检查以太坊2.0:这不是你奶奶的区块链

以太坊2.0即将把每个人最喜欢的#2加密货币转变为它一直以来的世界超级计算机:快速,高效和灵活。

事实证明,以太坊项目是区块链世界上最令人兴奋的发展之一,它终于准备重塑自我,成为它本来应有的一切。是的,比特币的连锁店是第一个,它已经塑造了加密货币世界的感知和文化,在它之前,令人眼花缭乱的高点和大规模的超级媒体推动的猜测 – 狂欢,但是,在比特币背后,以太坊一直很忙塑造区块链技术的本质,在后台悄悄劳作,将这种“整体区块链事物”发展成为一种有趣的货币实验。

如果您不知道以太坊是什么,我们的以太坊Wiki是一个很好的起点,以及官方Ethereum.org网站上绝对优秀的初学者页面。如果你想要简短的,太基本的解释,我会把它给你:

以太坊不仅仅是一种去中心化的货币形式,而是一个去中心化的网络。我们也不是在谈论任何网络,我们谈论的是一个全球网络,如此复杂和庞大,以至于它有朝一日能够做到互联网可以做的一切,但是以去中心化的方式。货币,银行,合约协议,可爱的应用程序,你可以收集令人困惑的有价值的猫,你的名字,以太坊将做到这一点。或者,至少,这是项目开发人员希望实现的目标。

事实是,以太坊的野心和潜在目的远远超出了网络的能力,而以太坊网络成为明天的“世界计算机”的崇高计划自从它开始获得动力以来就充满了障碍,即源于此两个主要问题:可扩展性和性能。现在,经过4年的开发,试验和错误,以及加密货币市场疯狂的健康剂量,以太坊似乎最终将下一次更新解决可扩展性和性能问题所需的路线图放在一起:以太坊2.0

什么是以太坊2.0?

以太坊2.0是以太坊的主要协议升级,适用于网络和社区。这是一个非常激进的方法,因为我们拥有现有的以太坊1.0链,我们正在构建一个全新的,可扩展的利益证明系统,与现有链并行生存。

/ Danny Ryan,以太坊基金会研究员,EDCON 2019

以太坊2.0是以太坊区块链的新迭代,它将使用股权证明(PoS)共识机制而不是工作量证明(PoW)。这个新链将被称为“信标链”,并将与现有的以太坊1.0链并行运行。这将使开发人员能够在新链上工作,而不必冒着危及现在正在运行的以太坊运行的主要网络的风险。

转向PoS是对以太坊区块链的长期预期升级,这是有充分理由的。以太坊目前运行在PoW区块链上,类似于比特币,它有一些严重的垮台。对于PoW,矿工使用昂贵的硬件和相对大量的电力来互相竞争,同时试图解决数学上困难的加密货币问题。随着越来越多的矿工加入网络,问题变得更加困难,需要更多的设备和更多的电力 – 反馈循环使得这种共识方法效率低下并且对大多数用户来说过于昂贵。

使用PoS,矿工可以使用验证器替换。这些“验证器”是一组节点,其在网络上“投入”预定量的ETH,以便在共识过程中获得投票权。验证器将提出新的块以添加到链中并验证新的事务,并且因为它们被“放置”在网络中,所以它们从网络获得一定量的信任作为回报。验证人还将对其行为负责,面对不良行为的处罚,例如对无效交易进行投票。虽然不完美,但这种类型的共识机制将使以太坊能够显着缩减使网络的共识机制永久化所需的时间和精力,如果以太坊2.0能够使PoS大部分正确,那么它将被证明是一个很好的案例研究了解PoS在“现实世界”中的运作情况。

起初,Beacon Chain不支持智能合约或账户,仅用于维护链条的一组验证器。这些验证者只需要投入32个ETH就可以参与共识投票系统,从而使进入门槛相对较低(约6500美元),如果他们愿意,允许许多人成为验证者。这将有助于以太坊随着时间的推移变得更加去中心化。至少,这是计划。

PoS非常重要,我们现在需要停止浪费电力,因此这很重要,但如果没有扩展,唯一的用途(对于网络)就是令牌推测。所以我真的相信我们需要可扩展性,以便人们可以使用区块链应用程序。

/ Vitalik Buterin,以太坊创始人

PoS并不是以太坊所寻求的最终解决方案,而只是拼图中的第一部分。以太坊2.0真正令人兴奋和突破性的部分以“Sharding”的形式出现,这是一种建议的解决方案,它将以太坊的总数据库划分为许多“分片”,每个分片代表他们自己独立的状态和交易历史。

目前,以太坊网络需要网络上的每个节点来验证网络上的每个事务。这意味着整个以太坊区块链的速度与其各个节点一样快,导致网络在遇到大量交易量时容易陷入困境。使用Sharding,每个分片只负责总事务的一部分,这意味着事务可以在其“本地”分片中以比当前“全局链”方法更快的速度处理,因为验证依赖于更小的节点子集。最终,以太坊2.0将允许分片通过“交叉链接”和“收据”相互通信,但这种发展仍然有一段距离,并且将取决于在更基本的实际测试中如何更好地分享博览会先是水平。目前,第一个分片实现将在信标链上进行,其中PoS验证器将被随机分配以处理特定分片的事务。第一次迭代将只允许100个分片,并且没有分片将处理帐户,资产或智能合约。

想象一下,以太坊已被分裂成数千个岛屿。每个岛屿都可以做自己的事情。每个岛屿都有其独特的特征,属于该岛屿的每个人,即帐户,都可以相互交互,他们可以自由地沉迷于其所有的功能。如果他们想与其他岛屿联系,他们将不得不使用某种协议。

/ Vitalik Buterin,以太坊创始人

正如我们今天所知,Sharding和PoS将极大地改善以太坊区块链的功能,我们可能会看到这些升级的开始在2020年底前的某个时间开始采用它们的第一个形式,但是以太坊2.0提出了一个彻底改变以太坊的区块链的本质远远超出了PoS和Sharding,这仍然主要处于研究阶段:eWASM。

以太坊正在从一个笨重的自制定制建筑工作过渡到我们一直骑在农场附近的真正的赛车,我们可以在高速公路上取出并打开。

/ Lane Rettig,以太坊核心开发人员

目前的以太坊区块链由“以太坊虚拟机”或EVM提供支持。它是今天在网络上执行每个智能合约,令牌,dApp和DAO的引擎,它证明了天才是以太坊。由将以太坊带入生活的核心开发者编写和开发,EVM是一个不同于世界的虚拟计算机,这正是它需要被替换的原因。

EVM从未被用作以太坊以外的开发人员的实用工具。据说EVM“针对理论纯度而非实际使用进行了优化”。在没有太技术化的情况下,EVM有三个主要的缺点:它限制开发人员使用以太坊的本机编程语言Solidity,它需要在其系统中预编译某些操作,并且它依赖于在执行之前将所有计算转换为256位字符串。使用Sharding和PoS可以在一定程度上缓解这些问题的症状,但EVM的全面检修是唯一真正的解决方案。

eWASM解决方案通过将以太坊的EVM引擎换成WASM(或WebAssembly代码)的修改版本(称为eWASM)来解决这些问题。 WASM最初是由World Wide Consortium(W3C)创建的,W3C是负责维护万维网的开发人员小组,也就是所谓的“互联网”,你可能听说过它。事实上,W3C由许多高薪,极其多产的工程师组成,他们已经构建了一个在网络开发领域无与伦比的构建集,因此WASM适应以太坊和区块链的世界将使区块链开发人员世界级的工具集比笨重的EVM更有用。

eWASM仍处于研究阶段,但它将是允许以太坊2.0的Sharding和PoS Beacon Chain以与当前版本的以太坊相当的方式完全与智能合约,账户,状态和dApp一起运行的关键。 eWASM将支持多种编程语言,而不仅仅是Solidity,其代码在硬件优化方面将非常高效,允许Ethereum 2.0在每种情况下尽可能高效地运行。 eWASM还将废除EVM使用的笨重的“预编译”,允许开发人员将操作编写为可以执行的智能合约,这一优势将极大地改善以太坊的开发过程。

结论

随着Sharding和PoS在2020年底前上线,以太坊2.0将最终使该项目发挥其潜力,并开始克服自2017年区块链爆炸以来面临的障碍.eWASM不仅仅是一个梦想在此但是,没有可靠的数据或构造可以准确地向我们展示eWASM在实施时将如何影响项目。以太坊2.0还有很长的路要走,如果我们认为这条道路没有自己的新障碍,我们都会开玩笑,但有一件事是肯定的:

以太坊社区蓬勃发展,区块链比以往更令人兴奋。虽然正在开发许多新的区块链项目,但在开发方面,以太坊是目前排名第一的网络。对于那些想要了解区块链未来可能会是什么样子的人来说,以太坊2.0是最值得关注的项目。

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