V神帶你重新認識以太坊
編者按：本文來自區塊律動BlockBeats（ID：BlockBeats），Odaily經授權轉載。
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區塊律動BlockBeats（ID：BlockBeats）
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市場已經完全被18000 美金的比特幣的表演吸引了目光，一度年內新高的以太坊都幾乎沒有人討論。
而普通用戶對ETH2 也並沒有宏觀的了解，ETH2 的性能到底是什麼樣的？為什麼Phase2（第二階段）會暫時擱置？
以下是律動研究院的整理，本文篇幅約9700字，閱讀需15分鐘。
一級標題
保持以太坊的初衷
二級標題
為什麼是PoS+分片
一級標題
分片是一種擴容解決方案，其主要目的是在於提高以太坊可處理的總交易量。可擴容性對於以太坊來說是十分關鍵的，因為以太坊應該是任何人都可交互的全球性公共基礎設施。作為新時代互聯網底層基建，其應該是開放的、任何人都能輕易參與進來的。
二級標題
一級標題
保持以太坊的初衷
二級標題
去中心化的無許可網絡
EHT2 想要打造一個任何人都可以參與到其中的PoS 生態，這也是為什麼以太坊一直不傾向於超級節點這種方式，也不相信「多數誠實」這種假設，這和比特幣的思想很相似。在網絡中，參與者最好對鏈自行進行驗證，盡量不去相信礦工，因為礦工不一定都是誠實的。
總體來說：
3. 同時保證大多數普通用戶能夠在不依賴可信API 的情況下直接讀取鏈的數據；
二級標題
4. 讓大多數普通用戶能夠參與到鏈的共識中。
如果將2、3、4 融合在一起，就得到一條強抗審計、抗社會政治攻擊的區塊鏈。
二級標題
一級標題
有許多以太坊的競品對於去中心化、無許可、以及以太坊堅持保守的特質進行了妥協，但本質上中心化路徑在短期可以做到十分高效，但長期卻會有很嚴重的副作用。比如說，很典型的例子就是被孫宇晨收購的Steemit，過度中心化最終會導致社區分叉。 EOS 也出現過賄賂攻擊。最終，中心化鏈中的核心參與者將串通勾結，侵蝕普通用戶的權益。
從治理層面來看，如果一條鏈的投票治理權都掌控在那些持幣大戶手中，長期來看這是十分危險的。
二級標題
一級標題
Coda 很不錯，他們試圖打造可使用零知識證明的鏈，這樣一來zk snark 就可以代替個人直接對鏈進行驗證了，節點是無法直接作惡的。 Mimblewimble 和ETC 也不錯。 ETC 雖然沒有實行分片，但盡量保持著去中心化的擴容方案。
然而對於以堅持這些特質作為賣點的項目來說，他們是沒有主打其他概念的項目吃香的。因為堅持這些特性注定意味著能講的故事很有限，然而如果用其他概念講故事，那就可以講出很多東西。雖然主打這些特質的鏈會很少，但Vitalik 相信這部分項目終將會很成功。
一級標題
在ETH1.0 發布之前，PoS 和分片就已經被認定為改進ETH 的方向。 Vitalik 對社區在初期如何進行技術方向選擇這個問題做了解答。
一級標題
早在2015 年，社區就基本對PoS 和分片的技術路徑達成了共識。 DAO 分叉事件的發生更加鞏固了這一點。那些當初反對PoS 和分片的人同樣反對DAO 分叉，所以他們最終選擇了支持ETC。
2014 年之後，另一個問題又成了熱議的焦點，那就是PoS 系統的「Nothing at Stake」問題，Vitalik 在《Proof of Stake: How I Learned to Love Weak Subjectivity》中做了解答。雖然PoS 無法做到與PoW 有完全相同的特質，但PoS 可以盡可能吸取PoW 系統中的優勢。
PoW V.S PoS
一級標題
在16 至17 年間，人們又對其他共識算法進行了深入的研究，最終搞清楚瞭如何將PoW 的安全模式應用到PoS 中。
在2015 年發布ETH1.0 時我們認為PoS 應該會在一到一年半之後實現，但實時表明當時的想法都太過樂觀了，但當時大家都很有信心。
一級標題
一級標題
之後Vitalik 和技術團隊認為PoS 雖然是有必要且可行的，但PoW 卻有可能是最平等公平的分發方式。 10 年到13 年時，PoW 被認為是最民主的代幣分發模型，甚至成為了當時BTC 的一大賣點：只要你打開電腦，你就能得到一些BTC。這或許也是當時BTC 最吸引人的一點。但實際上PoW 並不能形成技術上的長期穩定均衡，當挖礦很賺錢時，就會出現專門的礦機，BTC 是最好的例子，從GPU 革命到FPGA 革命再到ASIC 革命。對於以太坊來說，其PoW 算法雖然對ASIC 有特殊的抵禦能力，以此保證ETH 挖礦的公平性，但隨著時間延續，以GPU 為主的系統也會變得越來越趨向於金錢和資源，最終可能還是會導致ETH HASH 遭受ASIC 風險。
一級標題
代幣分發機制的設計挑戰在於，確保其中立性。 PoW 系統的好處在於人們知道算法是什麼樣的，任何人都可以去做驗證，任何人都能參與。但像Ripple 那種通過社交媒體進行分發的方式就很不公平，首先，不是人人都能參與到其中，其次黑客可以為了得到代幣註冊一萬個賬號，你不想看到一個底層公鏈的代幣分發模型是這樣的。而對於PoS 系統來說，其本質就是將代幣再分發給代幣持有者，並讓代幣持有者維護網絡安全。除了現有的PoS 及PoW 的代幣分配機制外，現在沒有什麼更中立的代幣分配機制了。如果在PoW 和PoS 分配機制上稍加改動，可能又會一起其他方面的爭議。
一級標題
一級標題
很多人認為PoS 缺點在於，只要你在創世時參與到網絡中得到代幣，之後你就可以永遠作為質押者參與到網絡中，然而PoW 中的礦工卻需要一直更新硬件設施。
一級標題
一級標題
所以總體來說，PoW 有其優勢，而PoS 更容易參與但收益會比較低。
最重要的一點是，如果有人擁有51% 的幣或51% 的算力該怎麼辦。相比於PoW，PoS 給了社區更多的挽救方案。對於POW 來說，你只能眼看著51% 攻擊的發生，或許你能軟分叉，可是攻擊者可以繼續攻擊分叉鏈，Vitalik 管這種攻擊叫做「SPAWN CAMP ATTACK」, 要想解決問題就只能改變POW 算法，但這不光傷害了攻擊者，也傷害了普通礦工。當PoW 算法被更改後，接下一段時間將沒有人擁有新算法的ASIC 礦機，如果攻擊者壟斷了CPU GPU 市場，那攻擊者可以繼續發起攻擊，接下來這條鏈就完了。
一級標題
一級標題
Vitalik 認為這是作為以太坊公民的公告，而且還可以得到收入作為激勵。
如果你無法做驗證出塊節點，你也應該盡量參會到網絡中去驗證以太坊網絡。原因在《A Philosophy of Blockchain Validation》中有提到，不一定要驗證鏈上所有的東西，你可以有選擇性的進行驗證，比如驗證數據可用性，或者驗證欺詐證明，甚至可以跑一個輕節點這樣還可以避免你去信任某一節點。這種自主行為不光對用戶自身有好處，最終也會對整個以太坊生態有好處。
一級標題
（律動注：分片的概念源自於數據庫的分區表理念，所謂分片其實就是要把數據放到不同的數據庫和主機上，從而數據可以得到並行處理，提高處理效率。在區塊鏈中，每個片處理各自分片內的交易，從而達到擴容的效果。）
一級標題
早在2014 年，Vitalik 以及以太坊社區就開始對分片進行探索研究。相關研究人員在最初就一致認為，鏈上的每筆轉賬都需要被每個節點驗證是件十分愚蠢的事情，以太坊應該使用一種更高效的方式來保證鏈上安全。
過去幾年對於計算機科學的學習研究給Vitalik 帶來了很大的啟發。在學習過程中，Vitalik 深刻體會到，當你對一個高效的算法再稍加複雜化一點，就可以達到最佳效率。
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L2 二層對以太坊一層的影響
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二級標題
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2. 如果二層網絡崩潰了；
3. 對於有些應用來說，應用的核心更適合被註冊在一層主鏈上。例如說應用會在一層網絡發幣，然後將代幣存入二層網絡中，之後人們將會在二層網絡中使用代幣。
二級標題
中心化與去中心化擴容
最終，用戶會選擇去使用去中心化或中心化的二層網絡。 Coinbase 就是一個很典型的中心化二層網絡，還有像Liquid 這樣的許可聯盟鏈。如果去看以太坊生態，許多應用正在遷移至像xDai 或是像Ropsten 這樣的測試網。
Vitalik 認為在以太坊生態還沒有出現十分合適的去中心化擴容方案前，人們去使用這些中心化解決方案是情有可原的。但最終當去中心化方案實現後，用戶最好還是選擇去中心化方案。
擴容方案的可組合性
對於一些特定的應用會出現特殊的處理方案，允許應用在非同步情況下實現可組合性。之前Vitalik 所提到的Yanking 就是一個很好的例子，這種組合性問題被歸類為「火車與旅店」問題：
這個機制能夠成功的原因是，你預先將所需的、在不同分片中的非同步合約的許可權轉移創建在了同一分片中，然後在最後一步時你指派的兩個許可權合約在同一分片中，即可完成同步操作。解決這種」火車與旅店「問題對於去中心化交易所以及各類DeFi 項目來說是十分關鍵的。
一級標題
除了Yanking 以外，另一種解決方案是將不同種類的應用歸類到不同的分片或Rollups 中。例如，將高價值的DeFi 應用放在一個Rollup 中，這個Rollup 可能會有較高的Gas Price，其他應用聚集在其他Rollups 中，但是不具備與高價值應用同步鏈接的能力。
另一個比較有趣的東西是，在分片完成後，一個Rollup 可以與多個分片進行交互，也就是說一個Rollup 可以使用多個分片中的數據。例如，一個專注於DeFi 的高性能Rollup 可以對多個分片進行擴容。
ETH2 的Phase2
在極端情況下，ETH2 是不需要進入Phase2 的，Rollups 可以滿足擴容需求，最終只需要將ETH1 和ETH2 合併即可。本質上你不需要做大的改動，但你可以進行一些附加的升級，類似於升級至Casper CBC，或應用更多的零知識證明。
一種非極端的情況，是若未來分片變得更安全、更方便使用，且底層網絡並不是很擁擠、昂貴，那麼可能會有更多的分片成為可執行智能合約以及其他應用功能的可執行分片。另一種情況則是我們可以延緩Phase2，等到zk Snark 可進行零知識證明EVM 時，則底層公鏈在執行時就不再需要依靠」欺詐證明「來保證安全了。
該如何看待EIP-1559
二級標題
Vitalk 認為EIP-1559 的設計初衷是為了改進以太坊的交易費率市場。在現在的費率市場中，如果網絡擁擠，用戶不光需要支付高額的交易費，還需要經歷漫長的等待。 EIP-1559 試圖以彈性區塊容量的形式來緩解、抵消交易費率的波動性。 （更多關於EIP-1559 的細節可參見《解讀以太坊提案EIP1559：大幅降低交易費總額和交易費波動性》）
在Vitalik 的一篇論文中同時提到，EIP-1559 可以避免首價拍賣模型的低效，還可以擺脫「費率統治的區塊鏈」（Fee Dominant Blockchain）所帶來的安全問題。總體來說，EIP-1559 解決了現有費率市場中的很多問題。
EIP-1559 的銷毀機制
另一個引起眾人關注的點就是EIP-1559 所推行的銷毀機制。本質上EIP-1559 的銷毀特性確立了ETH 在以太坊生態中的中心地位。如果沒有銷毀機制，那麼ETH 將成為」無特權「的普通資產，也就是說最終以太坊網絡中的其他資產可以取代ETH。
尤其是在Rollup 中，如果」排序者「（Sequencer）使用ETH 支付手續費，但用戶用DAI 或者其他資產支付費用，最終排序者可以與礦池私下達成協議，用其他方式進行支付、不再使用ETH，那麼這所帶來的問題，就是為了保護網絡的安全，越來越多的ETH 將被印鑄出來，最終給ETH 的自身價值帶來負擔。
二級標題
Vitalik：2020
EIP-1559 與MEV（礦工可榨取價值）
一級標題
礦工可榨取價值是指礦工通過他們可以調整區塊中的交易順序的特權優勢所獲得的不平等收益。
對於解決MEV 來說，一大挑戰在於MEV 的種類很多。交易手續費是關鍵的一種MEV，通過實行EIP-1559，交易手續費的價值可大部分被協議所捕獲。另一種MEV 是榨取套利價值，現在礦工們還不太善於榨取這部分價值。在未來Rollup 的世界中，這部分套利價值將大部分被Rollup 排序者以及Rollup 項目方所獲得，這個現像其實反映了一種很有趣的均衡，價值不再全部被安全所捕獲，而是被給予到了其他公共品（Public Goods）上。
ETH2 的Phase1.5
一級標題
Vitalik 表示ETH2 的Phase1.5 即是ETH1 和ETH2 的合併。合併時會將ETH1 當時的全局狀態、賬戶餘額、智能合約代碼、智能合約存儲等數據剪切並粘貼至ETH2 系統中，到時若你有ETH1 客戶端，該客戶端將停止追踪ETH1 鏈，而開始追踪ETH2 鏈，之後與你進行交互的將不再是ETH1 鏈，而是ETH2 鏈。
用戶對於ETH1 到ETH2 的遷移將會是無感的，用戶不需要做任何事情。如果你是客戶端的開發者，ETH1 遷移到ETH2 本質上就像是一種特殊的硬分叉。遷移過後ETH1 鏈將不再被使用。
ETH2 中除了會實行ETH2 版本的EIP-1559 外，還會實行「無狀態執行」（Stateless execution）：在沒有全局狀態下執行區塊。這也是ETH1 正在緩慢探索中的，研究者們也發布了許多關於無狀態執行的EIP。
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