以太坊 | 什么是万众期待的以太坊2.0？揭秘2.0时代

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期待已久的以太坊 2.0 到底是什么？ 什么是权益证明 (PoS)、信标链、分片和对接？ 他们推出的不同阶段是什么？ 您将在本文中找到这些问题的答案。

概述

让我们首先概述什么是以太坊 2.0 以及为什么需要它。 以太坊 2.0 又名 Eth2 是一组对以太坊网络的互连升级，旨在使以太坊更具可扩展性、安全性和可持续性。 这些变化由以太坊生态系统中的几个不同团队进行，每个团队都专注于构建整体升级的特定部分。

现在，让我们快速浏览一下 Eth2 的所有主要目标。 可扩展性 当前的以太坊网络每秒支持大约 15 笔交易。 在引入数百万新用户和启动更多去中心化应用程序时以太坊2.0什么时候开始，这成为一个限制因素。 为了使以太坊更具可扩展性，Eth2 旨在支持每秒 1000 笔交易。 一个重要的警告——每秒交易量的增加不应以增加网络中节点的大小为代价。 安全性去中心化网络的安全性始终是重中之重。 Eth2 旨在使网络更安全地抵御各种形式的攻击，包括“51% 攻击”，在这种攻击中，有人可以通过控制大部分网络来强制进行欺诈性更改。 可持续性当前以太坊网络使用的众所周知的基于工作量证明的共识模型需要大量的计算能力和能量。 Eth2 旨在通过用股权证明取代能源密集型工作证明，使以太坊更加环保。 最初，实现这些目标所需的一组更改称为 Serenity，但现在大多数人将其称为 Ethereum 2.0 或 Eth2。 有趣的是，所有这些目标几乎都在以太坊路线图上，甚至在网络正式启动之前就已经讨论过了。 让我们从最大的变化之一开始——共识模型从工作量证明 (PoW) 到权益证明 (PoS) 的转变。

股权证明（PoS）

当前的以太坊共识模型——工作量证明 (PoW)——是一种众所周知且久经考验的构建加密货币的方法。

在工作证明中，矿工投入他们的资源（主要是电力）来验证交易和保护网络。 该模型需要大量能量才能正常工作并保护网络免受“51% 攻击”。 股权证明试图通过完全摆脱矿工来解决能源消耗问题。 与投资资源来保护网络的机器不同，权益证明共识模型依赖于经济激励。 在股权证明中，想要保护网络安全的用户可以抵押他们的 ETH 并成为验证者。 每个验证者都被激励通过接收区块奖励和交易费用来验证交易，类似于工作量证明中的矿工。

为了阻止验证者尝试玩弄系统并验证欺诈性交易，权益证明系统实施了一种称为“削减”的机制，如果验证者决定不诚实地行事，他们将失去部分抵押的 ETH。 为了在权益证明系统中成功实施“51% 攻击”，攻击者必须控制 51% 的验证者，这需要拥有所有抵押 ETH 的 51%——很多钱。 要成为 Eth2 验证者之一，需要 32 ETH。 也可以使用质押池（例如 Rocketpool）以少于 32 ETH 进行质押。

验证者的奖励取决于系统中抵押的 ETH 数量。 如果质押的 ETH 少于 100 万，每年可高达 18%，如果系统中的 ETH 超过 1 亿，则可低至 1.81%，甚至更低。 权益证明解决了 Eth2 的所有 3 个目标。 它通过消除能源密集型矿工使以太坊更具可持续性。 它通过使“51% 攻击”变得更加困难来使其更加安全。 它通过解锁在工作量证明模型中更难以实现的分片来使其更具可扩展性，因为工作量证明可能会稀释多个分片的计算能力。 这实际上是一种很好的分片方式。

碎片化

分片的概念并不是 Eth2 升级所独有的。 它实际上是计算机科学中的一个常见过程，允许将数据库拆分为多个实例，每个实例包含整个数据集的一部分。 每个实例都称为“分片”。

对于 Eth2，每个“分片”基本上都是一个独立的新链。 最初，将有 64 个。 这直接解决了以太坊的可扩展性问题，因为分片将允许分散网络负载。 最重要的是，每个以太坊节点只需要运行一个分片。 这意味着只存储一小部分数据，并且在没有强大硬件的情况下更容易运行节点。 让节点更容易运行应该会带来更多的网络参与者，这意味着更多的去中心化和更好的安全性。

信标链

为了充分理解 Eth2 升级，信标链是下一个要掌握的重要概念。 信标链负责通过随机分配质押者来验证不同的分片来协调基于权益证明的系统。 随机性很重要以太坊2.0什么时候开始，因为它可以防止利益相关者勾结和接管分片。

信标链基本上创建了一个新的权益证明网络，该网络与当前的以太坊链并行运行。 启动它是 Eth2 路线图上的第一件事。 最初，验证者将向信标链添加新块，但他们不会验证当前的以太坊主网交易。 一旦当前链成为 Eth2 分片之一，这将成为可能。

对接

这将我们带到了整个 Eth2 难题的最后一块——对接。

对接是当前以太坊链成为 Eth2 权益证明系统中的分片之一的过程。 这个过程也将标志着我们今天所知道的以太坊工作量证明的结束，以及向新的权益证明模型的全面过渡。 对接将使智能合约能够运行到股权证明系统中。 最重要的是，它将提供以太坊的完整历史和当前状态，让所有 ETH 持有者和用户顺利过渡。

多个阶段

让我们看看我们刚刚讨论的所有概念如何适应 Eth2 时间线。 整个开发过程分为几个阶段。 Phase 0 是交付 Eth2 的第一阶段，重点是启动信标链。 为此，必须达到 16,384 个验证者的门槛。 11 月 24 日达到了所需的验证器数量，这使得第 0 阶段能够尽早完成启动（2020 年 12 月 1 日）。 下一阶段，即第 1 阶段，重点关注分片，或者更具体地说——我们之前描述的数据分片。 一旦第 1 阶段建立，第 1.5 阶段就会紧随其后，重点是整合——使当前的以太坊链成为 Eth2 中的分片之一。 Phase 1 和 Phase 1.5 看起来最早会在 2021 年交付。在达到 stage 1.5 之后，有两种可能的情况。 数据分片和聚合的组合就足够了，不需要进一步的阶段。 或者可能仍然需要完整的分片解决方案，这将把我们带到最后阶段，即第 2 阶段。这在第 1.5 阶段成功完成后还有待观察。

总结

还值得一提的是，尽管在当前的以太坊链上，初始阶段 0 并没有太大变化。 它可能仍然具有一些潜在的重大经济影响。 这是因为发送给 Eth2 验证者的 ETH 被锁定，在 1.5 阶段完成之前无法提取，这意味着当前系统中流通的 ETH 将会减少。

谈到 DeFi，看起来大多数活动都将集中在可执行分片或第 2 层汇总解决方案上——至少在最初阶段是这样。 这是因为 DeFi 充分利用了智能合约的可组合性，并且拥有更复杂的交易，因此拥有无法轻松相互通信的不同 DeFi 协议意义不大。 那么你如何看待 Eth2？ 你认为它最终会让其他智能合约区块链（又名“以太坊杀手”）变得无关紧要吗？

过往回顾

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