以太坊统治上一轮牛市，以太坊2.0统治下一轮牛市？

术语Ethereum 2.0描述了一个新的和改进的Ethereum区块链，它是一个具有更好的可伸缩性、更快和更好的区块链。正如Ethereum核心研究员Danny Ryan所说，Ethereum 2.0的主要设计目标是:

  系统弹性:目标是让系统在面对大量节点中断或网络分片时保持运行。

  安全性:目标是使用加密和设计机制，使尽可能多的身份验证节点能够完全参与每个时间单元的验证。

  简单性:系统复杂性越低越好，甚至可以牺牲效率来降低复杂性。

  持久性:为保证量子安全性的系统选择组件。如果该组件暂时不能达到量子安全，那么选择一个可以轻松替换的组件。将来，当有量子安全元件时，这些临时元件可以很容易地替换。

  去中心化:目标是允许普通的电脑使用O(C)复杂性资源处理/验证O(1)分片任务(包括任何系统级验证，如信标链中的验证)。这将允许更多的低端设备参与网络。

1.以太坊2.0是什么？

  为了理解这一切是如何运作的，让我们看看每个阶段的细节:

  自以太坊推出以来，社区规划了四个发展阶段:边疆、家园、都市、宁静。到目前为止，以太坊已经经历了前三个阶段。随着Ethereum在每个阶段的不断进步，它已经引领了智能合约的时代，并帮助开启了区块链2.0时代。

  Ethereum 2.0本身是一个彻底的革新，一个完整的修订，这将需要数年的时间来完全启动。但是在Ethereum进入第二代，即Serenity之前，原来的Ethereum链，也就是Ethereum 1.0，将会经历它自己的变化——伊斯坦布尔和Ethereum 1.x。Ethereum 1.x将继续被精炼，以确保在以太坊走向Serenity之时，原有PoW链条的连续性。但在

Serenity方面，它真正会改变什么呢?

  也许最大的变化是从PoW到PoS的完全转换。为此，Serenity的升级将分四个阶段进行:

  阶段0:信标链

  阶段1:分片链

  阶段2:eWASM替换Ethereum虚拟机(EVM)

  阶段3:持续改进

  首先需要实现的是建立信标链。

  Prysmatic实验室联合创始人普雷斯顿·房龙(Preston Van Loon)于2019年5月在Medium上发布公告，宣布推出Ethereum 2.0信标链测试网络，标志着第0阶段测试网络的完成。

  信标链是使用POS一致性算法的链，它是Ethereum 2.0的基础结构。在Ethereum 2.0的第二阶段，分片链将在信标链的帮助下运行。

  信标链的工作方式是为每个分片随机分配不同的验证器以发出块，同时为每个分片链分配一个委员会。委员会的作用是对分片链验证器生成的块进行投票。

  分片链的中间部分需要得到超过半数的委员会成员的同意。分片链也可以使用信标链来完成跨分片的操作。目前，信标链将与Ethereum 1.0链并行运行，并将继续依赖于该链的状态。

 

  信标链是如何工作的?

  信标链使用PoS算法。在PoS算法中，每个矿商产生一个块的概率与矿商的权益成正比。然而，每个矿工在信标链实际上有相同的权利。

  每个矿商只能向信标链抵押32ETH。要成为一个信令链验证器，您需要发送一个事务来在Ethereum 1.0上保存合约，这要求您携带32ETH。Ethereum 1.0上的public method of Deposit contract有两个参数:

  为信标链中的验证器签名的公钥

  Withdrawal_credentials，用于稍后检索抵押的ETH

 

  成功调用deposit合约后，合约返回一个日志事件，Ethereum 1.0链上的事件将自动通知信标链。

  信标链将把新添加的验证器标记为挂起的验证器。一段时间后，它们将成为活动的验证器，这意味着它们可以参与块生成。

  信标链将惩罚长时间不活动或糟糕的验证器。当验证者的权益减少到16ETH时，他们将不能参与POS协议的操作。最后，信标将排除净资产低于16ETH的验证器。

  信标链块中保存了以下信息:

  注册验证器

  挂起的验证器，将被添加到验证器列表中的帐户

  活动验证器，已添加到验证器列表的帐户

  退出验证器，帐户离开验证器列表

  轮询信息

  确认者的投票

  随机数，用来随机选择提案人和委员会

  申请人选择

  在提交块之前，需要选择验证器作为提议者。在Ethereum 1.0中提交下一个块的权限取决于矿机的计算能力。如果矿机的处理能力很大，那么矿机很有可能被选为下一个块的生产者。

  在Ethereum 2.0中，传出块节点的选择基于随机数;在区块链系统中很难产生高质量的随机数。然而，POS协议要求随机数的来源是分布式的、可验证的、不可预测的和不可替代的。

  使用随机数从一组验证器中选择一个提议者，使验证器不可能知道选择了谁。这可以防止他们合谋发动攻击。

  在信标链中每6秒生成一个块，这6秒也称为插槽间隙。在每个间隔期间，所选的提议者从信标链的前一个块的验证器收集所有的投票，并使用它们来形成一个新的块。

 

  委员会

  提案人提出的区块需要经过表决后才能进入信标链的主链。

  委员会可就提案人提出的案卷进行表决，表决通过的案卷可获得最后确认。理想情况下，如果能够迅速收集选票，那么委员会中的所有成员都将是系统中的活跃验证者。

  分叉选择规则

  在Ethereum中，最长的链由计算能力决定，而Ethereum 2.0的信标链使用POS算法。因此，需要一套不同的规则来确定每个人都需要遵循哪条链。信标链使用LMD GHOST(最新消息驱动GHOST)解决这个问题。这种方法涉及一种基于消息(换句话说，通过投票)运行的算法。一般来说，拥有最多票数的分叉链被认为是主链。

 

  笑脸代表投票信息。每个块中的数字表示总投票数，即块的权重。

  分片链

  分片链是未来Ethereum 2.0网络可伸缩性的核心特性。

  分片化是指将数据库中多个节点(例如分散的数据库或其他类型的数据库)的数据处理职责分离，允许同时进行事务、存储和信息处理。

  分片的概念与当前的Ethereum 1.0模型非常不同，后者要求每个完整节点处理和验证每个事务。

  第1阶段将处理分片链的最终确定性和共识。最好记住，在这个阶段，分片链更多的是“测试运行”，而不是区块链的伸缩问题的直接解决方案。

  信标链将监视分片链的实现。

  验证者认捐32eth后，随机分配到特定的分片链进行验证(这里的随机性保证了验证者的分配路径是不可预测的，否则将面临被操纵的风险)。

  根据Ethereum 2.0规范，信标链将支持1024个分片链，每个分片链有128个节点用于验证。

  eWASM

  在第二阶段，随着新的虚拟机eWASM的引入，分片链将从相当基本的数据标记形式发展为功能完整的事务链，从而承担起扩展Ethereum网络的责任。

  为了维护区块链生态系统的正常运行，节点必须在虚拟机中执行事务和智能合约。

  Ethereum 1.0的虚拟机称为EVM。在切换到Ethereum 2.0之后，Ethereum网络的虚拟机将升级为eWASM，这是一个基于网络程序集的虚拟机，被万维网联盟(W3C)定义为开放源代码标准。

  由于WASM支持多种编码语言，eWASM允许用任何语言编写的智能合约在Ethereum上运行。与EVM相比，Ethereum 1.0只允许用Solidity编程语言编写智能合约。

  ETH 1.X

  ETH 1.X是Ethereum 1.0系列升级的代号，因为Ethereum 2.0的全面发布需要2-3年的时间，这意味着目前的Ethereum仍然会被经常使用。0期的beacon chain和1期的fragment chain将在1 - 2年内完成。eWASM将在第二阶段实施，将在2022年某个时候完成。

  Ethereum 2.0被部署为一个独立的区块链，所以它不会取代Ethereum 1.0，这意味着Ethereum 1.0链需要在未来5-10年内保持可持续。

  以太坊背后的团队仍然处于建立路线图的早期阶段，但是他们已经确定了以太坊1.x的三个主要目标：

  增加TPS，以增加主网络的可伸缩性

  确保完整节点可以长时间运行(通过减少“状态租金”和限制完整节点的磁盘空间需求)

  通过包括eWASM在内的虚拟机升级来优化开发者体验，通过使用不同的交易成本模型来稳定整体交易成本

2.最后的想法

  Vitalik Buterin曾经说过:“Ethereum 1.0是一些人构建世界计算机的杂乱尝试;以太坊2.0将成为世界计算机"

  如果Ethereum真的实现了他们的目标，那么我们将引入一个具有完全可伸缩的通用区块链的真实世界的计算机。我等不及要看到这一天了！

 

@font-face{ font-family:"Times New Roman"; } @font-face{ font-family:"宋体"; } @font-face{ font-family:"Calibri"; } @font-face{ font-family:"微软雅黑"; } p.MsoNormal{ mso-style-name:正文; mso-style-parent:""; margin:0pt; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:none; text-align:justify; text-justify:inter-ideograph; font-family:Calibri; mso-fareast-font-family:宋体; mso-bidi-font-family:'Times New Roman'; font-size:10.5000pt; mso-font-kerning:1.0000pt; } span.msoIns{ mso-style-type:export-only; mso-style-name:""; text-decoration:underline; text-underline:single; color:blue; } span.msoDel{ mso-style-type:export-only; mso-style-name:""; text-decoration:line-through; color:red; } @page{mso-page-border-surround-header:no; mso-page-border-surround-footer:no;}@page Section0{ } div.Section0{page:Section0;}