千呼萬喚始出來，以太坊2.0它來了！
近日，V神在推特上宣佈，以太坊 2.0 的釋出日期定在了 12 月 1 日（區塊高度大於 1,606,824,000），主網的存款合約地址也正式生效。
標誌著以太坊開始向2.0邁進。
那麼，什麼是以太坊2.0，和目前版本有什麼不同？
據幣小寶所知，以太坊2.0是當前版本的一次重大升級，將引入信標鏈、分片等多項關鍵技術，同時共識機制也將發生變化。
根據早期的戰略規劃，以太坊分為四個階段進行：前沿（Frontier）、家園（Homestead）、大都會（Metropolis）、寧靜（Serenity）。
前沿、家園、大都會均屬於1.0階段，寧靜屬於2.0階段。
與以太坊1.0相比，以太坊2.0的效能將至少是其64倍，到時候再也不用擔心網路擁堵的問題啦！
以太坊2.0的三個階段
- 階段0：信標鏈
- 階段1：分片鏈
- 階段2：執行
階段0：以太坊 2.0 的第0階段，信標鏈（beacon chain）將會實施。信標鏈儲存和管理驗證人的登記資訊，將為以太坊 2.0 實施 PoS 共識機制。為了防止資料中斷，實現平滑過渡，這一階段會同時存在以太坊1.0和2.0，這意味著以太坊會有兩種共識機制，一種是採用POW的以太坊，另一種是採用POS共識機制的以太坊。
階段 1：這是以太坊 2.0 的第二階段，可能會在 2021 年推出。階段 1 的主要提升是與分片鏈的整合。分片鏈是以太坊區塊鏈的一種擴容機制，將之「拆分」成 64 條不同的鏈，允許並行交易、儲存和處理資訊。按最保守的估計，其吞吐量將是以太坊 1.0 的 64 倍，但其設計目標是讓資料應對能力比以太坊 1.0 高出數百倍。
階段 2：以太坊 2.0 的第三階段，可能會在 2021 或 2022 年啟動。與上述兩個階段相比，該階段的定義不太明確，但會涉及新增 ether 帳戶，啟用轉賬和提款功能，實施跨片（cross-shard）的轉賬和合約呼叫，構建執行環境以便以太坊 2.0 上可構建可擴充套件的應用，還有將以太坊 1.0 整合進以太坊 2.0，讓 PoW 機制最終可以關閉。
以太坊2.0的關鍵技術
1.信標鏈
信標鏈，英文名叫 Beacon Chain，Beacon ，意思就是燈塔，訊號浮標。它其實是以太坊 2.0 系統的核心。
信標鏈是一種全新的權益證明 ( PoS ) 區塊鏈，它是為了解決共識問題，而分片鏈 ( Shard Chains) 的目的是解決以太坊的擴充套件性問題。
分片鏈之所以能解決效能問題，它相當於是透過多片技術處理交易等，提高了系統的效率和效能，下圖展示的是信標鏈和分片鏈的結構圖，其中信標鏈處於協調層，負責協調和管理工作，而分片鏈處於資料層，負責資料部分的工作。
資料來源：www.bixiaobao.com
從上圖可以看出，信標鏈是連結POW主鏈（以太坊1.0）和分片鏈的樞紐，信標鏈上管理著驗證者的名單，以及分片驗證者任務。
在以太坊2.0中，存在“驗證者”和“提案者”兩種角色。
驗證人負責驗證和組織新區塊。一個節點如果想要成為“驗證者”，就需要向以太坊的一個智慧合約抵押至少32 枚ETH，抵押完成後，信標鏈透過檢測自動將其加入驗證者列表。
一旦某位驗證人成功驗證了一個區塊，他將獲得一筆 ETH 獎勵。
成為驗證者之後，信標鏈就會給你安排任務了。
它會將你隨機分配到一到兩個分片中去做驗證，驗證人每 6.4 分鐘要為信標鏈上的區塊提交一次見證資訊，並偶爾會被選出來提議區塊。如果總共有 100,000 名驗證人，那每位驗證人平均每兩週將被要求提議一次區塊。上述流程是完全自動的，全部由軟體處理。
我們知道，在工作量證明機制下，也就是我們現在的以太坊主鏈上，礦工透過挖礦生成下一個區塊，但是在權益證明機制下，不存在挖礦，下一個區塊的產生是由驗證者們選擇出來的。這個選擇具有隨機性，不是一個驗證者所能掌控的，這也體現了去中心化的特點。
2.分片鏈
分片鏈機制具有可擴充套件性，可以極大地提升以太坊鏈的吞吐量。
當前由連續區塊組成的單條區塊鏈安全性高且易於驗證，但是要求每一個全節點處理和驗證連續區塊內的每一筆交易。這會影響網路快速處理交易的能力，尤其是在主網交易量劇增的時候。
而分片鏈機制會將以太坊鏈 「拆分」成 64 條不同的鏈，拆分以後，將資料處理的任務分配給許多節點，這樣就可以並行處理交易，而非序列。每增加一條分片鏈都像是加一條車道，將以太坊從單車道的小馬路升級成多車道的高速公路，更多的車道和並行處理能力會帶來更高的吞吐量。
分片鏈可以提升以太坊並行交易、儲存、及資訊處理的能力，保守估計可以將吞吐量提升 64 倍，它的設計足以處理數百倍於以太坊 1.0 的資料量。
3.PoS （權益證明）
幣小寶曾在之前的文章中提到過權益證明，權益證明（POS）是以太坊 1.0 現有的工作量證明（PoW）共識模型的一次升級，可以帶來更高的速度和可擴充套件性。
上文提到，使用者參與驗證需要質押至少32個ETH，之所以這樣設計，是為了防止節點作惡，一旦節點惡意篡改資料，那麼質押的以太坊將以罰金的形式被系統收取。因此，從這個角度來看，節點作惡對自己沒有任何好處，而且由於驗證人節點眾多，即使部分節點作惡也不會影響整個系統的安全。
與 Pow 抽象的損失電力成本相比，這一機制帶來了更具加密經濟特性的安全性。PoW 挖礦需要鉅額的硬體投資和大量電力，而以太坊 2.0 的質押只需要一臺家用膝上型電腦（有些軟體客戶端的目標是更輕量化，甚至可以在手機上執行），這就降低了參與共識過程的門檻，從而增加了網路的去中心化程度，當網路中質押的以太坊數量達到1000萬枚時，將會十分安全。
總之，POS機制降低了普通使用者參與挖礦的門檻，這對於以太坊生態的發展有諸多好處，如果以太坊2.0執行良好，未來以太坊網路的擁堵情況或將大幅改善。
