一篇看懂ETH 2.0升级｜联查公开课第20期

摘要：“ETH 2.0”可以说是一个新的区块链，这个季度就可以挖矿了。

2020年7月1日下午，链查社区举办了第20期链查公开课，主题为“不容错过的ETH 2.0——超越白皮书的解读”。

本次公开课链茶馆请来了火币区块链研究院资深区块链研究员、首席技术研究员马天元。

在本次分享中，马天元介绍了ETH 2.0的背景，深入浅出地解释了ETH 2.0在技术层面最重要的三个升级——Casper共识、分片和eWASM虚拟机，最终让以太坊网络获得高性能和低成本的可扩展性。 最后，也对社区成员的提问给出了高层次的观察和判断。

现场分享干货满满，社区成员收获颇丰。

下午错过的小伙伴快来看看直播回顾吧！

“ETH 2.0”可以说是一个新的区块链

马天元首先介绍了这次以太坊2.0与以往以太坊升级的区别，以及为什么可以称为“以太坊2.0”。

以太坊过去升级过很多次，但都是硬分叉升级，比如对挖矿数量、难度炸弹等做了一些修补工作。

这次ETH 2.0的升级变化太大了，新的思想无法在现有的以太坊中承载，所以从头开始构建了一个新的框架。

“它甚至相当于增加了一条新的区块链。这条区块链比以太坊性能更好，运行更稳定，费率更低，但它的名字也是以太坊。” 马天元解释道。

在介绍了ETH 2.0的背景之后，马天元还详细介绍了三个重点升级，即共识机制、性能扩展和计算引擎。

为什么共识机制从 POW 变成了 POS？

为什么ETH 2.0的共识机制从POW变成了POS？

根本原因是用户体验。

POW机制的安全性总体来说是比较高的，但是代价就是效率很慢。 尤其是最近以太坊的转账速度比以前慢了，同时手续费也变高了。 这远远不足以实现以太坊最初成为“世界计算机”的愿景。

于是以太坊转向了POS机制，但是POS机制也存在很多问题，比如无害攻击。

对于矿工来说，POS机制可以双面下注，这意味着矿工可以在两边都获得区块奖励，并且没有犯错的惩罚。

Casper对此进行了改进以太坊2.0升级最新消息，增加了一轮惩罚机制。 在Casper机制中，如果你想成为矿工，你必须先在链上存储32个以太币作为这笔押金。 如果矿工做错事（如记错账户、断网等），他们将被罚款。

由于ETH 2.0的开发周期还很长，差不多要两年时间，对于矿工来说，ETH 1.0在过渡期间会继续运行和使用，所以ETH 2.0也会开始小规模迁移过来.

ETH 2.0如何实现性能扩展？

另外一个跟Casper经常出现的词就是信标链，那么信标链跟Casper和ETH 2.0有什么关系呢？

上图黄色的POW主链就是我们目前使用的ETH 1.0，和这条链平行的是一条红色的链，就是信标，然后连接信标链的蓝色链是1024条分片链（后来改为初步64条）。

众所周知，以太坊面临的最大问题是效率慢，所以ETH 2.0就是要创建更多的链来解决吞吐量问题，也就是分片链。

虽然 ETH2.0 最初只构建了 64 条分片链，但链与链之间的交互仍然会非常繁琐。 解决方案是将每条分片链连接到信标链，然后由信标链统一指挥调度。

这意味着，以往以太坊每秒只能处理几十笔交易，而有了 64 条分片链，性能提升了 64 倍，每秒可以处理数千笔交易。

但是请注意，信标链本身实际上并不处理任何交易。

新虚拟机有什么作用？

以太坊2.0的第三大升级是虚拟机的更换。

虚拟机的概念可能有点陌生，这里为大家简单解读一下。

以太坊最显着的特点是智能合约。 并不是说所有的代码都是智能合约，而是必须满足两个条件，确定性和一致性。

其中，一致性是要求每个节点运行同一个智能合约，执行相同的结果，但是以太坊上千个矿工的服务器型号不同，所以可能会产生不同的结果。

因此虚拟机。 全世界的以太坊矿机都安装了虚拟机，然后可以保证运行结果一致。

但是以太坊的EVM虚拟机开发的比较早，不是很先进，只能处理32位的数据，所以性能逐渐变慢，成本增加。

然而，ETH 2.0 是从无到有的升级。 它直接采用了全新的虚拟机，大大提高了性能，支持更多的编程语言。

所以我们在总结仿以太2.0所使用的虚拟机的作用时，可以用鸟枪换炮来形容。 采用eWASM之后，智能合约的执行又快又便宜，这让以太坊这个古老的系统，啊，脱胎换骨。

ETH 2.0 的总体时间计划是什么？

ETH 2.0升级涉及的框架庞大，开发进度相当严峻。

今天是2020年第三季度的第一天，预计到第三季度末，信标链会先上线以太坊2.0升级最新消息，然后就可以在新链上挖矿了。

需要注意的是，第一条分片链将于2021年上线，新的虚拟机可能要到2022年才能正式上线，这时候ETH 2.0才算是真正完成了扩容。

在此之前，大家只能挖矿，不能智能合约和转账。

提问时间

1、ETH 2.0采用POS机制后，年化收益大概是多少？

马天元：以太坊2.0的收益和全网参与的抵押数量有关，每年大概5%-10%。 那么前期参与挖矿的人会很少，所以短期内年化率可能会达到20%-30%，但后期会回归到正常值，差不多是5%-10% %。

2、ETH2.0的哪些目标一定会实现？ 哪些目标是神秘的？

马天元：目前信标链主体已经开发完成，今年肯定会上线。 快的就在这个季度上线，慢的就下个季度上线。 那么分片的可能性也很大。 据说已经攻破了一些核心难点。 新的虚拟机正在由负责开发分片技术的团队开发，实验的可能性比较大。 当然也有小概率没办法做出来，但总体还是比较乐观的。

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