ETH:以太坊2.0有哪些最新的改變？

作者：AlexKoma????

翻譯：李翰博

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以太坊2.0是以太坊網絡的升級，預計將在2020年年底進行。

一旦推出，以太坊2.0將成為測試Proof-of-Stake共識算法系統的試驗網。大部分經濟活動和智能合約將繼續在原有的以太坊網絡上運行，它將繼續成為以太坊2.0的平行系統。開發者實現了Eth1向Eth2過渡的連接橋，但反向是無法轉回Token的。

以太坊2.0部署的三個階段是什么？

第0階段：信標鏈

測試網于2020年7月開始。它只包括測試新的PoS共識機制，因此該網絡將主要是測試驅動的，盡管它將使用真實的以太坊Token。在這個階段內，以下PoS的功能將會上線。

Staker的管理

Staker的資金管理。

一個隨機數生成器，幫助選擇區塊生產者和質押的監管者。

Staker對區塊大小提案進行投票。

獎勵和罰款的分配，對Staker的獎勵和罰款。

第一階段：分片

最初將部署一個有64個分片的實驗網絡。在沒有重大經濟活動的情況下，0階段旨在測試基本的PoS基礎設施，而1階段旨在測試基本的分片模型。在這一階段，65個區塊鏈將并行運行--0階段存在的信標鏈和64個新的分片。在信標鏈和所有64個分片之間也將有一個雙向通信和鏈接機制。

第二階段：實施新的運行模式

假設在這個階段，智能合約將開始在網絡上工作，經濟活動將開始。分片將不再是原始數據的存儲，而是開始類似于虛擬機和以太坊1.0智能合約。第二階段的規范正在制定中。

單向轉換

在以太坊?2.0推出后，將有兩個網絡并行運行--Eth1和Eth2。最初可以將Eth1Token兌換成Eth2Token，但反之則不行，所以理論上，Eth2Token的交易價格應該小于或等于Eth1Token的價值。然而，在過渡的早期階段，Eth2Token不太可能被交易所定價或支持，因為它們的唯一用途將是質押。甚至連基本的轉賬都將無法實現。

要將Eth1轉移到Eth2，你需要使用Eth1托管協議。這個協議會銷毀Eth1上的Token，然后銷毀的Token可以作為發行新的Eth2Token的確認。Token會被永久銷毀毀，不過由于硬分叉導致的協議變更，可以實現Token的回收。

數據：最近一周，以太坊網絡新增99.46萬枚NFT資產:金色財經報道，NFTScan數據顯示，最近一周，以太坊網絡新增99.46萬枚NFT資產，平均每天新增鑄造14.2萬枚NFT資產。[2022/1/30 9:23:05]

轉移到Eth2的?Token?會自動進入驗證器池。

PoS

根據PoS的概念，投票的"權重"和驗證者的獎勵金額是由質押的Token值決定的。Eth2規范規定，每個驗證者必須有32個ETH。如果合約中收到的Token數超過32ETH，那么驗證者不會從這些額外的Token中獲得獎勵。如果少于32個ETHToken，那么節點將不會被激活。因此，您需要以32個Token的比例將ETH轉入Eth2。32個ETH的每一部分都可以是一個單獨的Staker。

Token的發行將是怎樣的？

Eth1將繼續在PoW的基礎上運行，Eth2將繼續在PoS的基礎上運行。

在此期間，這兩組驗證者、礦工和候選節點都將獲得獎勵，因此以太坊的通貨膨脹率將上升--至少在兩個系統合并之前是這樣。

Eth2的發行水平將取決于參與質押過程的token數量。每年的發行水平將基于一種算法，其中Eth2是參與PoS驗證池的以太坊Token數量。

來源:BitMEXResearch

這個公式是基于這樣的想法：ETH轉入Eth2的數量越多，新Token的發行量就越多，但投資收益會隨著質押的增加而減少。圖解以太坊2.0通貨膨脹率。

數據來源:?BitMEXResearch

下圖表示以太坊2.0的通貨膨脹率：

圖表來源:?BitMEXResearch

發行率決定了報酬的數額。該獎勵旨在激勵用戶向Eth2轉換?Token?。由于Eth2的成功將減少對Token的需求，因此獎勵將按比例減少。這樣的模式可以確保移動Token的數量足以顯著增加網絡的規模；但是，如果Eth2很受歡迎，那么發行量不會變得太高。

以太坊未確認交易為117,820筆:金色財經消息，據OKLink數據顯示，以太坊未確認交易117,820筆，當前全網算力為298.41TH/s，全網難度為3.95P，當前持幣地址為52,919,647個，同比增加154,222個，24h鏈上交易量為5,069,695.56ETH，當前平均出塊時間為13s。[2021/1/12 15:55:18]

這樣的模式似乎與以太坊最初的"永久線性膨脹"計劃相矛盾。

一些因素可以減輕通貨膨脹可能上升的影響。

在第一階段，激勵系統預計將包括兩個要素：一個是銷毀Token的基本傭金，另一個則是Staker的獎勵傭金。銷毀Token將降低通貨膨脹。

如果驗證者不能參與驗證過程--例如，如果節點停止工作或失去與網絡的連接--那么質押獎勵將被取消。

如果驗證者違反規則，他們會被罰款，沒收的Token會被銷毀掉。

這些機制可能會導致大量的以太坊Token?被銷毀毀，可能會抑制高通脹的影響。

區塊鏈合并將如何進行？

在未來，Eth1和Eth2可能會在幾年內合并回一個系統。事實上，Eth1將成為Eth2內部的一個分片，允許以太坊在分片之間雙向移動，兩個Token將合二為一。據推測，目前發生在Eth1上的大部分經濟活動將繼續在Eth2分片內部進行。

下一步可能是共識系統的合并。Eth1分片可以逐漸轉向PoS。

Proof-of-Work可以繼續工作，但在給定數量的區塊之后--例如，每100個區塊之后--區塊的共識將決定Proof-of-Stake。最后，將有可能完全放棄PoW：PoW區塊的獎勵將變得沒有必要。這將使以太坊用戶和投資者對通貨膨脹時間表更加確定。

網站開發人員提供的主要技術功能是什么？

數據來源:GitHub

在以太坊?2.0中，PoS將如何運作？

PoS是分叉選擇規則的一般概念。

優先選擇多數?Token?投票的鏈。Eth2的核心投票系統原則與以太坊2018年提案中的原則相同，是基于CasperFriendlyFinaltyGadget的想法。然而，該系統已經基于CasperFriendlyFinaltyGadget和最新的MessageDrivenGreedyHeaviestObservedSubreeFork選擇規則的組合進行了更新。

創業公司Yield試圖將固定利率借貸引入以太坊:金色財經報道，Yield Protocol的創建者表示，正試圖向以太坊引入固定利率借貸。其第一個應用為yDAI，即用于發行代幣化零息債券的ERC20代幣。[2020/5/8]

投票系統引擎包含以下幾個部分。首先，一個大型的分叉池，每個分叉池最多代表32個ETH。這個池子并不直接對區塊進行投票--它被劃分為委員會，其成員從更大的池子成員中隨機選出。

劃分到委員會的原因是，不是每個Staker都能為每個區塊投票--否則，區塊鏈將包含過多的投票數據，這將使擴展變得不可能。

此外，委員會允許你將投票數據收集到可控的數據器中。因此，在這些委員會中，隨機選擇一組Staker進行投票。

根據Eth2的規范，每個委員會的Staker目標數量是128個。開發者認為，這是一個足夠多的stakers數量，以提供一個可能的區塊選擇保證。簽名可以結合起來，以減少所需的區塊大小并擴展網絡。

委員會由RanDAO等系統隨機選出。隨機選擇定義了一個口令短語，每當有一個區塊被建議時，就會加上這個口令。為了對抗區塊分片攻擊，提議區塊只有兩個選項可以影響該階段：提議區塊或不提議。因此，操縱的可能性是有限的。

除了委員會分配質押外，還有另一個子類別的塊和檢查點塊。

每32個區塊中就有一個區塊檢查點，檢查點之間的時間間隔稱為一個epoch。在每個時代的邊界內，有32個12秒的時間段(間隔)可以提出區塊。

因此，每個時代有32組時段，供32個委員會使用。在每個epoch結束時，委員會的成員會更換位置。每個時代有一個委員會。一個委員在12秒的時間間隔內有獨家提案權，其他委員可以投票支持一個區塊。這種投票也稱為證明。

為信標鏈中的委員會分配Staker：

數據來源:BitMexResearch

在現實中，事情可能比這些圖中更復雜。所以，在0階段，一個時段最多可以有64個委員會，而不是一個。因此，如果每個委員會有128個成員，那么每個時段最多可以容納262,144個staker，相當于大約840萬ETH。

動態 | Dapper Labs推出游戲化探索以太坊應用的平臺Drip測試版本:CryptoKitties開發團隊Dapper Labs推出游戲化探索以太坊及DeFi領域應用的平臺Drip測試版本。[2020/2/28]

每個Staker被分配到一個委員會。質押的越多，委員會越多。最大的委員會規模是2048個，大致相當于每個epoch使用的全部以太坊供應量。

下圖說明了委員會的數量和委員會成員的數量如何隨著質押池中ETH數量的變化而變化。它顯示，隨著質押池的增長，委員會數量首先增加到64個，然后當質押池中約有840萬ETH時，委員會的規模開始增長。

委員會的數量和委員會成員的數量。

數據來源:BitMexResearch

為了確定哪些區塊擁有最多的選票，有必要將所有委員會的所有選票相加。如果投票者表現得很有好，他們可以從新增發的以太坊Token池中獲得獎勵。如果投票者違反規則，他們會被罰款，并失去部分質押物。懲罰的目的是為了防止諸如投票給兩個沖突的區塊這樣的站隊行為，盡管在某些情況下可能允許這樣做。Staker會因為下線而被剝奪獎勵。

在以太坊2.0中如何進行最終確定？

當委員會成員對一個區塊進行投票時，他們不僅要對一個特定的區塊提案進行投票，還必須對一個特定的歷史區塊檢查點進行參考和投票。正是這種機制保證了投票過程的穩定。因此，事實上，在PoS模型上，存在著兩種投票程序，一內一外。下圖說明了這兩種投票是如何發生的，以及這些投票可以存儲在哪些區塊中。

投票和引用，假設有效溝通。

資料來源:?BitMexResearch

如果在一個區塊上建立了一個檢查點區塊，超過三分之二的委員會成員在投票時提到了這個檢查點，那么這個區塊就可以得到"確認"。

一個區塊最早能成為"確認"的時間是在該區塊的三分之二確認之后。

數家平臺宣布聯合建立以太坊社區基金(ECF):Cosmos，OmiseGO，Golem，Maker等數家基于區塊鏈技術的平臺宣布聯合建立以太坊社區基金(ECF)，以加強區塊鏈基礎設施發展。以太坊創始人Vitalik Buterin表示ECF將會促進以太坊的繁榮發展，并且幫助進行數字貨幣生態系統的建設。ECF將資助個人或組織建立關鍵的開源技術、工具和應用。[2018/2/16]

下一個階段是最終確定。當一個區塊在區塊鏈中包含兩個確認后的區塊時，這個區塊就被最終確定了。因此，在大多數情況下，當三分之二投票者形式的門檻達到足夠快時，由于有效的溝通渠道，用戶需要等待一個紀元的確認，以及兩個紀元的最終確定。這個過程如下圖所示。

正常情況下，在信標鏈中確認和最終確定一個區塊的過程。

數據來源:BitMexResearch

違反規則者將受到什么處罰？

三種情況下，投票人會受到處罰。

區塊打包者在同一時段內提出兩個相互沖突的提議。

同時提交兩個含有沖突鏈接的檢查點區塊。

投出兩個與檢查點區塊轉場有重疊鏈接的投票。例如，一個標志著從檢查點塊1到檢查點塊4的過渡，以及從檢查點塊1到檢查點塊4的過渡，另一個一個指的是檢查點塊2到檢查點塊3的過渡。

可以假設這個規則將被一個更合理的規則所取代，根據這個規則，所有對區塊過渡的引用都必須按順序進行，然而，一個誠實的節點有可能跳過一個檢查點區塊，連續投票的結果可能變成合法的。一張圖說明了這種情況。

來源:?BitMexResearch

以太坊?2.0中的PoS效率如何？

開發者宣稱，在區塊最終確定后，用戶將得到保證，他們的交易不會被篡改。然而，這些系統在收斂程度和最終確定等參數上極難評估。

也許整個過程，包括投票委員會、這種委員會的指數、檢查點區塊轉換的鏈接，以及需要等待兩個紀元的區塊最終確定，都是一種不必要的抽象，是試圖PoS模型將投票系統劃分為組件，使其復雜化。但是安全模型包含一個根本性的缺陷，即stake沒有資產的問題。

另一方面，有可能這樣的過程實際上增強了網絡的安全性。

多組件過程--例如，質押的周期--這使得決定更改質押的用戶很難改變規則。

在以太坊?2.0中，分片是如何工作的？

在第一階段，分片被添加到系統中。最初的計劃是以1024個分片開始，但現在這個數字已經減少到64個。信標鏈仍然被認為是主鏈，但現在也包含分片引用。由于有64個分片，而每個信標區塊可以與64個分片相關聯，所以假設在正常操作中，每個信標區塊可以與每個分片相關聯。

有一個雙向鏈接機制--分片區塊引用信標區塊，信標區塊可以引用分片區塊。有些分片可能不會被信標區塊引用，但每個分片區塊都必須引用一個信標鏈。

以太坊分片系統中的區塊結構。

圖片來源:?BitMexResearch

藍色箭頭代表區塊的哈希值，每一個區塊中都必須包含這個哈希值。灰色箭頭代表交叉引用的分片，不一定包含在信標區塊中，如圖右側所示。

在第一階段，分片系統和質押過程變得相互交織。從0階段開始的槽位的驗證者委員會以分片的形式顯示。每個分片都有自己的投票選擇委員會，該委員會在擬議區塊的每個"委員會期"中都會發生變化。

同樣，在信標鏈中，一個委員會成員被分配了在指定時間段產生一個區塊的任務，而其他委員會成員在那個時間段對每個提案進行投票。關鍵因素是當信標鏈通過交叉引用系統引用分片區塊鏈時，所有的投票數據都包含在信標鏈中。

在第一階段，質押被隨機分配--要么在信標鏈中，要么在特定的分片中。如果stake包含的ETH少于840萬，則沒有足夠的質押品完全服務于所有的分片，因此分片的工作可能會在一定程度上減緩。

下圖表示了一種可能：Staker委員會按分片分配。

圖：BitMexResearch

這使得信標鏈每個槽位只有一個驗證者委員會。然而，每個分片區塊鏈都包含最后一個信標區塊的哈希值，每個信標區塊可以包含所有分片的投票數據。

因此，分片區塊鏈上的所有投票和質押也可以用于計算選擇分叉的規則和主信標鏈的最終確定過程。PoS系統的工作原理和之前一樣，只是信標鏈中不包含委員會目錄中的投票數據，而是每個分片的投票數據。

在各個分片區塊鏈中沒有檢查點區塊，也沒有確認或最終確定的過程。為了確保交易在分片內部完成，你需要等待信標鏈。一旦信標鏈中的實際區塊被最終確定，用戶就可以驗證交易是否在分片中進行。

因此，交叉鏈接使得：

將分片區塊鏈委員會的投票權計入主信標鏈的投票權。

最終確定和驗證分片區塊鏈區塊。

進行所有其他類型的分片交互--例如，將ETH從分片移動到分片或其他類型的資產。

這方面所需的機制尚未充分發展。隨著第二階段的開始，它們可能會成為需求。

分片框架允許以靈活的質量來管理一個節點--能夠處理一切，包括信標鏈和每個分片。只有信標鏈可以被管理，這包括各個分片區塊鏈的頭。

還有第三種可能--控制驗證信標鏈和所選分片段的節點。如果用戶選擇不管理處理每個分片的節點，他必須依靠其他用戶來驗證這些分片中進程的真實性。然而，一些用戶很有可能會選擇驗證這些分片，從而提供保證。

以太坊2.0的前景如何？

以太坊持有者傾向于嘗試新的復雜系統--DAO、Maker、DeFi。

一些以太坊社區成員擔心，以太坊技術已經存在5年了，但它仍然落后，所以他們認為需要新的技術。

以太坊2.0滿足了社區對新想法的需求，可以預期它將產生大量的資金和stake獎勵。

以太坊2.0的推出將如何影響價格？

短期內，大量的ETHToken可能會在信標鏈中被鎖定，因為用戶會被通過打包新區塊賺錢的機會所吸引。因此，ETH在市場上的存量可能會縮減，價格可能會上漲。另一方面，ETH可能只是從其他合約中吸引過來，在那里它們被認為是封鎖的。要想讓以太坊?2.0成為token價格長期增長的催化劑，存量不僅不應受到限制，而且產生的需求也是必要的。

為了使以太坊2.0網絡取得成功，PoS和分片系統必須發揮作用，并且有足夠的吸引力來吸引以太坊生態系統中具有經濟意義的組成部分。

智能合約和DeFi系統將不得不選擇適合他們的分片，并投資升級他們的技術以兼容分片系統的限制。

以太坊2.0的主要缺點是什么？

以太坊2.0非常復雜。在一個擁有眾多委員會、分片和不同類型投票的系統中，很有可能出現失敗和延遲更新等問題。

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