ETH 2.0—王者的未來

掘金K • 30 5 月, 2022 6:17 下午 • 7×24快讯

今天我要分享的是ETH 2.0 ，根据官网的描述，这个升级主要分为三个部分，分别是Beacon Chain、Shard Chain 、Docking，话不多说，让我们开始吧。

在讲ETH 2.0 之前，我先简单介绍一下PoW 跟PoS，已经知道的朋友可以跳过。

何谓PoW? (Proof of Work)

最快解出答案的人(算力最强的人）越可能获得出块的权利

因为每个节点需要采用更强的计算能力来进行军备竞赛，而这个动作使得花钱去做这个事情的人，付出了大量的成本，在正常的强况下，他也就不愿意去毁灭这个共识，因为一但毁灭，没有人相信这个机制下，这个币的价值也就荡然无存。

何谓PoS? (Proof of Staking)

权益最大的人（抵押越多代币的人）越可能获得出块的权利

因为PoS 有很多变种，原则上，这个机制就是用抵押代币的方法来替代拥有很多计算能力，如同PoW 的机制，这两者都是有取得成本的。

因为在网路上可以找到很多参考文件，这里就暂时不赘述，以后有机会会再写一篇来专门介绍这两个的差别。

Beacon chain

以太坊2.0 将采用PoS 来进行共识的机制，而Phase 0 是一个将PoW 换成PoS 的里程碑，同时也是要升级成Shard 的关键性一步。到目前为止，以太坊1.0 一直是跟比特币一样使用计算能力来进行安全性的验证，这样会造成几个后果：

1. 过度中心化

2. 浪费资源

过度中心化

我们需要大量的资本来购买大型更强力的电脑，这会造成一个状况，就是算力会过度集中在某些组织里面，使得本来应该是去中心化的系统变得中心化了。

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浪费资源

使用PoW 来进行共识时，各个节点为了抢到出块的权力，会不停地进行运算，而当其中一个节点抢到出块权时，其他节点之前所做的运算就没什么用了，所以是一个相当耗费资源的方法。

因此决定在Eth 2.0 采用PoS，只要购买大量的ETH ，并抵押在整个以太坊的系统上，在演算法的运作下，每个参与者都有机会进行出块的动作。

同时间，他可以提供一定的安全性，如果你需要拿到验证权，相对来说你就要抵押大量的ETH 这是要花上成本的，所以当你抵押越多，你付出的成本就越大，正常情况下，你越不可能去毁坏整个系统的价值。

Shard chains

根据我现在查到的资料，以现在以太坊的架构来说，整个Full node 会储存所有的交易资料，然后去进行挖矿打包的动作。这样安全性相对来说是比较高的，但是会有一个缺点，那就是你的交易速度会受限在一个节点能处理的量上面，所以你的交易量是快不起来的。

因为以太坊要维持一个世界状态的关系，而在操作状态的程式码可能是现在的性能瓶颈，所以如果我们把资料从一个Node 把它分散到到不同的电脑里平行处理，就有可能会解决现在的问题。

整个的做法是将所有需要计算的资料，换成平行的64 个不同的小资料集，然后去平行的处理这些小资料集，所以每一台shard chain 只要处理一部分的资料就好，借此来提升处理资料的速度。

这代表我们在一个车站里面，以前我们只有一个出口，他要处理所有旅客的资料，进出口都需要经过这个闸道。但现在每一个shard chain 代表不同的出入口，每一个出入口可以处理一部分的人流就可以，借此来提升同一时间旅客进出的速度。

以前我们有说过相比于传统的中心化装置，去中心化装置目前的交易数量，其实是不太够的。尤其是在交易繁忙的时候，整个ETH 的gas 费高到一个相当夸张的程度，以往增加交易量的做法就是增加整个区块的gas 上限，意味着一个区块可以有盛载更多的交易。

因为我们上面有提过现在交易量卡在每一个node 的出块速度，如果我每一个区块可以乘载更多的交易，那代表交易量也跟着上升，但这代表每一个节点所需要的资源也是跟着上升的，这对去中心化的扩展无疑是相当不利的，因为这代表着full node 的资本支出增加了，更增加了运营的难度。

Docking

这个阶段就是将上述两个阶段跟ETH 1.0 合起来，让主网成为真正的ETH 2.0。根据目前所得到的资料，在进行beacon chain 跟shard chain 的开发时，他跟现在的ETH 1.0 是分开的， ETH 1.0 的运行依然是使用PoW，我自己的猜测是，主要是为了让服务可以不间断的运行，这在软体公司是一个相当常见的状况，如果要进行大改版，可能会跟原来的程式码极度不相容，但改变有时候是必要的，此时就会有两个版本， docking 目前看起来就是将新旧版本和再一起，到时候，ETH 就会是使用PoS 的版本了。

小结

最近跨链的项目陆陆续续有很大的动作，身为公链生态目前的王者，ETH想必是背负着很大的压力，尤其是性能的提升更是迫在眉睫，相比于跨链的目标， ETH 主要是希望藉由智慧合约的作用，让大家都在ETH 进行开发，这样其他链也就没有存在的必要，我个人是觉得这两者都有他自己的市场，毕竟智慧合约的局限不是每一个应用都可以接受的，如果你今天是一个大企业，你想要跨足区块链的应用，很有可能你会想要制定自己的规则，所以未来会怎么发展，还是值得我们持续观察。

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