总体来说,以太坊2.0前三阶段做出的变化可以简单归纳为三点:共识机制、分片结构和虚拟机,而这些改变的核心都是在尝试解决以太坊现在存在的效率太低、矿池中心化严重、交易成本过高的问题。
作为区块链行业的“二把手”,以太坊的升级毫无疑问将深刻影响整个区块链行业的发展节奏。
尤其在技术方面,以太坊2.0较1.0进行了大量的升级和改造,在去中心化、可扩展性和效率方面进行了优化。
又对行业会产生哪些影响?
链得得App对以太坊社区开发者Zheka和OKEx**分析师William进行了专访。
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其后进行的阶段目标还可能包括轻客户端状态协议、主链安全性耦合以及超二次或指数性分片等。
共识机制、分片结构和虚拟机,而这些改变的核心都是在尝试解决以太坊现在存在的效率太低、矿池中心化严重、交易成本过高的问题。
以太坊2.0的核心思路:分片
实现去中心化的成本之所以如此之高,是因为与如今大多数区块链一样,以太坊上的每个节点都必须各自执行记载到区块中的每一个计算,以确保所有参与者都遵守规则。
就当前架构下的以太坊网络而言,如
果要其在很短时间内处理过多数据,笔记本电脑和个人服务器等消费级硬件就无法与网络保持同步,只有大数据中心才能在这个网络中充当节点之用。
这就会极大地降低以太坊的去中心化程度,因为数据中心节点很容易就能形成垄断,进而控制整个网络。
每一条分片链都有各自专属的出块者和验证者,而且这些分片链彼此之间联系紧密,可以互相通信,因此形成了一个大分片链网络。
在区块链网络中,分片是将网络中的每个区块变为一个子区块链(100个),子区块链中可以容纳交易数据,并最终组成一个在主链上区块。
它具有自己的账户空间,交易需要指定它们自己应该被发布到哪个分片中,并且分片间的通信是受限的。
”
而以太坊2.0 中,每条分片链都具备相同的安全性,要想破坏某条分片链,必须破坏整个系统。
而这一点正是通过信标链实现的。
信标链在每个时间段为每个分片随机选择的分片验证者,只负责对每个区块的内容达成共识。
至于分片的区块中有什么样的信息是无关紧要的,只要所有的委员会成员能在分片上定期地达成
共识并更新信标链就可以。
更高效的虚拟机
(ETHereum flaored WebAssemb)的虚拟机,各种开发工具都会逐渐完善。换句话
来说,第三阶段之后的以太坊2.0才真正具有使用价值。
它是一个允许智能合约彼此交互的虚拟环境,允许智能合约具有更强大的功能,而不必变得过于复杂。
简单来说,更换虚拟机的主要原因是提高性能,降低智能合约的开发难度,从而使以太坊生态更加丰富。
在部署智能合约时,先将智能合约代码编译为机器可读代码,然后,EVM 通过后进先出堆栈安排来处理此字节码代码。
而以太坊 Web Assemb (Ewa)是基于现代标准 WebAssemb 虚拟机构建的确定性智能合约执行引擎。
在去年的Crosslink 2019 **会议议程上,Hung-Ying-Ying已经明确指出了两者之间的区别(Hung-Ying-Ying 所在的Second State即负责开发以太坊从Solidity 到 Ewa 的编译器Soll):
1)256 位元且STARKING式(staked-based)的虚拟机
2)很多高阶的指令,例如:SSTORE, SLOAD, SHA3, EC, Call/Create contract
3)与实体系统架构(通常是32/64位)有差异,而256位则需要靠模拟来完成
4)较少程序语言(Vyper, Solidity, …)
EWA的特点
1)STARKING式(staked-based)的虚拟机:有独立的区域空间(暂存器或是内存),存取STARKING前3个物件(EVM存取16个)
2)支持32/64位的操作
3)没有高阶的指令
4)RISC指令集也可以对应到CPU ISA
5)较大的社群:主流的浏览器都支持,也有较多的程序语言(C++, Rust, GO, …)
件指令的过程难度过大;
此外,EWA 项目的设计目标之一是还支持跨多种语言和工具进行智能合约开发,即把 LLVM,C,C++,Rust,JaaScript 纳入开发周期。
因此对于开发人员而言选择EWA是一大利好。
基于PoS的共识机制
这一类共识算法。在中文社区,人们在谈到POS机制时往往都把点点币(PeERCoin,第一个使用PoS机制的公有链项目)的PoS机制当成PoS的定义,甚至大部分中文书籍都如此。实际上PoS类机制有很多种,点点币的PoS只是其中之一, Casper算法也属于PoS类算法中的一种。
一类是以点点币,Blockcoin为代表的基于链的PoS算法,这类算法模仿了PoW的机制,通过随机数来决定出块者来模拟挖矿;
另一类是以Coos为代表的基于拜占庭错算(BFT)的PoS。
PoS算法无法解决无利害关系攻击的问题。
矿工通过维护网络安全性来获得增发的比特币和交易费。
那么实际上,验证者提供的安全性取决于网络本身的价值。
如果有验证者作恶,其锁定的以太坊就会被罚没 。
罚没机制会激励验证者遵守协议规则。
如果作恶者所掌握的挖矿硬件足以攻击比特币等 PoW 区块链,比特币便无力阻止后续攻击,因为网络会不断发生重组/分叉,然后又会被同一帮挖矿硬件攻击,如此无休止地循环下去。
的押金。
这就好比摧毁了攻击者的比特币矿场。
但就开发周期来说,三步走的策略虽然稳妥,但难免会在长时间的技术演变中发生各种各样的改变,路线图和计划非常有可能会发生变更。
就目前的进度而言,以太坊2.0似乎很难在2023年之前完成。
(本文****链得得App;
作者/大文)
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文章标题:以太坊2.0,别让我们等太久
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更新时间:2022年10月08日
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