以太坊2.0是什么？_區塊鏈

摘要：以太坊2.0有哪些關鍵技術？

千呼萬喚始出來，以太坊2.0它來了！

近日，V神在推特上宣布，以太坊2.0的發布日期定在了12月1日，主網的存款合約地址也正式生效。

標志著以太坊開始向2.0邁進。

那么，什么是以太坊2.0，和目前版本有什么不同？

據Billions項目組所知，以太坊2.0是當前版本的一次重大升級，將引入信標鏈、分片等多項關鍵技術，同時共識機制也將發生變化。

根據早期的戰略規劃，以太坊分為四個階段進行：前沿、家園、大都會、寧靜。

前沿、家園、大都會均屬于1.0階段，寧靜屬于2.0階段。

以太坊Layer 2總鎖倉量升至67.9億美元，7日漲幅18.77%:金色財經報道，據 L2BEAT 數據顯示，當前以太坊 Layer 2 總鎖倉量升至 67.9 億美元，7 日漲幅 18.77%。其中，鎖倉量前五分別為：

Arbitrum One（37.8 億美元，7 日漲幅 19.9%）；Optimism（20.3 億美元，7 日漲幅 20.91%）；dYdX（3.2 億美元，7 日跌幅 10.48%）；Immutable X（1.63 億美元，7 日漲幅 56.65%）；Metis Andromeda（1.34 億美元，7 日漲幅 11.92%）。[2023/3/18 13:11:41]

與以太坊1.0相比，以太坊2.0的性能將至少是其64倍，到時候再也不用擔心網絡擁堵的問題啦！

以太坊2.0的三個階段

Tokenview以太坊瀏覽器新增NFT圖片及詳情展示:6月15日消息，Tokenview區塊鏈瀏覽器增加NFT圖片及詳情展示，包括該NFT的Token ID、擁有者地址、合約地址、交易筆數和交易列表信息等多種信息。[2022/6/15 4:27:48]

階段0：信標鏈階段1：分片鏈階段2：執行階段0：以太坊2.0的第0階段，信標鏈將會實施。信標鏈存儲和管理驗證人的登記信息，將為以太坊2.0實施PoS共識機制。為了防止數據中斷，實現平滑過渡，這一階段會同時存在以太坊1.0和2.0，這意味著以太坊會有兩種共識機制，一種是采用POW的以太坊，另一種是采用POS共識機制的以太坊。

階段1：這是以太坊2.0的第二階段，可能會在2021年推出。階段1的主要提升是與分片鏈的整合。分片鏈是以太坊區塊鏈的一種擴容機制，將之「拆分」成64條不同的鏈，允許并行交易、存儲和處理信息。按最保守的估計，其吞吐量將是以太坊1.0的64倍，但其設計目標是讓數據應對能力比以太坊1.0高出數百倍。

錨定比特幣的以太坊ERC20代幣總價值已超過1億美元:6月29日消息，在以太坊上，錨定比特幣的ERC20代幣的總價值已經超過1億美元。其中，在過去的一個月里，WBTC代幣的數量增加了六倍以上。renBTC于5月中旬啟動，其價值已經在錨定比特幣的ERC20代幣項目中位居第二。（Decrypt）[2020/6/29]

階段2：以太坊2.0的第三階段，可能會在2021或2022年啟動。與上述兩個階段相比，該階段的定義不太明確，但會涉及添加ether帳戶，啟用轉賬和提款功能，實施跨片的轉賬和合約調用，構建執行環境以便以太坊2.0上可構建可擴展的應用，還有將以太坊1.0整合進以太坊2.0，讓PoW機制最終可以關閉。

以太坊2.0的關鍵技術

1.信標鏈

信標鏈，英文名叫BeaconChain，Beacon，意思就是燈塔，信號浮標。它其實是以太坊2.0系統的核心。

動態 | 以太坊未確認交易35657筆:據Etherscan.io數據顯示，以太坊未確認交易35657筆。以太坊全網算力為182.26 TH/s，當前挖礦難度2234.78 TH，交易處理能力4.1 TPS。[2019/8/30]

信標鏈是一種全新的權益證明(PoS)區塊鏈，它是為了解決共識問題，而分片鏈(ShardChains)的目的是解決以太坊的擴展性問題。

分片鏈之所以能解決性能問題，它相當于是通過多片技術處理交易等，提高了系統的效率和性能，下圖展示的是信標鏈和分片鏈的結構圖，其中信標鏈處于協調層，負責協調和管理工作，而分片鏈處于數據層，負責數據部分的工作。

行情 | 以太坊未確認交易75793筆:根據etherscan.io數據顯示，目前以太坊的網絡未確認交易筆數為75793筆，網絡擁堵較為嚴重。[2018/11/11]

從上圖可以看出，信標鏈是鏈接POW主鏈和分片鏈的樞紐，信標鏈上管理著驗證者的名單，以及分片驗證者任務。

在以太坊2.0中，存在“驗證者”和“提案者”兩種角色。

驗證人負責驗證和組織新區塊。一個節點如果想要成為“驗證者”，就需要向以太坊的一個智能合約抵押至少32枚ETH，抵押完成后，信標鏈通過檢測自動將其加入驗證者列表。

一旦某位驗證人成功驗證了一個區塊，他將獲得一筆ETH獎勵。

成為驗證者之后，信標鏈就會給你安排任務了。

它會將你隨機分配到一到兩個分片中去做驗證，驗證人每6.4分鐘要為信標鏈上的區塊提交一次見證信息，并偶爾會被選出來提議區塊。如果總共有100,000名驗證人，那每位驗證人平均每兩周將被要求提議一次區塊。上述流程是完全自動的，全部由軟件處理。

我們知道，在工作量證明機制下，也就是我們現在的以太坊主鏈上，礦工通過挖礦生成下一個區塊，但是在權益證明機制下，不存在挖礦，下一個區塊的產生是由驗證者們選擇出來的。這個選擇具有隨機性，不是一個驗證者所能掌控的，這也體現了去中心化的特點。

2.分片鏈

分片鏈機制具有可擴展性，可以極大地提升以太坊鏈的吞吐量。

當前由連續區塊組成的單條區塊鏈安全性高且易于驗證，但是要求每一個全節點處理和驗證連續區塊內的每一筆交易。這會影響網絡快速處理交易的能力，尤其是在主網交易量劇增的時候。

而分片鏈機制會將以太坊鏈「拆分」成64條不同的鏈，拆分以后，將數據處理的任務分配給許多節點，這樣就可以并行處理交易，而非串行。每增加一條分片鏈都像是加一條車道，將以太坊從單車道的小馬路升級成多車道的高速公路，更多的車道和并行處理能力會帶來更高的吞吐量。

分片鏈可以提升以太坊并行交易、存儲、及信息處理的能力，保守估計可以將吞吐量提升64倍，它的設計足以處理數百倍于以太坊1.0的數據量。

3.PoS

Billions項目組曾在之前的文章中提到過權益證明，權益證明是以太坊1.0現有的工作量證明共識模型的一次升級，可以帶來更高的速度和可擴展性。

上文提到，用戶參與驗證需要質押至少32個ETH，之所以這樣設計，是為了防止節點作惡，一旦節點惡意篡改數據，那么質押的以太坊將以罰金的形式被系統收取。因此，從這個角度來看，節點作惡對自己沒有任何好處，而且由于驗證人節點眾多，即使部分節點作惡也不會影響整個系統的安全。

與Pow抽象的損失電力成本相比，這一機制帶來了更具加密經濟特性的安全性。PoW挖礦需要巨額的硬件投資和大量電力，而以太坊2.0的質押只需要一臺家用筆記本電腦，這就降低了參與共識過程的門檻，從而增加了網絡的去中心化程度，當網絡中質押的以太坊數量達到1000萬枚時，將會十分安全。

總之，POS機制降低了普通用戶參與挖礦的門檻，這對于以太坊生態的發展有諸多好處，如果以太坊2.0運行良好，未來以太坊網絡的擁堵情況或將大幅改善。

以上分析不構成投資建議或意見，《Billions項目組區塊鏈公開課》是由Billions項目組官網推出的區塊鏈入門科普內容，更多區塊鏈知識，歡迎關注Billions項目組專欄。

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