以太坊 2.0 是什麼?為何很重要?
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以太坊 2.0 是什麼?為何很重要?

以太坊 2.0 是什麼?為何很重要?

初階
發佈時間 Nov 16, 2020更新時間 Dec 28, 2022
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摘要

以太坊 2.0 是大家期待已久的以太坊 (ETH) 網路升級,其承諾將會顯著改善整個網路的功能和體驗。一些更值得注意的升級包括轉向權益證明 (PoS)、分片鏈,以及名為信標鏈的新區塊鏈核心。所有這些以及更多精彩都預計會透過精心規劃的路線圖來逐步實施。

但這只是冰山一角。隨著以太坊成為地球上最具人氣的加密貨幣之一,關於以太坊 2.0 到底是什麼,以及它將如何影響整個加密貨幣世界,我們將對一些重要細節做出說明。

前言

自以太坊發佈以來,去中心化應用程式 (DApp) 和其他區塊鏈形式出現的新技術開發,都得到了極大的擴展。更重要的是,這些技術當中有許多都是建立在以太坊網路之上。回想一下,去中心化金融 (DeFi) 中最重大的創新,其中很大一部分是在以太坊之上運行的。

不巧的是,可擴展性問題開始出現。隨著以太坊網路上交易數量的增加,執行這些交易的成本也隨之增加 (以燃料支付)。如果以太坊將成為引領下一代網際網路的平台,那麼它的經濟效益就一定要合理。否則,它的運用將變得不切實際。

這就是以太坊 2.0 出現的原因。針對以太坊網路提議的 ETH 2.0 升級主要目的在於解決可擴展性問題。這些改進將與現有版本的以太坊形成對比,所有這些都會透過一個精心規劃的路線圖推出。

什麼是以太坊 2.0?

以太坊 2.0 (又名 Eth2 或「Serenity」(寧靜)) 是大家期待已久的以太坊網路升級,其承諾將改善網路的可擴展性。通過實現幾個增強,應該可以在不犧牲安全性和去中心化的情況下,來提高速度、效率和可擴展性。

這個版本的以太坊一直都是預定需達成的目標,但卻花了幾年時間才推出。這樣做的主要原因是,以安全和去中心化的方式擴展區塊鏈是一項具有挑戰性的任務。

值得慶幸的是,以太坊 2.0 旨在透過實現一些非常重要的功能來解決這個問題。這些新功能在我們知道的以太坊和我們期待的以太坊間創造成了幾個關鍵區別。

以太坊與以太坊 2.0 的區別

以太坊和以太坊 2.0 之間最大的區別就是權益證明 (PoS) 共識機制、分片鏈和信標鏈的使用。讓我們更深入地了解這些差異。

權益證明

工作量證明 (PoW) 是以太坊 (和許多其他區塊鏈) 保持網路安全和持續更新的方式,會獎勵在區塊鏈上建立和驗證區塊的礦工們。可惜的是,工作量證明 (PoW) 缺乏可擴展性,因為隨著區塊鏈的增長,需要越來越多的運算能力。

權益證明 (PoS) 解決了這個問題,以「衍生風險」取代了運算能力。這就是說,只要您有至少 32 個 ETH,您就可以選擇投入 (例如質押),成為驗證人,並透過確認交易來獲取回報。如果您想更深入地了解權益證明及質押的運作方式,請查看權益證明介紹。

分片

任何想要存取以太坊網路的人都必須透過一個節點才能做到。節點儲存整個網路的副本,這代表該節點必須下載、運算、儲存及處理自以太坊存在以來的每一筆交易。雖然用戶不必為了進行交易而運行一個節點,這樣還是會降低所有操作的速度。

分片鏈與任何其他區塊鏈相似,只不過它們僅包含一個完整區塊鏈的特定子集。節點只需要管理以太坊網路的一個切片或分片。可提高交易吞吐量和以太坊的總體流量。

信標鏈

分片鏈採用並行作業的方式,必須有確保它們彼此之間保持同步的機制。信標鏈藉由向並行作業的所有分片鏈提供共識的方式解決這個問題。

信標鏈是一個全新的區塊鏈,在以太坊 2.0 中扮演著核心角色。若沒有信標鏈,分片之間就不可能共用資訊,可擴展性也就不存在。出於這個原因,據說它將是以太坊 2.0 的第一個特別功能。

通往以太坊 2.0 之路

以太坊 2.0 的推出不會一蹴而成。相反,它將分為三個階段發佈,每個階段都有不同的功能,來確保新以太坊的成功。

第 0 階段

第一個階段或第 0 階段將專門用於信標鏈的發佈,因為它是分片鏈功能的核心。目前還沒有分片鏈,但信標鏈將開始透過單向儲值合約接受驗證人 (即質押人)。

值得注意的是,在分片鏈完全實行之前,質押其 ETH 的所有註冊驗證人均無法「解除質押」。這代表驗證人的 ETH 將被鎖定,直到下一階段。

信標鏈發行於 2020 年 12 月 1 日,和主網平行運作。在發行之後,信標鏈未曾處理主網交易。它持續平行運作,透過對活躍驗證者和其帳戶餘額取得一致意見來達成共識。 

第 1/1.5 階段

下一個階段實際上是兩個階段的結合體:第 1 階段和第 1.5 階段。第 1 階段引入分片鏈,可讓驗證人透過 PoS 在區塊鏈上建立區塊。第 1.5 階段是以太坊主網將正式引入分片鏈,並開始從 PoW 向 PoS 過渡。

第 1/1.5 階段預計於 2021 年開始推出。

合併

合併是以太坊 2.0 的重要步驟,也是從 PoW 轉向其他機制的尾聲。合併將使以太坊區塊鏈從 PoW 共識機制轉移至 PoS 機制。 

合併涉及將當前的以太坊主網協定轉移至信標鏈。這是一個重大變化,因為目前以太坊交易將在新的 PoS 網路上進行。新的 ETH 代幣將由網路上的節點鑄造,將大量以太坊代幣質押至礦池以確保網路安全並驗證交易。

合併與硬分叉不同,不會導致兩個不同的區塊鏈版本。以太坊將繼續作為單一區塊鏈,所有用戶交易記錄將被合併。當前儲存在主網上的所有交易記錄都不會消失;因此,用戶無需採取任何措施來保護其資產。

第 2 階段

最後一個階段會是第 2 階段,屆時以太坊 2.0 將支援完全成形的分片,成為正式的以太坊網路。分片鏈也將能夠使用智能合約,允許 DApp 和其他技術的開發人員與以太坊 2.0 無縫整合。

第 2 階段預計將在合併後或更晚時間推出。

總結

以太坊 2.0 是以太坊網路的重要升級,原因有數,其中可擴展性尤其重要。如果沒有 PoS、分片鏈和信標鏈等新功能,以太坊最終可能無法永續發展,也不會再是加密貨幣生態系中領先的智能合約平台。

Eth2 的推出將需要一些時間,甚至可能比預期時間更久。好消息是,它已經在順利進行中,以太坊開發人員正致力於將其實現。