理解以太坊2.0：革命性的区块链升级

概述

以太坊2.0代表了对以太坊(ETH)网络的一个期待已久的升级，承诺在其功能和用户体验上带来显著改善。关键增强包括过渡到权益证明(PoS)共识机制、实施分片链以及引入核心信标链。这些升级通过精心规划的路线图分多个阶段实施。

随着以太坊成为全球最受欢迎的加密货币之一，了解以太坊2.0的真正含义以及它将如何影响整个加密货币领域，对于投资者和用户来说都极为重要。

介绍

自以太坊诞生以来，去中心化应用(DApps)及其他区块链形式的新技术的发展迅速扩展。重要的是，这些应用和技术中的许多都是在以太坊网络上构建和部署的。考虑一些去中心化金融(DeFi)领域最大的创新——这些项目中有相当一部分在以太坊上运营。

不幸的是，扩展性问题开始显现。随着以太坊网络上交易量的增加，执行这些交易的成本(以燃气费用)也上升。如果以太坊是旨在推动互联网第二代的平台，它必须在经济上也是可行的。否则，它将变得不切实际。

这就是以太坊2.0的作用。对以太坊2.0网络的拟议升级预计将解决大多数可扩展性问题。这些改进与当前版本的以太坊形成对比，并将根据 carefully planned roadmap 进行实施。

什么是以太坊 2.0？

以太坊2.0 (也称为Eth2或"宁静")是对以太坊网络的期待已久的升级，承诺改善网络的可扩展性。通过实施若干改进，网络的速度、效率和可扩展性将得到增强，而不牺牲安全性和去中心化。

这个版本的以太坊一直在开发中，但推出花费了好几年的时间。主要原因是以安全和去中心化的方式扩展区块链本质上是具有挑战性的。

幸运的是，以太坊 2.0 通过实施几个关键功能解决了这个问题。这些新功能创造了我们所熟知的以太坊与我们期待的新以太坊之间的主要差异。

以太坊与以太坊 2.0 的区别

以太坊和以太坊 2.0 之间最大的区别与使用权益证明 (PoS) 共识机制、分片链和信标链有关。让我们更详细地审视这些差异。

权益证明

工作量证明(PoW)是以太坊(及许多其他区块链)的共识机制，通过奖励矿工创建和验证区块来保持网络安全和更新。不幸的是，PoW无法扩展，因为随着区块链的增长，它需要越来越多的计算能力。

权益证明 (PoS) 通过用 "游戏中的皮肤 "机制替代计算能力来解决这个问题。这意味着，只要你拥有至少 32 ETH，你就可以进行质押，成为验证者，并获得验证交易的报酬。

分片

任何想要访问以太坊网络的人都必须通过一个节点来实现。每个节点存储整个网络的副本，这意味着节点必须下载、计算、存储和处理自以太坊创立以来的每一笔交易。这会导致一切变得缓慢。

分片链与其他区块链类似，只不过它们仅包含整个区块链的特定子集。这对节点有好处，因为它们只需要管理以太坊网络的一部分或一个分片。这有助于提高交易吞吐量和以太坊的整体容量。

信标链

随着分片链并行运行，必须确保它们彼此保持同步。信标链通过为所有并行分片链提供共识来解决这个问题。

信标链是一个全新的区块链，它作为以太坊2.0的核心组成部分。没有它，分片之间的信息共享将无法实现，扩展性也将不存在。因此，宣布它将是过渡到以太坊2.0时出现的第一个特性。

以太坊 2.0 开发进展

所有以太坊 2.0 实现不会同时发生和完成。相反，它将分三个阶段发布，每个阶段都有独特的功能，以确保新以太坊区块链的成功。

阶段0

第一阶段，或称为阶段0，专注于信标链的发布——因为它是分片链功能的核心。在尚未有分片链的情况下，信标链开始通过单向存款合约接受验证者(即，质押者)。

重要的是要注意，所有注册以质押其 ETH 的验证者在分片链完全实施之前都无法 "解质押"。这意味着来自验证者的 ETH 在下一个阶段之前是锁定的。

信标链于2020年12月1日启动，并与主网并行运行。启动后，信标链没有处理主网交易。相反，它并行运行，达成对活跃验证者及其账户余额的共识。

第1/1.5阶段

下一阶段本质上是两个阶段的结合：阶段 1 和阶段 1.5。阶段 1 引入了分片链，使验证者能够通过 PoS 在区块链上创建区块。阶段 1.5 是以太坊的主网正式引入分片链并开始从 PoW 过渡到 PoS 的时候。

阶段 1/1.5 于 2021 年开始实施。

合并

合并是以太坊2.0的重要一步，标志着从工作量证明（PoW）向权益证明（PoS）过渡的结束。合并将以太坊的共识机制从PoW转变为PoS机制。

合并涉及将当前以太坊主网协议转移到信标链。这是一个重大变化，因为以太坊交易现在在新的网络上使用权益证明（PoS）进行。新的ETH代币由在池中质押合理数量以太币的节点铸造，参与网络安全和交易验证。

合并并不像一个硬分叉那样会导致区块链的两个不同版本。以太坊继续作为一个单一的区块链，所有用户的交易历史被合并。存储在主网的所有现有交易历史并没有丢失；因此，用户不需要采取任何措施来保护他们的资产。

第二阶段

最后阶段将是第2阶段，届时以太坊2.0将支持完全形成的分片，并成为正式的以太坊网络。分片链还将使智能合约能够运行，帮助DApp开发者和其他技术与以太坊2.0无缝集成。

第二阶段预计将在合并后或更晚实施。

结论

有很多理由可以说以太坊2.0是以太坊网络的关键升级，特别是在可扩展性方面。如果没有PoS、新的分片链和信标链等新功能，以太坊最终可能变得不可持续，不再是加密货币生态系统中领先的智能合约平台。

Eth2的实施将需要时间，可能比预期的还要长。好消息是更新正在顺利进行，以太坊开发者正在密切监测这一进展。