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互联网|V神演讲干货全送上！关于以太坊2.0，你想知道的都在这里！( 二 )


以太坊扩展
2017年底市场出现了巨大的泡沫 ， ETH价格开始上涨 ， 公众兴趣也越发高涨 ， 链上Gas价格也开始上涨 ， 但以太坊区块链空间不足 ， 因此大家开始通过各种技巧参与到交易中去 。 人们开始抬高Gas价格和交易费用 。 这样一来 ， 在以太坊上进行交易就变得极其昂贵 ， 实现扩展的重要性和迫切性开始体现出来 。
首先 ， 要加快进行以太坊1.0 扩展 ， 比如通过无状态客户端提高ETH1.0链的可扩展性；此外 ， 还要加快进行更为彻底的改变 ， 即始于2018年的以太坊 2.0 ， 包括权益证明和分片 。 经过2018年和2019年两年的发展 ， 最终在2020年6月30日 ， 代表着第一个多客户端以太坊2.0测试网——Altona测试网正式启动 。
不论是作为单纯的研究项目 ， 还是作为开发项目 ， 其都具有重要的里程碑式意义 。 但是工作远远没有结束 ， 比如将于8月4日发布的Medella网络项目已经取得了很大进展 。 如果测试网运行顺利的话被称为Phase 0的以太坊2.0的第一阶段主网将会在几个月之后面世 。

以太坊项目面临的主要挑战就是可扩展性问题 ， 可以从Uncle Charts中看到可扩展方面的挑战 ， 「叔块」是指以太坊网络中不属于主链的区块 ， Uncle Charts的出现是由于：一个矿工发布了一个区块 ， 然后另一个矿工在此之前发布了另一个区块 ， 有其他矿工发现了第一个区块 。 叔块的数量可以指明出块效率低下以及以太坊网络的延迟等问题 。 研究发现 ， 叔块率一开始是比较低的 ， 但自2016年的某个时候起它开始增高 ， 这是由于网络上出现了持续了一个多月的拒绝服务攻击 。
提升效率
直至2017年底 ， 人们对使用以太坊网络产生了极大的兴趣 ， 交易量骤升 ， 日交易量首次超过100万 ， 伴随快速发展的是网络处理能力逐渐力不从心 。 此时 ， 日区块量约为6000 ， 而日叔块量增至2000 。 这意味着叔块的数量是总区块量的1/3或1/4 ， 可见效率非常之低 ， 此后客户端在效率方面进行了一些重大改进 。 因此 ， 即使现在的网络使用量是从前的10倍 ， 叔块率也已经下降至几年前一样低了 。

如今 ，以太坊链上亟待解决的问题是以太坊规模增长问题——链的大小 ， 即以太坊区块链的总大小以及其状态 。 智能合约数据即每个账户都对应的智能合约代码 ， 以太坊链正在持续不断地增长 ， 最近 ， Gas限额从1000万增加到了1200万 ， 并且增长速度仍在加快 。 虽然我们有办法可以让用户减少存储数据 ， 但其总体发展趋势不会改变 ， 严峻的挑战依然存在 。
目前 ， 1.x项目的任务之一就是要解决这个问题 ， 准备一个可扩展性的项目 ， 因为不能持续增加现有ETH 1链上块的大小 ， 一旦开始这样做很快就会出现各种中心化产生的安全问题 。 短期内的办法被称为roll-ups技术 。 roll-ups技术是一种可扩展性技术 ， 2018年 ， 在研究论坛上的一篇文章中首次提出了这个概念 。 简单来说 ， roll-ups是介于ETH第一层系统和第二层系统之间的混合解决方案 ， 其想法基于第二层系统 ， 例如闪电网络、状态通道、plasma ， 它们将所有数据都放在链下 ， 所有操作都在链下进行 ， 以此来提高可扩展性尽量减少使用区块链 。
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然而 ， 这些第二层项目会导致各种复杂的问题 ， 因为处理各种应用程序远比处理简单交易要复杂得多 。 这带来了更多挑战 ， Roll-up仍需使用区块链 ， 在Roll-up中恢复重要数据 ， 链上每笔交易约占10到20个字节 ， 这已经是非常小的数字了 ， 因为目前交易大多超过100字节 。
此外 ， 在运算方面 ， 交易的验证过程发生在链下而不发生在链上 ， 用户通过zk-snark来保存知识证明、欺诈证明或其他复杂技术 ， 并在链下进行交易验证 。 因此 ， 区块链存储可以代替以太坊上的节点来储存大量数据并进行大量运算 。 以太坊上的节点只需存储少量的数据也不需要进行任何运算 。 这项技术能够将可扩展性提高到每秒处理2500笔交易 ， 已经有项目在主网上使用此技术了 。 其中 ， Loopring和Zksync是目前规模最大的两个项目 ， 将来还会推出更多此类项目 。


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