ETH:以太坊2.0來了 創世后將聚焦分片、合并等三項任務

距離世界計算機的最初夢想，以太坊又近了一步。

如果不出意外，以太坊向2.0時代進發的步伐將于北京時間2020年12月1日20：00：23正式開始。

過去數月，DeFi的興起為以太坊生態提供了足夠堅實的應用價值支撐，但也讓以太坊的“天然缺陷”再次顯現：網絡過于擁堵、交易Gas費太高，很多普通用戶都在感嘆已經無法參與其中。

可拓展性和交易效率等問題一直是當前的以太坊網絡被人詬病的地方。從2017年開始，以太坊社區就為生態實際需求不斷艱難地探索安全可用的可拓展性方案，但始終沒從根本上解決。

Eth2也致力于解決這些問題，不同于以往的“修修補補”，這次改變更加徹底。與當前的以太坊網絡相比，Eth2將從根本上改變區塊鏈的底層共識機制，完成從PoW向PoS的轉變；引入分片機制，逐步實現從數據層到應用層、價值層的全面遷移。

關于PoW和PoS孰優孰劣的爭論，業內始終未能形成共識。對PoW機制而言，算力是核心要素，而在PoS機制中，Token是關鍵。從PoW轉換成PoS，可以解決當前挖礦產業算力集中化和能源消耗巨大等問題。以太坊創始人Vitalik Buterin在11月發表的文章中還提出，PoS在區塊鏈安全性上優于PoW的關鍵要素主要有三點：PoS在同樣成本下可以提供更高的安全性、更容易從攻擊中復原、更加去中心化。

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從PoW轉變成PoS并非一時興起，早在以太坊白皮書問世之時，就已經規劃了未來要在進入寧靜階段時完成向PoS機制的轉變。而如今，寧靜將至。

分片也是以太坊基金會早先就計劃用來拓展以太坊的技術方式。所謂分片，就是將網絡中的工作分攤給所有參與的節點，不同分片鏈可以同時并行處理交易工作。

最簡單的分片是被Vitalik稱為“sacling by a thousand altcoins（通過上千種山寨幣進行拓展）”的Beanstalk。在Beanstalk這種分片方式中，將會運行很多條鏈，每條鏈被稱為一個“shard（片區）”。每個片區都會擁有獨立的一組驗證者，即通過PoW機制挖礦或者投票機制來驗證交易和生成區塊的網絡參與者，從而提升交易處理效率。

Eth2不是一次簡單的升級，也不是一次性就能實現的短期改變，而是一個龐大的系統性工程，可能花費數年時間甚至更久。

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過去兩年，廣為流傳的ETH 2.0路線圖大致分為三個階段：

其中，Phase 0的主要任務是推出以PoS為共識機制的信標鏈。信標鏈的主要職能包括希望成為Eth2的驗證者參與到質押系統，代替礦工的角色而成為新鏈的構建者與驗證者；以及完成分片鏈之間的通信交互，并協調各分片鏈共同打造一個區塊鏈系統。

按照最初的規劃，信標鏈的推出對于大多數用戶不會產生直接影響，因為它不會直接處理交易、執行智能合約或支持去中心化應用。

這樣設計的初衷是為了確保，Eth2不會擾亂現有的Eth1已經形成的生態。在Eth2的性能被反復驗證前，現有的以太坊網絡將繼續存在，與Eth2并行運行。在Eth2的發展過程中，現有網絡也將不斷升級，直到Phase 1.5實現Eth1和Eth2的合并。也就是說，短期內Eth1和Eth2將會并存，PoS和PoW兩種機制也將在以太坊網絡并行。

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Phase 1則將主要解決以太坊的交易擁堵問題，提升可拓展性。具體來說，就是在這一階段正式引入分片鏈（64條），每條鏈之間相互獨立，通過信標鏈實現交互通信。理論上，64條分片鏈一次性可以處理64個區塊，相較當前一次只能打包一個區塊的以太坊，將大幅提升交易效率，緩解網絡擁堵問題。

Eth1也將在這個過程中并入Eth2，并作為64條分片鏈中的一條獨立運行。但由于Eth1與其他新的分片鏈存在本質不同，其中牽扯到包括共識機制轉變、已有數據與應用的遷移等諸多問題，所有這一過程也被稱為Phase 1.5。

Phase 2是Phase 1的延續，將繼續執行分片機制。各條分片鏈在這一階段開始正式執行各項功能，并全面引入智能合約和各類應用，實現Eth2的最初設想。

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這一路線圖中，Eth2最終將形成由信標鏈敲定驗證和完成分片間通信，由分片鏈并行處理交易的系統，實現交易處理與共識驗證的松耦合。

但在11月18日以太坊基金會團隊第五次AMA上，ETH 2.0的路線圖發生了變化。其中值得關注的包括：暫時不再強調Phase 2的重要性，信標鏈將在Eth1和Eth2合并后具備執行功能，其區塊中將直接包含交易。

變化后的路線圖為：

從2019年1月的君士坦丁堡升級，甚至更久之前，以太坊社區一直在為ETH 2.0做著各種準備。

如今，這一天終于到來了。

根據計劃，Eth2的Phase 0信標鏈預計將在2020年12月1日創世。而要實現這一計劃，則要觸發信標鏈創世區塊的最低條件，即在12月1日的7天之前，至少出現16384名質押32枚ETH的驗證人，使質押ETH總數達到524288枚。

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而截至11月24日，共有22001個獨立賬戶地址向質押合約發送了704032枚ETH，超額完成信標鏈創世區塊的最低觸發條件。因此，如果不出意外，信標鏈按計劃于北京時間12月1日20：00：23啟動創世，正式拉開Eth2的序幕。

Eth2的創世區塊已經準備好，驗證者已就位，Eth2客戶端Teku、Nimbus、Lighthouse、Prysm等也在主網創世前陸續發布更新，一切都等待那一刻的到來。

另外，信標鏈上線后，Eth2的重點工作將會在輕客戶端支持、數據分片和合并。這三個過程將各自推進，使每個部分都能被獨立實現，而不需要考慮其他部分的研發進度。

所有的這些路線圖的改變，都是為了加快真正可用的進程。Vitalik表示，輕客戶端可能在分片之前實現，使信標鏈能快速可用 (為Eth1提供共識)；經過簡化的合并過程意味著Eth1和Eth2的合并會比之前預設的要快；各階段并行進行，可以進一步加速合并，甚至有可能在分片實現之前就能進行合并。

盡管三項工作并行推進，但由于難度不同，各自進度也存在明顯差異。當前，輕客戶端的研究和規范工作已經基本完成；數據分片的研究工作已基本完成，正在進行規范編寫；合并部分的研究工作也基本完成，但整體協調的難度和風險很大。

根據Vitalik Buterin預計，輕客戶端很容易在2021年實現，而合并和分片也將在2021年看到成熟的測試版本，但不確定能否主網進行。

其中，數據分片在信標鏈穩定后就可以上線，但Eth1和Eth2的合并由于牽扯眾多，包括以太坊開發者、交易所、項目方、瀏覽器等諸多利益相關方都需要等到信標鏈的安全性和性能得到足夠驗證后，才能完全遷移過去。所以，合并注定是一個復雜而長期的工作。

信標鏈上線后，將對哪些群體產生影響？

對普通用戶而言，由于短期內現有的以太坊網絡將繼續運行，可能不會對其產生直接影響。而對于準備參與Eth2質押，獲得收益的用戶而言，在面對可觀的獎勵同時，也要時刻關注可能的風險。

投資者可以直接通過質押32枚ETH并獨立運行驗證節點獲取獎勵，這就要求個人至少有32枚ETH，并且擁有運行和維護節點的能力。但運行節點存在諸多風險，比如網絡條件或硬件發生故障，致使節點掉線而長時間無法參與驗證，都會使用戶損失質押的ETH。除此之外，32枚ETH的質押參與門檻同樣不低。

另外現階段，短期內ETH只能從PoW鏈質押轉移到PoS鏈，而無法完成逆向操作。這也就意味著，一旦參與質押，短期內用戶都無法再次贖回和使用這些ETH。而這個鎖定期究竟會有多久，則主要取決于Eth2的實際進度。

所以，在Eth2的質押過程中，為滿足更多用戶需求，降低實際參與門檻，用戶也可以選擇通過第三方輔助參與，即通過錢包、交易平臺、質押服務DApp項目等提供的解決方案進行質押。

針對廣大普通用戶無法自行運行驗證節點，或者不想一次性質押32個ETH、同時還要能夠發行質押權益Token化釋放流動性等需求，第三方質押服務提供商都能提供相應的解決方案，參與者需要做的就是選擇一個合適的解決方案，然后存入以太坊，然后按比例支付一部分收益（服務商劃扣）作為服務費用即可。

而創世之后，Eth2每天將只能增加900位驗證者。Alexander Fisher計算的不同時期的質押年化收益率走勢也顯示：越早參與質押，成為Eth2的驗證者，將獲得更高的年化收益率。

越早參與質押，將獲得更高的年化收益率

由于共識機制的轉變，礦工看似將會是受影響最大的群體。但短期內PoW鏈將繼續存在，所以礦工將會有足夠的時間去考慮未來何去何從。

而至于項目方和其他以太坊生態參與者，在Eth2未得到充分驗證的前提下，可能無法也不會有動力進行遷移。

ETH 2.0已經來了，但也只是來了。這條漫漫長路，目前也不過剛剛開始而已。

撰寫 | 照生

編審 | 雨林

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