以太坊2.0詳述：什么是權益證明、信標鏈、分片、對接？_ROL

人們對以太坊2.0期待已久。權益證明、信標鏈、分片和對接是指什么？它們將分別在哪個階段推出？本文將為您揭曉。

概述

首先，介紹以太坊2.0概念以及需要它的原因。

以太坊2.0是一套互聯的以太坊升級計劃，旨在提高以太坊的可擴張性、安全性和可持續性。這些升級由以太坊生態系統中的多個不同團隊主導，每個團隊都專注于構建整個升級中的特定部分。

現在，讓我們快速了解以太坊2.0的主要目標。

可擴展性

目前，以太坊網絡每秒支持約15筆交易。當數百萬新用戶涌入并啟動更多的去中心化應用程序時，這無疑成為一個限制因素。以太坊2.0希望在擴容后可以每秒支持1000筆交易。需要注意的是，每秒交易量的增加不應該以增加網絡中節點的大小為代價。

安全性

去中心化網絡的安全始終是頭等大事。以太坊2.0旨在提高網絡的安全性，防止一切形式的攻擊，包括「51%攻擊」，即個人可以通過控制網絡的大部分算力來強制進行欺詐性變更。

Yearn Finance不支持以太坊PoW分叉，舊版本的Yearn保險庫許可功能存在風險:9月6日消息，Yearn Finance發布關于許可功能的安全公告，低于0.4.4版本的Yearn保險庫具有許可功能，容易受到分叉網絡中的重放攻擊。Yearn不鼓勵在其他分叉網絡中的Yearn保險庫中使用許可方法。

Yearn不打算在合并后支持任何以太坊工作量證明 (PoW) 分叉，并且不能保證除了官方支持的其他網絡中的保險庫的正確功能。如果之前在以太坊主網中使用過該功能，請使用該approve(spender, 0)功能重置permit限額，并使用一個非無限的到期期限。[2022/9/6 13:11:24]

可持續性

眾所周知，當前以太坊網絡是基于工作量證明共識，需要大量算力和能源。以太坊2.0將用權益證明取代消耗大量能源的工作量證明，更有利于環境。

最初，實現這些目標所需的一系列變化稱為「寧靜」，但現在大多數人稱之為「以太坊2.0」或者僅僅是Eth2。

有趣的是，所有這些目標幾乎都在以太坊路線圖中，甚至在以太網絡正式啟動前就已經討論過了。

數據：以太坊Layer2項目中，TVL超過100萬美元的項目已達7個:11月29日消息，據L2beat數據顯示，在以太坊Layer2項目中，以TVL排行的前五大項目分別是Arbitrum、Boba Network、dYdX、Loopring、Optimism。目前，TVL超過1百萬美元的項目為7個，除上述5大項目外，還包括Immutable X和ZKSwap V2。[2021/11/29 12:38:10]

讓我們談談以太坊最大的變化之一——共識模型由「工作量證明」變為「權益證明」。

權益證明

當前，以太坊共識模型是工作量證明。這是是一種眾所周知且經過實踐檢驗的構建加密貨幣的方法。

在工作量證明中，礦工投資資源來驗證交易并保護網絡。該模型需要大量電能才能正常工作，且可保護網絡免受「51%攻擊」。

而權益證明試圖通過完全脫離礦工來解決電力消耗問題。它不是通過投入資源來保護網絡安全，而是依靠經濟激勵手段。

以太坊暴跌導致網絡擁堵近2萬筆交易未確認:根據Tokenview 鏈上數據監測，2021年5月19日，以太坊日跌幅超過了34%。交易筆數急劇增加，以太坊網絡擁堵，近2萬筆交易待確認中，最佳Gas 費超過 1000 GWEI。[2021/5/19 22:21:59]

在權益證明中，要保護網絡安全的用戶，通過質押以太坊成為驗證者。與工作量證明中的礦工類似，驗證者在驗證網絡交易后，可獲得區塊獎勵和交易費用激勵。

為了阻止驗證者玩弄系統和驗證欺詐性交易，權益證明系統實施了一種稱為「罰沒」的機制。如果驗證者行為不誠實，就會失去其質押的部分以太坊。

在PoS系統中，為了成功實現「51%攻擊」，攻擊者必須控制51%的驗證者，這需要擁有以太坊質押總量的51%，這無疑是一個巨額資本。

為了成為以太坊2.0的驗證者，需要32枚以太坊。另外，可以通過質押池，質押低于32個以太坊。

驗證者的回報取決于系統中質押的以太坊數量。如果系統中的以太坊不足一百萬個，那么回報率可以高達每年18%；如果系統中的以太坊超過1億個，那么收益率可以低至1.81%，甚至更低。

Messari：以太坊或將成為首個在一年內結算超1萬億美元的區塊鏈:加密市場數據聚合商Messari的數據顯示，目前以太坊30天滾動日均交易量為70億美元，而比特幣處理量不到30億美元。據悉，第三季度的去中心化金融(DeFi)繁榮的導致ETH網絡處理的日交易量增加。如果按照目前的趨勢繼續下去，Messari預測以太坊或將成為第一個在一年內結算1萬億美元的區塊鏈。[2020/10/23]

權益證明解決了以太坊2.0的三個主要問題。通過消除能源密集型礦工，讓以太坊更具可持續性；通過加大「51%攻擊」難度讓系統更加安全；通過解鎖分片增加可擴展性，分片在工作量證明模型中難以實現，因為它很可能會導致跨分片間的計算能力下降。

這實際上也是流暢進入分片很好的方式。

分片

分片的概念并非以太坊2.0升級特有。實際上，它是計算機學科中一個常見過程。它是指將一個數據庫分割成多個部分，每個部分包含整個數據集的一部分。每個部分被稱為「分片」。

火幣礦池率先接入以太坊2.0端測試網Medalla 將作為驗證節點持續支持以太坊生態:最新消息顯示，以太坊2.0 多客戶端測試網Medalla已于8月4日21點創世發布，火幣礦池率先接入并表示作為以太坊驗證者之一未來將持續持續關注其動態并支持以太坊生態。

據悉，火幣礦池早在4月已率先接入到以太坊2.0測試網當中，節點運行穩定，并質押ETH成為廣大驗證者之一。Medalla是ETH2.0開發征途上的一大重要里程碑——如果Mdella運行穩定，下一步將是主網發布。[2020/8/7]

在以太坊2.0中，每個「分片」基本上是一個獨立的新鏈。最初，將會有64個分片。這直接解決了以太坊的擴展性問題，因為分片將提高網絡的工作量。

最重要的是，每個以太坊節點只需運行一個分片。這意味著只存儲一小部分數據，并且無需強大的硬件即可更輕松地運行節點。節點易于運行會吸引更多網絡參與者，帶來更多的去中心化和更高的安全性。

最初，分片只會提供額外數據，分片鏈無法處理交易或智能合約。

此時，你可能會有這樣一個問題：分片如何在不處理交易或智能合約的情況下提高擴展性？

這是因為Layer2擴展——特別是Rollups。Rollups允許鏈外打包交易，生成加密證明并將其提交到鏈上。這個過程只需要一個可用的數據分片來存儲證明，這意味著它可以與分片的初始版本一起使用。

這還沒有結束。盡管數據分片和Rollups的混合讓以太坊能夠每秒處理超過100,000個交易，但是還有一個可改進的地方。有可能升級分片并使它們完全可執行，就像當前的以太鏈一樣。是否需要這種改進仍然有待觀察，它取決于數據分片和Rollups解決方案的流行程度。

同樣值得一提的是，在數據分片模型中，當前的以太鏈成為了分片之一。這是唯一能夠處理交易和智能合約的分片。

信標鏈

為充分理解以太坊2.0，信標鏈是下一個要重點掌握的概念。

信標鏈負責協調基于權益證明的系統，通過隨機分配驗證者來驗證不同分片。隨機性很重要，因為它可以防止驗證者串通和控制分片。

信標鏈基本上創建了一個新的權益證明網絡，并與目前的以太坊網絡平行運行。啟動它是以太坊2.0路線圖中最基礎的步驟之一。

最初，驗證者將向信標鏈添加新塊，但它們不會驗證當前的以太坊1.0主網的交易。一旦當前以太坊1.0鏈成為以太坊2.0的一個分片，這種情況將會反轉。

對接

這將我們帶到整個太坊2.0謎題的最后一部分–對接。

對接是指將當前以太鏈變為以太坊2.0權益證明系統的分片之一的過程。

這個過程也將標志著我們今天所知道的以太坊工作量證明的結束，以及向新的權益證明模型的全面過渡。

對接將幫助智能合約運行于PoS網絡上。最重要的是，它將提供以太坊的完整歷史和現狀，讓所有以太坊持有者和使用者平穩過渡。

階段時間表

讓我們看看上述概念在以太坊2.0中的時間表。整個開發過程會分為多個階段。

階段0是以太坊2.0的第一階段，重點是推出信標鏈。要實現這一點，必須達到16,384個驗證者的閾值。該數量已經在11月24日達到要求，階段0可以最早于2020年12月1日啟動。

下一個階段，也就是階段1的重點是分片或我們前面描述的數據分片。

一旦階段1完成，下一個階段是階段1.5，重點是對接——使當前的以太鏈成為以太坊2.0中的分片之一。看起來階段1和階段1.5都會在2021年實現。

達到階段1.5之后，有兩種可能情況。其一，數據分片和Rollups的組合將足夠滿足需求，沒有必要進行下一步。其二，仍然需要完整的分片解決方案，這將把我們帶到最后階段，即階段2。在階段1.5成功實現后，還有待觀察。

總結

值得一提的是，盡管最初的階段0并沒有較大幅度變更當前的以太鏈，但它可能引發一些潛在的重大經濟影響。這是因為發送到以太坊2.0的以太幣被鎖定并且在階段1.5完成之前無法撤銷。也就是說，在此系統中有一部分以太坊被鎖倉。

當涉及到DeFi時，大多數活動可能將集中在可執行分片或Layer2Rollup解決方案之上——至少在最初階段是這樣。這是因為DeFi充分利用了智能合約的可組合性和更復雜的交互，所以不能輕松地交互的DeFi協議是沒有多大意義的。

對于以太坊2.0，您有什么看法？您是否認為它最終將讓其他智能合約區塊鏈黯然失色？

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