以太坊2.0七月即将发布区块链现象级事件不得不了解的分片技术

近日，最强公链的以太坊2.0消息频频，今年的又一大热点事件即将到来，接下来几期，我们就来聚焦EHT2.0和公链主题。

1、没有好的公链，就没有区块链

区块链1.0是可编程货币的实现，比特币为代表；区块链2.0是可编程金融的实现，以太坊为代表；区块链3.0的愿景是可编程商业应用的实现，目前来看，在商业落地上进展缓慢。究其根本还是2.0的基建太过薄弱，以太坊目前基于POW机制（2.0将要改成POS机制），虽然安全和去中心化做到了，但是牺牲了TPS，交易量一大，就极易造成网络堵塞，让交易者必须支付更多的费用才能完成。如果2.0不能解决扩容的问题，那么商业落地几乎没办法完成。

区块链3.0可以看做一个商场，而2.0就是基建——通往商场的公路，如果路没有修好，商场就算开起来，也不会有人流量。

最近，新基建反复被提到，公链就是整个区块链的底层道路、桥梁等基础设施。

没有好的公链，就不会有区块链的未来。

这在互联网的世界里已经被验证过规律。

最初互联网，首先要搭建基础设施，IMB，微软提供了PC硬件，美国在线提供了互联网宽带基础，雅虎提供门户，谷歌提供搜索，支付宝提供了支付，就是这样一代代的基础工程奠基，才有了后来互联网3.0的大爆发，一切实体世界的平移，商业应用的创意得以实现。

2、为什么我们还没有好的公链

在公链里，存在一个“不可能三角”问题，就是安全、去中心化和交易处理性能方面存在冲突，POW机制就是典型，在安全和去中心化上面做的很好，51攻击基本上不可能，除非未来量子计算机的出现，让算力直接升了一个维度，就目前的计算机来讲，是不可能对POW机制下运转的公链进行51攻击的，没有那么大的算力，POW的安全性和去中心化是由全链无数节点构成，但这也必然让三角的另一角显得薄弱——处理交易性能很低，比特币一秒钟只能处理7笔交易，而以太坊1.0也就15-30笔左右，牺牲了去中心化和安全性的EOS才勉强把每秒处理交易的次数拉升到上千笔。

如何打破“不可能三角”，目前是抑制公链发展的最大阻碍，也是可编程商业落地的拦路虎，EOS以牺牲去中心化和安全性换来的交易处理性能的提升，自诞生以来就备受质疑，因为EOS只有21个节点，节点数的减少，让黑客攻击起来比较容易，这好像和区块链技术的初衷相背离。

但是“不可能三角”也并不是一个不能打破的定律，今年26岁的V神，能否带领团队打破“不可能三角”呢？

3、以太坊2.0是准备如何解决不可能三角的？

以太坊解决的核心，在于由之前的工作量证明POW机制改为权益证明POS机制。

POW机制虽然优点十分明确，安全性和去中心化无懈可击，但是随着链的不断增长，所需要的算力也一直递增，TPS处理交易的效率就势必受到拖累，在商业应用上无法构建场景，就好像在十年前，那时候也有网购，为什么网购成不了气候，因为交易太慢，体验不好，因此商业不能落地，TPS就是影响落地的最大拦路虎。

而这个POS机制又是怎样的呢？POS也称之为股权证明机制，staking就是基于类POS机制衍生出来的。POS机制中，不需要消耗电力来进行运算，而是通过抵押token来获得打包区块的权利，当一笔交易发生时，系统会对打包区块和验证区块的节点来进行奖励，奖励来源是增发或者解锁的token。像ADA、ONT、ATOM等都用的是这个机制。

POS机制的优点就是不需要拼算力挖矿，不会浪费电，同时缩短了共识达成的时间，TPS提高了。

缺点也是非常明显，首先就是去中心化程度，容易出现强者恒强的情况，持币大户持币生息，从而出现垄断问题。另外一点就是安全程度，POS机制实现较为复杂，容易产生安全漏洞。

4、以太坊2.0不是简单的POS，基于此的三个创新。

1）分片链技术创新进一步加速TPS

以太坊2.0是选择了对主链进行分片的POS，也就是分片链技术，比常规的POS更进一步。常规的POS，交易确认需要全链的所有的节点来进行验证，而分片的POS，则是由一条叫做“信标链”的根链来分配任务，将需要验证的信息打乱分发到不同的分链交给验证者去验证即可，这就是分而治之的概念。

从POW机制走来，当初的共识方式打比方就是一群学生做算术题，谁更聪明，谁更努力，谁就更有机会抢到记账权，也就更有机会获得通证奖励，然后全网节点同步信息，比如BTC。

到POS，就变成了谁有钱，并且一直用自己的资产抵押，来证明自己的可靠的村长老王，谁更可靠（更有钱，抵押更久），谁就更有机会抢到记账权，然后全网节点同步信息。因为少了个竞争计算的过程，因此相比POW，POS会缩短共识时间，也就会加快TPS效率。

无论是POW机制，还是POS机制，达成共识，都需要全村同意，所有村民一起决策共识。并且要把过去很多年村里的大小事务，5年前李寡妇改嫁，3年钱孔二狗当村长的成芝麻烂谷子的事，都得在自己的小本本记录好，才能开始决策下一个事务。只是POS机制不需要验证谁最聪明勤奋，直接看谁最可靠就行了。

到了分片POS技术，都不需要全村达成共识了，全村所有事务，并不需要拿到全村所有人讨论，听最聪明的人或这个村里最德高望重的人拿个主意。而是把全村要决策的成千上万个事务，分成1024个生产小队，分别拿主意，分别登记一个小本本，同步进行。

你说，这样快不快？这就是ETH2.0的扩容，分而治之。

2）VDF随机选择验证者机制，打破POS的垄断

前面有讲，POS的问题，就在于去会造成强者恒强，持币大户垄断的情况。每次都是那些有钱人枯燥把奖励给赚了。

虽说POW机制，最终也是有钱人掌握了最聪明和最勤奋的机器，但起码表面还是按劳分配，你这POS连表面功夫都不做了，直接按钱分配。谁有币，谁就可靠。

这不是和区块链的去中心化精神背离吗？

但有情怀的EHT2.0，肯定肩负着让世界更好的责任。

它用了一个方法，叫做VDF。

验证者从一组非常大的验证者列表中选取出来，怎么选出来的呢？首先要有个基本条件，抵押32个ETH，为什么是32个？我也不知道，你可以去问杨坤。

然后由链上主掌随机数的部分（即使用 RANDAO + VDF 的随机数生成器）选出来的，选出的验证者组成一个委员会。

也就是说，首先看你有一定资产，代表你作恶，系统也有法治你，穿鞋的还是比光脚的有文化，知道害怕，其次，不是说你钱越多，就越靠谱，我是随机选的。

这就能带来公平，因为公平，所以去中心化理念，还能贯彻下来，也才会有更多有野心的后浪冲进这个游戏。

而曾经理想的POW机制，已经成为有钱人的枯燥游戏了。

3）POW是最安全的，ETH2.0的“不同的宇宙，同一个梦想”让安全性也不差

不可能三角里面，BTC最安全，所有节点超过51%被攻击，网络才会歇菜。

而ETH2.0用了分片，一个分片就能决定所有，按理说，1024个分片呢，随便攻击哪个，整个网络不都不安全了吗？

恰恰相反，ETH2.0的分片，一样安全。

Vitalik将这些分片比喻为“宇宙”，并解释道，这些“宇宙”同属于一个区块链系统，通过共识相互链接，如果破坏其中一个，就必须同时破坏另外99个。

那么究竟验证者是怎么参与验证的呢？我们普通人是否有机会做验证者呢?我们下回来说。

—-

编译者/作者：区块链思维_V客

玩币族申明：玩币族作为开放的资讯翻译/分享平台，所提供的所有资讯仅代表作者个人观点，与玩币族平台立场无关，且不构成任何投资理财建议。文章版权归原作者所有。