イーサリアム 2.0 とは実際には何を意味しますか?

編集者注: この記事は以下から引用しました第一種倉庫ブロックチェーン研究所（ID：first_vip1）、許可を得てOdailyによって転載されました。

イーサリアム2.0

イーサリアム2.0は大手メディアでもよく取り上げられており、イーサリアムの未来を表しています。

編集者注: この記事は以下から引用しました

第一種倉庫ブロックチェーン研究所（ID：first_vip1）

、許可を得てOdailyによって転載されました。

副題

イーサリアム2.0

イーサリアム2.0は大手メディアでもよく取り上げられており、イーサリアムの未来を表しています。

実際、Tranquilityは当初ハードフォークを実施する予定だったが、予想以上に複雑だったため、現在は長期的な計画を立ててゆっくり切り替えているところだ。

副題

なぜETH 2.0があるのですか?

Chromatic Capitalは、イーサリアムは1秒あたり15トランザクションしか処理できないが、複雑なアプリケーションを拡張すると莫大な費用がかかると考えているが、Visaは1秒あたり数千件のトランザクションを処理できるという。 「遅い」理由は、イーサリアムが分散化を維持する必要があるためです。

設計上、スーパーノード、つまり「十分に強力なサーバーを備えたコンセンサス ノード」は、あらゆるトランザクションの処理に依存できます。この解決策はシンプルで、Ethereum は現状のままでよく、クライアントの処理を頻繁に並列化するだけです。

しかし、イーサリアム開発者は、主に分散化と検閲への抵抗を犠牲にするという理由でこのアイデアを拒否しました。ブロックチェーンには、分散化、スケーラビリティ、セキュリティ、そして 3 つの盛衰という「不可能な三角形」の問題があります。そしてイーサリアムは、トリレンマを解決できると主張するIOTAなど、すべての「第2世代ブロックチェーン」プロジェクトの基盤となっている。イーサリアム 2.0 を含め、トリレンマを解決しようとするほとんどの試みは、マイニングを別のコンセンサスメカニズムに置き換えようとしています。

イーサリアム 2.0 は「不可能な三角形」問題をどのように解決しますか?

フェーズ 0: ビーコン チェーン

イーサリアム 2.0 は主に、シャーディング テクノロジー、資本性証明、新しい仮想マシンという 3 つの主要なテクノロジーを通じてブロックチェーンの「不可能な三角形」を解決します。

シャーディングは、データベースを複数のサーバーに分割する技術、つまり、データベースを異なるパーティションに分割する技術です。これは、コンピュータのディスク上にディスク C とディスク D などの複数のパーティションがあるのに似ていますが、それらはすべて同じディスク上に存在します。このように、ブロックチェーンはいくつかの部分に分割されますが、一貫性は保たれます。 「シャード」はブロックチェーン全体と同じくらい安全です。

資本の証明とは、マイナーがブロックの生成に使用されなくなり、ステーカー、つまり一定量の ETH を持つノードに置き換えられることを意味します。これにより、電力が節約されるだけでなく、トランザクションの最終性を迅速に判断できるため、検証者の分散化が大幅に確保されます。イーサリアム開発者は長年にわたり、トランザクションを迅速に確認し、ステーカーがトランザクションルールに従うよう制約するコンセンサスメカニズムに取り組んできました。 PoSに変換した後、イーサリアムは数秒以内にトランザクションのファイナリティを確認することができ、同時に二重支払い攻撃を防ぐことができます。

新しい仮想マシンを使用すると、開発者は独自の実行環境を作成できます。これにより、BTC や Zcash などの他のブロックチェーンのルールが強制されます。したがって、イーサリアムはさまざまなブロックチェーンの共通の構造になる可能性があります。

これら 3 つの技術は強力な組み合わせと言えますが、現時点では完全なシャーディング機能を備えたブロックチェーンは存在せず、PoS は多くの人々から疑問視されています。イーサリアムは、ブロックチェーン開発におけるいくつかの主要な問題を解決するために先駆者精神を発揮し、それによって中心的な障害を排除し、ブロックチェーンの「不可能な三角形」のトレードオフを維持するフレームワークを作成します。

フェーズ 0: ビーコン チェーン

イーサリアム 2.0 の中心にはビーコン チェーンがあります。ビーコン チェーンは、最初は最大 64 個のシャード チェーンを調整できます。 Colored Capital は、ビーコン チェーンをイーサリアム 2.0 ネットワーク全体の「コマンド アンド コントロール センター」と説明しています。

ビーコン チェーンは、「Caspar Proof-of-Stake」プロトコルを管理します。バリデーターとそのステークを記録し、ブロックバリデーターをランダムに選択し、それらにシャードチェーンをランダムに割り当てます。ビーコン チェーンはコンセンサス ルールを採用し、不正なバリデータに対する制裁を強制し、さまざまなシャード間のリンク ハブとして機能します。

プルーフ・オブ・ステーク投票。イーサリアム 2.0 のバリデーターがトークンを使用して、いわゆる「証明書」に投票します。シャード チェーンのブロックに対して十分な証明書が収集されると、シャード チェーンはビーコン チェーン上でいわゆるクロスチェーン リンクを受け取ります。ブロックは受信した瞬間から確定され、これ以上ブロックを取り消すことはできません。これで、シャード チェーン上のブロックにはビーコン チェーン (つまり、メイン チェーン) と同じセキュリティが適用されます。

その見返りに、バリデーターはビーコンチェーンのネイティブ通貨である ETH2 を受け取ります。長期的にはETH2がETHに置き換わり、発行上限がないため、ブロックの長期的な安全性が確保されます。

フェーズ 0 が成功すると、eth1 と eth2 の 2 つのイーサリアムが存在します。 eth2 にリンクできるシャード チェーンがないため、ユーザーにとって eth2 は実質的な意味がありません。体が無いただの骸骨です。

副題

フェーズ 1: シャード チェーン

2021 年頃から、シャード チェーンの最初のバッチが使用される予定です。これらのシャード チェーンは、最初はデータを生の形式で保存します。特定のコンセンサス ルールに従ってデータを処理したり、ユーザー アドレスのバランスを表示したりすることはできません。また、シャード チェーン アーキテクチャをテストしたり、dapps をより適切に拡張するためにデータを保存したりするためにのみ使用されます。

フェーズ 1 の焦点はビーコン チェーンです。ビーコン チェーンは、最終状態を決定するためにクロスチェーン リンクを通じてシャード チェーンの状態を参照し始めます。ビーコン チェーンはブロックチェーンとして考えることができ、ビーコン チェーンを囲むシャード チェーン (まだ機能していません) が継続的にビーコン チェーンと対話します。

現段階では、イーサリアムは新しいプルーフ・オブ・ステーク・システムを確立して運用し、さまざまなデータ・チェーンのコントロール・センターとしてビーコン・チェーンを設定しますが、これは大きな課題です。

副題

フェーズ 2: ビジョンの実現

ロードマップによると、「ETH2の真のビジョンを実現する」段階では、シャードチェーンがトランザクションの処理を開始し、ETH2ネットワークが実際のアプリケーションの実行をサポートします。後の段階で、スマート コントラクトはシャード チェーン上でアクティブ化されます。新しい実行環境が形成され、シャード チェーンは、ビットコイン、Zcash、ETH1 などのチェーンのルールを適用するなど、独自のルールを有効にすることができます。

カラーキャピタルは次のように説明しています。

「ETH1がビットコインから脱出してチェーン上のスマートコントラクトを実現したのと同じように、ETHはETH1から脱出し、ブロックチェーンコンピューティングの本質を再定義するでしょう。」

フェーズ 2 では、すべてのチェーンの機能が結合されます。以前は純粋にデータストレージとして使用されていたシャードチェーンは、スマートコントラクトの状態とコンセンサスプロセスを結び付ける構造的なチェーンになりつつあります。開発者は 1 つのシャード上に独自の DApp を構築でき、イーサリアムはビーコン チェーンによって制御されるマルチチェーン システムに変換されます。

フェーズ2は2021年末か2022年初めに実現すると予想されている。ロードマップによれば、実行環境の概念など、フェーズ 2 の多くの側面は「依然として集中的な研究開発中」です。

副題

ステージ3-6

計画によれば、イーサリアム2.0は6段階に分けて開始される。ただし、ロードマップによれば、フェーズ 3 からは「いかなる予測も単なる推測であり、計画は変更される可能性が高い」とされています。フェーズ 3 では、ETH1 が停止する可能性があります。ただし、ETH1が本当に終了し、ETH2がETH1に取って代わる場合、すべてのイーサとユーザーは徐々にeth1からeth2に移行することになりますが、それはまだ不確実です。

イーサリアムの Github-Wiki では、まだ不確実な 4 つの段階について説明しています。

フェーズ 3: ライト クライアント ステート プロトコル