展望2020丨一文读懂以太坊2.0

众所周知，以太坊的目标是成为世界一流的计算机，将区块链技术的应用范围扩大到传统行业。 但目前的以太坊网络面临着很大的问题。

首先是交易量。 以太坊网络支持数百个去中心化应用程序，每秒需要处理大量交易。 现在，以太坊网络每秒只能处理大约 10-50 笔交易，这比 PayPal 和 Visa 小得多。 等中心化网络。

其次，随着以太坊使用量的增加，交易吞吐量不足，状态规模也成为部分节点的负担。 因此，以太坊需要升级，以太坊社区很多人都在期待即将到来的以太坊2.0，而以太坊2.0也在不断进步，但ETH 2.0的实现似乎还需要很长时间。

如果以史为鉴，ETH 2.0 的研究/治理/路线图一目了然，即使最后一个阶段“宁静”在 2020 年中期开始推进，我们最早也要到 2022 年才能看到 ETH 2.0。

分析师 Wilson Witham 对 ETH 2.0 和 ETH 1.x 路线图进行了出色的概述。 它们对于在高层次上分析和理解以太坊的性能将对其他竞争项目以及大多数 DeFi 和 Web 3 基础设施产生的影响非常重要。

以下内容整理自区块链分析公司Messari CEO Ryan Selkis发布的2020年加密货币行业趋势报告，对ETH的2.0分析。

ETH 2.0 启动的七个阶段

阶段 0 标志着“信标链”的启动，它将作为新区块链的支柱。 信标链将管理网络验证器并最终将验证器分配给各个分片（将新区块链拆分为更小的块是一项关键、困难且有争议的扩展决策）。

新链将支持权益证明共识机制，并提供新的 ETH2 作为对至少投资 32 Ether 成为验证者的购买者的奖励。 进入新系统的方式是有争议的，一旦代币持有者开始申请信标链验证器插槽，这意味着 ETH1 开始被销毁。

最初的报道将 1 月 3 日定为新链条的发布日期，但显然它不会很快准备就绪，如果能在 6 月底之前推出，那将是一个惊喜。

第一阶段将向网络引入 64 个独立的分片链，随着设计的发展，可以选择增加测试总数。 Ethereum Elite 将分片视为“未来可扩展性的关键”，因为分片使交易能够并行处理，这可以提高网络性能并降低单个验证器的成本。

从理论上讲，它伴随着巨大的风险。 在第一阶段，分片链将只包含简单的数据集（没有智能合约或交易执行）来测试系统的结构。 与阶段 0 一样，信标链将继续与 ETH 1 并行运行。ETH1.x 并行运行整个阶段。 第一阶段预计要到 2021 年。

第二阶段标志着 ETH2 的全面启动，允许链上合约执行并引入新的 eWASM 虚拟机（称为 EVM 2.0）。 此时，现有的 DApp 可以开始从 ETH 1.x 迁移到新网络中的特定分片。

虽然第二阶段打算完全取代原来的以太坊区块链，但 ETH1.x 可能仍然作为分片存在于 ETH2 中。 如果第二阶段能够在 2021 年晚些时候发布，那将是乐观的，而在 2022 年底之前发布将是 ETH 的胜利。

最后四个阶段的定义较少，也没有附加时间表。 阶段 3 实现状态最小化的客户端（因为无状态客户端也是如此）。 第四阶段允许跨分片交易。 第五阶段提高了网络安全性和数据证明的可用性。 第六阶段引入元分片。

共识机制转型：从 PoW 到 PoS

除了规模和编译效率，以太坊蜕变过程中最显着的变化是从 PoW 到 PoS 的转变。 在具有更多安全模型的区块链网络上测试时，PoS 可能更有效，但可能会出现新的和不太明显的攻击向量。

过去的研究也表明，与 PoW 相比，PoS 需要额外的“信任”层来帮助节点将数据同步到网络。 大多数模型都具有解决此信任问题的共同特征，例如允许一组动态的验证器、促进代币持有者参与共识，以及评估对违反协议的任何网络参与者的严厉惩罚。

ETH 2.0 的功能类似，但它可以向其他 PoS 网络学习。 正如 Vitalik 指出的那样，最近对 PoS 中 RCH 的研究带来了“巨大的理论进步”。

ETH 1.x 研究/治理/路线图一览。 重申一下，ETH 2.0 是一个全新的区块链。 这将是一个混乱且高风险的过渡。 同时，现有的网络需要运行现有的应用程序（尤其是 DeFi 交易的金融结算）。 当前系统需要更关键的升级。

为此，ETH 1.x 开发人员制定了三个目标来规范性能。 (1) 引入客户端优化以增加交易量。 (2) 限制磁盘空间需求，删除旧的、消耗内存的数据（因此运行一个节点更便宜，更分散）。 (3) 将 EVM 升级为 eWASM以太坊可以做空吗，这是一种更新的代码编译器开放标准，简化了代码调试，并被所有新的智能合约平台使用。

ETH 1.x 开发人员决定将主要任务拆分为四个工作

State Rent：目前，开发人员只需支付部署合约以在网络上存储数据的费用。 由于区块链的不变性，可以实现数据永久占用节点运营商的磁盘空间。 随着 State Rent 的增长，运营成本也在增长，这就是“State Rent”的来源。 对持续的存储需求收费是有意义的，因为节点运营商是永远的。 这是一个巨大的变化，因为它打破了许多契约，但也限制了状态的增长。

删除：删除旧数据，从长远来看这是有用的，是一种让客户证明过去交易的方式。 一些开发人员认为这是一种可能的方法（例如维护已删除链的证明）。 这类似于比特币中的“轻客户端”，可以在手机上运行一个钱包，但目前所有的策略都会限制每年的“状态”，为了防止存储成本暴涨，可能需要允许一些新的技术并发症。 现有的，例如，DApps可能无法访问某些数据和节点，并且可能无法判断数据是否被删除，或者在第一次删除时不存在的地方。

eWASM：与 ETH 2.0 类似，开发人员计划在旗舰以太坊链上实施 eWASM。 eWASM 虚拟机是成熟系统 WebAssembly 编译器的一个子集。

模拟和仿真：这个小组开发工具来帮助支持和模仿其他小组的评估，因为有人必须测试一切。 核心开发人员打算允许一系列硬分叉，最近一次是 12 月 7 日在伊斯坦布尔。

不过，伊斯坦布尔的二期工程暂定于明年第二季度进行。 争论最终归结为将 ProgPoW 包含在分叉中，这是一种抗 ASIC 的哈希算法，旨在取代以太坊当前的算法。 ProgPoW 旨在为 GPU 矿工提供公平的竞争环境，并将潜在的 ASIC 竞争对手拒之门外。

矿工喜欢它，但许多矿工和投资者将 ProgPoW 视为对其投资的威胁。 对于矿工来说，这种变化将转移矿场的势头，使昂贵的专用挖矿硬件变得无用。 打算保护其资产的投资者可能会犹豫，因为 ASIC 矿工通常会提高哈希率，而他们的成本“自然会为矿工的卖单设定最低价格”。 内斗很可能会继续下去。

ProgPoW 的激活日期是 2020 年年中，这是自 Ethereum Classic 的“THE DAO”分叉以来最具潜力的网络分裂。 即将过渡到 ETH 2.0（和权益证明）可能会吓跑投资者。 因为无论如何，矿工最终都会输掉一场短期战争。 当然，除非路线图回到支持混合 PoW/PoS 系统。

杀手级以太坊将面临来自合法智能合约平台的竞争，在朝鲜政权过渡期间，没有比 Cosmos 和 Polkadot 更可信的了。

很难想象在以太坊软启动其信标链质押（和相关奖励）的同时，大量昂贵的、由 VC 支持的协议代币涌入市场，这对新手来说是个好消息。 我看好 ETH 并做空其他所有东西，这很重要，因为如果没有货币溢价，你就无法杀死 ETH。

本周早些时候，我在 CoinDesk 上看到了以太坊联合创始人 Gavin 的一篇文章。 他说：垄断为其支持者创造巨额回报。 战略投资者充当催化剂是不公平的。 换句话说，赢者通吃。 迄今为止，以区块链为创新特征的“开源”协作和技术共享不太可能在整个行业范围内继续下去。

根据 Gavin 的说法，似乎没有任何法规或法律保护该协议免受黑帽攻击，这对从竞争对手的利用中获益的网络几乎没有影响。 这是加密特有的，可能会加剧问题，但也会使系统更容易受到攻击。 换句话说，事情在好转之前会变得更糟。 “当智能系统在自己无情的规则下运作，在令人眼花缭乱的金钱背后醒来，并获得某种形式的自我意识时，存在的欲望就会让这些资源发挥作用​​。” 随着时间的推移，政府支持和经济激励的积极行为将转化为针对竞争对手的外向消极行为。 最终，被淘汰的将是愚蠢的网络。 “

兼容性和可组合性。 “开发人员不想建立在移动之上。应该认真对待目标和向后兼容性......以太坊不再是玩具，它是一个具有重大投资和巨大影响的平台，所以像这样的变化需要在在进行测量之前进行专业测量，”Aragon One 首席技术官 Jorge Izquierdo 说。

事实上，在“伊斯坦布尔”硬分叉上，由于一些小的变化，以太坊的操作发生了变化，扰乱了成千上万的应用程序。 一些人认为，缺乏向后兼容性本身就是一种审查制度，原因之一是比特币社区原则上不愿进行不必要的硬分叉。 鉴于 2.0 中即将发生的巨大变化，这是一个警告。

不过，更大的担忧可能是围绕可组合性，这会影响拥有多个可互操作智能合约的开发人员。 问题是旧合约将如何迁移，以及它们将如何在这些东西可能与新网络的“分片”并行存在的环境中保持互操作性。

这是一个狡猾的事情，但它是一个足够大的问题，CoinDesk 的 Leigh Cuen 在 DevCon 上写了一篇有争议的文章，并立即得到了 Vitalik 的回应。 随着社区为 ETH 2.0 的发布做准备，将智能合约迁移到 ETH 2.0 以保护以太坊的可组合性的提议是我们将在 2020-2021 年关注的最重要的发展领域。

如果以太坊处理好它的可组合性和向后兼容性挑战，我们就不太可能看到大规模转向其他竞争对手。 但这是一个很大的假设，竞争对手将在上述区块链大战中不断强调这一假设。

我认为 Messari 联合创始人丹在我们去年的预测中是正确的，“平台将开展”激进的营销活动，而开发者网络效应领导力被证明太强大而无法克服。 “尽管以太坊在其治理过程中只留下了一些缺陷，但它仍然输掉了比赛。

“世界计算机”的实现可能吗？

ETH是货币。 我无法想象高吞吐量的场景。 应用程序运行或应该在以太坊上运行，而不是为给定的非金融 Web 3 应用程序专门构建的区块链。 “世界计算机”有市场，但在现实中，以太坊在“吞吐量、延迟和成本约束”方面存在局限性。 “其当前的网络设计无法支持每个潜在用例的需求。 CryptoKitties 危机只是一个例子——一个像滚雪球一样蔓延到 DApp Labs 开发团队的事件，他们选择构建一个高吞吐量的替代方案。 这就是“以太坊”在非金融垂直领域的“分裂”。

这种趋势的一个显着例外是 DeFi以太坊可以做空吗，原因有二。 首先，开放的金融生态系统需要强大的整体经济和充足的流动性才能发挥作用，目前没有其他智能合约平台支持这一点。 其次，以太坊对延迟和流动性的要求不影响用户的金融资产结算体验。

在最近的“伊斯坦布尔”分叉之后，某些类型的以太坊合约的隐私保证应该会得到显着改善。 这次升级降低了大量合约的成本，包括零知识隐私技术，Aztec等协议开发了一系列合约来帮助构建以太坊的隐私池。

AZTEC 并不是第一家将 zk-snark 引入以太坊的公司。 摩根大通透露，他们正在将 zk-snark 技术添加到他们的私有以太坊分叉 Quorum 中，而安永​​今年早些时候推出了一个类似的例子，名为 Nightfall。

此外，越来越多的钱包将“混合器”作为其核心产品的一部分。 在复合的基础上，这些隐私工具变得更加强大，因为使用它们的额外资产和合约增加了整体隐私池并创建了一个更大的“组”来混淆交易。 Carbon 和 Aztec 之间的合作伙伴关系如何发挥作用将很有趣，因为包含 zk-snarks 的稳定币似乎是一个杀手级应用程序。

关键的开发人员基础设施仍然缺失，这是我们在“DApps”领域没有看到更多产品市场示例的原因之一。 无论以何种标准衡量，2019 年对于一些必备基础设施来说都是辉煌的一年。 钱包、节点和数据服务、代码审计工具等。

特别是节点基础设施得到了改进。 许多新的托管节点提供商已经启动或扩展了操作，以提供更简单的 Geth 和奇怪节点替代方案，并提供比共识系统 Infura 更强大的服务。 项目范围从关注开发者（例如 Bison Trails、Alchemy、Blockdaemon 和 Quiknode）到关注最终用户（例如 DAppNode 和 Vipnode）。 Infura 的目标是转向更加分散且对 AWS 的依赖程度更低的模型。 当涉及到关键的核心基础设施时，越多越好。

ConsenSys 复苏？ 很少有公司能够对以太坊产生重大影响，但 Joe Lubin 的“风险投资工作室”就是其中之一。 2018 年，随着 ETH 价格暴跌，数百名员工被解雇，项目被剥离。 尽管 ETH 今年表现平平，但该公司的基础设施和资本实力雄厚。 粗略浏览一下他们的主页，就会发现业务的新逻辑方向。 预计他们将在 2020 年投入运营，如果像微软这样的战略合作伙伴提出九位数的投资，也不会感到惊讶。

真正的死亡螺旋？

集中并创建一个控制这些网络的“让步”寡头政治。 这可能会使“验证者”受到审查或更糟。 我们所看到的质押服务基本上都在引领这些风险。

高速复利：中介将大部分股份资产推向交易所，借贷市场鼓励中心化服务。 为这些锁定的存款提供高风险合成品已经够糟糕了，但数字资产研究公司的 Lucas Nuzzi 强调，这是另一个可能更大、更有可能出现的问题。 因为交换的便利降低了交换和网络交换的成本。 鲸鱼现在可以追逐生产并跨 PoS 网络“下注”套利。 就像债券一样，标的资产以其本身的面额支付固定的回报率，但标的资产的价格（债券价格）会根据机会成本（实际回报率）波动。 到期时，中介只需要调整抵押物即可。

毕竟，他们现在靠交易费赚钱。 PoS 网络中的安全预算（或攻击成本）变得高度敏感和不稳定，其后果包括锁定资产的价格。 较低的价格导致较低的（和不太稳定的）证券，这进一步压低了价格。 名副其实的死亡螺旋。

可能有像 Decred 这样的混合 PoW/PoS 系统的解决方案，但是，随着市场变得更大和更具流动性，这个问题会变得更糟。 评级越低，风险越大。

鸵鸟夜班编辑部：我们可以看到，ETH 2.0的全部7个阶段都很难在2020年实现。Ryan Selkis对ETH 2.0充满了质疑。 尽管ETH作为区块链2.0，一直处境艰难，但仍有不少人对其充满期待。 以太坊2.0的实现还有多远？

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