观察|V神告诉你以太坊进入2.0后会发生什么？

V神**解读以太坊的未来

7月24日，巴比特举办的2021年世界区块链大会在杭州开幕。以太坊联合创始人Vitalik buterin发表了一篇题为《以太坊进入2.0后会发生什么？》的文章。内容如下:

今天，我可以与大家分享以太坊最近的一些研究和技术发展。

今天我想谈谈合并后会发生什么

我们已经讨论了很多关于未来六个月左右会发生什么的问题。柏林硬式分岔已于4月完工。不久之后，我们升级了POS链上的Altair。其次是现有POW链上的伦敦分岔点。

在某个时候，也许半年后，也许更长的时间，我们将能够见证两个公链的合并。也就是说，pow链已经完成了它的任务，pow链上的所有东西都转移到了POS链上。

但我们今天谈论的是以后发生的事情。那么合并后会发生什么呢？在那之后，以太坊协议将升级什么？

合并初期：清理分叉

合并后的第一件事将是——我称之为合并后的清理叉。简而言之，合并是尽快完成的，因此合并非常简单。有许多事情是无法通过实现合并的硬分叉来完成的。例如，它不支持撤销，这是一个很好的例子。在这个阶段，如果你把钱存入POS系统，你就拿不出来了。合并后，你还是拿不出来。提取你的储蓄和奖励，直到合并后的第一次艰难分岔才会实现。

此外，一些不同的技术改进正在删除一种称为ETH1数据投票的机制。这是POS用于与POS链交互、更改序列化执行层、删除RLP事务格式和添加SSZ事务格式的机制。双方同意，在合并之前，客户端应停止尝试下载pow链。也就是说，简化客户机，删除大量不再需要的代码，并添加一些操作码以获得有关POS改进的更多信息。

合并时，有许多小的改进。但是，为了保证合并更快地完成，我们不得不推迟到合并完成之后。

之后，切片是下一个主要的改进。这是一个数据片（图1）。我们已经添加了64个分区，每个分区将有512KB的块，每个分区将每12秒生成一个块。这些事务不包含内部执行块。这些碎片的目的是提供更多的数据空间，以允许rollup使用这些空间，从而具有更高的可伸缩性。

在这个阶段，Rollups可以扩展到大约每秒4000到5000个事务。假设整个以太坊生态系统都可以使用Rollups，但如果使用数据碎片，我们可能会有20到50倍的空间。Rollups可能达到每秒100000个事务，将来甚至更多。分片将首先添加一些基本的安全性，然后添加更多的安全性，然后分片将迎来越来越多的改进。

为了验证数据的可用性，我们提出并开发了这种技术来提高碎片的安全性。主要目的是让节点验证碎片中的数据是否已实际发布，而无需节点下载所有数据。如果你搜索“数据可用性验证”这个词，你可以在互联网上找到很多关于这个的信息。在我看来，这是一项非常有吸引力的技术。提高分片网络的安全性，保证分片网络上原有规则的可扩展性和数据量的提高不会导致分块接受的风险，是非常重要的。没有人可以访问数据，因为它会破坏相关性和应用程序。因此，这通常增强了碎片的安全性，并且还有其他安全性改进。

这些只是一些不同的加密技术（图2），它们有一些精致的名称。如单个秘密领导人选举、可验证延迟函数和托管证明。我没有时间详细解释这些概念。让我们简单地解释一下。

一次秘密的领导人选举使得很难知道谁将在未来提交该区块。这使得攻击网络更加困难。因为如果你想阻止某些块的释放，但是你不知道你想攻击哪些节点。

可验证的延迟函数在以太坊中产生随机性。

更安全的托管证书强制节点真正地保存和验证块数据，因此托管证书可以改进去中心化。它还降低了用户使用中心化式服务运行节点的风险，因此也很重要。

对于执行层的一些改进，执行层是处理事务、以太坊虚拟机、智能合约和帐户的系统的一部分。

通过扩展地址，我们将地址长度从20字节增加到32字节。verkle树的目的是尽可能地混合无状态客户机。无状态客户端是指无需在本地存储区块链状态即可验证区块链的客户端，因此无需在本地存储所有账户和合同。相反，无状态客户端可以接收并验证包含部分状态信息的块。因此，只有在特定块中访问的帐户和合同，以及该块中包含的帐户实际有效且在特定时间处于正确状态的证明。这也是一项非常吸引人的技术，它可以在不需要节点占用任何硬盘空间的情况下完成块验证。

状态故障是以太坊日益严重的状态问题的另一个解决方案。这意味着客户端不再需要存储帐户、存储空间和其他最近未访问过的对象。相反，那些试图获取这些物品的人只需要证人，因此他们需要提供证据来恢复这些数据。

帐户抽象是一种提高智能合同钱包和其他应用程序易用性的技术。它可以使智能合约钱包的使用简单到使用现有的普通帐户。具体用例包括多签名钱包、社交恢复钱包和许多其他用例。

有不同的方法可以做到这一点，我们正在探索所有可能的方法来真正做到这一点，包括以特定的形式完成对以太坊虚拟机的改进，这是指改进以太坊虚拟机，以便它可以添加或实现更**别的密码学形式。因此，可以更有效地消除预编译的需要，最终达到简化协议的目的。

许多的事实上，并没有太多的改进，但是对以太坊虚拟机的一些改进是非常重要的，这将在不久的将来实现。

合并中后期：算法更新+抗量子计算

我们也可以讨论一下长期会发生什么。也许两到五年后，或者几年后，有几点值得一提。

一是继续完善以太坊共识算法。我们需要CBC Casper。我们也在考虑其他事情，但基本上我们只是继续改进以太坊共识协议的简单性、效率和安全性。

ZK snarks或零知识证明是一项非常重要和强大的技术。ZK-snarks的原理是逐段证明，它可以证明块中的所有内容都已正确计算。所有事务都有效，整个块都有效。这一证据也可以很快得到验证。即使一个块非常大和复杂，也需要大量计算来证明该块是正确的，并且生成此证明需要很长时间，但一旦生成证明，此证明就可以快速验证。

Snarks有许多用例。我们可以snark信标链和snark POS链，使其更易于验证和参与；我们可以使用Snark以太坊虚拟机或其他扩展以太坊虚拟机的虚拟机，以便更轻松地为碎片添加完整的智能合约功能。如果我们想这样做，我们可以为许多事情添加零知识证明。如果我们添加零知识证明，将使运行以太坊节点更容易。任何人都可以验证以太坊块是否正确，这将增加攻击网络的难度。

至于反量子安全，这也是一件非常重要的事情。量子计算机即将问世。它们会在某个时候出现，不是很快，但肯定会在将来某个时候出现。在量子计算机面前确保安全无疑是非常重要的。对于量子安全来说，好消息是解决方案是存在的。可以对协议进行一些更改，使其在量子计算机面前更安全。

我们可以使用一些反量子密码术。**的反量子密码实际上是散列。即使在今天，诸如SHA256和SHA3之类的散列函数也可以抵抗量子计算。我们所能做的是用基于散列的加密技术取代现有的加密技术，并使用星来取代SNARK；我们可以用聚合签名代替BLS签名，聚合签名采用Starks的类似技术；我们可以使用使用Starks技术的Merkel树来替换前面讨论的verkle树，这样无状态客户端的证明就变得更小了。我们基本上可以用斯塔克来代替一切。也许我们可以用网格代码替换一些东西。ETHuny基金会有一个密码组，他们越来越关注基于格密码的技术。

但这些事情只能在未来5到15年内发生，因此短期内没有必要担心。但当这成为一个问题时，我们已经知道需要做出哪些改变。这些都是长期的改进。到那时，这些改进已基本完成。

以太坊的未来：layer 1稳定+layer 2创新

我认为以太坊的基本技术愿景是努力在短期内快速改进，并在长期内保持稳定。因为从长远来看，我认为区块链确实需要安定下来，变得更加稳定。它确实需要对用户做出更多的保证，确保事情不会改变，让用户感到安全，并在此基础上进行开发。但在短期内，这些技术已经得到了发展。

比特币出现后，即使在以太坊的初始版本之后，这项技术也非常强大。它确实可以提高以太坊的安全性、可扩展性、隐私性和其他属性。添加这些属性非常重要。只有这样，区块链才能更加安全，我们才不会有非常高的交易成本；只有这样，区块链才能更容易地使用。

随着时间的推移，人们期望，一旦区块链本身具有足够的功能，一切都可以在第2层完成。第1层仍有改进的空间，但第2层可以做更多。第1层可以专注于去中心化。**，Layer2将是创新最多的地方，但我们还没有达到这一步。我认为我们将在两年内更接近这个目标。

但现在，合并之后，所有的改进都是为了提高以太坊协议的可扩展性，让以太坊协议更简单、更安全。

这些都是非常重要的，但它们是同时执行的。一些团队正在开发POS，其他团队负责合并，一些团队正在进行细分，一些团队正在进行账户抽象，一些团队正在开发verkle tree，许多项目正在扩展第2层的容量，并继续提高以太坊的可扩展性。Optimi就是其中之一，最近推出了对Uniswap的支持。产能扩张正在进行中，而且进展越来越快。

我认为在未来2到3年内，我们将看到使用以太坊将变得更加便宜，我们将看到更多不同种类的应用程序使用以太坊，以太坊生态系统将变得更加有趣。非常感谢。