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什么是以太坊 2.0(“宁静”阶段)及其重要性如何?

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2020年11月26日

以太坊通过培育数百个新的区块链网络及其原生代币,将区块链技术推向了新的高度。此外,即将在公共主网上进行以太坊 2.0 升级,有望彻底改变其前身。

以太坊为广大社区开启了智能合约和去中心化应用程序 (DApp) 的概念。如今,它拥有许多区块链项目,包括去中心化金融DeFi) 保护伞下的项目。现在,由 Vitalik Buterin 联合创立的平台正面临重大变革,即将在联盟中脱颖而出。这时,以太坊开始逐步向以太坊 2.0 过渡,新平台将更加完善,更具可扩展性。

以太坊 2.0 是为解决工作量证明共识的局限性而实施的一项重要升级据推测,质押证明 (PoS) 算法可提高交易速度以及个人验证者参与和维护网络真实性的可访问性。

以太坊 2.0 有何不同?

据称,以太坊 2.0 也被称为 Serenity,是以太坊的改进版本。分片将使用 PoS 算法取代 PoW,从而消除可扩展性和可访问性问题。

为了实现这一目标,以太坊 2.0 将采用一种名为分片的独特架构,即并行通道网络协同工作。每个分片都有自己的账户余额和智能合约。实现最大去中心化的方法将在升级的最后阶段实施。在分片过程中,网络上将创建新的 64 条新链来瓜分交易量,这意味着将以太坊节点上存储的数据拆分为一个较小的组。最终,每秒的交易量将不断提升,以处理每个较小的数据。这种分片的主要亮点在于其去中心化性质,使更多用户参与者能够保护网络安全。当网络上有更多节点时,通常会转化为更安全的以太坊区块链网络。

为什么以太坊 2.0 使用质押证明?

以太坊在处理数百万用户的交易和智能合约结算方面确实有着良好的记录。然而,网络对以太坊服务的需求大幅增长,导致不可避免的拥堵。要了解以太坊区块链的重要性,请尝试认为 96% 的 DeFi 项目都专门在该平台运行。平台的 DeFi 用户超过 170 万Metamaskwallet 用户超过 500 万人与以太坊区块链交互,很明显,以太坊网络正在经历升级。 

高需求也导致以太坊手续费飙升,从 2020 年 8 月至 9 月飙升约 600%,并在 2021 年 5 月的altcoinbull 期间达到峰值。最终,对可扩展性的需求迫使以太坊采用PoS而不是当前的PoW。因此,以太坊 2.0 现已上线。

PoS 与 PoW 的区别 

PoS 和 PoW 共识机制背后的概念可归结为网络参与者如何验证各自区块链上的交易并维持平台的正常状态。 

在 2008 年首次由比特币引入的 PoW 中(实际上,PoW 概念在比特币之前就已经发展得很早),节点可以成为所谓的矿工,通过解决复杂的数学难题来验证 Mempool 的新交易。参与者需要投入计算能力才能赢得比赛,并有权验证下一个区块。为换取他们的努力,矿工将获得使用 PoW 共识的新生成的比特币或加密货币的奖励。

PoS后来成为PoW的替代品,因为它试图解决比特币在可扩展性和能耗等方面的主要问题。 

与PoW区块链不同,PoS网络不涉及矿工,因为大多数此类项目都是使用预挖代币推出的。在 PoS 系统中验证新区块称为“锻造”。验证者是参与区块创建的节点。因此,要成为验证者,节点必须锁定原生代币的一部分。通常,他们质押的代币越多,成为下一个验证者的机会就越高。以太坊 2.0 升级也将采用同样的方法。

ETH 2.0 中的 PoS 可持续性如何?

如前所述,以太坊在过去几年中迅速扩张,需要升级才能满足需求并避免拥堵。PoS共识机制似乎是目前理想的解决方案,但结果在很大程度上取决于其实施。

以太坊是一个全球平台,计划进一步发展,因此迫切需要更高的可扩展性。以太坊 2.0 承诺每秒可处理高达 100,000 笔交易。相比之下,如今,平均每秒只能处理多达 15 次交易。一般来说,只有通过分片模型的实现,才能实现这些重大差异。

使用 PoS 共识的优势

除了可扩展性带来的最明显优势外,PoS 区块链还具有高能效。这是因为验证者无需使用计算能力来解决难题。

Digiconomist 表示,截至今日,以太坊交易年化总耗电量达到近 12.6 TWh,与格鲁吉亚的总耗电量相比。尽管比特币的能耗比比特币低 6 倍以上,但它仍然需要很大的动力,除了推动可能以不同方式处理的交易外,本质上不会产生任何影响。

以太坊 2.0 的转型是怎样的?

Serenity 升级意味着整个以太坊基础设施的全面转型。显然,唯一的办法就是坚持循序渐进的方法。

因此,以太坊 2.0 分三个阶段上线,包括一个中期阶段。今年早些时候,该平台推出了一系列测试网络,包括:Topaz、Rinkeby、Görli、Medalla、Spanina 和 Zinken。其目标是想象未来平台的样子,以及可能遇到的问题。事实上,在大多数试验中,还有几个问题需要解决。这些问题包括 Medalla 测试网上的 6 台服务器在时间和日期被报告为未来一天的事件。使服务器在 4 小时内出错。

以太坊 2.0 主网计划于 2020 年底上线。以太坊于 2020 年 12 月 1 日宣布上线日期,确认了以太坊 2.0 的上线日期。为了促进以太坊区块链向 ETH 2.0 过渡,以太坊 Berlinhard 推出了旨在提高天然气效率和网络安全的四项以太坊改进提案 (EIP)。虽然以太坊 London 硬分叉中的 EIP-1559 将于 2021 年 8 月 4 日在主网上上上线,但这意味着 ETH 2.0 更新的踏脚石。

根据以太坊基金会的预测,升级分为四个主要阶段:

第 0 阶段 

将于 2020 年 12 月部署。初始阶段旨在实施信标链,该链引入了 PoS 机制,并存储和管理验证者的注册。值得一提的是,当前的 PoW 网络将与信标链同时运行,以确保过渡的连续性。

阶段 1 

以太坊 2.0 第 1 阶段将分片链与信标链合并为区块链。最初,该网络将推出 64 个不支持智能合约和账户的分片。接下来,将进入阶段 1.5,届时以太坊主网将成为分片并采用 PoS。

第 2 阶段 

最后,第三阶段预计将于 2021 年底或 2022 年上半年上线。这一阶段将看到支持智能合约的分片,以及账户、转账、提币、跨分片转账和合约看涨等功能全面运作。当前以太坊虚拟机 (EVM) 将替换为以太坊 WebAssembly (EWASM)。然而,这一转变将分多个阶段进行。

最终,如果升级成功实施,以太坊将是一个更具可扩展性的环境,具有更大的增长潜力。在最佳情况下,以太坊每秒可处理约 30 笔交易,跃升至 100,000 确实令人难以置信。

以太坊 2.0 升级有何影响?

加密货币社区在 Serenity 上线前反应良好。以下是网络将受到哪些影响,以及今天的影响:

以太坊 2.0 对 ETH 价格的影响

ETH 的价格对即将进行的升级作出积极反应。尽管如此,最新的反弹仍与比特币和 DeFi 热潮引领的普遍看涨有关,而 DeFi 热潮在很大程度上取决于以太坊作为大多数 DeFi 项目的托管网络。 

总而言之,ETH/USD 从 2020 年初的约 130 美元飙升至 2021 年初的超过 2,000 美元。然而,自那时起,该交易对已回撤,并于 2021 年 3 月初以约 1,600 美元的价格合并。除了山寨币公报外,ETH 还在 5 月 12 日创下了 $4,326 的历史新高。随着 EIP 1559 即将上线,以太坊的未来仍处于光明的一面。当然,加密货币市场的反应也高度依赖于实际应用。

以太坊网络安全

即将推出的以太坊 2.0 网络在开发时考虑到了安全性,但我们无法确定其对用户的安全性。一些专家认为,PoS 系统甚至比 PoW 网络更集中。

但是,以太坊将依赖分片,至少需要 16,384 名验证者才能运行网络。以太坊基金会聘请的第三方仍在核实安全问题。

以太坊质押

以太坊 2.0 的一个有趣元素是质押的可能性。但是,由于存在要求您持有不低于 32 ETH 才能成为验证者的阈值,因此请勿指望立即参与。

这对普通人来说意义重大。但是,您仍然可以使用可靠的质押池进行质押。截至目前,以太坊质押的充值总量呈上升趋势。

以太坊 2.0 带来哪些风险?

测试网测试必须解决这里和那里的几个错误,但 Serenity 开发人员通常对结果感到满意。一些用户担心以太坊 2.0 更新期间可能出现故障,例如由于代码漏洞或网络分裂而导致的安全漏洞。然而,开发者对这种担忧并不存在抱有信心。总而言之,鉴于代码是新鲜的,骗子希望在即将升级的版本中利用漏洞。

另一个重大风险与质押过程有关。锁定 32 ETH 进行质押的风险尚不清楚。当用户选择使用第三方服务进行挖矿时更是如此。

以太坊 2.0 将于何时上线?  

以太坊 2.0 信标链的充值合约于 2020 年 11 月 4 日创建。尽管在撰写本文时(2021 年 3 月下旬)已经多次延迟,但似乎情况越来越近,有消息称以太坊 2.0 开发者希望尽快上线运行

下一步是什么?

以太坊的演进不会在第 2 阶段停止。联合创始人 Vitalik Buterin 透露,为满足用户的需求,将会有更多升级。他在 Twitter 上分享了路线图,展示了他对未来 5 至 10 年的愿景。

这是我对未来约 5-10 年 eth2 及以后情况的大致看法。 下面的路线图反映了我自己的观点,其他人(包括我未来的版本)可能会有不同的观点!随着我们发现新信息或新技术,详情可能会发生变化。https://pic.twitter.com/wynMVC04Ag

— vitalik.eth (@VitalikButerin)2020 年 3 月 18 日

总之,以太坊正在不断改进,以适应加密货币社区不断变化的需求。

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