以太坊2.0及其重要性介绍
目录
导语
什么是以太坊2.0?
以太坊与以太坊2.0的区别
以太坊2.0的进阶之路
总结
首页文章
以太坊2.0及其重要性介绍

以太坊2.0及其重要性介绍

初阶
发布时间 Nov 16, 2020更新时间 Sep 23, 2022
6m

摘要

以太坊2.0是以太坊(ETH)网络期待已久的升级,旨在显著提升整个网络的功能与体验。此外,值得关注的升级包括向权益证明(PoS)、分片链以及称之为“信标链”的新区块链核心转变。上述事项以及更多升级内容将通过精心策划的路线图分阶段实现。

当然,这些只是冰山一角。以太币正在成为全球最受欢迎的加密货币。以太坊2.0的概念,以及对整个加密货币行业的影响,这些重要细节值得一探究竟。

导语

自以太坊问世以来,去中心化应用程序(DApp)以及其他区块链等全新技术形式获得了极大推广。更重要的是,其中诸多技术均构建于以太坊网络之上。去中心化金融(DeFi)领域中绝大多数的重大创新均在以太坊中运行。

然而,可扩展性等问题逐渐浮出水面。随着以太坊网络的交易量不断增加,执行交易的成本,即燃料费也相应上涨。若要成为引领新一代互联网发展的平台,以太坊必须符合经济学原理,否则没有任何实用意义。

以太坊2.0因此应运而生。以太坊网络2.0升级提案的重点是解决可扩展性问题。这些改进会与现有以太坊版本形成鲜明对比,按照精心策划的路线图推进部署。

什么是以太坊2.0?

以太坊2.0(又称“Eth2”或“Serenity”)是一次公众翘首以盼的以太坊网络升级,致力于提升网络的可扩展性。在保障安全性和去中心化的前提下,通过实施各种技术升级,以太坊网络的速度、效率及可扩展性将得到显著改善。

这个以太坊的全新版本雏形已现,但正式推出须历经数年时间。以安全的去中心化方式扩展区块链难度极大,这正是耗时费力的原因所在。

值得庆幸的是,以太坊2.0希望通过实施一些重要特性来解决这道难题。这些新特性正是现有以太坊与全新升级版本的关键差异。

以太坊与以太坊2.0的区别

二者最大的区别涉及权益证明(PoS)共识机制、分片链及信标链的使用。让我们详细解读一下这些差异。

权益证明

工作量证明(PoW)在以太坊和其他众多区块链中采用。这种机制用于奖励在区块链中创建和验证区块的矿工,以此维护网络安全并不断更新。然而,随着区块链不断发展,针对算力的需求也相应提高,导致工作量证明(PoW)无法扩展。

权益证明(PoS)通过“共担风险”取代算力,让这个问题迎刃而解。也就是说,只要拥有了32枚以太币,即可投入(即质押),成为验证者,通过确认交易赚取报酬。如需深入研究权益证明(PoS)和质押的工作原理,敬请阅读《权益证明详解》

分片

所有人访问以太坊网络都必须通过节点。节点存储了整个网络的副本,这意味着节点须下载、计算、存储以及处理以太坊问世至今的所有交易。虽然用户参与交易不一定要运行节点,但这样会拖慢以太坊的速度。

分片链与其他任何区块链基本无异,唯一区别是其只含有一条完整区块链的特定子集。如此一来,节点只需管理以太坊网络的一个片段或分片,从而提升交易吞吐量与以太坊的总体容量。

信标链

分片链彼此并行运作,必须采取某种方式保持同步。信标链提供共识,确保所有分片链并行运作,顺利解决了这一问题。

作为全新的区块链,信标链在以太坊2.0中发挥核心作用。没有信标链,分片无法共享信息,可扩展性也难以实现。因此,有人认为,信标链是迈向以太坊2.0的创新特征。

以太坊2.0的进阶之路

以太坊2.0的推出不会一蹴而就,而是通过三个阶段陆续发布。每个阶段独具鲜明特征,确保全新的以太坊升级成功。

阶段0

第一阶段或阶段0的重点是推出信标链,这是分片链的核心功能。这个阶段暂时没有分片链,但信标链将通过单向充值合约接受验证者(即质押者)。

请注意,在分片链尚未全面实施前,所有注册验证者质押的以太币不得“解除质押”。因此,在下一阶段来临之前,验证者的以太币将持续锁仓。

信标链已于2020年12月1日上线,并与主网并行运行。上线之后,信标链并未处理主网交易,而是与主网并行运行,通过同意活跃验证者及其账户余额来达成共识。 

阶段1/1.5

下一阶段分为两步:阶段1和阶段1.5。阶段1引入分片链,可让验证者通过权益证明(PoS)在区块链中创建区块。步入阶段1.5后,以太坊主网正式引入分片链,开始从工作量证明(PoW)过渡至权益证明(PoS)。

阶段1/1.5于2021年开始启动。

合并

合并将是通往以太坊2.0的重要一步,也是完成工作量证明(PoW)过渡的标志。以太坊区块链合并即为从工作量证明(PoW)向权益证明(PoS)机制转变的过程。 

合并涉及将当前的以太坊主网协议过渡为信标链。这是一次重大变革,意味着当前以太坊的交易将在全新的权益证明(PoS)网络中进行。新的以太币由网络中的节点铸造,并且大量以太币将质押到池中,已确保网络与交易验证的安全。

合并有别于硬分叉,不会产生两个不同版本的区块链。以太坊仍是单一的区块链,而所有用户的交易历史将被合并。当前存储于主网的所有交易历史记录不会丢失,因此,用户无需采取任何保护资产安全的措施。

阶段2

阶段2是最终阶段,即以太坊2.0支持完全成形的分片,成为正式的以太坊网络。分片链可与智能合约结合运行,支持DApp开发人员和其他技术与以太坊2.0无缝集成。

阶段2预计将于合并后或稍后推出。

总结

在众多原因的推动下,以太坊2.0成为以太坊网络的重要升级,业界更是将其视为解决可扩展性问题的钥匙。没有权益证明(PoS)、分片链和信标链等新特性的加持,以太坊终将难以为继,丧失加密货币生态系统智能合约平台的领导地位。

以太坊2.0的上线仍需假以时日,或许会超出预期计划。令人欣慰的是,一切正在有条不紊地推进。以太坊开发人员正竭力使其日臻完善。