以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念

一起来探索区块链ETH2.0的奥秘

以太坊 2.0 的历史

以太坊 2.0 在以太坊社区中并不是一个新想法。

自区块链诞生以来,以太坊的底层共识机制已经发生了转变,以解决工作量证明区块链的限制。

以太坊 2.0 在 2015 年 7 月主网 Frontier 推出后,对以太坊主网进行了许多计划升级,

即:宅基地,2016 年 3 月大都会:

拜占庭,2017 年 10 月大都会:

君士坦丁堡,2019 年 2 月

伊斯坦布尔,2019 年 12 月

图片[1]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球一,与过去的升级相比,以太坊 2.0 的推出尤其重要,因为实施了权益证明共识机制,使网络远离其现有的工作量证明架构。

权益证明权益证明 (PoS) 是以太坊 2.0 中最重要的变化,因为它改革了用于验证区块链的加密经济激励结构。

以太坊当前的架构由工作量证明 (PoW) 共识机制维护。

工作量证明的组件为区块链社区所熟知:它是迄今为止使用最多的区块链的架构,包括比特币、以太坊、莱特币等。在工作量证明中,矿工运行节点并消耗计算能量来解决复杂的数学问题,以竞争挖掘下一个区块。图片[1]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[3]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球二,矿工在 PoW 链上运行硬件和消耗电力所需的时间和金钱通过区块奖励进行验证,区块奖励分配给成功挖掘区块的矿工。

PoW 链非常安全;个人破坏完善的 PoW 区块链(如比特币或以太坊)所需的综合计算能力将花费大量金钱,甚至可能不存在。

尽管非常安全,但 PoW 区块链仍存在可扩展性和可访问性问题。

可扩展性:因为每个区块都是按顺序挖掘的,并且每个区块中可以记录的数据量是有限的(一种称为区块大小的度量),以太坊只能在给定的时间内处理有限数量的信息。

如果待处理的交易数量超过了一个区块可以容纳的数量,那么剩余的交易必须等待下一个区块,依此类推。

这个可扩展性问题将通过在 PoS 网络上实施分片 [见下文] 来解决。图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[7]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球三,可访问性:PoW 矿工对于我们在过去十年中目睹的去中心化技术激增的创建和维护至关重要。

尽管 PoW 区块链是功能性的,但成为矿工的门槛相当高。

个人必须购买并设置所有必要的硬件。为了从整体奖励中获得可观的回报,该个人还可能必须生活在电力成本较低的地区。

在更深层次上,企业和公司的电力成本通常会降低,这意味着寻求最大盈利能力的矿工还需要组建公司并购买足够的挖矿硬件来证明他们的努力是合理的。

几家最大的矿业集团在实际参与网络维护方面超过了大多数常规区块链用户,导致矿工集中化。

在以太坊 2.0 中,PoS 的目标之一是为更多个人验证者参与提供公平的竞争环境,从而在维护网络真实性方面获得共同回报。图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[10]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球四,权益证明用验证者和以太坊 2.0 上的权益取代了 PoW 的两个主要组成部分(矿工和电力) 。

从广义上讲,验证者取代矿工,成为维护商定的网络状态并因随机选择下一个数据块而获得奖励的个人。

与 PoW 中矿工通过烧电来确认区块来消耗物理能量(称为哈希算力)不同,PoS 系统中的验证者将 32 ETH 提交就可以将利益与系统绑定。

在以太坊 2.0 上,验证者将通过将资金存入以太坊基金会开发的官方存款合约来质押至少 32 ETH 。验证者将下载并运行以太坊 2.0 客户端软件。

在运行客户端软件时,将随机选择它们来提议和证明以太坊 2.0 区块链上的块。

正确提议并证明区块的验证者将获得 ETH 作为其股份百分比的奖励。

在以太坊 2.0 上,如果验证者未能保持在线并执行其应承担的计算责任,他们的区块奖励将适度减少,以激励验证者尽可能始终保持在线。

如果验证者恶意尝试破坏网络(即验证不正确的数据历史记录),他们质押的 32 个 ETH 中的全部或部分将被削减。图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[13]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球五,在 PoS 网络上,针对恶意行为者的加密经济激励更强。

而在 PoW 中,攻击失败的经济风险等于实现所需哈希算力的电力成本,而在 PoS 中,发起攻击的成本等于质押的 ETH 数量,因此惩罚也是如此。

与更抽象的电力成本相比,个人对直接以质押加密货币的形式冒着金钱风险发动攻击的可能性更高。

虽然失败的 PoW 攻击会导致电力成本的损失,但削减验证者的股份相当于矿工在失败的攻击中烧毁整个 PoW 服务器场的 PoS。

简而言之,为网络的最佳利益行事的经济动机更强。

尽管由于消除了硬件成本,成为验证者的准入门槛低于成为矿工,但事实是没有多少人拥有 32 ETH 或愿意冒险投入近 6,000 美元(当时约为 190 美元/ETH)本文)。

此外,有多少感兴趣的人在技术上具备足够的知识来运行和管理客户,而不会冒停机和潜在的资金削减风险,这一点并不广为人知。

目前在 Eth2 上预期的进入壁垒有两种解决方案。

为了克服运营自己客户的技术知识,公司开始提供质押服务,通过这些服务他们将为质押 32 ETH 以换取少量费用的个人管理客户端操作。

如果 ETH 持有者只希望或能够质押少于 32 ETH,她可以加入质押池,将她的资金与其他人的资金汇集在一起,以达到所需的 32 ETH。

那么,她的回报将与她的总贡献成正比。权益证明将在以太坊 2.0 升级的第一阶段启动,即 Phase 0。图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[16]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球阶段0Eth2 将分阶段推出,从 2020 年的第 0 阶段开始。

第 0 阶段将启动以太坊 2.0 网络的信标链。

信标链将实施权益证明,并将管理验证者的注册表,验证者将开始在以太坊 2.0 上证明区块的存在。

为了使信标链启动其创世区块,必须在网络上至少质押 524,288 ETH,分配给至少 16,384 名验证者(这些数字是为了确保足够的安全性和去中心化而决定的)。

在达到此阈值之前,不会分配 Staking 奖励,这也是为什么在第 0 阶段的早期参与者中需要一些利他行为的部分原因随着信标链的上线和权益证明的实施,原始的以太坊 PoW 区块链将继续存在。事实上,信标链对于阶段 0 中的大多数以太坊用户不会特别有用;

它将无法处理交易、执行智能合约或托管 dapp。

这是设计使然,确保在 dapp 和用户开始每天进行数以百万计的交易之前,股权证明作为一个活跃的、正常运行的网络经过大量测试。

为了确保以太坊 2.0 的推出不会破坏现有的以太坊生态系统,因此,最初的以太坊 1.0 区块链将在阶段 0 继续并行运行并接受升级。

在阶段 1.5 中,两条区块链将合并以确保连续性和一个单一的以太坊网络。图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[19]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球阶段1Phase 1 的启动日期还没有确定,但预计在 Phase 0 启动信标链之后的一年。

Phase 1 的主要改进是分片链的实现,即本文前面提到的可扩展性解决方案. 对于以太坊 2.0,分片将导致以太坊区块链被划分为 64 条独立的链(称为分片链),这些链彼此并行运行并无缝互操作。

分片通过允许以太坊同时处理多个交易来解决可扩展性问题:理论上,一次可以处理 64 个区块。目前,以太坊(和其他 PoW 链)一次只能处理一个连续的区块,这意味着如果有交易备份,这些交易必须等到一个区块被处理后才能在下面确认. 由于数十条同时进行的链相互操作,数据负担可以分散在同时处理的块中。图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[22]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球阶段1.5第一阶段的一个重要时刻是原始 PoW 以太坊区块链与新 PoS 链的合并。这一时刻在以太坊社区被称为 1.5 阶段。

具体来说,PoW 以太坊区块链将被引入以太坊 2.0,并作为信标链旁边的 64 个分片链之一存在,这意味着连续性或数据历史不会中断。

这也意味着 ETH 持有者不必在以太坊 1.0 和 2.0 之间进行任何形式的代币转移或交换;相反,他们将能够在以太坊 2.0 上无缝使用他们的 ETH,而无需预期额外的工作或他们的 ETH 过时的风险。

虽然原始 PoW 链的历史仍然存在,但不再需要维护 PoW 共识机制;它将像以太坊 2.0 上的任何其他 PoS 分片一样运行。图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[25]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球阶段2目前,阶段 2 的定义不如阶段 0 或阶段 1。

然而,我们知道,随着权益证明和分片的成功实施,阶段 2 将启用——除其他外——以太账户、交易、转账和取款和智能合约执行。图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[28]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球超越第 2 阶段以太坊区块链在第 2 阶段之后的演变不会完成。

在第 2 阶段之后的几年中,将有更多机会增加以太坊网络的覆盖范围和功能。要了解以太坊的长期未来会是什么样子,请查看Vitalik Buterin关于以太坊路线图的帖子。图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[31]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球以太坊1.X 阶段尽管上面已经提到,但值得再次强调的是,以太坊 2.0 预计要到第 2 阶段才能完全发挥作用。在此期间,区块链生态系统将继续增长,以太坊仍需要响应开发者、dapp 的需求建筑、企业、政府等。

因此,以太坊 PoW 链将继续存在,直到至少第 1 阶段,其形式通俗地称为以太坊 1.x。即使正在构建以太坊 2.0 的未来,开发人员仍将致力于改进以太坊 1.x。图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[10]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球结论以太坊 2.0 在区块链生态系统中备受期待和讨论。

权益证明和分片将为可扩展性、安全性和可访问性带来相当大的改进。

对于 ETH 持有者来说,以太坊 2.0 提供了一个新的机会来参与并获得维护网络的奖励。

对于那些希望使用 32 ETH 运行自己的验证器、使用第三方提供商来质押他们的 32 ETH 或与其他人共享资金的人,以太坊生态系统将托管许多产品和解决方案图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[37]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球图片[4]-以太坊2.0究竟是什么,详细解释以太坊2.0机制及概念-咖宇星球

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