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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！( 三 )


以太坊2.0

以太坊 2.0 ， 自2014年以来对以太坊 2.0的定义经历了多次演变改进和提升 ， 最核心的是以太坊 2.0分片和权益证明：权益证明是一种共识机制 ， 是工作量证明的代替方案 ， 其目标是增加以太坊协议的能源效率从而消除发行大量ETH作为奖励的需要 ， 为了增加以太坊区块链的安全性 ， 当今不再需要通过每个节点来处理区块链上的每笔交易 ， 一个简单的分片即可实现以太坊的需要 ， 在分片系统中每个节点只需处理约1%的交易将来可能还会更少 ， 可能未来能达到0%、1%或者5% ， 这极大地增加了区块链的容量 。
以太坊权益证明基于Casper FFG协议和LMD GHOST扩展 ， 如果想了解Casper FFG的话 ， 可以观看相关论文；如果想了解GHOST的话 ， 可以到网站vitalik.ca上V神发表的篇名为《A Casper CBC Tutorial》的文章 ， 其中提到了LMD GHOST是什么 ， 以及其工作原理 。 其核心是将两种不同共识的优点相结合 。
在过去的20到30年中间 ， 已有大量关于采用拜占庭容错共识、1/3容错是PBFT此类协议的学术研究 。 这种共识本身具备很多好处 ， 但如果在比特币和当前以太坊这样的协议中使用基于链的共识的话还具有额外的优势 ， 能尽可能地将以链为基础的共识和传统BFT共识的优势相结合 。

以太坊 2.0于2014年开始了此类研究并作为2.0的一部分 ， 首先提出的是一个罚没（slasher）协议 ， 针对权益证明算法的最早期提议 。 有关于分片的第一篇论文发表于2016年 ， 此后 ， 于2017年发表了关于目前实际使用的权益证明Casper FFG的论文 。 由此可见 ， 在2014年到2017年间 ， 已经有了很多有关权益证明的分片的理论研究 。
2018年 ， 正式开始研发ETH 2 ， 包括编写ETH 2规范、ETH 2客户端进而在软件方面实现以太坊 2协议 ， 包括Prysmatic项目、Lighthouse Nimbus Teku项目和其他的一些客户端 。 既要编写ETH2规范 ， 又要编写2020年运行的代码 ， 通过将Gasper论文、LMD以及GHOST和Casper FFG结合 。
ETH2的阶段发展
在2020年6月 ， Phase0多客户端测试网发布 ， 这是首个包含了更多不同的客户端的测试网 ， 以太坊 2.0所有的不同实现协议 ， 至少Phase 0 ， 以太坊 2协议的第一阶段 ， 能够率先实现顺利运行 。 期待在今年晚些时候 ， 可以推出以太坊 2协议主网 ， ETH 2的优势在于其更高的TPS ， 即更高的每秒交易量 。

ETH 2可以实现约5000交易量 ， 外加以其为基础的roll-ups扩展和分片扩展合计 ， 可以实现每秒处理高达100000笔交易的目标 。 如果ETH发行量减少 ， 那么权益证明的安全性则更高 ， 因此 ， 每个区块中发布或发行的ETH数量为每年470万 。 在权益证明后 ， 将会降低为0-200万 ， 一般会维持在50万左右 。
任何拥有32个ETH以上的人都能够参与staking质押 ， 成为权益证明节点 。 ETH 2分为多个阶段 ， 如果第一阶段phase 0是权益证明更改则没有分片 ， 只有权益证明链 ， 并且与现有的ETH 1链相分离 。
在第一阶段 ， 权益证明链增加了数据分片 ， 因此其尚不支持交易的分片处理 ， 只支持数据发布；在1.5阶段 ， ETH 1和ETH 2在此处进行合并 ， 合并后 ， 不再需要工作量证明 ， 停止工作量证明链 ， 在phase 2中 ， 切分添加到交易流程中是以太坊的长期路线图 。
目前可以通过1.x来实现以太坊的短期扩展性升级 ， ETH 1.x对于ETH 2 ， 以及ETH1链与ETH2链的合并来说都至关重要 。 待准备phase 0 ， 以及多客户端和测试网络都完成之后 。 更多安全审核和存放ETHer的智能合约将移至ETH 2网络 ， 实现优化然后到Phase 1进行合并 。

在这个阶段 ， 经长期努力 ， 最终将实现以太坊 2.x ， 提供可扩展性改进、安全性改进以及在ETH 2推出后对其进行的其他改进 ， 其中大部分研究已经启动了 ， 但是仍面临各种挑战 。


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