本文将帮助您理解以太坊2.0

简介：以太坊2.0预计将于2020年推出，标志着以太坊主网升级换代的开始。本文将简要介绍以太坊2.0的整体情况，并为下一阶段的开发做准备。

以太坊2.0是以太坊主网络的重大升级。以太坊2.0的目的是通过切片等技术解决以太坊的可伸缩性问题。

以太坊2.0的历史

以太坊2.0在以太坊社区中并不是一个新概念。自诞生以来，改变以太坊的基本共识机制以解决工作证明（POW）的局限性的想法一直存在。2015年7月frontier发布后，关于升级以太坊2.0的讨论从未停止过。

宅地，2016年3月

大都市：拜占庭，2017年10月

大都会：君士坦丁堡，2019年2月

2019年12月，伊斯坦布尔

与过去以太坊的几次升级相比，以太坊2.0的推出尤为重要，因为它将实施权利证明共识机制（POS），该机制将从现有网络中删除工作证明（POW）。

利息证明（POS）

兴趣证明（POS）是以太坊2.0最重要的变化，因为它改变了区块链验证的经济激励结构。现行的激励结构是由pow共识维持的。也包括目前最常用的公链等。pow机制的矿工运行节点并消耗算力来解决复杂的数学问题，争夺下一个块的封装权。

矿工在动力链上运行硬件和消耗电力所需的时间和金钱将通过区块奖励进行补偿，即区块奖励分配给成功挖矿区块的矿工。pow一致性算法非常安全。如果一个人想要摧毁一个成熟的POW公链，比如BTC或者以太坊，所需要的算力是非常大的，即使如此巨大的算力也可能根本不存在。

虽然pow机制非常安全，但是pow共识也存在可伸缩性和可访问性问题。

可伸缩性：由于每个块是按顺序挖矿的，每个块中可记录的数据量是有限的（即块大小是有限的），以太坊只能在给定的时间内处理有限的信息量。如果要处理的事务数超过了块的容量，则剩余的事务必须等到下一个或后续的块验证。可伸缩性问题将通过POS网络上的分片来解决（见下文）。

无障碍。在过去十年中，我们所看到的去中心化技术的出现和发展中，POW矿工发挥了根本性的作用。虽然POW公链有很多优势，但成为矿工的门槛很高。个人必须购买并设置所有必要的硬件，才能成为矿工，为了从区块链奖励中获得显著的总收益，个人可能还必须生活在电力成本较低的地区。此外，对于企业和公司来说，电力成本较低，这意味着如果一个矿工想要获得**的利润，他可能需要成立一个公司，购买足够的挖矿硬件来增加挖矿概率。几个**的矿业集团将使大多数普通区块链用户无法参与网络维护，从而导致矿工的中心化。在以太坊2.0中，POS的目标之一是让更多的个人验证者参与，并通过公平竞争分享维护网络的回报。

pow中最重要的两个部分，矿工和电力，分别被验证器和标桩所取代。广义上，验证器代替miner作为一个节点来维持网络的约定状态，并通过随机选择下一个块来获得奖励。与pow不同，矿工用电来实现区块确认，POS系统中的验证器只需投资32以太坊即可将收益绑定到系统中。

在ETHunm 2中，验证者将资金（至少32个）存入由ETHunm基金会开发的正式存款合同中。验证程序将下载并运行以太坊2.0客户端软件。在运行客户端软件时，将随机选择它们来打包或验证链上的块。正确打包并验证块的验证器将获得以太坊（金额为验证器向所有验证器承诺的以太坊的比例）作为奖励。

在以太坊2.0中，如果验证者不能保持在线并履行其计算职责，其区块奖励将相应减少，以鼓励验证者尽可能保持在线。如果验证者恶意尝试破坏网络（例如，验证错误的数据记录），32 ETH或部分质押将被没收。在POS网络中，对恶意行为人的经济激励机制更强（即恶意行为人没有动机这么做）。在pow中，攻击失败的经济风险仅仅是达到一定算力所需的功率成本，攻击POS系统的代价等于承诺的ETH数量（即惩罚）。与更为抽象的电费相比，损失相应金额的风险给想要发起攻击的人带来了更直观的感受。pow攻击失败的结果是电费损失，没收核查人的承诺资金相当于pow矿工在一次失败的攻击中烧毁了整个矿井。简而言之，POS系统可以使个人更有动力维护整个网络。

虽然硬件成本的节省使验证者的准入门槛大大低于矿工，但事实上，很少有人拥有32以太坊，或愿意冒近6000美元（约190美元/以太坊）的风险来认捐。没有多少专家有足够的专业知识，使整个系统运行良好，没有停机时间和经济损失。现在我们期望有两种解决方案来解决准入问题：针对技术困难造成的障碍，一些公司开始提供质押服务。通过这项服务，他们将帮助他人质押32ETH，并通过从中获得的收入维持客户的运营。如果ETH持有人可以质押的ETH数量少于32个，那么他可以加入一个分期池，将自己的资金与其他人的资金中心化起来，以达到所需的32 ETH阈值。那么他的回报将与他的总贡献成正比。

兴趣证明（POS）将在以太坊2.0升级的第一阶段启动，即第0阶段。

阶段0

以太坊2.0将在2020年第0阶段之后分阶段推出。第0阶段将启动以太坊2.0网络的信标链。信标链将部署POS共识算法，并管理将开始验证以太坊2.0区块的验证人的注册。

为了使信标链产生其genesis块，必须在网络上保证至少524288以太坊，并将其分发给至少16384个验证者（设置这些数字是为了确保足够的安全性和去中心化性）。在达到这一门槛之前，承诺奖将不被分配，这也是第0阶段的早期参与者需要某种利他主义精神的部分原因。

随着信标链的推出和POS的实施，以太坊现有的POW链将继续存在。事实上，第0阶段的信标链对大多数以太坊用户不会特别有用，因为它无法处理事务、执行智能合约或支持去中心化应用程序（dapp）。这实际上是出于设计考虑，即确保以太坊2.0在支持DAPP执行百万级事务之前，能够在运行状态下经受足够的测试。为确保以太坊2.0的推出不会干扰现有以太坊生态，现有以太坊区块链将继续并行运行，并将继续接受0期的各种升级。在1.5阶段，这两个链将合并，以实现一个连续的单一以太坊网络。

第1阶段

目前，第一阶段还没有确定的发射日期，但预计将在第0阶段信标链发射后一年内发射。第1阶段的主要改进是shard-chains的实现，这是本文前面提到的可伸缩性解决方案。对于以太坊2.0，碎片化将导致以太坊分成64个独立链（即片段链），这些链并行运行，实现无缝互操作。分片将通过让以太坊同时处理多个事务来解决可伸缩性问题：理论上，64个片段链意味着一次64个块。目前，以太坊（和其他POW链）一次只能处理一个区块，这意味着后续交易必须等到区块处理完毕后，才能在后续区块中进行确认。由于数十个数据的同步无缝互操作，数据处理的工作量可以分布在同时处理的多个块中。

阶段1.5

第一阶段的一个重要时刻是原始pow区块链和新POs链的结合。这个时刻在以太坊社区被称为1.5阶段。具体来说，pow链将引入以太坊2.0，64个区块链的碎片链和信标链并存，这意味着数据历史不会中断，即ETH持有者不必在以太坊1.0和2.0之间进行任何形式的代币转移或交换，相反，他们将能够继续在以太坊2.0中使用以太坊2.0，无需额外的操作步骤，也不会使原有的ETH风险失效。虽然原始POW链的历史仍然存在，但它不再需要POW共识机制来维护；它将像以太坊2.0上的其他POS片段链一样运行。

第二阶段

第二阶段不像第0阶段或第1阶段那么清晰。但我们知道，随着POS和分片链的实施，第二阶段将实现以下功能（包括但不限于）：建立ETH账户、交易、转账取款、智能合约执行。

第二阶段后

在第二阶段之后，以太坊的进化不会结束。在第二阶段之后的几年里，以太坊网络的覆盖范围和功能将大大提高。

以太坊1。十

尽管上面提到过，但值得再次强调的是，以太坊2.0在第2阶段之前不会完全发挥作用。在此期间，区块链生态将继续发展，以太坊仍需满足开发者、去中心化应用建设、企业和政府的需求。因此，以太坊动力链至少以“以太坊1”的形式存在。在进入第一阶段之前。即使以太坊2.0未来的建设计划仍在完善过程中，开发者仍会致力于提升以太坊1的性能。十。

结论

以太坊2.0在区块链生态系统中被期待已久，区块链生态系统中也有很多讨论。POS和sharding将在可伸缩性、安全性和可访问性方面带来巨大的改进。对于ETH持有者来说，以太坊2.0为他们提供了一个新的机会，可以参与维护他们的网络并获得奖励。对于那些想保证32以太坊成为验证者的人，他们可以使用第三方来押注32以太坊或与他人分享资金，以降低准入门槛。以太坊生态系统将承载更多的产品和解决方案，包括康森赛、Pegasys和coDeFi团队。