全面解读以太坊2.0，它能解决什么问题？

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一、什么是以太坊2.0

1、按市值计算的第二大加密货币以太坊正在计划对其网络进行重大更新。

2、以太坊2.0升级旨在解决网络的可扩展性和安全性。

3、升级的第一阶段将于2020年进行，以太坊将转向权益证明共识机制。

这已经有很长的时间了，但是以太坊2.0终于出现了。此次重大更新旨在通过对基础架构进行大量更改来解决网络的可扩展性和安全性-最值得注意的是，从工作量证明共识机制转换为权益证明模型。

以太坊2.0，也称为Eth2或“ Serenity”，是对以太坊区块链的升级。升级旨在提高以太坊网络的速度，效率和可扩展性，从而使其能够处理更多交易并缓解瓶颈。

以太坊2.0分多个阶段启动，首次升级预计将在2020年底启动。

以太坊2.0与以太坊有何不同？

以太坊1.0使用一种称为工作量证明（PoW）的共识机制，而以太坊2.0将使用股权证明（PoS）机制。

权益证明与工作证明有何不同？

对于以太坊等区块链，需要以分散的方式验证交易。与其他加密货币一样，以太坊目前使用一种称为工作量证明（PoW）的共识机制。

在该系统中，矿工使用计算机硬件处理能力来解决复杂的数学难题并验证新交易。第一个解决难题的矿工将新交易添加到组成区块链的所有交易记录中。然后用加密货币奖励他们。但是，此过程可能会消耗大量能源。

权益证明（PoS）的不同之处在于，交易验证程序代替矿工，而是向加密货币投资以验证交易的权利。选择这些验证器以根据其持有的密码数量和持有的时间长短来建议一个区块。

然后，其他验证者可以证明他们看到了一个障碍。当有足够的证明时，可以将一个区块添加到区块链中。然后，验证者会因成功提出区块建议而获得奖励。此过程称为“锻造”或“铸造”。

PoS的主要优点是，它比PoW具有更高的能源效率，因为它使能源密集型计算机处理与共识算法脱钩。这也意味着您不需要大量的计算能力即可保护区块链。

以太坊2.0如何比以太坊1.0更好地扩展？

升级到以太坊2.0的主要原因之一是可伸缩性。使用以太坊1.0，网络每秒只能支持大约30个事务。这会导致延误和拥堵。以太坊2.0承诺每秒最多100,000个交易。这种增加将通过实施分片链来实现。

你知道吗？

当前的以太坊设置具有由单个链和连续块组成的区块链。这是安全的，但是非常慢并且效率不高。随着分片链的引入，该区块链被拆分，从而使交易可以并行链而不是连续链进行处理。这样可以加快网络速度，并且可以更轻松地扩展。

以太坊2.0如何更安全？

以太坊2.0的设计考虑了安全性。大多数权益证明网络都有少量的验证器，这会使系统更集中并且网络安全性降低。以太坊2.0至少需要16,384个验证器，使其更加分散，因此更加安全。

然而，根据对利奥尔YAFFE，联合创始人 Jelurida 和铅的核心开发人员 的Ardour 和 NXT blockchains，还有就是重在参与率的网络水平的潜在漏洞。

以太坊2.0代码的安全审核由包括区块链安全公司Least Authority在内的组织进行。

以太坊基金会正在建立一个专门的以太坊2.0安全小组，以研究加密货币中可能存在的网络安全问题。以太坊2.0研究人员贾斯汀·德雷克（Justin Drake）在一条推文中表示，这项研究将包括“模糊测试，赏金狩猎，传呼机职责，加密经济建模，应用密码分析，形式验证”。

二、以太坊2.0升级将如何进行？

在Topaz，Medalla，Spadina和Zinken一系列测试网络发布之后，以太坊2.0的全面推出将分三个阶段进行：阶段0，阶段1和阶段2（开发人员希望从零开始计数）。阶段0的目标是在2020年启动，其他阶段则在接下来的几年中。

阶段0实施信标链；它存储和管理验证者的注册表，并为以太坊2.0部署权益证明（PoS）共识机制。原始的以太坊PoW链将与此同时运行，因此数据连续性不会中断。

第一阶段将于2021年进行，将整合权益分片链的证明。该网络预计将以64个分片启动（吞吐量是以太坊1.0的64倍），尽管在启动时它们将不支持帐户或智能合约。

1.5阶段将于2021年进行一次临时更新，届时以太坊主网将正式成为碎片并过渡到股权证明。

计划于2021/22推出的第2阶段将使碎片变得功能齐全并与智能合约兼容。它还涉及添加以太坊帐户并启用转账和提款，实施跨分片转账以及签订合同。它将为基于Ethereum 2.0的可扩展应用程序构建执行环境。

2020年9月，有消息称Spadina测试网在发布时遇到了问题，迫使至少在发布前再进行一次“彩排”。Spadina是一个短期测试网，旨在测试以太坊2.0的创世纪或第一个区块的创建。它与较大的Medalla测试网不同，后者是一个代表网络正常运行版本的通用沙箱。Spadina测试网的问题包括参与度低，“混乱”和“无效存款”。

2020年10月，ConsenSys的ETH 2.0客户端Teku的产品负责人Ben Edgington（该资金由编辑独立的Decrypt资助）指出，Medalla测试网“遭受的参与度非常低。” 他补充说，“人们对测试网有点无聊了”，并且“该继续前进了。”

以太坊2.0何时发布？

据该项目的一位开发商称，以太坊2.0有望在2020年11月推出。

以太坊2.0开发人员，以太坊基础设施建设者Prysmatic Lab的劳尔·乔丹（Raul Jordan）在2020年9月写道，在进行一些安全检查和完善UX之前，“从我们的角度来看，11月的发布仍然不错。”

同时，根据Edgington的说法，以太坊2.0存入合同（最后一个允许在区块链的两次迭代之间发送ETH的“缺失环节”）本质上是“行之有效的”。

Edgington写于2020年10月，估计存款合同将在“未来几天内”准备就绪，信标链的生成将在“ 6-8周后”之后进行，即在2020年11月下旬至2020年12月初之间启动。

三、以太坊2.0的未来

以太坊联合创始人Vitalik Buterin制定了路线图，说明未来五到十年如何才能实现以太坊2.0。

他说，在过去两年中，“从“蓝天”研究（试图了解可能的发展）到具体的研究与开发，试图优化我们知道可以实施的特定原语的过程已经发生了坚实的转变。”

他说，现在的挑战主要是“越来越多地围绕发展，而发展的份额将随着时间的推移而继续增长”。

2020年6月，Buterin指出，在实施分片链之前，以太坊2.0将至少需要依赖ZK汇总等当前的扩展方法。

以太坊2.0如何影响以太坊的价格？

对于某些人来说，以太坊2.0的推出正是加密货币所需要的。

Nifty Orchard的创始人兼伦敦以太坊的组织者杰米·安森（Jamie Anson）告诉Decrypt：“一旦以太坊通过第二层技术或ETH 2.0具有可扩展性，所有问题都将得到回答。” “射击枪会熄灭。”

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。至少从理论上讲，这应该将以太坊的价格推向新的高度。“到ETH 2.0和汇总一起工作时，每秒将有100,000个事务。这将为下一个十亿人口带来完全无缝的体验，” Anson补充说。

专注于内存池复杂性的公司Blocknative的首席执行官Matt Cutler同样乐观，尤其是随着以太坊2.0的推出，汽油费可能会减少。他告诉Decrypt： “随着大机遇领域的发展，我们的客户群认为减少交易费用和增加网络吞吐量是我们的目标。”

此外，关注主要里程碑的生态系统将加强以太坊开发者的势头。“尽管短期波动，这将对ETH价格产生长期看涨影响，这是加密资产估值的重要组成部分，”卡特勒补充说。

四、以太坊2.0将更安全

Vitalik Buterin宣称，在未来几年内，以太坊将转向股权证明时，以比比特币更安全的共识机制运行。他的主题演讲中说，新的共识机制将使对网络的攻击运行成本更高，从而使其更加安全。

以太坊（Ethereum）是最雄心勃勃的区块链平台之一，在接下来的几年中正在经历巨大的变革，这应该使其能够扩展并能够支持更多用户。为此，它已从工作量证明（矿工使用计算资源来创建新区块）转变为权益证明（人们在保持网络运行的同时投入大量资金作为抵押）。

该路线图将花费数年，这是在瞬息万变，快速变化的加密空间中的一生。但是，Buterin认为，这是值得的-不仅是为了可伸缩性，而且还是为了安全性。

在与400位拥挤的人**谈时，Buterin用了演讲的前五分钟谈论比特币，并向其假名发明家中本聪致敬。中本聪创造了一种“加密经济学”，以激励全世界联网的人们保持区块链运行。中本聪天才的一部分想法是，如果有人要使系统崩溃，则必须为此付出高昂的代价。假设有理智的行为者想保留自己的钱，该计划很有意义。

但是有一个问题，巴特林说。

“如果攻击者拥有巨大的额外协议诱因，或者只想观看整个世界的燃烧，那该怎么办？可能是政府。或想找点乐子的黑客。这里的批评是，我们假设我们有经济动机来激励这些参与者。如果有些人无论如何都想破东西怎么办？” 布特林说。

那么，股权证明如何使攻击的代价更高？

该网络不是由矿工创建新的区块，而是由称为“验证者”的人来运营。这些验证者会使用智能合约自动锁定一堆资金，这一过程称为放样。他们锁定的以太币（以太坊的本机加密货币）越多，他们可以创建的区块越多，他们可以获得的奖励就越多。但是，他们损失的也更多。

这就是区块链需要抵制想要创建具有不正确交易的区块的邪恶行为者的地方。Buterin将假想的坏人称为“邪恶的笑脸人”。

PoS引入了一个可以验证验证者的系统。验证者在链中创建新块之后的一段时间内，任何人都可以“挑战”它。如果挑战者可以证明某个区块是非法的，那么Evil Smiley Face Guy将会失去他所抵押的资金-并将其中一部分发送给挑战者。

“挑战者可以提交指向[相关区块]的交易。该计算在区块链上运行。区块链就像，“等待实际答案是256，这个家伙提交了250，所以这个家伙错了。” 最初的家伙的存款被销毁，一部分交给了挑战者。”

这就是区块链攻击变得更加昂贵的方式。如果有人真的想让网络瘫痪，他们将不得不制造很多恶意块。为此，他们将不得不结出大量的以太币作为抵押品，如果受到挑战，它们将损失掉。Buterin声称，这使大规模攻击的运行成本高得多，Buterin认为这将是对工作量证明的一种改进。

一个更强大的加密经济模型将使以太坊的许多方面受益，从使第二层解决方案（建立在以太坊之上的可扩展性更高的层）更加安全，到使轻客户端（例如在移动设备上运行的以太坊版本）更加安全。

Buterin说：“ Satoshi创造了一个非常有趣且伟大的事物，现在我们可以在其之上构建伟大的事物。”

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编译者/作者：萧乡书生

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