五分钟认识以太坊2.0：速度、效率和可扩展性

摘要：以太坊网络升级计划长期以来一直致力于解决网络的可扩展性和安全性问题。在第一阶段，区块链“世界计算机”将转向利益证明共识机制（POS）。

这是一个漫长的过程，但以太坊2.0的第一阶段最终启动并运行。

多阶段升级旨在通过对网络基础设施的几项更改来解决以太坊网络的可扩展性和安全性问题——最显著的是，从工作证明（POW）到权益证明（POS）的共识机制。

什么是以太坊2.0？

以太坊2.0，也称为ETH2或“宁静”，是以太坊的升级版。此次升级旨在提高以太坊网络的速度、效率和可扩展性，使其能够处理更多 交易 。

以太坊2.0分几个阶段推出。第一次升级名为Beacon chain，于2020年12月1日启动。信标链将原始链的概念引入以太坊，这是网络转向POS共识机制的一个关键特征。顾名思义，它是一个独立于以太坊主网络的区块链。

第二阶段称为合并，预计将在2022年第一季度或第二季度将信标链与以太坊主网络合并。

**一个阶段是碎片链，它将在扩展以太坊网络方面发挥关键作用。碎片链将这些操作分配给64个新链，而不是在单个区块链上解决所有操作。

这也意味着从硬件的角度来看，运行以太坊节点要容易得多，因为要存储在机器上的数据要少得多。

该片段链预计要到2022年才会出现，但具体时间尚不清楚。

以太坊2.0和以太坊有什么区别？

以太坊1.0使用一种共识机制，称为工作证明（POW），而以太坊2.0将使用承诺证明（POS）机制。

兴趣证明和工作证明有什么区别？

对于以太坊这样的区块链，交易需要以去中心化的方式进行验证。以太坊与比特币等其他加密货币一样，目前使用的是一致性工作证明机制（POW）。

在这个系统中，矿工们利用机器的处理能力来解决复杂的数学问题和验证新的交易。第一个解决难题的矿工在构成区块链的所有交易记录中添加了一个新交易。然后，他们将获得网络本机加密货币的奖励。然而，这一过程可能需要巨大的能源消耗。

兴趣证明（POS）的区别在于，用户可以使用网络的本地加密货币作为保证，成为验证者而不是矿工。验证者与矿工相似。他们验证交易并确保网络不会处理欺诈交易。

这些验证者被选中，根据他们承诺的加密货币数量和时间提出一个区块。

然后，其他验证者可以证明他们看到了块。当有足够的证据时，可以将块添加到区块链中。然后，验证者将因成功的区块提议而获得奖励。这个过程叫做挖矿。

POS的主要优点是它比POW更节能，因为它将高能耗的计算机处理与一致性算法解耦。这也意味着您不需要大量的算力来确保区块链的安全。

以太坊2.0如何比以太坊1.0更具可扩展性？

升级到以太坊2.0的主要原因之一是可扩展性。

在以太坊1.0中，网络每秒只能支持大约30个交易；这会导致延误和拥挤。以太坊2.0承诺每秒处理多达100000次 交易 。这一增长将通过实施碎片化链来实现。

以太坊2.0如何更安全？

以太坊2.0的设计考虑到了安全性。大多数POS网络都有少量的验证器，这使得系统更加集中，降低了网络安全性。以太坊2.0至少需要16384个验证器，以使其更加去中心化，从而更加安全。

然而，jelurida联合创始人、ardor和NXT区块链的首席核心开发者Lior Yaffe认为，存在一个潜在的漏洞，主要集中在网络的参与率上。

包括区块链安全公司least authority和quantstamp在内的组织正在对以太坊2.0代码进行安全审计。

ETHuny基金会也为EUTHUM 2建立了一个特殊的安全团队，以研究可能出现的网络安全问题。

以太坊2.0的研究员贾斯汀·德雷克（Justin Drake）表示，这项研究将包括“模糊化、赏金搜索、寻呼机任务、密码经济建模、应用密码分析和形式验证”。

以太坊2.0是如何升级的？

在启动一系列测试网络后，将分三个阶段全面推广topaz、medalla、Spadina和zinken、以太坊2.0。阶段0、1和2（开发人员喜欢从头开始计算）。第0阶段将于2020年12月1日启动，其他阶段将在未来几年内启动。

第0阶段是信标链的实施；它存储和管理验证器的注册表，并为以太坊2.0部署POS共识机制。原始以太坊POW链将同时运行，因此数据连续性不会中断。

第一阶段将于2022年第一/第二季度实施。我们将看到以太坊主网络和信标链的合并，并正式结束网络上的pow。在信标链上为以太坊充值的用户将被指定为验证者。

第2阶段将为网络引入碎片链。预计它将推出64个碎片（吞吐量是以太坊1.0的64倍），尽管它们在推出时不支持帐户或智能合约。

之前的路线图迭代将合并事件放在片段链的推出之后，但由于每个升级的互操作性，后来决定翻转这些推出事件。

ETHuny基金会的文件写道：“最初，该计划是在合并之前对碎片链进行工作，以解决可伸缩性。”“然而，随着第2层扩展解决方案的蓬勃发展，重点已转移到通过合并以权益证明取代工作证明。”

以太坊2.0是什么时候发布的？

以太坊2.0的信标链是以太坊2.0发布的第一阶段，于2020年12月1日12:00 UTC正式启动。

ETHuny基金会的核心研究员Danny Ryan在ETHunm 2的直播中指出：“这件事的健康关键是我们看到超过三分之二的参与。”

随着beacon chain的发布得到确认，在撰写本文时，网络上有21000多个活动验证器，每个时代的成功率都在80%以上。

在主网络与股权认证系统“连接”之前，信标链最初将与当前以太坊主网络分开存在。

第一个符合条件的块是插槽1，其验证器用一条神秘消息对其进行签名。f先生来了。

以太坊社区的许多成员庆祝了这次成功的启动，包括以太坊的联合创始人V神和约瑟夫·鲁宾。

发射前还进行了一个月的紧张准备，其中必须达到一些标准。

在存款合同于2020年11月4日发布后，到11月24日，该网络需要16384个验证器，每个验证器承诺32个以太坊，共计524288个以太坊。

最初，STARKING速度比预期慢。11月初进行的一项推特调查显示，半数受访者不打算在截止日期前做出承诺；只有21.3%的人表示他们已经或计划为32以太坊提供担保。

给出的理由是成本-32埃斯当时超过19000美元。社区团结起来了。Vitalik buterin承诺提供3200台以太坊，价值超过190万美元。Darma capital分配了5000万美元的自有资产，以便机构和个人能够在保持流动性的同时向以太坊2.0捐款。

由于即将推迟发布，大量验证者承诺在11小时的后期进行STARKING。

就在截止日期前24小时，只有50%的目标实现了；幸运的是，到11月24日，以太坊2.0已经有足够多的验证者承诺支持信标链。

今天，根据以太坊分析平台ETH2 launchpad的数据，有超过230841个验证器。

以太坊2.0的未来

以太坊联合创始人V神（Vitalik buterin）已经为以太坊2.0制定了未来五到十年的路线图。

他说，在过去两年中，“从‘蓝天’研究，试图了解什么是可能的，到具体的研究和开发，试图优化我们知道可以实现的具体原语，并实现它们，已经发生了坚实的转变。”

维塔利克说，现在的大多数挑战“越来越多地围绕着发展，发展份额只会随着时间的推移而继续增加”。

2020年6月，vitalik指出，以太坊2.0在实现碎片链之前，至少需要依赖ZK rollup等当前扩展方法两年。

2021年8月，以太坊的伦敦硬分支和以太坊改进计划1559（EIP-1559）的部署改变了网络上交易成本的运行模式。Eip-1559发现，在网络上进行交易的用户需要支付一笔基本费用，而不是向以太坊矿工支付，从而减少了以太坊矿工的供应，并给以太坊网络带来了通缩压力。

伦敦硬分叉已成为以太坊2.0下一阶段的试运行。Vitalik buterin表示对以太坊网络的下一步充满信心。维塔利克告诉彭博社，伦敦硬分叉的成功推出证明了以太坊生态系统“可以做出重大改变”，“这无疑让我对合并更有信心”。

以太坊2.0将如何影响以太坊的价格？

对一些人来说，以太坊2.0的推出正是加密货币所需要的。

“一旦以太坊通过Layer2技术或ETH 2.0实现了可扩展性，所有问题都会得到解答，”俏皮果园创始人、伦敦以太坊组织者Jamie Anson告诉Decrypt。“发令*会响”。

换句话说，更多的可伸缩性意味着更多的使用，这反过来意味着更多的需求。这——至少在理论上——应该将以太坊的价格推到一个新的水平。

“当ETH 2.0与Rollups一起工作时，每秒将有100000个 交易 。这将意味着下一个十亿人将有一个完全无缝的体验，”Anson补充道。

专注于MemPool复杂性的blocknative首席执行官马特·卡特勒（Matt Cutler）也持乐观态度。特别是随着以太坊2.0的推出，预计天然气成本将下降。

他告诉Decrypt：“我们的客户群相信，降低交易成本和提高网络吞吐量是向前迈进的大好机会。”

此外，专注于重大里程碑的生态系统将增强以太坊开发者的动力，Cutler补充道：“这将对ETH价格产生长期看涨影响——尽管存在短期波动，但这也是加密资产估值的一部分。”