科普 | 小白也能懂——以太坊2.0測試網_以太坊

這個月早些時候，PrysmaticLabs團隊發布了目前最接近完成態的以太坊公開測試網絡，測試網使用Prysm客戶端，開發至以太坊2.0的第一階段。

本次發布受到以太坊社區的歡迎，許多人立即著手運行客戶端并向開發團隊報告問題。測試網的驗證節點數量很快超過了800個。這表明，以太坊社區興致昂揚地希望為萬眾矚目的以太坊2.0的升級作出貢獻。

趁熱打鐵，在此有必要向廣大的以太坊社區闡述什么是以太坊2.0測試網、為何說它的發布是一個關鍵的里程碑、為何花了那么久才達成此次發布？本文將嘗試用通俗的語言來闡述技術細節。首先我們會討論以太坊2.0和當前以太坊在協議上的區別，其次會概括性地解釋此次測試網絡的功能。

為何以太坊2.0升級要等待如此之久？

為回答這個問題，我們先闡明一個簡單卻重要的概念：

以太坊2.0并不是對現有以太坊網絡的升級，而是一次全面的修訂和重新設計。

許多人并不知道，甚至不同意這一點，因此有必要澄清下。

徐明星新書《趣說金融史》正式發布 科普金融發展之道:金色財經現場報道，9月23日，歐科云鏈創始人徐明星攜手著名財經作家李霽月、行業觀察者顧澤輝力作《趣說金融史》一書，跨越5000年金融歷史，重讀金錢故事，并預測新的金融時代。該書由中信出版社出版，將于近期正式發售。據了解，本書可以更好地呈現金融的起源與發展，幫助人們理解貨幣、金融與未來經濟。作為區塊鏈行業領軍企業——歐科云鏈的創始人，徐明星深知技術探索對經濟社會的重要推動作用，他曾先后出版過《圖說區塊鏈》、《區塊鏈：重塑經濟與世界》、《通證經濟》、《鏈與未來》等行業權威著作，解讀區塊鏈等新型技術的推動下，金融與社會的升級之道，對經濟社會發展做出了重大貢獻。其中，《區塊鏈：重塑經濟與世界》曾作為新中國70周年重點推薦圖書之一被相關書店推薦。[2021/9/23 17:00:57]

新的以太坊2.0網絡將移除PoW共識機制，轉而使用共識機制）Casper共識機制。

在PoW鏈上，可以用一種很簡單的方法來決定在分叉中應該選擇哪一條鏈、如何驅動鏈生長。該方法就是始終跟隨擁有最大累積工作量的鏈，換句話說，選擇耗費了最多算力的鏈。但因為以太坊2.0使用PoS，我們必須引入一系列新的分叉選擇規則，來決定鏈的生長方向。

火幣推出《一分鐘讀懂DeFi》系列科普視頻:據官方消息，8月24日，火幣推出《一分鐘讀懂DeFi》系列科普視頻，并與微博財經合作冠名播出，布道DeFi認知，助力行業發展《一分鐘讀懂DeFi》是由火幣成長學院打造的業內首個系統全面講解DeFi的系列科普動畫，繼推出《區塊鏈100問》后的再續佳作。《一分鐘讀懂DeFi》系列動畫對DeFi的發展進行系統梳理，適合想要由淺入深、全面系統了解區塊鏈DeFi的人們輕松了解DeFi。目前視頻已由火幣網官方微博發布。[2020/8/24]

當前的以太坊網絡只有一條單鏈。以太坊2.0網絡則使用1024條并行鏈，這是以太坊雄心勃勃的擴容計劃的核心。這些不同的鏈可以互相通信，并統一由單一主鏈Beacon鏈進行控制和驗證。Beacon鏈就像植物的枝干，掌控著1024個平等的分支。

這些激進的改變，使得ETH持有者無法在新的以太坊2.0網絡中使用ETH。而是需要先燃燒當前的ETH，然后作為回報，在Beacon鏈上獲得相同數量的ETH。這個交換機制由以太坊1.0上的智能合約完成，并受Beacon鏈的監控。

現場 | 火幣中國推出數字經濟及區塊鏈產業科普新書:金色財經現場報道，12月6日，由海南省工業和信息化廳主辦，南南合作金融中心協辦，海南生態軟件園、火幣中國承辦的“海南自貿港數字經濟和區塊鏈國際合作論壇”在海口舉行，這是全球首次區塊鏈部長級論壇。

在本次論壇上，火幣中國舉行了“數字經濟及區塊鏈產業科普系列新書發布”儀式，希望通過教材、專業教育、培訓等多種方式，幫助從業者、高校、研究機構深入了解區塊鏈，從而建立起區塊鏈全局性知識模型，真正推動區塊鏈應用落地。火幣中國CEO袁煜明介紹，將聯合機械工業出版社面向普通高等教育推出《區塊鏈導論》、《區塊鏈系統設計與應用》和《區塊鏈新商業模式分析》系列教材，這是國內最早推動的區塊鏈教材之一；火幣中國還積極參與數字經濟的研究，由中信出版社出版的新書《讀懂Libra》已經上市；由火幣中國負責編寫的區塊鏈技術科普讀物《區塊鏈技術進階指南》將于12月面世；首本行業內最全的區塊鏈應用案例集《區塊鏈產業應用100例》在本次論壇進行了首次刊印。[2019/12/6]

雖然以太坊1.0和2.0之間有太多的不同，在這里我們只討論主要部分。這將有助于說明完成以太坊2.0的工作量。

動態 | 幣安科普MimbleWimble算法:幣安官方推特今日發布隱私算法Mimblewimble的科普貼，在下方留言區大量網友留言猜測是否是基于 Mimblewimble算法的隱私幣Grin或者Beam即將登陸幣安交易所，其中猜測Grin的呼聲更高。[2019/9/2]

為何以太坊2.0測試網的發布如此重要？

從上述討論的1.0和2.0網絡之間的不同點來看，以太坊2.0還需要做許多功能的整合和調整工作才能正常運行。而且以太坊2.0的許多概念是全新的、從未被其它已公開的區塊鏈測試過，比如Casper共識機制。

相要實現與以太坊2.0類似目標的Cosmos和Polkadot協議，都用了超過2年的時間才能實現一個工作正常的設計。更何況，這些項目無需擔心如何將ETH和其它ERC-20代幣從舊鏈轉移到新鏈，也無需擔心如何降低對dApp開發者帶來的影響。因此，以太坊社區需要看到新舊網絡遷移過程中的切實而具體的步驟，以提振堅持執行路線圖的信心。

動態 | 美國演說家Anthony Robbins開始科普什么是比特幣:美國演說家安東尼·羅賓（Anthony Robbins）在自己的網站上發布了一篇比特幣的科普文章，并在推特上向自己的粉絲介紹什么是比特幣，目前他的推特賬戶共有粉絲304萬人。[2019/1/1]

以太坊2.0藍寶石測試網實現了哪些功能？

回顧下上面提到的以太坊1.0和2.0的4個不同點，測試網實現了#1、#2和#4，部分實現了#3。具體來說，藍寶石測試網實現了CasperPoS共識機制；實現了Beacon鏈；實現了將ETH1.0代幣轉移為測試網的ETH2.0代幣。測試網沒有實現1024個分片以及分片間的通信機制。

測試網中，另一個值得注意的功能缺失是智能合約，該功能計劃在路線圖的第三階段實現。為完成智能合約功能，需要移植以太坊虛擬機到以太坊2.0中或者在以太坊2.0協議中重新實現一種虛擬機作為EVM的替代。

以太坊2.0測試網是如何工作的？

以太坊2.0是一個PoS網絡，由質押代幣的驗證節點來生產區塊并維持網絡運行。因此，首先要解決的問題是如何將代幣分配給驗證節點以運行網絡。

以太坊2.0網絡中，最終將使用與我們1.0網絡同樣有價值的ETH代幣，因此ETH代幣需要被轉移到新的以太坊2.0網絡中。為了實現和測試該轉移功能，PrysmaticLabs開發了一個叫作Goerli的以太坊1.0的測試網絡和一個叫做存款合約的智能合約，在Goerli網絡上任何人都可以獲得任意所需的偽ETH，而存款合約可以儲存不限量的ETH代幣。當充幣到存款合約后，測試網的Beacon鏈將生成等量的ETH2.0代幣。為了簡化，我們將ETH2.0代幣稱作：Beacon鏈ETH。

-ETH在以太坊1.0和2.0之間轉移的示意圖-

從ETH1.0到bETH的步驟：

首先，驗證節點安裝支持以太坊2.0網絡的Prysm軟件，并創建賬戶。創建的賬戶將生成“存款數據”，用來打通以太坊1.0錢包和以太坊2.0賬戶

在以太坊1.0測試網Goerli上，用戶發送3.2個ETH到存款合約中，以參與以太坊2.0的驗證工作。這實際上就是燃燒ETH1.0代幣。

當以太坊2.0的Beacon鏈發現存款合約中有幣打入時，將在驗證節點的賬戶中生成相同數量的bETH代幣。現在，驗證節點已經準備好參與驗證，只需再等待一段安全延時即可，該延時用來增強Beacon鏈的安全性。

驗證客戶端開始參與共識機制并獲得驗證獎勵，如果不遵循協議規則，他們的bETH就會被罰沒。

驗證節點到底做什么？

在以太坊2.0中，每6秒會產生一個新塊。每一次，都會由驗證節點池中的一個節點來提議生成新區塊。一定數量的其它驗證節點則檢查該區塊并驗證正確性。到下一次出塊時，則換另一個驗證節點提議生成區塊，同時換另一組不同的驗證節點驗證正確性。

每產出64個區塊，所有的驗證節點會重新洗牌，為新一個epoch選擇新的區塊提議者和區塊驗證者。驗證節點的選舉過程在隨機數生成算法的幫助下，從根本上避免了驗證節點間的勾結串通，提高了協議的安全性。

驗證節點需要一直在線以完成分配給它們的任務。如果它們誠實工作，將獲得bETH代幣獎勵。如果他們行為不端、勾結串通或離線，他們所質押的代幣將被罰沒。如果驗證節點的余額減小到驗證閾值以下，則將被踢出驗證節點池，無法繼續參與驗證工作。

后續的發展方向？

藍寶石測試網只是漫長的抵達以太坊2.0的征程中的一步。它實現了以太坊2.0路線圖中的Phase0。距離實現以太坊2.0的完整功能還有2個階段。

但即使是階段0，想要上主網，仍有巨大的工作量。首先，我們尚在測試網的早期階段，有眾多的問題、bug和優化項需要解決；其次，目前測試網上只有Prysm一個客戶端可以使用。其它團隊也在開發支持以太坊2.0網絡的客戶端，比如Nimbus和Lighthouse。兼容不同的客戶端，是完成一個支持多客戶端的測試網的前提條件；再次，階段0的設計要求bETH能夠在不同賬戶間轉帳，當前的測試網并不滿足；最后，階段0的設計仍處在細節的修訂中。這些設計需要在眾多的以太坊2.0客戶端中最終確定、完整實現和審計通過，才有望于2019年底主網上線階段0。

總之，測試網上線是以太坊2.0發布路線圖中的關鍵一步。它的重要意義在于以太坊社區的公眾都能參與到測試中來，提出問題發現瓶頸，以引導以太坊2.0的開發者們解決。測試網的發布有效提振了社區對以太坊2.0路線圖的信心。另外，以太坊基金會宣布將投入1900萬美元來支持以太坊2.0的開發及其它以太坊擴容方案的開發。此舉將有效加加快開發和測試工作的進度。

原文鏈接:https://www.tokendaily.co/blog/eli5-explanation-of-the-ethereum-2-0-testnet

作者:MohamedFouda

翻譯&校對:Wuwei&阿劍

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