以太坊2.0的下限是“以太坊杀手”，上限是“比特币杀手”

以太坊2.0或ETH2是一个经常使用的术语，它被认为对第二大区块链以太坊的未来至关重要，但它的确切含义并不容易用清楚的语言表达出来。尽管如此，我们还是要试一试。

几乎没有一个区块链能像以太坊一样发生如此多的事情。作为绝大多数代币和智能合约的发源地，区块链对开发者和公司的吸引力最大。然而，以太坊还没有正式拥有其真正的、预期的外形，这需要通过采取“Serenity”步骤来实现。

事实上，向Serenity的过渡比最初预期的要复杂得多，这种转变现在将在一个漫长的过程中进行。术语“Ethereum 2.0”描述了实现它的目标和途径。

1.为什么需要ETH 2.0 ?

Chromatic Capital解释说，以太坊现在很慢，该区块链每秒只能处理15个事务，“任何复杂的应用程序，如果扩展，将会非常昂贵。另一方面，Visa每秒处理数千笔交易。以太坊发展缓慢，因为它是去中心化的，而且必须保持去中心化。”

有一种选择是，依赖于超级节点，“有足够强大的服务器来处理每一个事务”。这是一个简单的解决方案，区块链可以保持原样，只需要更多地并行化客户机的进程。

然而，以太坊的开发者们拒绝了这个选择，主要是担心它会损害去中心化程度和审查阻力。我们都知道区块链的三难困境:去中心化、可伸缩性和安全性。它成为所有“第二代区块链”项目的基础，例如IOTA，它声称能够解决这个问题。这些方法中的大多数，包括ETH2，用另一种共识机制代替了PoW。

因此，Ethereum的老设计或多或少被认为是失败的。

按照Chromatic Capital的说法，ETH2是“一个完全不同的项目，采用从0到1的范式。”ETH2不仅仅是一个升级——它改造了区块链，它的设计目的是使Ethereum更安全，可扩展到数千个事务，提高可编程性——所有这些都不影响去中心化。

2.ETH2是如何解决这个问题的?

ETH2将通过三个主要的成就来解决经典的区块链三难问题:分片、栈的证明和一个新的虚拟机。

分片是一种跨多个服务器分割数据库的方法，换句话说，就是对它们进行分区。就像一台计算机在一个磁盘上有多个分区，但仍然在同一个磁盘上一样，区块链应该被分割成几个部分，而不会失去其一致性，分片的安全性应该与整个系统的安全性一样高。

从PoW转为PoS证明意味着没有更矿工通过使用能源来验证区块，它们被Stakers（证明它们具有一定数量的ETH的节点）替换。这不仅是更节能的，而且还能确保更快地完成事务和更大程度地去中心化验证器。Ethereum的开发人员多年来一直致力于一个协商一致的流程，该流程将快速而明确地完成交易，并确保参与者遵守规则。有了PoS证明，Ethereum事务应该在几秒钟内完成，而且可以抵抗51%攻击。

最后，新的虚拟机允许开发人员创建自己的执行环境。这允许在分片上引入其他区块链的规则，例如BTC或Zcash，因此Ethereum应该成为不同区块链的通用结构。

这三个目标中的每一个本身都是相当强大的。到目前为止，还没有区块链的功能分片，而许多聪明的人正在争论堆栈的证明是否真的有效。Ethereum开发人员着手解决区块链开发的几个挑战，从而创建一个架构，该架构将区块链开发的核心约束和权衡抛在身后。

阶段0:信标链

ETH2的中心是信标链。要创建的这个新区块链最初可以协调多达64个分片链。有人将其描述为整个ETH2网络的“一种指挥和控制中心”。

信标链管理“Caspar PoS证明”协议。它记录验证器及其关系，随机选择块验证器并为其分配随机分片链。Beacon链应用共识规则，对不诚实的验证器执行制裁，并充当分片之间的链接。

ETH2的验证者通过PoS证明，即用他们的ETH，在所谓的“证书”上投票。一旦分片链的一个块收集到足够的证书，它就会在信标链上接收到所谓的交联。从这一刻起，块具有“最后确定性”，这意味着它不再可能撤消。现在，它提供了与Baecon-Chain上的区块(即主链)相同的安全性。

作为对他们工作的奖励，验证器接收ETH2，这是信标链上的本地货币。从长远来看，它将取代ETH，并且没有一个固定的限制来保证区块链的长期安全性。

Baecon-Chain将于2020年第二或第三季度开始运行。这将启动向ETH0过渡的第0阶段，可以运行一个信标客户端，并将其ETH（现称为ETH1）支付到信标链上，在此将它们切换到ETH2。这样一来，ETH1被有效地销毁了。

因此，如果第0阶段成功，将会有两个以太坊区块链:eth1和eth2。对于用户来说，此时eth2没有任何意义，因为还没有分片链可以连接到它。它或多或少是一具没有躯体的骨架，或一具没有房屋的基本支架。

阶段1:分片链

大概从2021年开始，第一批分片链将投入使用。这些分片最初将以原始形式存储数据。它们不能根据某些共识规则处理数据，甚至不能显示用户或地址的帐户余额。它们仅被用作测试分片架构的实验室，但也可能被用作数据存储，以帮助dapp更好地扩展。

第1阶段的重点是信标链的工作:它现在开始通过交叉链接引用分片的状态，从而完成它们。现在我们可以把它想象成一个区块链，在它周围旋转的时候，其他的链是连续连接的。

关于这个阶段，可能没有更多要说的了。将会有成百上千的细节、讨论、大大小小的更新，把Ethereum带到这里。建立和运行一个新的PoS验证系统，并设置一个区块链作为各种数据链的控制中心，这是一个巨大的挑战。

在这个阶段，eth1和eth2区块链将继续并行工作。从第二阶段开始，事情变得非常令人兴奋。

阶段2:实现愿景

根据路线图，接下来的阶段将“实现ETH2的真正愿景”：分片将能够处理事务。从这个阶段开始，ETH2网络也应该可以用于实际的应用程序。在项目的后续过程中，智能合约也将在分片上激活。然后，上面提到的新执行环境将生效，它允许激活分片上自己的规则，例如模拟其他区块链，如比特币、Zcash或ETH1。

Chromatic Capital用简洁的语言解释了这一点:“就像ETH1抽象比特币来实现区块链上的智能合约一样，ETH2将抽象ETH1来重新定义区块链计算的基本性质。”

“第二阶段“结合所有链的功能。分片链，以前是纯粹的数据存储，现在正在成为结构化的链，将智能合约的状态与一致过程联系起来。开发者可以在一个分片上形成他们的DApp, Ethereum成为一个由Baecon链控制的多链系统。

第二阶段预计在2021年末或2022年初。根据路线图，它的许多部分，例如执行环境的概念化，“仍然在深入研究和开发中”。

阶段3 - 6

按计划，ETH2将分6个阶段推出。然而，根据路线图，从第三阶段开始，“任何类型的预测都是推测，因为很可能会发生变化。”

不过，Ethereum的Github-Wiki依旧描述了四个阶段:

阶段3:轻客户端状态协议

客户端变得简约。这可能是为了减少各个节点必须携带的以太坊状态的大小，但并没有完全消除它。

阶段4:交叉共享事务

我认为这意味着事务跨分片工作。

阶段5:与主链安全性紧密耦合

阶段6:超二次或指数分片

分片中会有分片，单个分片链将成为未来分片的指向标链。

然而，关于这些阶段的更具体的信息是稀缺的，如果有的话，也是高度抽象的，ETH2的具体形式至今还没有被明确定义。因此，Serenity可能还需要一段时间——比如4-5年，甚至更久——才能完工。

声明：本文为译文，内容不代表译者观点。

阅读原文请戳 What Exactly Does Ethereum 2.0 Mean?

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编译者/作者：婷婷玉立

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