ETH 以太坊升级将为加密圈带来五种变化

以太坊自 2015 年问世以来一直受到大家的喜爱，但近来其高昂的交易成本和低可扩展性对复杂应用的实施产生了负面影响，客户对以太坊改进的要求也越来越迫切。Ethereum2.0 已经酝酿了一段时间，是十多年来以太坊网络的一次较大的改造，致力于解决当今基础设施建设的一些问题。根据以太坊创始人 Vitalik Buterin 的说法，此次更新将加速以太坊区块链技术的作用并推动大规模采用。本文将回顾以太坊2.0的本质特征，并讨论此次更新将为系统软件带来哪些变化。

什么是以太坊2.0？

以太坊2.0 不是一次性更新，而是在未来几年内将发生的一系列网络变化。今天的以太坊仍然使用与 BTC 相同的 PoW 工作量证明共识机制，尽管它具有相对较高的安全性和区块链技术，但它也存在一些明显的缺点。在 PoW 区块链技术中，挖矿必须使用高算力来处理更复杂的登录密码问题（市场竞争来验证交易的主导性），因此链上的交易速度相对较慢。此外，算力的竞争增加了电气工程的成本，这也是BTC受到环保人士攻击的原因。

Ethereum2.0 将应用 PoS 利益验证共识机制。在该系统下，验证者不使用算力解决数学问题来验证交易，而是将区块链技术的独创性锁定在智能合约中。生态数字货币。然后网络根据分析各种因素（包括股权规模和时间）任意选择验证者。现阶段以太坊算力难度会降低吗，以太坊2.0的测试平台信标链拥有超过290,000个验证者。按照目前的计划以太坊算力难度会降低吗，在 2021 年 6 月以太坊网络与信标链整合后，验证者总数可能会继续增加。

Ethereum2.0 是区块链社区历史上最值得期待的趋势之一。如果一切按计划进行，以太坊很有可能会解决其可扩展性问题，提高本地用户的可浏览性，并增强区块链技术应用的实用性。

Ethereum2.0 将产生以下 5 个班次：

1. 降低交易成本

昂贵的gas交易费用是现阶段以太坊的一个大问题。gas费用是指在验证交易中消耗算力的挖矿支付，以“gwei”为企业，根据网络需求波动。通常，一旦交易请求很大，以太坊区块链技术就会被阻塞。在这种情况下，挖矿首先会考虑到更高gas价格的交易需求，进而推高整体gas交易费用。随着以太坊转向 PoS 权益证明系统，解决交易将更容易，这可以合理地防止未处理的交易堵塞网络。

2. 增加网络货运量

以太坊 2.0 更新的一部分包括引入“分片”。分片可以将区块链技术拆分成多个链，所有链都可以独立于碳链解决交易。

PoW 区块链技术在详细的链上记录交易，例如比特币区块链。创世区块链自 2009 年开采以来的交易历史时间记录在链上。但是，一条链上可以解决的交易总数相对有限。BTC 每秒只有 7 笔交易，而以太坊的响应速度只有 10-15 笔每秒。

分片将在现有碳链的基础上构建升级链。根据以太坊慈善基金会的说法，分片过程将以太坊区块链技术划分为 64 条不同的链。因为这条链可以用来验证交易，以太坊主网的压力会得到缓解，整个生态系统的货运量会显着增加。

3. 降低硬件配置要求

比特币设计BTC的初衷是希望大家加入交易的验证和记录系统软件。然而，系统软件的改造，已经让普通人参与网络验证的门槛越来越高。挖矿难度系数的增加意味着该项目必须投资昂贵的先进计算机来保证计算能力。今天的以太坊也面临着同样的问题。

此外，连接点还必须有一份区块链技术记录的副本，其中规定连接点存储约4TB的数据信息。按照现在的价格，一台4TB以上存储空间的电脑成本大概在千元左右。机器设备的高门槛不利于吸引大量合格的验证者参与网络的维护和基础设施建设。

以太坊引入 PoS 共识机制，意味着验证者不再需要具备强大计算水平的先进机器设备，只需使用网络服务器级别的机器设备来验证交易。此外，分片将减少分配用于存储以太坊区块链技术上的历史数据的存储空间。因为未来以太坊将有 64 条分片链，验证者只需存储其中一个分片的历史时间，即总数据信息的 1/64。

4. 扩展以太坊生态系统

除了用作电子支付系统软件外，以太坊的可编程性还可以用于构建智能合约和区块链技术应用软件（dApps），为 NFT 和 DeFi 等领域提供驱动力。以太坊 EVM 就像一台高性能计算机，运行在以太坊网络中的不同电子计算机（连接点）上。EVM 存储实现了智能合约的编码，并允许客户与 dApp 进行交互。

虽然 EVM 大大提高了以太坊的网络工作能力，但由于生态系统面临的工作压力越来越大，其适用性在一定程度上有所降低。与 2015 年以太坊刚问世时相比，其网络上运行的 dApp 总数已经非常庞大，主要包括手游（Axie Infinity、CryptoKitties）、DeFi 协议（Uniswap、Yearn）和 DAO（MakerDAO）。

EVM 上不断增加的负载导致网络响应时间急剧下降。众所周知，改进 EVM 是困难的，因为编码是用 Solidity 这种复杂的计算机语言编写的。根据以太坊网络开发和设计的主要参与者的说法，Ethereum2.0 将引入由万维网联盟设计的以太坊 Web 组装过程（eWASM）来替代 EVM。

eWASM 允许开发人员选择其他更简洁的编号语言，例如 C 和 Rust。此外，eWASM 力求与当前的 Web 标准兼容，使其更易于在基本的计算机浏览器中工作。这将使客户可以更轻松、更快速地从计算机浏览器浏览 dApp，而无需依赖浏览器扩展。eWASM 最大的好处是它对开发者生态系统的伤害。随着其他语言的选择，大量开发者将涌向以太坊，这将进一步推动社区的自主创新和想象力。

5. 减少碳排放

将以太坊转换为 PoS 股权证明共识机制将降低电力工程成本并减少对自然环境的负面影响。事实上，BTC 和 Ethereum1.0 等工作量证明 PoW 的资源密集型性质长期以来一直引起环保人士和监管机构的关注。根据以太坊官网博客的预测分析，PoS 将使以太坊的功能损失减少 90-95%。除此之外，其他扩容解决方案（如rollup和sharding）也将基于扩展网络的规模效应降低交易的整体电力和能源成本。

以太坊2.0 进度

根据以太坊慈善基金会发布的消息，以太坊2.0可以分为三个部分：

阶段 0

Session 0 在 2020 年 12 月 1 日信标链发布后开始。信标链已加入利益证明共识。要成为完美的验证者，您必须至少为贷款抵押 32 ETH。现阶段，信标链的总锁定（TVL）约为 250 亿美元。信标链将在 2022 年第二季度与以太坊主网合并。合并后，整个以太坊网络将转换为 PoS 共识机制。

第 1 节

根据以太坊慈善基金会的计划，Session 1 将在 2022 年晚些时候或 2023 年的某个时间进行。此期间的更新将引入 sharding，但编码开发设计和财务审计的难度较大，因此具体时间将根据具体情况进行调整。

第 2 节

Ethereum2.0 的最后一个环节涉及用 Ethereum Web Components (eWASM) 替换 Ethereum VM Virtual Machine (EVM)。这将使客户和开发人员更容易浏览以太坊。对客户而言，嵌入式电脑浏览器的应用将使区块链技术应用软件的应用更加方便快捷。对于开发者来说，其他语言表达方式的自由应用，将使以太坊区块链技术的应用开发变得更加容易。

以太坊2.0 是终极解决方案吗？

虽然 Ethereum2.0 的成功是未知的，但 Ethereum2.0 更新将产生的许多变化和普遍迹象是相对积极的。该更新如果成功执行，可能会改变以太坊的股票基本面。凭借更低的 gas 成本、更高的可浏览性和更好的客户体验，以太坊很有可能成为区块链应用的行业领导者。