以太坊2.0信標鏈啟動在即,你需要了解的資訊

以太坊2.0,也稱為寧靜(serenity)階段。以太坊2.0的巨集偉願景,自2019年2月份以太坊君士坦丁堡升級完成後,反覆被人提及。那麼,為何要進行以太坊2.0的升級?如何理解以太坊2.0?它會對行業產生什麼影響?citex(c網)交易所內容組將相關資訊盤整如下:

 

 

為什麼要進行以太坊2.0的升級?

 

很大原因在於以太坊1.0仍存在諸如擴充套件性不足、gas費過高以及安全性等無法避開的問題。比如著名的“the dao”事件、“solar-storm(太陽風暴)”以及2017年底紅遍整個市場的寵物養成遊戲加密貓事件等等,把以太坊存在的問題暴露無遺。

 

以2017年基於以太坊智慧合約技術的加密貓遊戲為例,作為首款基於區塊鏈的寵物養成遊戲,它橫掃整個以太坊網路,颳起了一陣寵物養成旋風。短期內大量使用者的交易需求直接導致整條鏈陷入癱瘓,據說當時以太坊網路上等待確認的延遲交易日均保持在20000+筆以上,為廣大使用者帶來了極差的使用體驗。與此同時,部分玩家為了提高交易速度,只能提高礦工費,導致鏈上交易手續費的暴漲,以至於有些加密貓寵物的實際價值遠低於鏈上手續費,引發了當時部分參與加密貓遊戲的使用者罵聲連連。

 

於是,人們把希望寄託在以太坊2.0之上。以太坊創始人vitalik buterin曾在公開場合表示:“從以太坊2.0開始,(以太坊鏈上)流程將更加順滑。”

 

如何理解以太坊2.0?

 

以太坊2.0較之1.0,共識機制改變,從原來的pow切換成pos,鏈上速度更快,gas費更低,且鏈上安全性更高,理論上能夠支撐起更大規模的商業級應用場景。可以理解為以太坊2.0是以太坊1.0的“升級版”。

 

以太坊2.0一共分為四個階段,分別是階段0、階段1、階段2、階段3。值得一提的是,目前只有階段0是有完整的規範,並且定期被更新。

 

 

 

 

階段0:信標鏈(the beacon chain)

 

這一階段最重要的事情便是啟動beacon鏈(信標鏈),該階段的啟動條件:在12月1日正式啟動信標鏈前7天至少要有16384名質押了32枚eth的驗證人,總質押量最少要滿足524,288枚eth。

 

在11月23日和24日這兩天,原本僅完成20%質押的進度條突然間加速推進,不但完成了剩餘的80%質押,而且超額完成了信標鏈啟動要求的質押量。當前總質押量為740,704枚,亦即超額完成啟動要求的141.3%。

 

 

 

在信標鏈階段,質押幣都是單向質押,也就是隻能質押,無法提幣。提幣階段預計要到階段2,到時候鏈上的賬戶功能開啟之後,質押的eth才可以提出或轉移,且有解鎖時長。除了暫不支援賬戶和資產轉移外,階段0也暫不支援智慧合約的呼叫,但可以管理驗證者,以實現以太坊2.0的共識機制,即權益證明。信標鏈中有32個插槽,選擇隨機的驗證組來投票驗證區塊的有效性。

 

信標鏈啟動後,原先基於pow共識機制的鏈會與基於pos的新鏈共同執行,防止資料的缺失。

 

 

 

信標鏈作為整個pos鏈的網路控制中心,將會成為其他分片的安全和驗證的根源。在信標鏈階段引入了新的代幣:beacon eth,即beth。eth打入質押合約地址,待eth2.0推進到階段2開通鏈上資產轉移和賬戶功能,所轉移的幣是beth,而非eth。

 

階段1:啟動分片鏈(shard chains)

 

這一階段構建分片鏈和區塊,最初定為1024個分片,後改為64個;把分片區塊錨定到信標鏈上。如果信標鏈啟動並執行正常,預計階段1會在2021年上半年上線。階段1最重要的目標是啟動分片鏈,把以太坊分成64條不同的鏈,實現並行交易、儲存以及資料資訊的處理。由於pos的效率遠高於pow,而且這64條鏈都是並行運作,只有把最終的結果反饋到主鏈上進行同步記錄,所以處理資料的能力大大提升,理論上其資料處理效率是以太坊1.0的數百倍以上。

 

 

 

階段2:啟動虛擬機器層(ewasm)

 

這個階段目前比較含糊,只透露了會新增以太坊2.0的賬戶並支援轉賬和取款、呼叫合約以及開發可擴充套件應用等功能。用ewasm取代當前的以太坊虛擬機器(evm),並會把以太坊1.0遷移到以太坊2.0之上,並作為以太坊2.0的一條分片鏈,徹底結束基於pow工作量證明的以太坊1.0時代。

 

階段3:鏈下狀態儲存

 

這一階段,儘可能地把鏈上狀態轉移到鏈下。相應的資料在鏈上儲存時並不需要儲存整個狀態,只需要將一部分狀態資訊和表示長資料集(1g的dataset)的短資料(16m的cashe)進行儲存。如此一來,執行驗證節點的資源要求就會小很多。使得eth2.0的整體效能大大提升,處理更大體量的商業級應用成為可能。

 

至於pos鏈或eth2.0的安全問題,引用vitalik曾說過的話:“pow只會越來越貴,而且效率越來越低。基於pos的以太坊 2.0 的運作是源於:部分節點被隨機選中來查驗並證明分片。基於以上,除非發起鏈上攻擊的駭客掌控了網路中40%以上的節點,否則其被選中或者控制分片的機率是微乎其微的。另外我們還有防偽以及資料有效性檢查機制,這就意味著即使作惡者試圖建立無效區塊,其行為是可以被檢測到的。”

 

總之,以太坊2.0的巨集大願景值得期待。但由於這項工作的技術難度較大,需要整個社羣開發者的通力合作,或許相應的推進工作不會如計劃那般順暢。正如v神在一次採訪中所說:“以太坊2.0的升級中可擴充套件性是面臨的最大挑戰”,但一旦升級成功,它將會大步朝前,往“世界計算機”的目標無限靠近。

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