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小编：记得关注哦
资料来源：巴比特
原标题：科普|以太坊2.0简明介绍
以太坊1.0目前非常慢；整个网络每秒只能处理15 笔交易，并且对这些交易进行任何复杂的操作都非常昂贵。相比之下，Visa（一家美国支付提供商）每秒可以处理数千笔交易。
为什么以太坊效率如此低下？为什么使用成本这么高？
简而言之，去中心化创造了巨大的价值，但也带来了极高的成本（至少目前如此）。实现去中心化的成本之所以如此之高，是因为与当今大多数区块链一样，以太坊上的每个节点（即连接到以太坊网络的计算机，例如运行以太坊软件的笔记本电脑）都必须单独执行记录在以太坊中的每个计算。阻止以确保所有参与者都遵守规则。此过程消耗能源和计算机资源。
另外，还有一个时间消耗。以太坊节点遍布世界各地。毕竟，这是一个为参与者提供激励的公共网络。不同节点之间、不同计算能力之间存在较高的网络通信延迟。以太坊网络必须能够容忍相对较长的网络延迟（即出块时间不能缩短得太快），以便网络速度较慢的节点能够跟上网络的步伐，参与去中心化投票机制。
就其当前架构下的以太坊网络而言，如果要在短时间内处理过多的数据，笔记本电脑、个人服务器等消费级硬件无法跟上网络的步伐。只有大型数据中心才能作为Node使用。这将大大降低以太坊的去中心化程度，因为数据中心节点很容易形成垄断，然后控制整个网络或审查网络。事实上，一些区块链网络（例如EOS）现在就面临着这样的问题。
对于公链来说，保持足够的去中心化程度非常重要。如果没有去中心化，那么使用区块链就没有多大意义，因为中心化的区块链很容易审查人们的交易，而且比一般的分布式数据库效率低很多。如果你对区块链不太了解，不妨和我一起回忆一下，在中本聪通过比特币创建新的去中心化治理模式之前，任何系统都不可能实现去信任治理。 —— 其中，所有参与者每个人都拥有对决策的控制权，但没有人拥有全部（或大部分）控制权。 Vitalik（以太坊的创建者）用一个非常著名的比喻回应了关于去中心化和性能之间权衡的问题：任何人都可以创建一个类似于“垃圾集中处理站点”的高TPS系统。
是否有可能创建一个每个节点只需要处理部分交易而不是全部交易的区块链？这样，每个节点只需要处理网络中的一小部分交易，从而降低了通信成本。
那就是以太坊2.0。
以太坊2.0是新一代的以太坊，我们甚至不应该称它为以太坊。以太坊2.0是一个完全不同的项目，在区块链架构中采用了新的想法。以太坊2.0 的目标是提高以太坊的可扩展性、安全性和可编程性。与以太坊1.0 只能实现15 TPS 的吞吐量不同，以太坊2.0 每秒可以处理数千到数万笔（甚至更多）交易，而不会降低其去中心化程度。事实上，以太坊2.0 希望引入一种更经济安全的共识机制，称为权益证明（PoS），而不是比特币和以太坊1.0 使用的工作量证明（PoW）。
在传统的PoW 区块链（例如比特币）中，一些个人和机构充当矿工，使用昂贵的硬件来解决数学难题，以铸造新的比特币并处理交易。矿工通过维护网络安全来赚取额外的比特币和交易费用。相比之下，在PoS 区块链（例如以太坊2.0）中，验证器通过锁定以太币来为网络提供安全性，从而铸造新的以太币并处理交易。事实上，验证者提供的安全性取决于网络本身的价值。如果验证者做了一些邪恶的事情（例如，投票通过恶意交易），他们锁定的以太币将被没收。削减机制激励验证者遵守协议规则。
PoS 具有高安全性的一个重要原因是PoW 系统容易受到“产卵露营”攻击。如果犯罪者拥有的挖矿硬件足以攻击比特币等PoW 区块链，那么比特币将无法阻止后续攻击，因为网络会不断重组/分叉，然后受到相同挖矿硬件的攻击，因此存在没办法，无限循环下去。相比之下，以太坊2.0对抢注攻击的抵抗力要强得多。 —— 以太坊2.0 可以分叉并没收攻击者的押金。这就像摧毁攻击者的比特币矿场一样。
此外，以太坊2.0 使开发人员能够创建自己的交易处理方法，即使用以太坊网络内其他区块链的规则的执行环境。用极其简单的术语来解释“执行环境”：以太坊2.0将允许人们使用比特币、ZCash、以太坊1.0的交易规则以及其他可以想象的规则集，其规模比以太坊1.0目前所能达到的规模更大。规模要高出几个数量级，所有这些都由同一组存入的验证者保证。以太坊2.0通过分片来实现这一点：在以太坊2.0中，每条分片链都有自己专属的区块生产者和验证者，并且这些分片链彼此紧密相连，可以相互通信，从而形成了一个庞大的分片链网络。因此，以太坊2.0中的验证器不需要处理整个网络内的所有交易，而只需要处理和验证某个分片链上的交易。通过这种创新技术，使用消费级硬件的人们也可以参与以太坊2.0网络并为之做出贡献。
需要注意的是，在以太坊2.0 中，每个分片链都具有相同的安全性。要破坏分片链，就必须破坏整个系统。这种安全模型提供了比Cosmos 等平台更高的安全性。在Cosmos等平台模式下，每条链都是孤立的，导致整个网络碎片化，容易受到攻击。因此，要攻击以太坊2.0，攻击者必须购买并质押价值数十亿美元的以太坊（如果以太坊价格上涨，质押的美元价值也会上涨）。
下图展示了传统区块链网络的形式：——条由数据块组成的“链”。如果你不明白什么是区块头和交易列表也没关系。下图仅供说明之用：
下图展示了以太坊2.0的形态，不同的是，不再是只有2条分片链，而是有64条分片链，全部由信标链协调。再次强调，先不要讨论技术细节：
以太坊2.0 由9 个不同的工程团队构建。这些团队由以太坊基金会资助，并获得以太坊社区的支持。这些团队正在开发客户端——。该客户端类似于Chrome和Firefox浏览器，只不过它不是访问网站，而是用于访问和参与以太坊网络。客户端多样性是以太坊—— 的核心原则，如果一两个客户端受到损害或存在漏洞，整个网络不会崩溃。每个客户端都有自己特定的用例，但他们都能够完全参与网络。例如，一个客户端针对智能手机进行了优化，而另一个客户端则针对企业构建。工程团队正在根据高级研究人员（主要是计算机科学博士及同等学历）创建的规范来开发客户端。
此外，许多研究工作都是在名为ethresear.ch 的网站上以开源方式进行的，世界上任何人都可以在这里发布他们的技术想法、建议或批评。以太坊2.0 规范经过数年的迭代才达到目前的状态。有好几次，研究人员认为他们已经创建了一个合理的设计，但后来却发现了缺陷，需要重新设计零件或整个系统。好的。在整个区块链领域，以太坊2.0研究团队是最有经验、最有才华的协议设计团队，这并不夸张。
以下是参与以太坊2.0开发的团队列表（排名不分先后）：
ChainSafe Systems是一家位于安大略省多伦多的公司，拥有30多名员工，其中5名开发人员致力于以太坊2.0客户端的开发。开发人员基本上是在多伦多的以太坊开发者聚会上开发JavaScript 语言。一位名叫Lodestar 的客户
PegaSys 是以太坊生态系统中最大的公司ConsenSys 旗下的一个50 人团队。其成员分布在世界各地，致力于打造一个企业友好型以太坊1.0客户端，名为Pantheon。它是由专注于以太坊2.0规范的研究团队开发的。名为Artemis 的Java 客户端，针对企业使用进行了优化
Harmony 在俄罗斯的4 人团队正在开发Java 以太坊客户端目前还没有太多关于可能与PegaSys/Artemis 集成的公开信息
Parity Technologies 是一家总部位于柏林的公司，拥有超过60 人的大型远程团队（并非所有人都在开发以太坊2.0），从以太坊基金会获得了500 万美元的资金，用于开发一个名为Substrate Shasper 的项目，以太坊2.0 客户端也是开发区块链项目Polkadot 以支持互操作性。该项目被认为是以太坊的有力竞争对手。开发并维护第二受欢迎的以太坊1.0 客户端，也称为Parity。
Prysmatic Labs 是一个6 人团队，其成员分散在美国各地，并积极在博客上发布更新。您可以通过他们的博客了解并关注以太坊2.0的进展。他们构建了一个名为Prysm 的客户端，它与以太坊1.0 兼容。 Geth也类似，都是为了满足主流应用的多样化场景而设计。
Sigma Prime 位于澳大利亚悉尼的4 人团队聚集了具有深厚学术/软件开发背景的网络安全专家，打造了一个名为Lighthouse 的客户端，以适应主要的使用场景。
状态分散在欧洲各地的8 人团队正在致力于构建一个名为Nimbus 的轻客户端，即可以在智能手机等“轻”环境中运行
Trinity 与以太坊基金会签约了一个4 人团队来构建一个轻客户端，作为更高级实现的原型
Nethermind 位于伦敦和波兰的7 人团队在.NET 上构建了Windows 客户端以太坊2.0 的发布分为多个阶段，但其中最重要的是前三个阶段。这些阶段错开以太坊2.0各个组件的推出，一方面是因为完成开发需要很长时间，另一方面是因为循序渐进的方式会降低技术风险。对于这样一个价值数十亿美元的加密货币网络来说，“快速行动、打破常规”的理念并不适用。与可以快速修复问题的中心化技术公司不同，加密货币网络中严重的客户端漏洞可能会造成巨大而持久的损害，因为网络参与者必须手动更新到新的客户端版本。在最坏的情况下（例如攻击者成功发起双花攻击），必须回滚多笔交易以保证网络的安全。这可能会产生巨大的声誉影响，就像2016 年DAO 黑客事件一样，当时一群以太坊开发者和用户分叉了另一条名为以太坊经典的链。
第0 阶段的交付可能会在2020 年第二季度末或第三季度初进行。此阶段将引入信标链作为整个以太坊2.0 网络的“命令和控制”中心。信标链将验证者组织在一起，分配到不同的分片链上处理交易；一段时间后，所有验证者将被重新洗牌并随机分配到另一个分片链上。 “洗牌”是以太坊2.0安全的关键一环。如果没有这个设置，可能会出现少数验证者收受贿赂或者干扰以太坊2.0运行的情况。信标链验证每个分片链生成的区块的有效性，以便可以在分片链之间交换以太、代币和数据。用20 世纪70 年代的加州人的话来说：信标链是管理其他区块链的区块链，maaaaaan。 （译者注：这个“maaaaaan”应该是“man”的长音，意思是加强语气，作者可能是想制造一点幽默。）
如果说信标链是“指挥和控制”中心，那么验证者就是亲力亲为的人。验证者是PoS 网络上的参与者，负责处理和排序网络上的交易，并将这些交易转发给其他参与者。验证者将获得交易费和额外代币（通货膨胀）的奖励。验证者在加密货币网络中扮演着最重要的角色，以太坊2.0试图解决的核心挑战之一是如何设计激励机制，让验证者遵守协议并采取对网络有利的行动。信标链还将负责没收恶意验证者的押金。
以太坊2.0 的第一阶段预计于2021 年交付，将推出分片链，但无法处理或构造分片链上的数据。数据以原始形式（即“数据块”）存在于分片链上，主要是为了确保分片链之间以及与信标链之间能够良好地通信。分片链无法对数据进行任何计算。乍一看，第一阶段可能听起来像是一个功能有限的优化测试网，但这并不完全正确。新的和现有的DApp 可以利用此数据存储来增强其可扩展性。例如，去中心化的Twitter DApp 可以将数据存储在分片链上，并将大量计算工作移至链下，利用以太坊1.0 提供高级别的安全性。在第一阶段，以太坊1.0仍将正常运行，以太坊1.0和以太坊2.0两条链将并行运行。
2019 年12 月底，Vitalik 提出加快将以太坊1.0 迁移到信标链的进程，以便以太坊能够实现PoS 的好处，并加速与以太坊2.0 的融合。最初，以太坊1.0将是一条特殊的分片链（而不是执行环境），但最终将在第2阶段转变为执行环境。目前尚未提出具体时间表，但似乎这个过程将在第1阶段发生。
第二阶段预计将于2021 年或2022 年上线，并将实现以太坊2.0 的真正愿景。届时，分片链将能够处理交易，真正的商业应用将构建在以太坊2.0网络上。在第二阶段，分片链上将引入智能合约，以及运行这些智能合约的执行环境。如上所述，执行环境允许开发人员创建任意规则集来指示如何处理事务。这意味着协议开发人员将能够创建模拟比特币、Zcash、以太坊1.0 规则的执行环境，或以几乎任何可以想象的方式计算区块链交易。正如以太坊1.0通过抽象比特币在区块链上实现智能合约一样，以太坊2.0也将通过抽象以太坊1.0重新定义区块链计算的本质。
关于以太坊2.0的一些组成部分，目前还存在一些研究问题尚未最终解决。例如，如何以去中心化的方式提供和存储数据（使少数数据提供者不垄断整个网络）、跨分片交易如何进行、以及如何实施环境治理。然而，这些方面的研究仍在快速推进。
让我们回顾一下以太坊2.0的三个阶段：
Phase 0预计于2020年第二季度末/第三季度初交付发布，并在信标链上实现PoS验证。以太坊1.0将继续正常运行。
第一阶段预计于2021 年交付，将发布分片链并允许数据存储在这些分片链上，但交易不会在分片链上处理。以太坊1.0可能会继续正常运行，也可能会被整合为一条特殊的分片链。进入以太坊2.0
第二阶段预计将于2021 年底/2022 年初交付，允许在分片链上处理交易。一段时间后，以太坊1.0将过渡到以太坊2.0作为执行环境。以太坊在第二阶段之后将继续发展，但未来发展的路线图尚不清楚。 ……
在我看来，以太坊的未来是光明的。没有哪个智能合约区块链像以太坊一样拥有如此多的研究人员、开发人员、用户和项目，现在是加入以太坊的好时机。以太坊即将进行一次非常重要的大规模升级，如果成功实施，将为世界创造巨大的价值。
特别感谢ConsenSys 的研发人员Robert Drost、Prysmatic Labs 的Terence Tsao、James Fickel 和Carrie Krabes 对本文的帮助。
原文链接：https://medium.com/@chromaticcapital/eth2-for-dummies-11ff9b11509f 作者： Grant Hummer 翻译校对： 敏敏阿健
本文经原作者许可，由EthFans 翻译转载。
