深度解讀以太坊 2.0_ETH

Overview概述V神在布拉格以太坊開發者會議上表示，以太坊2.0即將推出，它可以將以太坊網絡處理交易的能力提高一千倍。此次ETH2.0更新并非是對現有網絡的升級，而是完全革新以太坊的共識系統，對網絡的底層協議作出更大改變，特別是此次ETH2.0將是共識協議Casper及分片技術首次的落地，會推動區塊鏈擴容技術向前發展，不斷達到商用的標準。此篇報告將為大家詳解以太坊2.0是什么以及更新了什么，以及為什么我們要關注它？Report報告ETH2.0是什么？

以太坊2.0并不是對現有以太坊網絡的升級，而是一次全面的修訂和重新設計。并且整個更新計劃將持續很多年，直至完成最終的規劃目標。

相較于當前的以太坊網絡，ETH2.0有如下的重大變化：

共識機制由PoW轉移為PoS，這將是備受關注的創新型PoS共識CasperFFG算法的首次落地實現。在PoW共識機制下，以太坊只有一條最長的鏈作為主鏈，而以太坊2.0網絡則擁有一條信標鏈和1024條分片鏈，以實現擴容。這些不同的分片鏈可以互相通信，并統一由主鏈信標鏈進行控制和驗證。ETH2.0鏈上的數字資產為BETH，原來的ETH將在新的主鏈上無法使用。ETH的持有者只能通過銷毀的方式，將ETH按照1:1方式兌換BETH。原來的ETH將被銷毀，從而產生新的BETH。這個兌換機制由以太坊1.0上的智能合約完成，并受ETH2.0信標鏈的監控。Staking將是ETH2.0的重大功能之一，即用戶可以通過質押32BETH，成為ETH2.0信標鏈的驗證人。ETH2.0的設計目標

江蘇法院積極推進執行工作與區塊鏈等技術深度融合:7月15日消息，近日，江蘇省高級人民法院召開全省法院執行管理體制改革推進會。會議要求，要不斷深化智慧執行建設，積極推進執行工作與5G、大數據、區塊鏈等現代技術深度融合，進一步完善涵蓋所有財產形式的網絡查控系統，提升查控系統的智能化水平。（人民法院報）[2020/7/15]

根據以太坊2.0白皮書，其設計目標如下:

Tominimizecomplexity,evenatthecostofsomelossesinefficiency.簡潔性：最大程度地降低復雜性，哪怕會導致效率有所下降。Toremainlivethroughmajornetworkpartitionsandwhenverylargeportionsofnodesgooffline.強韌性：在主網分區之后，大部分節點離線之時，整個系統依舊能夠運行。Toselectallcomponentssuchthattheyareeitherquantumsecureorcanbeeasilyswappedoutforquantumsecurecounterpartswhenavailable.持久性：選用的組件要能夠抵抗量子計算，或是選用可替換型組件直到可用的抗量子計算組件出現。Toutilizecryptoanddesigntechniquesthatallowforalargeparticipationofvalidatorsintotalandperunittime.安全性：通過密碼學技術和設計技術提高驗證者的總人數和單位時間內的參與者數量。ToallowforatypicalconsumerlaptopwithO(C)resourcestoprocess/validateO(1)shards(includinganysystemlevelvalidationsuchasthebeaconchain)去中心化：允許處理能力達O(C)的消費級筆記本電腦處理/驗證O(1)個分片。ETH2.0路線圖

廣州市工業和信息化局總工程師：廣州將不斷增強區塊鏈與傳統經濟各領域深度融合:6月17日，廣州市工業和信息化局總工程師胡志剛在第130場廣州市疫情防控和復工復產新聞發布會上表示，廣州區塊鏈發展先行示范區將圍繞技術創新、應用落地、產業發展，加快“建鏈、上鏈、用鏈”，力爭到2022年，突破一批區塊鏈底層核心關鍵技術，培育一批具有安全穩定區塊鏈產品的行業企業，形成一批可復制推廣的區塊鏈典型應用示范場景，成為全國區塊鏈技術和產業集聚中心。廣州將在黃埔區打造廣州區塊鏈國際創新中心、黃埔鏈谷、蟻米區塊鏈眾創空間、區塊鏈未來空間四大載體，推動區塊鏈底層技術開發企業及應用服務商快速集聚。目前，已集聚區塊鏈企業約400家，涵蓋金融、政務、民生、制造業等多個領域。胡志剛表示，下一步，廣州將以黃埔區為核心，推動區塊鏈產業生態“建鏈”、產業資源“上鏈”、實施主體“用鏈”，以區塊鏈產業發展作為服務實體經濟的重要推手，從金融、物流、政務、知識產權、工業互聯網等方面，不斷增強區塊鏈技術與傳統經濟各領域的深度融合，構建經濟高質量發展新引擎。（南方都市報）[2020/6/18]

Ethereum2.0一共劃分為7個階段，其中Phase0預計將在2020年年初發布。Phase0:PoSbeaconchainwithoutshardsPhase1:BasicshardingwithoutEVMPhase2:EVMstatetransitionfunctionPhase3:LightclientstateprotocolPhase4:Cross-shardtransactions:seehereandmorePhase5:Tightcouplingwithmainchainsecurity:hereandmorePhase6:Super-quadraticorexponentialsharding

聲音 | 山東省委常委：推動區塊鏈和人工智能等前沿信息技術深度融合:金色財經報道，11月27日，第十期山東干部講堂在濟南開講。山東省委常委、秘書長孫立成主持干部講堂。他表示，要著力推進創新發展，充分發揮我省科技資源優勢，推動區塊鏈和人工智能、大數據、物聯網等前沿信息技術深度融合，為加快新舊動能轉換提供新的技術支撐。要著力做好融合文章，把提高區塊鏈應用管理能力作為推進治理體系和治理能力現代化的重要手段，將流程再造與區塊鏈技術有機結合起來，以區塊鏈技術應用的實際成效助推山東高質量發展。[2019/11/28]

即將上線的Phase0階段主要特點

Phase0核心是一個沒有分片和EVM的信標鏈

ETH2.0的Phase0階段主要是發布「信標鏈」，信標鏈將成為ETH2.0生態的中心，成為所有其他分片鏈的安全和驗證中心。一旦完成部署，信標鏈將使用CasperFFG算法運行PoS共識機制。信標鏈的早期迭代被設計得盡可能簡單，因此Phase0階段將沒有虛擬機EVM，也不支持智能合約、賬戶和資產轉移，同時也沒有包含任何分片。信標鏈上的BETH無法在鏈上轉移，這意味著用戶無法將其存放在交易所。BETH新以太將是信標鏈上的Token

聲音 | 浙江大學院士陳純：區塊鏈可與工業互聯網實現深度融合:11月9日下午，中國工業互聯網研究院組織相關高校、研究機構、媒體和企業代表召開了“工業互聯網+區塊鏈”專家企業家媒體座談會。浙江大學陳純院士表示，區塊鏈具有可信協作、隱私保護等技術優勢，可與工業互聯網實現深度融合，尤其是在工業互聯網數據的確權、確責和交易等領域有著廣闊應用前景，為構建國家工業互聯網數據資源管理和服務體系提供了堅實技術基礎。開展“工業互聯網+區塊鏈的深度應用和創新發展”相關研究，對促進我國工業生產數字化、網絡化和智能化轉型，推動實體經濟高質量發展具有非常重要的意義。[2019/11/10]

信標鏈上的數字資產是BETH，當前以太坊主鏈上的數字資產ETH將無法在ETH2.0的鏈上使用。BETH的產生方式主要有兩種：1）通過Stake，成為驗證人，獲得BETH獎勵；2）原鏈上的ETH通過打入銷毀智能合約，按照1:1兌換出新的BETH，原來的ETH則會被銷毀。將開啟Staking驗證人模式

數字錢包Dbank將與360繼續深度合作:360上周首次發布針對區塊鏈領域的安全解決方案，今日又發現了EOS史詩級安全漏洞。作為360在數字錢包領域的首家戰略合作方，Dbank表示將和360就安全和DAPP實現場景等領域繼續展開深度合作。雙方將結合360安全大腦，深度挖掘用戶在數字錢包領域的需求，加固核心代碼，同時拓展EOS超級節點安全解決方案和區塊鏈應用落地場景。

Dbank核心安全技術由360支持，具備包括包括“手機病檢測”、“數字證書安全”、“虛假合約地址識別”等10層安全防護。同時有便捷的“EOS一鍵映射”功能。[2018/5/29]

用戶可以通過在信標鏈上質押32個BETH成為以太坊2.0網絡的驗證者。在Phase0階段，驗證者將只能對信標鏈上的交易進行驗證，因為這個階段，1024條分片鏈還未出現。從Phase1階段開始，以太坊的分片功能將得到實現。驗證者就可以同時對1024個分片鏈上的交易信息進行確認。信標鏈以及各分片鏈將使用新的PoS共識算法CasperFFG來確定最終區塊。CasperFFG是一種權益證明算法，可以對惡意行為進行懲罰，如沒收該惡意行為發起者Stake的數字資產。驗證人機制

分片的目的是在節點之間拆分狀態信息，而不需要任何節點掌握網絡全貌。因此沒有驗證者可以驗證所有分片。相反，信標鏈將協調分片的驗證工作。每個輪次，信標鏈將對驗證者進行混洗，并將他們分配給一個分片。分配到一個分片的一組驗證者被稱作委員會。委員會由128名成員組成。在Phase0階段，這意味著每6分鐘信標鏈就會重新混洗、選取一次，選出下一個六分鐘里承擔職責的委員會。在Phase1階段，信標鏈將為1024個分片分別指定一個驗證者委員會。這個方法看起來思路清晰但是實現十分復雜。它涉及多階段隨機數生成以及可驗證的延遲函數，以進一步阻止操控委員會選擇的企圖。由于委員會的工作十分重要，ETH2.0隨機選擇委員會并且時常輪換委員會。委員會負責保證它們所在分片的安全性、活性以及完整性，并負責證明信標鏈上的分片狀態。它們是信標鏈可以獲取分片狀態的唯一方式，反之亦然。隨機地從驗證者池中選擇組成委員會的驗證者可以最大限度地減少整個委員會撒謊的可能性。時常輪換委員會可以減輕惡意委員會可以造成的傷害。所以對惡意驗證者以及試圖使自己利益最大化的驗證者而言，他們很難將委員會選擇作為攻擊網絡的工具。事實上，即使他們偶然獲得了對分片委員會的控制，他們的控制也無法超過64個區塊。Conclusion結語以太坊2.0如果順利完成升級，將極大地促進區塊鏈技術整體向前發展，特別是解決了當前公鏈最大的難點擴容問題。但是，也必須認識到以太坊2.0更新整體跨度的時間比較久，技術創新度高且難度大，是否能夠能夠實現穩定、安全的新一代底層公鏈目標尚存在較大的不確定性。

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