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深度探索以太坊2.0:速率、效率和可扩展性

深度探索以太坊2.0:速率、效率和可扩展性

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摘 要:对以太坊网络的升级设计已久,旨在解决网络的可扩展性和平安性问题。在第一阶段,区块链“天下盘算机”将转向权益证实共识机制(PoS)。

这是一个漫长的历程,但以太坊2.0的第一阶段终于启动和运行了。

多阶段的升级旨在通过对网络基础设施的几项改变来解决以太坊网络的可扩展性和平安性——最值得注重的是,从事情证实(PoW)转换为权益证实(PoS)共识机制

什么是以太坊2.0?

以太坊2.0,也被称为Eth2或 "Serenity",是以太坊的升级。该升级旨在提高以太坊网络的速率、效率和可扩展性,使其能够处置更多的生意。

以太坊2.0分几个阶段推出,第一次升级,称为信标,已于2020年12月1日上线。信标链为以太坊引入了原链的看法,这是该网络转向PoS共识机制的一个要害特征。顾名思义,它是一个自力于以太坊主网的区块链。

第二阶段被称为合并(The Merge),预计在2022年的第一或第二季度,并将信标链与Ethereum主网合并。

最后一个阶段是片链,并将在扩展以太坊网络方面施展要害作用。分片链不是在一个单一的区块链上结算所有操作,而是将这些操作涣散到64个新的链上。

这也意味着,从硬件角度来看,运行一个以太坊节点要容易得多,由于需要存储在机械上的数据要少得多。

分片链预计到2022年才会泛起,但现在还不清晰详细时间。

以太坊2.0与以太坊有什么差异?

以太坊1.0使用被称为事情证实(PoW)的共识机制,而以太坊2.0将使用质押证实(PoS)机制。

权益证实与事情证实有什么差异?

对于像以太坊这样的区块链,需要以去中央化的方式验证生意。以太坊,像其他加密钱币,如比特币,现在使用事情证实(PoW)的共识机制。

在这个系统中,矿工行使机械的处置能力来解决庞大的数学难题,并验证新的生意。第一个解开谜题的矿工在组成区块链的所有生意纪录中增添了一笔新生意。然后,他们会获得网络原生加密钱币的奖励。然而,这个历程可能需要花费伟大的能源。

权益证实(PoS)的差异之处在于,用户可以用网络的内陆加密钱币作质押,成为验证者,而不是矿工。验证者与矿工类似,他们验证生意并确保网络不处置诓骗性生意

这些验证者被挑选出来,凭证他们质押的加密钱币数目,以及他们质押的时间,提出一个区块。

然后,其他验证者可以证实他们已经看到一个区块。当有足够的证实时,一个区块可以被添加到区块链上。然后验证者会由于乐成的区块命题而获得奖励。这个历程被称为挖矿。

PoS的主要优点是,它比PoW更节能,由于它将能源麋集型盘算机处置与共识算法解耦。这也意味着,你不需要大量的盘算能力来保证区块链的平安。

以太坊2.0将若何比以太坊1.0有更好地扩展性?

升级到Ethereum 2.0的主要缘故原由之一是可扩展性。

在以太坊1.0中,网络只能支持每秒30笔左右的生意;这导致了延迟和拥堵。以太坊2.0答应每秒可达100,000次生意。这一增进将通过实行分片链来实现。

以太坊2.0将若何加倍平安?

以太坊2.0的设计已经思量到了平安问题。大多数PoS网络都有一小部门验证者,这使得系统加倍中央化,网络平安性降低。以太坊2.0需要至少16,384个验证人,使其加倍去中央化,因此加倍平安。

然而,凭证Jelurida的团结首创人、Ardor和Nxt区块链的首席焦点开发职员Lior Yaffe的说法,存在一个潜在的破绽,该破绽集中在网络的介入率水平上。

包罗区块链平安公司Least Authority和Quantstamp在内的组织正在对Ethereum 2.0代码举行平安审计。

以太坊基金会也在为以太坊2.0确立一个专门的平安团队,研究加密钱币中可能存在的网络平安问题。

以太坊2.0研究员贾斯汀-德雷克(Justin Drake)示意,该研究将包罗 "模糊处置(fuzzing)、赏金猎杀(bounty hunting)、传呼机职责(pager duty)、加密经济建模(cryptoeconomic modeling)、应用密码剖析(applied cryptanalysis)、形式验证(formal verification)"。

以太坊2.0的升级是若何举行的?

在一系列测试网推出后,Topaz、Medalla、Spadina和Zinken,以太坊2.0的周全推广将分三个阶段举行。第0、1、2阶段(开发者喜欢从零最先盘算)。第0阶段于2020年12月1日启动,其他阶段将在接下来的几年内到来。

第0阶段看到了信标链的实行;它存储和治理验证者的注册表,以及为以太坊2.0部署PoS共识机制。原有的以太坊PoW链将与之同时运行,因此数据的延续性不会中止。

1阶段将于2022年第一季度/第二季度举行,将看到以太坊主网与信标链合并,正式竣事网络上的PoW。在Beacon Chain上为Ethereum充值的用户将被分配到验证者角色。

2阶段将为网络引入片链,预计推出64个分片(使吞吐量比Ethereum 1.0多64倍),只管在推出时他们不支持账户或智能合约。

之前的蹊径图迭代将合并事宜置于分片链的推出之后,但由于每个升级的互操作性,厥后决议翻转这些推失事宜。

"最初,设计是在合并之前举行分片链的事情--以解决可扩展性,"以太坊基金会的文件中写道。"然而,随着第二层扩展解决方案的蓬勃生长,优先级已经转移到通过合并将事情证实换成权益证实。"

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以太坊2.0是什么时刻宣布的?

以太坊2.0的信标链是以太坊2.0宣布的第一个阶段,于2020年12月1日12:00 UTC正式上线。

以太坊基金会的焦点研究员Danny Ryan在以太坊2.0的直播中指出:"这个器械康健的要害是我们看到介入度跨越三分之二"。

随着信标链的推出获得确认,在撰写本文时,网络上有跨越21000个活跃的验证者,每个纪元的乐成率跨越80%。

信标链最初将与现在的以太坊主网脱离存在,在主网与股权证实系统 "对接 "之前。

第一个相符条件的区块是槽位1,其验证者用一个神秘的信息签署了它。"F先生在这里"。

以太坊社区的宽大成员庆祝了这一乐成宣布,包罗以太坊团结首创人Vitalik Buterin和Joseph Lubin。

在推出之前也举行了主要的一个月的准备,其中必须知足某些尺度。

在2020年11月4日宣布存款条约后,到11月24日,网络上需要有16384个验证者,每小我私人质押32个以太坊,总共524288个ETH。

最初,staking的速率比预期的要慢,11月初举行的一项推特观察显示,有一半的受访者不设计在停止日期前举行质押;只有21.3%的人示意,他们要么已经质押,要么设计质押32个以太坊。

其中给出的缘故原由是用度——32ETH那时跨越19,000美元。社区团结起来,Vitalik Buterin答应提供3200个以太坊,价值跨越190万美元,DARMA资源分配了5000万美元的自有资产,以便机构和小我私人可以向以太坊2.0捐钱,同时保持流动性。

随着刊行的可能被推迟的迫近,在第11个小时,后期涌现了大量的验证者答应举行staking。

就在停止日期前24小时,只到达了目的的50%;对以太坊2.0来说,幸运的是,到11月24日,就已经有足够的验证者答应支持信标链。

今天,凭证以太坊剖析平台Eth2 Launchpad的数据,有跨越230,841个验证者。

以太坊2.0的未来

以太坊团结首创人Vitalik Buterin为以太坊2.0制订了一个未来五到十年的蹊径图。

他说,在已往的两年里,"从'蓝天'研究,试图领会什么是可能的,到详细的研究和开发,试图优化我们知道可以实现的详细基元,并实现它们,已经有了坚实的转变。"

Vitalik 说,大部门的挑战现在 "越来越多地围绕着开发,而开发所占的份额只会随着时间的推移而继续增进"。

2020年6月,Vitalik 指出,在实现分片链之前,以太坊2.0至少需要依赖ZK-rollup等当前的扩展方式两年。

2021年8月,以太坊的伦敦硬分叉和以太坊改善提案1559(EIP-1559)的部署,改变了网络上生意用度的运作方式。EIP-1559看到在网络上举行生意的用户支付一个基本用度,这个用度被烧掉,而不是给以太坊矿工,削减了ETH的供应,给以太坊网络带来通缩压力。

伦敦硬分叉已经成为以太坊2.0下一阶段的试运行,Vitalik Buterin对以太坊网络的下一步示意了信心。Vitalik 告诉彭博社,伦敦硬分叉的乐成启动证实晰以太坊生态系统 "能够做出重大改变",而且 "这绝对让我对合并更有信心"。

以太坊2.0会若何影响以太坊的价钱?

对一些人来说,以太坊2.0的推出正是加密钱币所需要的。

"一旦以太坊通过第二层手艺或ETH 2.0具有可扩展性,所有问题都市获得解答,"Nifty Orchard的首创人和伦敦以太坊的组织者Jamie Anson告诉Decrypt。"发令枪将响起"。

换句话说,更多的可扩展性意味着更多的使用,这反过来又意味着更多的需求。这——至少在理论上——应该把以太坊的价钱推到新的高度。

"当ETH 2.0和rollups一起事情时,将有每秒10万次的生意能力。这将意味着为下一个10亿人提供一个完全无缝的体验,"Anson弥补说。

专注于mempool庞大性的Blocknative公司的首席执行官Matt Cutler也同样乐观,特别是随着以太坊2.0的推出,gas用度预计将会下降。

"我们的客户群以为削减生意用度和增添网络吞吐量是前进的大时机领域,"他告诉Decrypt。

此外,关注重大里程碑的生态系统将增强以太坊开发者的势头。"这将对ETH的价钱发生耐久的看涨影响--只管有短期的颠簸,这也是加密资产估值的一部门"Cutler弥补说。

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