詳解以太坊2.0
編者按：本文來自區塊律動BlockBeats（ID：BlockBeats），編譯：0x26，Odaily經授權轉載。
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可擴展性
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安全性
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那麼期待已久的以太坊2.0 到底是怎麼回事呢？什麼是PoS（Proof of Stake）權益證明，Beacon Chain（信標鏈），Sharding（分片）和Docking（對接）？他們推出的不同階段又是什麼？你將在本文中找到這些問題的答案。
安全性
可擴展性
首先讓我們概述一下什麼是以太坊2.0，以及為什麼需要它。
安全性
以太坊2.0 或Eth2 是一套連續的以太坊升級計劃，旨在使以太坊更可擴展，更安全和更可持續。這些升級變化是由以太生態系統中的多個不同團隊共同完成的，每個團隊都專注於構建整個升級的特定部分。
可擴展性
目前的以太網絡支持每秒15 筆交易。當涉及到接納數百萬新用戶和啟動更多去中心化的應用程序時，這無疑就成為一個限制因素。為了使以太坊更具可擴展性，以太坊2.0 的目標是每秒支持1000 筆交易。一個重要的提醒——每秒交易量的增加不應以增加網絡中節點的大小為代價。
安全性
去中心化網絡的安全性一直是最優先考慮的問題之一。以太坊2.0 旨在提高網絡的安全性，防止一切形式的攻擊，包括「51% 攻擊」，即某人可以通過控製網絡的大部分算力來強制進行欺詐性的改變。
可持續發展性
眾所周知的當前以太坊網絡是基於工作量證明（PoW）共識，需要大量的算力和能源。以太坊2.0 旨在通過用權益證明（PoS）取代能源密集型的工作量證明，使以太坊更有利於環境。
最初，實現這些目標所需的一系列變化被稱為「寧靜」，但現在大多數人稱之為「以太坊2.0」或者僅僅是Eth2。
有趣的是，所有這些目標幾乎都在以太坊路線圖中，甚至在網絡正式啟動之前就已經討論過了。
權益證明（PoS）
分片
當前的以太坊共識模型——工作量證明——是一個眾所周知且經過時間考驗的構建加密貨幣的方法。
權益證明試圖通過完全擺脫礦工解決電力消耗的問題。不是通過投資資源來確保網絡的安全，而是用經濟激勵的權益證明共識模型。
在權益證明中，那些想要保護網絡安全的用戶，通過質押他們的以太坊成為驗證節點。與工作量證明中的礦工類似，每個驗證節點都通過獲得區塊獎勵和交易費用來激勵驗證區塊網絡的交易。
分片
為了阻止驗證者試圖玩弄系統和驗證欺詐交易，權益證明系統實施了一種稱為「削減」的機制，如果驗證者決定不誠實地行動，就會失去他們的一部分質押的以太坊。
為了成為以太坊2.0 驗證節點之一，32枚以太坊代幣是必需的。還有一種方法是使用質押池，例如Rocketpool，以參與32 個以下的節點質押（律動注，如今各平台均推出以太坊2.0 質押活動，用戶可自行選擇）。
驗證節點的回報取決於系統中以太坊的數量。如果系統中的以太坊不足一百萬，那麼回報率可以高達每年18%，如果系統中的以太坊超過100M，那麼這個數字可以低至1.81%，甚至更低。這裡權益證明解決了以太坊2.0 的3 個主要問題。它通過消除能源密集型礦工，使得以太坊更具可持續性。它通過加大「51% 攻擊」的難度使其更加安全。而且它通過解鎖分片使其更具可擴展性，而這在工作量證明模型中很難實現，因為它很可能會導致多個分片之間的計算能力減少。
分片的概念並不是特定於以太坊2.0 升級的。這實際上是計算機科學中的一個常見過程，它允許將一個數據庫分割成多個部分，每個部分包含整個數據集的一部分。每個部分都被稱為「分片」。
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當涉及到以太坊2.0 時，每個「分片」基本上是一個單獨的新鏈。最初，將會有64 個分片。這直接解決了以太坊的延展性問題，因為分片將允許擴展網絡的工作量。
最初，分片只會提供額外的數據，分片鏈無法處理交易或智能合約。
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此時，你可能有這樣一個問題:分片如何在不處理交易或智能合約的情況下提高擴展性？
提高可擴展性是有可能的，因為Layer 2 的擴展——特別是Rollups。 Rollups 允許打包交易(和智能合約執行)，生成加密證明並將其提交到鏈上。這個過程只需要一個可用的數據分片來存儲證明，這意味著它可以與分片的初始版本一起使用。
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了解更多關於Layer 2 和Rollups 的知識。
這還沒有結束。儘管數據分片和Rollups 的混合使得以太坊能夠每秒處理超過100,000 個交易，但是還有一個其他可以改進的地方。有可能升級分片並使它們完全可執行，就像當前的以太坊鏈一樣。是否需要這種改進仍然有待觀察，這取決於數據分片和Rollups 解決方案的流行程度。
同樣值得一提的是，在數據分片模型中，當前的以太坊鏈成為了分片之一。這是唯一能夠處理交易和智能合約的分片。
信標鏈（The Beacon Chain）
信標鍊是下一個要重要的概念掌握，以充分理解以太坊2.0。
信標鏈負責協調這個基於權益證明的系統，隨機分配驗證節點以驗證不同的分片。隨機性很重要，因為它可以防止節點串通和控制分片。 （律動注，即為以太坊2.0 的工作邏輯）
信標鏈基本上創建了一個新的權益證明網絡，並與目前的以太坊網絡平行運行。啟動它是以太坊2.0 路線圖中的第一件事。
對接（Docking）
總結
這是整個以太坊2.0 謎題的最後一個部分——對接。
對接就是，將當前的以太鏈（PoW）轉化成為以太坊2.0 權益證明系統（PoS）的分片之一的過程。
