編者按：下文為Trustnodes對Vitalik在BeyondBlock 演講《Ethereum 2.0》的報道。
“以太坊是不斷更新換代的，在中國內地，以太坊還是以太坊，到了臺灣，就成了以太坊……2.0。”
這是以太坊創始人Vitalik Buterin在臺北舉行的BeyondBlock區塊鏈會議上的開場白。在會議上，他提出了在今後的3至5年內實現Visa級別的擴充套件計劃。
Buterin指出以太坊存在的主要問題在於隱私、安全性和可擴充套件性，隱私問題已經解決了3/4。他當天穿著一件拜占庭T恤，也就是最新的以太坊硬分叉的名字。
Buterin表示這次升級引入了一些很棒的新型加密演算法，包括雖然不能自行解決隱私問題但能為開發者提供可找到解決方案的工具的零知識證明和環簽名。
他表示，從底層角度來看，隱私問題解決了3/4，還有1/4未解決……從協議層面來看，依然有漏洞。如果你使用混合器並支付gas，就可能出現隱私漏洞，但是此處的大部分工作是在第二層。
這表明zk-Snarks至少從概念上已經解決了底層隱私問題。這使得你能夠在完全隱藏一筆交易的同時選擇你希望這筆交易對哪些人可見。
-以太坊的主要問題-
當然，安全性不是一個可以解決的問題，只能根據情況將安全性降至最低或升至最高。不過，可擴充套件性倒是個可以解決的問題。
然而，這可是個大難題，因為去中心化、安全性和可擴充套件性是個三難抉擇。Buterin表示，要解決三個中的任意兩個難題很容易，並給出了當前三取二的解決方案的例子：
Buterin指出，現有區塊鏈，如當前狀態下的以太坊和比特幣，犧牲的是可擴充套件性，而10GB大小的超大區塊會犧牲去中心化。
但是，以太坊旨在找出一條三全之策，不犧牲任一方面。一類方法是透過第二層解決方案，就像Plasma、Raiden或Lightning Network那樣。無論如何，以太坊旨在實現鏈上去中心化、安全性和可擴充套件性的三頭並進。
他表示以太坊打算不依靠主節點、聯盟節點或其他任何中心化方式在主鏈上處理數千個交易。
“那麼，我們如何做到這點呢？”——他問道。“我相信我們可以的。”他說完，展示了分片的第一個較為基礎的概念化版本。
“我通常是這麼形容分片的……你可以這麼想，簡單來說，分片就是建立一條區塊鏈，其中你有，比方說，100個不同的宇宙，而每個宇宙就是一個不同的賬戶空間”，Buterin隨後又補充道：
“因此，你可以在某個宇宙建立一個賬戶，或是在某個宇宙簽訂一個合同。你可以在其中發起一筆交易，如果你這麼做了，只會影響到這個宇宙內的東西。
“你可能在這些宇宙之間建立了某種關於轉移資源和資料的協議，但是這個協議可能更有侷限性，不同步，還會有兩週的延遲，通常也不如在單個宇宙內的操作那樣乾淨便捷。
“但是，這100個宇宙不只是不同的區塊鏈，還是互相聯絡的系統。特別是，它們之間存在共識。因此，若要打破其中之一，就得打破全域性。
“並非每個可能的分片解決方案都是如此，我們實際可以提升邊緣事物，最終在這些不同的美好宇宙之間進行交流，甚至可能使宇宙內和宇宙間的區別變得模糊，不過這是一種簡單的想法。
“其例項可以對以太坊起到何種作用？我們可以試著想想最終的最優系統會是什麼樣子，或者我們在短期內能輕易設計出什麼。
“要說我們在短期內能輕易設計出什麼，這裡有個例子。想象一下，我們保留主要區塊鏈，在上面釋出合同，這份合同叫作驗證經理合同，來維護內部的權益證明(PoS)系統……
“驗證經理合同也會跟蹤一組分片……即100個宇宙。在每個區塊或週期內，驗證經理合同都會授權一個隨機驗證程式在每個分片上建立下一個區塊……
“每個分片都有區塊和交易，然而我們不會將所有這些區塊和交易放在主鏈上。相反，我們的做法是，採用與當前的以太坊相同的結構，其中由一個小區塊頭代表一個大區塊，我們只是向下一層複製。
“在分片層面上，有種東西叫做交易組（collations）。從根本上來說，交易組就是一組交易，會有一個資料頭（header），基本上就是權益證明簽署了的區塊頭，這些交易組的資料頭會進入驗證經理合同，但是分片裡的所有真實交易，所有分片狀態和所有分片交易組都在鏈下。
“唯一在鏈上的是這些資料頭，驗證經理合同會追蹤這些資料頭，以及每個分片的狀態根源。
“因此，這是一種分工，其中驗證經理合同對每個分片來說基本只是充當輕客戶端的角色。”
Buterin表示會出現兩個世界。舊世界在同樣的可擴充套件性下執行，目前其可擴充套件性受限制，因為每個交易都由必須在膝上型電腦上執行的每個節點複製。
而新世界擁有自身規則，具有二次可擴充套件性，因為節點會驗證某些分片，並充當其它分片的輕客戶端。在如何執行或不斷改進分片的基礎上，新世界可能具有更高的可擴充套件性。
Buterin表示，這些都在分片的早期，制定分片的發展規劃，最終透過緊耦合（tight coupling）實現協議層面上的結合。
這就是說以太坊網路要進行更新，以便客戶端執行這樣一個規則，即如果區塊鏈包含了一個無效的分片頭，繼而整個區塊鏈也會失效。
Buterin 說：“因此，從根本上來說，緊耦合就是指第一層的有效性以第二層的有效性為條件。”在這一階段，整個分片機制會具有同樣的安全性，並且全由硬分叉支配。
最初會出現一個雙速以太坊，由個人執行一個以太節點以及一個與該以太節點連線的分片節點。一旦網路實現緊耦合，這兩個節點最終會融合在一起。
Buterin說，新分片創造了一個新的地址空間，這意味著該地址空間不會影響正常交易和當前網路。
他指出，最終需要升級主鏈，不過我們後面可以做到這點，因為沒必要透過不斷的鏈上向後不相容升級來降低速度。
那些改變是增強平行化、更迅速的以太坊虛擬機器、二進位制默克爾樹和無狀態客戶端。
無狀態客戶端本身就是一類分片，Buterin將其形容為“我們不需要客戶有狀態，而需要交易傳送方提供一種他們進入狀態的特定部分的默克爾證明。”
Buterin指出，無狀態客戶端尚處於初期階段，有很多方法可以實現，不過這是分片的一則用例。因此分片規劃就像是初步建立一個新“宇宙”或100個宇宙，對主鏈沒有特別的大影響。
Buterin解釋說，這是因為會出現很多可能影響當前狀態或專案的向後不相容改進，因此不如從頭開始。
因此，以太坊將要變成一個雙速車道，直到最終再次合併為一條道路為止。
開發者建立新的分片，不斷改進節點，將zk-Snarks加到分片和其它特性之上，增強它們進行資料共享和交流的能力，之後透過較小的改進繼續最佳化。
時間線安排的是3至5年，因此是到2020年左右。然而，最難的架構方面，似乎在概念上已經穩定，因此我們或許能在明年看到原型，在2019年或更早的時候看到初版。
與此同時會向混合權益證明/工作量證明的以太坊轉變。就其本身而言是一次重大升級，樂觀地講，可能會在夏季實現。
因此，以太坊採取的一般方法似乎是重視速度更勝完善性。先找出某些方面進行改善，不要太過完美主義到第一個版本就準備好給老奶奶用的程度。
這一方法是非常必要的。目前，以太坊處理的交易量比其它去中心化公共區塊鏈加起來的都要多。
去年以來，對以太坊交易的需求已經增至10倍，該網路目前最多能只能處理另外4倍的量。
因此，對於這一尚處於初期的專案來說，時間並不寬裕。它還是該領域內唯一繼承了矽谷“快速行動、破舊立新”信條的傑出專案。
原文連結: http://www.trustnodes.com/2017/11/25/vitalik-buterin-lays-roadmap-ethereum-visa-levels-quadratic-sharding
作者: Trustnodes
翻譯&校對: 閔敏 & Elisa
