以太坊:以太坊2.0详述：什么是权益证明、信标链、分片、对接？

人们对以太坊2.0期待已久。权益证明、信标链、分片和对接是指什么？它们将分别在哪个阶段推出？本文将为您揭晓。

概述

首先，介绍以太坊2.0概念以及需要它的原因。

以太坊2.0是一套互联的以太坊升级计划，旨在提高以太坊的可扩张性、安全性和可持续性。这些升级由以太坊生态系统中的多个不同团队主导，每个团队都专注于构建整个升级中的特定部分。

现在，让我们快速了解以太坊2.0的主要目标。

可扩展性

目前，以太坊网络每秒支持约15笔交易。当数百万新用户涌入并启动更多的去中心化应用程序时，这无疑成为一个限制因素。以太坊2.0希望在扩容后可以每秒支持1000笔交易。需要注意的是，每秒交易量的增加不应该以增加网络中节点的大小为代价。

安全性

去中心化网络的安全始终是头等大事。以太坊2.0旨在提高网络的安全性，防止一切形式的攻击，包括「51%攻击」，即个人可以通过控制网络的大部分算力来强制进行欺诈性变更。

报告：以太坊和Cardano是2022年开发者最活跃的区块链:1月23日消息，根据DappRadar的报告，以太坊和Cardano在2022年继续成为拥有最活跃开发者的区块链，全年平均每天分别有223个、151个开发者。2022年以太坊的活跃开发者减少幅度最小，为9.37%。Cardano的开发者人数相比前一年增加26.47%。

Polkadot和Kusama的活跃开发者分别增加16.06%和12.80%，平均每天吸引129名活跃开发者。Cosmos平均每日活跃开发者数量达117名。

根据Token Terminal的数据，2022年活跃开发者增长最显著的区块链是Solana和Internet Computer（ICP），相比2021年分别激增1320%和1050%。Solana链上平均每日活跃开发者数量在过去30天内减少31.4%，但2022年平均每日活跃开发者仍然有69人。[2023/1/23 11:26:49]

可持续性

众所周知，当前以太坊网络是基于工作量证明共识，需要大量算力和能源。以太坊2.0将用权益证明取代消耗大量能源的工作量证明，更有利于环境。

最初，实现这些目标所需的一系列变化称为「宁静」，但现在大多数人称之为「以太坊2.0」或者仅仅是Eth2。

以太坊在过去4年的复合年增长率超过比特币2倍:金色财经报道，Glassnode数据显示，自2019年10月以来，以太坊的表现优于比特币。以太坊的复合年增长率数据始于2019年7月，自那以后，以太坊和比特币之间的相关性一直相对较低。比特币的CAGR峰值出现在2014年，而以太坊的CAGR峰值出现在2019年10月20日。

比特币的峰值CAGR接近800%，而以太坊的历史CAGR约为350%。此外，以太坊的复合年增长率自6月以来一直在稳步攀升，而比特币全年的年复合年增长率在36%至61%之间徘徊。（cryptoslate）[2022/10/30 11:57:12]

有趣的是，所有这些目标几乎都在以太坊路线图中，甚至在以太网络正式启动前就已经讨论过了。

让我们谈谈以太坊最大的变化之一——共识模型由「工作量证明」变为「权益证明」。

权益证明

当前，以太坊共识模型是工作量证明。这是是一种众所周知且经过实践检验的构建加密货币的方法。

以太坊客户端Teku发布v22.9.0版本，解决公钥验证相关问题:金色财经报道，以太坊客户端Teku发布最新v22.9.0版本，解决公钥验证相关问题。官方表示此次为必需的更新，所有用户应尽快升级。[2022/9/1 13:02:57]

在工作量证明中，矿工投资资源来验证交易并保护网络。该模型需要大量电能才能正常工作，且可保护网络免受「51%攻击」。

而权益证明试图通过完全脱离矿工来解决电力消耗问题。它不是通过投入资源来保护网络安全，而是依靠经济激励手段。

在权益证明中，要保护网络安全的用户，通过质押以太坊成为验证者。与工作量证明中的矿工类似，验证者在验证网络交易后，可获得区块奖励和交易费用激励。

为了阻止验证者玩弄系统和验证欺诈性交易，权益证明系统实施了一种称为「罚没」的机制。如果验证者行为不诚实，就会失去其质押的部分以太坊。

在PoS系统中，为了成功实现「51%攻击」，攻击者必须控制51%的验证者，这需要拥有以太坊质押总量的51%，这无疑是一个巨额资本。

为了成为以太坊2.0的验证者，需要32枚以太坊。另外，可以通过质押池，质押低于32个以太坊。

验证者的回报取决于系统中质押的以太坊数量。如果系统中的以太坊不足一百万个，那么回报率可以高达每年18%；如果系统中的以太坊超过1亿个，那么收益率可以低至1.81%，甚至更低。

Winklevoss兄弟：以太坊年底价格将达5千至1万美元，长期价格或达4万美元:Gemini创始人Winklevoss双胞胎兄弟预测，以太坊的长期价格可能达到4万美元。他们指出，以太坊今年年底的价格目标在 5千美元至1万美元之间，但从长远来看，其增长会远远超过这一水平，甚至可能增长10倍。（Cryptoglobe）[2021/6/3 23:06:55]

权益证明解决了以太坊2.0的三个主要问题。通过消除能源密集型矿工，让以太坊更具可持续性；通过加大「51%攻击」难度让系统更加安全；通过解锁分片增加可扩展性，分片在工作量证明模型中难以实现，因为它很可能会导致跨分片间的计算能力下降。

这实际上也是流畅进入分片很好的方式。

分片

分片的概念并非以太坊2.0升级特有。实际上，它是计算机学科中一个常见过程。它是指将一个数据库分割成多个部分，每个部分包含整个数据集的一部分。每个部分被称为「分片」。

以太坊未确认交易为105,826笔:据OKLink数据显示，以太坊未确认交易105,826笔，当前全网算力为251.34TH\\u002Fs，全网难度为3.33P，当前持币地址为49,023,868个，同比增加234,280个，24h链上交易量为2,330,137.94ETH，当前平均出块时间为13s。[2020/10/25]

在以太坊2.0中，每个「分片」基本上是一个独立的新链。最初，将会有64个分片。这直接解决了以太坊的扩展性问题，因为分片将提高网络的工作量。

最重要的是，每个以太坊节点只需运行一个分片。这意味着只存储一小部分数据，并且无需强大的硬件即可更轻松地运行节点。节点易于运行会吸引更多网络参与者，带来更多的去中心化和更高的安全性。

最初，分片只会提供额外数据，分片链无法处理交易或智能合约。

此时，你可能会有这样一个问题：分片如何在不处理交易或智能合约的情况下提高扩展性？

这是因为Layer2扩展——特别是Rollups。Rollups允许链外打包交易，生成加密证明并将其提交到链上。这个过程只需要一个可用的数据分片来存储证明，这意味着它可以与分片的初始版本一起使用。

这还没有结束。尽管数据分片和Rollups的混合让以太坊能够每秒处理超过100,000个交易，但是还有一个可改进的地方。有可能升级分片并使它们完全可执行，就像当前的以太链一样。是否需要这种改进仍然有待观察，它取决于数据分片和Rollups解决方案的流行程度。

同样值得一提的是，在数据分片模型中，当前的以太链成为了分片之一。这是唯一能够处理交易和智能合约的分片。

信标链

为充分理解以太坊2.0，信标链是下一个要重点掌握的概念。

信标链负责协调基于权益证明的系统，通过随机分配验证者来验证不同分片。随机性很重要，因为它可以防止验证者串通和控制分片。

信标链基本上创建了一个新的权益证明网络，并与目前的以太坊网络平行运行。启动它是以太坊2.0路线图中最基础的步骤之一。

最初，验证者将向信标链添加新块，但它们不会验证当前的以太坊1.0主网的交易。一旦当前以太坊1.0链成为以太坊2.0的一个分片，这种情况将会反转。

对接

这将我们带到整个太坊2.0谜题的最后一部分–对接。

对接是指将当前以太链变为以太坊2.0权益证明系统的分片之一的过程。

这个过程也将标志着我们今天所知道的以太坊工作量证明的结束，以及向新的权益证明模型的全面过渡。

对接将帮助智能合约运行于PoS网络上。最重要的是，它将提供以太坊的完整历史和现状，让所有以太坊持有者和使用者平稳过渡。

阶段时间表

让我们看看上述概念在以太坊2.0中的时间表。整个开发过程会分为多个阶段。

阶段0是以太坊2.0的第一阶段，重点是推出信标链。要实现这一点，必须达到16,384个验证者的阈值。该数量已经在11月24日达到要求，阶段0可以最早于2020年12月1日启动。

下一个阶段，也就是阶段1的重点是分片或我们前面描述的数据分片。

一旦阶段1完成，下一个阶段是阶段1.5，重点是对接——使当前的以太链成为以太坊2.0中的分片之一。看起来阶段1和阶段1.5都会在2021年实现。

达到阶段1.5之后，有两种可能情况。其一，数据分片和Rollups的组合将足够满足需求，没有必要进行下一步。其二，仍然需要完整的分片解决方案，这将把我们带到最后阶段，即阶段2。在阶段1.5成功实现后，还有待观察。

总结

值得一提的是，尽管最初的阶段0并没有较大幅度变更当前的以太链，但它可能引发一些潜在的重大经济影响。这是因为发送到以太坊2.0的以太币被锁定并且在阶段1.5完成之前无法撤销。也就是说，在此系统中有一部分以太坊被锁仓。

当涉及到DeFi时，大多数活动可能将集中在可执行分片或Layer2Rollup解决方案之上——至少在最初阶段是这样。这是因为DeFi充分利用了智能合约的可组合性和更复杂的交互，所以不能轻松地交互的DeFi协议是没有多大意义的。

对于以太坊2.0，您有什么看法？您是否认为它最终将让其他智能合约区块链黯然失色？

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