科普 | 小白也能懂——以太坊2.0測試網_Beacon

這個月早些時候，PrysmaticLabs團隊發布了目前最接近完成態的以太坊公開測試網絡，測試網使用Prysm客戶端，開發至以太坊2.0的第一階段。

本次發布受到以太坊社區的歡迎，許多人立即著手運行客戶端并向開發團隊報告問題。測試網的驗證節點數量很快超過了800個。這表明，以太坊社區興致昂揚地希望為萬眾矚目的以太坊2.0的升級作出貢獻。

趁熱打鐵，在此有必要向廣大的以太坊社區闡述什么是以太坊2.0測試網、為何說它的發布是一個關鍵的里程碑、為何花了那么久才達成此次發布？本文將嘗試用通俗的語言來闡述技術細節。首先我們會討論以太坊2.0和當前以太坊在協議上的區別，其次會概括性地解釋此次測試網絡的功能。

為何以太坊2.0升級要等待如此之久？

為回答這個問題，我們先闡明一個簡單卻重要的概念：

以太坊2.0并不是對現有以太坊網絡的升級，而是一次全面的修訂和重新設計。

許多人并不知道，甚至不同意這一點，因此有必要澄清下。

穩定幣crvUSD科普創新清算機制LLAMMA，可在抵押品價格下跌時逐步替換為穩定幣:1月17日消息，Curve官方科普其穩定幣crvUSD創新的清算機制LLAMMA，解釋了LLAMMA通過AMM的特性進行針對債務人更友善的清算方式，讓抵押品在價格下跌時逐漸轉移成穩定幣，讓原本要清償的債務有一定程度的穩定幣可以償還，同時在價格回穩時再逐漸把穩定幣換回抵押品，而不是直接的觸發清算導致債務人的虧損。

此前報道，2022年11月23日，去中心化交易平臺CurveFinance開發者發布Curve即將推出的去中心化Stablecoin“crvUSD”的官方代碼和白皮書。[2023/1/17 11:17:13]

新的以太坊2.0網絡將移除PoW共識機制，轉而使用共識機制）Casper共識機制。

在PoW鏈上，可以用一種很簡單的方法來決定在分叉中應該選擇哪一條鏈、如何驅動鏈生長。該方法就是始終跟隨擁有最大累積工作量的鏈，換句話說，選擇耗費了最多算力的鏈。但因為以太坊2.0使用PoS，我們必須引入一系列新的分叉選擇規則，來決定鏈的生長方向。

動態 | 人民日報官方微博科普區塊鏈 強調區塊鏈不等于比特幣:人民日報官方微博今早發表9圖科普區塊鏈。其中涉及區塊鏈的特點有：1、安全；2、不可篡改；3、可訪問；4、無第三方。區塊鏈對未來的影響：1、不需繁瑣個人證明；2、看病避免反復檢查；3、旅行消費更加便捷；4、交易無需第三方。同時強調，區塊鏈不等于比特幣。比特幣只是區塊鏈技術的一種應用，區塊鏈還有醫療衛生、食品安全、版權保護等諸多應用領域。[2019/10/28]

當前的以太坊網絡只有一條單鏈。以太坊2.0網絡則使用1024條并行鏈，這是以太坊雄心勃勃的擴容計劃的核心。這些不同的鏈可以互相通信，并統一由單一主鏈Beacon鏈進行控制和驗證。Beacon鏈就像植物的枝干，掌控著1024個平等的分支。

這些激進的改變，使得ETH持有者無法在新的以太坊2.0網絡中使用ETH。而是需要先燃燒當前的ETH，然后作為回報，在Beacon鏈上獲得相同數量的ETH。這個交換機制由以太坊1.0上的智能合約完成，并受Beacon鏈的監控。

聲音 | ETC Labs主管：科普教育是未來幾年公鏈面臨的巨大挑戰:ETCLabs主管Darin Kotalik認為，科普教育是未來幾年公鏈面臨的巨大挑戰，人們必須要對區塊鏈有基本的認識，分清楚公鏈和私鏈的區別。[2019/8/25]

雖然以太坊1.0和2.0之間有太多的不同，在這里我們只討論主要部分。這將有助于說明完成以太坊2.0的工作量。

為何以太坊2.0測試網的發布如此重要？

從上述討論的1.0和2.0網絡之間的不同點來看，以太坊2.0還需要做許多功能的整合和調整工作才能正常運行。而且以太坊2.0的許多概念是全新的、從未被其它已公開的區塊鏈測試過，比如Casper共識機制。

相要實現與以太坊2.0類似目標的Cosmos和Polkadot協議，都用了超過2年的時間才能實現一個工作正常的設計。更何況，這些項目無需擔心如何將ETH和其它ERC-20代幣從舊鏈轉移到新鏈，也無需擔心如何降低對dApp開發者帶來的影響。因此，以太坊社區需要看到新舊網絡遷移過程中的切實而具體的步驟，以提振堅持執行路線圖的信心。

聲音 | 中科院姚建銓：要加快推進區塊鏈與物聯網融合的科普 培訓:據新華網消息，日前，在區塊鏈與物聯網融合發展峰會上，中國科學院院士姚建銓說，關注區塊鏈技術里面的大數據，跟區塊鏈技術結合起來進行測量和檢測，能更好地提升激光清洗技術。姚建銓建議，無錫今后要加快推進區塊鏈與物聯網融合的科普、培訓，正確引導廣大人民群眾對技術的認知；同時，建立專業、權威，但又普適、成套的理論體系和標準，以此切入區塊鏈的實際應用。[2018/9/18]

以太坊2.0藍寶石測試網實現了哪些功能？

回顧下上面提到的以太坊1.0和2.0的4個不同點，測試網實現了#1、#2和#4，部分實現了#3。具體來說，藍寶石測試網實現了CasperPoS共識機制；實現了Beacon鏈；實現了將ETH1.0代幣轉移為測試網的ETH2.0代幣。測試網沒有實現1024個分片以及分片間的通信機制。

測試網中，另一個值得注意的功能缺失是智能合約，該功能計劃在路線圖的第三階段實現。為完成智能合約功能，需要移植以太坊虛擬機到以太坊2.0中或者在以太坊2.0協議中重新實現一種虛擬機作為EVM的替代。

科普時報：區塊鏈與云計算長期發展目標不謀而合:據《科普時報》今日報道，區塊鏈與云計算兩項技術的結合，從宏觀上來說，一方面，利用云計算已有的基礎服務設施或根據實際需求做相應改變，實現開發應用流程加速，滿足未來區塊鏈生態系統中初創企業、學術機構、開源機構、聯盟和金融等機構對區塊鏈應用的需求。另一方面，對于云計算來說，“可信、可靠、可控制”被認為是云計算發展必須要翻越的“三座山”，而區塊鏈技術以去中心化、匿名性，以及數據不可篡改為主要特征，與云計算長期發展目標不謀而合。[2018/5/4]

以太坊2.0測試網是如何工作的？

以太坊2.0是一個PoS網絡，由質押代幣的驗證節點來生產區塊并維持網絡運行。因此，首先要解決的問題是如何將代幣分配給驗證節點以運行網絡。

以太坊2.0網絡中，最終將使用與我們1.0網絡同樣有價值的ETH代幣，因此ETH代幣需要被轉移到新的以太坊2.0網絡中。為了實現和測試該轉移功能，PrysmaticLabs開發了一個叫作Goerli的以太坊1.0的測試網絡和一個叫做存款合約的智能合約，在Goerli網絡上任何人都可以獲得任意所需的偽ETH，而存款合約可以儲存不限量的ETH代幣。當充幣到存款合約后，測試網的Beacon鏈將生成等量的ETH2.0代幣。為了簡化，我們將ETH2.0代幣稱作：Beacon鏈ETH。

-ETH在以太坊1.0和2.0之間轉移的示意圖-

從ETH1.0到bETH的步驟：

首先，驗證節點安裝支持以太坊2.0網絡的Prysm軟件，并創建賬戶。創建的賬戶將生成“存款數據”，用來打通以太坊1.0錢包和以太坊2.0賬戶

在以太坊1.0測試網Goerli上，用戶發送3.2個ETH到存款合約中，以參與以太坊2.0的驗證工作。這實際上就是燃燒ETH1.0代幣。

當以太坊2.0的Beacon鏈發現存款合約中有幣打入時，將在驗證節點的賬戶中生成相同數量的bETH代幣。現在，驗證節點已經準備好參與驗證，只需再等待一段安全延時即可，該延時用來增強Beacon鏈的安全性。

驗證客戶端開始參與共識機制并獲得驗證獎勵，如果不遵循協議規則，他們的bETH就會被罰沒。

驗證節點到底做什么？

在以太坊2.0中，每6秒會產生一個新塊。每一次，都會由驗證節點池中的一個節點來提議生成新區塊。一定數量的其它驗證節點則檢查該區塊并驗證正確性。到下一次出塊時，則換另一個驗證節點提議生成區塊，同時換另一組不同的驗證節點驗證正確性。

每產出64個區塊，所有的驗證節點會重新洗牌，為新一個epoch選擇新的區塊提議者和區塊驗證者。驗證節點的選舉過程在隨機數生成算法的幫助下，從根本上避免了驗證節點間的勾結串通，提高了協議的安全性。

驗證節點需要一直在線以完成分配給它們的任務。如果它們誠實工作，將獲得bETH代幣獎勵。如果他們行為不端、勾結串通或離線，他們所質押的代幣將被罰沒。如果驗證節點的余額減小到驗證閾值以下，則將被踢出驗證節點池，無法繼續參與驗證工作。

后續的發展方向？

藍寶石測試網只是漫長的抵達以太坊2.0的征程中的一步。它實現了以太坊2.0路線圖中的Phase0。距離實現以太坊2.0的完整功能還有2個階段。

但即使是階段0，想要上主網，仍有巨大的工作量。首先，我們尚在測試網的早期階段，有眾多的問題、bug和優化項需要解決；其次，目前測試網上只有Prysm一個客戶端可以使用。其它團隊也在開發支持以太坊2.0網絡的客戶端，比如Nimbus和Lighthouse。兼容不同的客戶端，是完成一個支持多客戶端的測試網的前提條件；再次，階段0的設計要求bETH能夠在不同賬戶間轉帳，當前的測試網并不滿足；最后，階段0的設計仍處在細節的修訂中。這些設計需要在眾多的以太坊2.0客戶端中最終確定、完整實現和審計通過，才有望于2019年底主網上線階段0。

總之，測試網上線是以太坊2.0發布路線圖中的關鍵一步。它的重要意義在于以太坊社區的公眾都能參與到測試中來，提出問題發現瓶頸，以引導以太坊2.0的開發者們解決。測試網的發布有效提振了社區對以太坊2.0路線圖的信心。另外，以太坊基金會宣布將投入1900萬美元來支持以太坊2.0的開發及其它以太坊擴容方案的開發。此舉將有效加加快開發和測試工作的進度。

原文鏈接:https://www.tokendaily.co/blog/eli5-explanation-of-the-ethereum-2-0-testnet

作者:MohamedFouda

翻譯&校對:Wuwei&阿劍

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