絡的交易處理分成更小的部分，也即分攤給“分片鏈(shards)”來完成。每條分片鏈都代表著網絡中的一條鏈，每條分片鏈都是由一組節點(即驗證者)組成。因此，節點(驗證者)只負責處理和驗證在各自分片鏈中的交易。

Offchain Labs：近幾日大量投資者和團隊的ARB將被轉至托管錢包或歸屬智能合約:5月5日消息，Arbitrum開發團隊Offchain Labs在推特上表示：“作為對社區的提醒，今天和未來幾天，大量投資者和團隊的ARB將被轉移到托管錢包和/或歸屬智能合約。提醒一下，所有投資者和團隊的ARB都被鎖定，并且鎖定由托管人以合同方式執行，或者通過對那些選擇自我托管的人授予智能合約來執行。”[2023/5/5 14:44:01]

通過將交易驗證委托給多個分片鏈，每個節點需要處理的交易數量就大大減少，最終使整個區塊鏈網絡在不犧牲去中心化和安全性的情況下獲得更高的擴展性。

什么是Casper?

與比特幣或者以太坊1.0鏈使用的PoW機制不同，以太坊2.0鏈將會使用PoS機制，也即Casper機制來達成網絡共識。PoW機制要求用戶(礦工)提供算力來保護網絡安全，而PoS機制要求用戶(驗證者)提供財富來保證網絡安全。在實踐中，Casper將要求用戶質押32ETH來成為網絡的驗證者并獲取驗證獎勵(獎勵以ETH的形式給予驗證者)。

以太坊2.0發展路線圖

以太坊域名服務ENS在主網上線新ENS App（Alpha），支持NameWrapper:4月18日消息，以太坊域名服務 ENS 現已在主網上線新 ENS App，并支持 NameWrapper（子域名封裝器），目前新 ENS App 尚處于 Alpha 階段。NameWrapper 通過將現有 ENS 域名封裝為 ERC-1155 代幣來增強功能，包括更好地控制封裝域名的權限，賦予子域名更多的權限。[2023/4/18 14:11:02]

階段0：信標鏈

階段1：基本的分片

階段2：實現EWASM的分片

階段3及之后：輕客戶端，跨分片交易，超二次分片等等。

階段0：信標鏈

邁向以太坊2.0的第一步(階段0)是遷移到一條全新的區塊鏈，即信標鏈。信標鏈是以太坊2.0的基礎，因為它包含了最初的Casper/PoS實現(尚未實現分片)，以及一些能為將來的分片階段提供基礎設施的功能。

此外，階段0不會包含智能合約或者EVM(以太坊虛擬機)相關的功能，這些功能計劃在階段2時期實現。根據ConsenSys此前發布的文章，信標量將主要負責以下職責：

Beosin成為BNB Chain Kickstart Program官方安全審計服務商:據官方消息，近日，區塊鏈安全公司Beosin宣布正式成為BNB ChainKickstart Program官方安全審計服務商。據了解，BNB Chain啟動的“Kickstart Program”計劃，旨在幫助區塊鏈開發人員在業內機構的支持下開始他們的項目。[2023/2/16 12:10:16]

管理驗證者以及他們質押的ETH；

在每個epoch期間為每個分片任命區塊提議者(blockproposers)和證明者(attesters)；

將驗證者組成委員會對該提議的區塊進行投票；

應用共識規則；

對驗證者進行獎勵和懲罰；

作為分片登記其狀態的錨定點，以實現跨分片交易。

更重要的是，在階段2實現之前，所有的用戶交易和智能合約執行都將依舊發生在當前的PoW以太坊1.0鏈上。

盡管如此，在階段2實現之前，新舊兩條鏈(以太坊1.0鏈和信標鏈)上的礦工和驗證者都將獲得獎勵。因此，在以太坊2.0的早期階段，ETH的發行率將會更高，但最終會隨著時間的推移而趨向0-1%范圍。也就是說，在以太坊2.0的階段2實現之后，當前的以太坊1.0鏈將被棄用，以太坊網絡的ETH發行率將計劃大幅下降至低于1%。

美股低開，勢創08年以來最差年度表現:金色財經報道，美股2022年最后一個交易日集體低開，道指跌約170點，納指跌1.02%，標普500指數跌0.71%，三大股指勢將創下2008年以來最差年度表現。[2022/12/31 22:17:34]

在階段0(信標鏈階段)期間，想要成為以太坊2.0驗證者的用戶需要通過將他們在當前1.0鏈上的ETH存儲在一個抵押合約(depositcontract)之中，該合約將銷毀這些ETH并在信標鏈上鑄造相同數量的ETH。

為了成功地啟動信標鏈，當前設置的門檻值是將需要至少16,384名驗證者(也即總共質押524,288ETH)參與進來。一旦這個門檻值達到了，驗證者將獲得約11%的年收益率(根據實際質押的ETH數量，此年收益率將相應調整)。

*備注：年收益率會隨著質押的ETH數量的增多而相應降低，當前相關的數值還沒有最終敲定。

在2019年以來，階段0已經取得了重大的進展。5月7日，PrysmaticLabs團隊在Goerli上發布了針對信標鏈的公開測試網Sapphire，其客戶端允許用戶在該測試網中質押2.3ETH(測試代幣)成為驗證者，并獲得參與獎勵，具體信息請參閱Unitimes此前發布的文章《800驗證者節點!以太坊2.0測試網的發布到底意味著什么?》。

Kava 11流動性質押測試網成功啟動:據官方消息，Kava Network宣布，Kava 11流動性質押測試網成功啟動。[2022/8/31 13:00:44]

今年6月底在以太坊開發者電話會議期間，宣布將在今年10月份的DevCon5會議期間將抵押合約部署到當前的以太坊1.0鏈上，并將信標鏈創世區塊的誕生日期定在了2020年1月3日。

7月初，以太坊研究員DannyRyan宣布以太坊2.0階段0的代碼規范按照此前計劃被凍結，標志著該規范將為實施人員們朝著信標鏈多客戶端測試網進發，為正在進行的形式化驗證、模糊測試和審計工作等方面提供一個穩定的目標。7月5日，以太坊研究員JustinDrake表示預計未來兩年內ETH增發率將減少10倍。

階段1：基本的分片(未實現EVM)

在信標鏈實現之后(預計2020年1月)，階段1將引入基本的分片結構。總體而言，這個階段結合信標鏈將大大地改善網絡的吞吐量，這將是以太坊擴展性的一個重要里程碑。

但是，鑒于此階段只是基本的分片實現，并不會實現狀態執行(即智能合約功能)。信標鏈將主要負責通過執行BLOBs(二進制大對象)來確保分片中的數據的有效性和一致性。

除了實現基本的分片結構，階段1還將引入交聯(crosslinks)。

交聯允許每個分片的狀態在信標鏈上被記錄和敲定。最終，交聯將作為之后階段的跨分片交易的基礎。

有關交聯的實現，根據當前的以太坊2.0規范，信標鏈將可以支持1024條分片鏈，每條分片鏈都由128個全節點組成(所有全節點的數量將是131,072個)。因此，根據當前的規范，我們可以認為在階段1時期，總共質押的ETH數量將大約是419萬枚(約占2025年ETH總供應的3.38%)。

*需要注意的是，由于以太坊2.0規范會根據進一步的研究和測試而相應地調整，本文中使用的一些數據和細節將可能將在整個Serenity實現期間過時。

階段2：實現EWASM的分片

階段2將是以太坊2.0真正成熟的時候。此階段將在網絡中引入賬戶平衡、智能合約執行等功能。階段2帶來的最大提升就是整合eWASM(基于WebAssembly的下一代以太坊虛擬機(EVM))。

eWASM將實現更快的代碼執行，提升開發者的體驗。eWASM的主要吸引力就是使開發者能夠使用C、C、Rust、Go編寫智能合約，并且能夠訪問現有的WASM開發者工具。

如果你對eWASM感興趣，可以前往此GitHub鏈接獲取更多信息。

階段2的另一個有趣的進展就是可能引入狀態租金(staterent)。狀態租金將允許以太坊網絡收取存儲費，并要求用戶為這項“服務”向eWASM付費。在以太坊社區的早期討論中，這是一個頗有爭議的實現，作者想說的是狀態租金只是在一定程度上可能在Serenity發展中實現。

階段3及以后:輕客戶端、跨分片交易、超二次分片等

不幸的是，階段2之后的情況在很大程度上是推測性的，因為幾乎沒有關于這些階段的固定信息。但官方的EthereumShardingFAQ為階段3-6提供了高度概括。這些階段將增加一些功能助力最初預期的以太坊擴展性。其中的一些實現包括：

跨分片交易

輕客戶端

超二次分片

緊密耦合

如果你想要了解更多有關階段3及以后的實現信息，可以通過此GitHub鏈接和此ethresear.ch鏈接更深入地研究現有的文件和討論。

誰在搭建以太坊2.0？

隨著許多改變游戲規則的特性即將出現，毫無疑問，以太坊2.0的開發人員是由頂級人才組成的。下圖展示了正在為以太坊2.0研究和開發客戶端的8個團隊信息：

結語

Serenity是一個技術上雄心勃勃的發展路線圖，旨在交付一臺真正的世界計算機。如果以太坊社區能夠成功地交付這個備受矚目的網絡，那么對于開發人員、投資者和用戶來說，這個承載著稀缺資產且實現擴容的智能合約平臺將是極具吸引力的。

相關鏈接:

:https://github.com/ewasm/

:https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Sharding-FAQ

:https://ethresear.ch/c/sharding

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