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春節薦讀 | 全面了解以太坊2.0技術關鍵:可擴展性_以太坊

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擴容對以太坊來說十分關鍵,因為以太坊的愿景是作為一個任何人都可參與的、全球性的、去中心化應用公共開源平臺。要成為下一代互聯網的基礎設施,滿足互聯網主流人群需求,擴容是其必然選擇。

Vitalik Buterin對以太坊的期許是成為世界計算機,但是以太坊1.0采用的是PoW共識機制,其TPS僅約15左右,根本無法承擔世界計算機的重任。

Vitalik Buterin曾言:“以太坊1.0是幾個人為建立世界計算機而作的不懈嘗試;以太坊2.0將最終實際成為世界計算機。”

回顧以太坊歷史,2014年1月Vitalik發布以太坊白皮書,2015年7月以太坊1.0主網創世。

但在Vitalik發布以太坊白皮書的同一月,他就發表了一篇PoS共識算法Slasher的博客,已經在嚴肅探討以太坊未來從PoW轉向PoS。

在以太坊主網還未上線的2015年3月,以太坊社區已經規劃好太坊未來的技術路徑分為是個階段:前沿(Frontier),家園(Homestead),大都會(Metropolis)和寧靜(Serenity),并達成共識,在寧靜(Serenity)階段從PoW轉向PoS。為驅動礦工由PoW向PoS轉變,以太坊1.0區塊鏈網絡還故意設置了“難度炸彈”。

2015年Vitalik和以太坊開發社區開始嘗試隨機采樣(Random Sampling)方式,這對分片技術應用在鏈上是一個突破。2017年完成了數據可用性證明的突破,證明分片是可行的擴容方案。

完全可以說,以太坊2.0才是Vitalik心中真正的以太坊。

盡管在具體技術路徑上,Vitalik也在不斷改進看法。比如近期Vitalik表示,以太坊(1.0和2.0)近期和中期的擴容戰略以Rollup為中心。

先回顧一下以太坊2.0的路線圖。

如上文所述,自以太坊啟動就計劃了四個發展階段:前沿(Frontier),家園(Homestead),大都會(Metropolis,)和寧靜(Serenity)。

春節期間京東用戶使用數字人民幣交易金額同比增長12倍:1月31日消息,春節期間,用戶在京東使用數字人民幣買年貨迎來了大幅增長,交易額同比增長高達12倍。用數字人民幣在京東買年貨的幾大活躍城市為廣州、深圳、北京、蘇州、成都、上海。“用數字人民幣來京東”成為主流趨勢。其中,京東攜手中國銀行在春節期間的用數字人民幣“買年貨享優惠”活動,受到全國消費者的踴躍參與。?[2023/1/31 11:38:01]

寧靜(Serenity)即為以太坊2.0的階段,其最大的變化是從PoW(工作量證明)到PoS(權益證明)的完全過渡。為這個改變,以太坊2.0至少要分為三個階段:Phase 0:信標鏈(Beacon Chains);Phase 1:分片鏈(Shard Chains);Phase 2:跨分片轉賬、合約調用、eWASM取代以太坊虛擬機(EVM)等;每個階段都將以不同的方式改善以太坊的性能。

Phase 0:以太坊2.0的第一階段,將實施“信標鏈”(Beacon Chains)。信標鏈存儲和管理驗證節點的注冊,并將實施以太坊2.0的權益證明(PoS)共識機制。以太坊1.0的PoW鏈將與新的以太坊PoS鏈一起運行,以確保數據連續性。以太坊2.0的階段第0將于2020年啟動,預計在7月份

Phas1:以太坊2.0的第二階段可能會在2021年推出。階段1的主要改進是集成分片鏈(Shard Chains)。分片鏈是一種擴容機制,其中以太坊區塊鏈被“拆分”為64個不同的鏈,從而允許并行交易、存儲和信息處理。按最保守的估計,它的吞吐量將達到以太坊1.0的64倍 。

Phas2:以太坊2.0的第三階段可能會在2021或2022年啟動。與階段0和階段1相比,階段2的定義尚不明確,但會涉及增加以太坊賬戶并啟用轉賬和提款,實施跨分片轉賬和合約調用,構建執行環境,以便可以在Ethereum 2.0之上構建可擴展的應用程序,并將Ethereum 1.0鏈引入Ethereum 2.0,并最終關閉工作量證明。

報告:中國春節臨近或給比特幣帶來短期拋售壓力:1月28日消息,加密指數基金提供商Stack Funds最新報告指出,中國春節的到來可能會給比特幣帶來拋售壓力。報告稱,礦商頭寸指數最近大幅飆升,這表明隨后比特幣價格可能會出現回落。由于全球超過60%的比特幣礦池位于中國,這些礦商在即將到來的春節假期中可能會越來越多地拋售其資產,比特幣價格的持續拋售壓力可能在短期內持續下去。(Cointelegraph)[2021/1/28 14:15:02]

以太坊2.0信標鏈主網上線,標志著以太坊2.0正式啟動。

什么是以太坊2.0?以太坊2.0,也稱為Eth2或“Serenity”,是計劃中以太坊區塊鏈的第四個階段,也是一次徹底的重新設計,共識機制將從PoW(工作量證明)轉向到PoS(權益證明)。以太坊規劃中的四個階段為:前沿(Frontier),家園(Homestead),大都會(Metropolis)和寧靜(Serenity)。

以太坊1.0和以太坊2.0有什么區別?以太坊2.0將引入以太坊1.0中不存在的兩項主要改進:權益證明(PoS)和分片鏈(Shard Chains)。以太坊1.0的共識機制為工作量證明(PoW)。PoW依靠礦工利用電力驅動物理礦機計算來產生以太坊區塊鏈。而PoS不依賴于礦工和電力,而是依賴于驗證節點(虛擬礦工)和ETH存幣來產生區塊。分片鏈是一種擴容機制,可以極大地提高以太坊區塊鏈的吞吐量。分片鏈將把以太坊區塊鏈“拆分”,將數據處理職責分配給許多節點。這允許并行地處理交易。每個分片鏈就像添加了一個車道,將以太坊從單車道升級為多車道高速公路。分片鏈有望在以太坊2.0的階段1推出。

以太坊1.0會發生什么?按照計劃,在以太坊2.0第1階段啟動時,以太坊1.0成為以太坊2.0的第一個分片。在此之前,以太坊1.0將繼續保持現狀。

會有以太坊2.0代幣嗎?沒有新的ETH代幣。

如何參與以太坊2.0的staking?ETH持有者可以通過兩種方式參與以太坊2.0的staking并獲得獎勵。1、ETH持有者可以抵押32個ETH來運行自己的驗證節點,它需要將32個ETH存入以太坊1.0上的存幣合約(Deposit Contracts)。此過程是不可逆的。運行自己的驗證節點意味著你有驗證和組織區塊的責任,如果失責可能會導致ETH的損失。2、ETH持有者通過staking服務提供商或者加入staking礦池抵押ETH,任何人都可以按比例獲得staking獎勵。

動態 | EXX春節推出BTC挖礦云算力產品云利寶:據官方數據消息,由EXX和云智資本聯合推出的BTC挖礦云算力產品云利寶開啟PPS模式,新春鉅惠,一鍵挖礦。云利寶是EXX&云智資本聯合推出的云算力挖礦產品,算力費同比市場更具價格優勢,合約機制切實保障用戶的利益。詳情可點擊原文鏈接查看。[2020/1/28]

成為以太坊2.0驗證節點有什么風險?成為驗證節點的好處是可以獲得ETH獎勵。但以太坊2.0上有“懲罰”機制,因此存在抵押的ETH損失的風險。驗證節點可能會損失ETH的第一種方法是掉線,無法正確執行職責。這產生相對溫和的懲罰,與可能獲得的獎勵大致相同。驗證節點可能損失資金的另一種方法是發布矛盾信息。在這種情況下,驗證節點被大幅懲罰并從系統中驅除。懲罰的金額在1 ETH至全部抵押之間,詳細懲罰取決于具體因素

啟動信標鏈需要多少ETH?為啟動信標鏈,將至少需要16384個驗證節點,相當于抵押52.4288萬個以太坊。信標鏈達到創始閾值,才開始分配獎勵。

當前持有的ETH怎么辦?你當前持有的ETH不需要做任何操作。它在以太坊1.0鏈上繼續完全可用。在某個時候,以太坊1.0鏈將成為以太坊2.0的一部分,并且持有的ETH將像現在一樣繼續運行,無需執行任何操作。對那些想要參與抵押的人,可以通過將持有的ETH存入以太坊1.0鏈上的存幣合約(Deposit Contracts)中,選擇成為以太坊2.0信標鏈上的驗證節點。然后,它成為以太坊2.0信標鏈上的驗證節點余額。此過程是不可逆的。在階段0期間,這些EHT無法動用,驗證節點將不得不等到階段2才能把這些ETH提取到特定的分片,那時抵押的ETH及所產生的獎勵才能在以太坊2.0中完全可用。

誰在開發以太坊2.0?開發以太坊2.0的工作主要由以太坊基金會研究團隊領導和協調,開發者大約有數百人。Ethereum 2.0規范在以太坊基金會Github頁面上維護。目前有9個獨立團隊正在以各種不同的編程語言針對不同的用例構建以太坊2.0客戶端。這9個團隊分別是ChainSafe Systems、PegaSys、Parity Technologies、Prysmatic Labs、Sigma Prime、Status、Trinity、Nethermind、Harmony。

分析 | 春節逐漸臨近 市場交易情緒不高:據Bgain Digital投研數據:截止北京時間2020年1月22日18:00點,BTC價格8686.8美元,24小時內BTC價格上漲0.66%,結合量化交易的BTC本位增強指數均略有下跌,其中Bgain交易指數下跌0.13%,CTA指數下跌0.17%,對沖交易指數下跌0.03%。截至18點,OKEX精英用戶多空占比為51%/46%;火幣精英用戶多空占比41%/58%,Bitfinex多/空保證金占比為83%/17%,BitMEX多空倉位占比為55%/45%,市場情緒相對看空。幣價今日凌晨略有波動,上下震蕩幅度近400點,多空雙方均為試探性交易,未有強烈博弈意愿,隨著春節逐漸臨近,市場交易情緒不高,建議交易者耐心等待交易機會。[2020/1/22]

人們為什么抵押ETH2.0參與信標鏈主網啟動?最重要的原因之一就是預期可以獲得相對低風險的穩定收益。如果剛好只有524,288ETH的存入,那么,其APR收益可以達到21.6%;如果參與質押的ETH達到2,450,000,其收益率也能達到10%;即便是鎖定的ETH高達10,000,000,其APR收益也可以到4.9%,遠高于其他DeFi協議的ETH存儲收益。這里的APR是用ETH計算,而隨著ETH價格增長,其實際APY可能更高,這會激勵更多人質押ETH。

信標鏈使用POS共識算法,其是以太坊2.0的基礎架構。在以太坊2.0的第二階段,分片鏈將在信標鏈的幫助下運作。

信標鏈的工作方式是,為每個分片隨機分配不同的驗證者,以發布區塊,同時還為每個分片鏈分配一個委員會。該委員會的職責是對分片鏈驗證者產生的區塊進行投票。

分片鏈的區塊需要一半以上的委員會成員同意。分片鏈還可以使用信標鏈來完成跨分片的操作。信標鏈啟動后將與以太坊1.0鏈并行運行,在此期間并將依賴以太坊1.0鏈的狀態。

動態 | Filecoin修正測試網第二階段發布時間,不會在春節期間發布:基于IPFS的分布式存儲項目 Filecoin 宣布修正測試網第二階段發布時間,不會在中國春節 (1 月 23 日至 1 月 31 日) 期間發布。此前 Filecoin 的計劃是在 1 月 20 日至 3 月 20 日之間發布測試網第二階段。Filecoin 表示,測試網第二階段的具體啟動時間將取決于 go-filecoin 和 lotus 實現之間互操作性測試的時間長短,目前具體啟動時間有待確定。[2020/1/22]

信標鏈使用PoS算法。在PoS算法中,每個礦工產生區塊的概率與礦工的權益成正比。但是,信標鏈中的每個礦工實際上都具有相同的權利。

每個礦工只能向信標鏈抵押32個ETH。要成為信標鏈驗證者,您需要將交易發送至以太坊1.0上的存幣合約(Deposit Contracts),這要求您擁有32個ETH。以太坊1.0上的存幣合約(Deposit Contracts)的公開方法(public method)有兩個參數:

Pubkey,信標鏈中驗證者的簽名公鑰

Withdrawal_credentials,用于以后取回抵押的ETH

成功調用存幣合約后,合約返回一個日志事件(log event),信標鏈將自動被告知以太坊1.0鏈上的事件。

信標鏈會將新添加的驗證者標記為“等待驗證者”(Pending Validators)。一段時間后,他們將成為活躍驗證者(Active Validators),這意味著他們可以參與區塊生成。

信標鏈將對長期不活動的或壞的驗證者進行處罰。當驗證者的權益減少到16ETH時,他們將無法參與POS協議的運作。最后,信標將排除權益低于16ETH的驗證者。

信標鏈區塊需要維護以下信息:

登記驗證者

等待驗證者,這些帳戶將添加到驗證者列表中

活躍驗證者,這些賬戶已添加到驗證者列表中

退出驗證者,這些帳戶離開驗證者列表

輪詢信息

驗證者投票

隨機數,用于隨機選擇提案人和委員會

提案人選擇

在提交區塊之前,需要選擇驗證者作為提案人。以太坊1.0中提交下一個區塊的權力取決于礦工的算力。如果礦工的處理能力很大,則該礦工有很大可能被選為下一個區塊的生產者。

在以太坊2.0中,產塊節點的選擇基于隨機數;在區塊鏈系統中很難生成高質量的隨機數。但是,POS協議要求隨機數的源是分布式的,可驗證的,不可預測的和不可替代的。

使用隨機數從一組驗證者中選擇提案人,使驗證者無法知道誰被選中。這樣可以防止它們合謀發起攻擊。

在信標鏈中每6秒生成一個區塊。這6秒也稱為時間槽間隔期(slot gaps)。在每個間隔期間,選定的提案人從信標鏈的先前區塊的驗證者那里收集所有選票,并使用它們形成一個新區塊。

委員會

在將提案人提議的區塊輸入信標鏈的主鏈之前,需要對其進行投票。

委員會可以對提案人提議的區塊進行表決,通過表決的區塊可以收到最終確認。理想情況下,如果可以快速收集選票,則委員會中的成員最好都是系統中的活躍驗證者。

主鏈選擇規則

在以太坊中,最長鏈由算力決定,而以太坊2.0的信標鏈則使用POS算法。因此,將需要一套不同的規則來確定每個人都需要遵循的分叉鏈(注:即主鏈)。信標鏈通過使用LMD GHOST(Latest Message Driven GHOST)來解決此問題。此方法涉及一種基于消息或換句話說通過投票運行的算法。一般來說,票數最高的分叉鏈將被視為主鏈。

笑臉代表投票信息。每個區塊中的數字代表投票總數,即該區塊的權重。

在上圖中,盡管頂部鏈是最長鏈,但綠色鏈是主鏈。

分片鏈是以太坊2.0網絡未來可擴展性的核心特征。

分片是指將數據庫中多個節點(例如去中心化數據庫或其他類型的數據庫)的數據處理職責分開,從而允許同時進行交易、存儲和信息的處理。

分片的概念與當前以太坊1.0的模型有很大不同,后者需要所有全節點來處理和驗證每個交易。

信標鏈將監視分片鏈的運行。

驗證者抵押32個ETH后,將其隨機分配給某個分片鏈以進行驗證(此處的隨機性可確保驗證者的分配路徑不可預測,否則將面臨被操縱的風險)。

eWASM

在第二階段,隨著新虛擬機eWASM(以太坊版WebAssembly)的引入,分片鏈將從相當基本的數據標記形式演變為完全的交易鏈,從而承擔起擴展以太坊網絡的職責。

為了維持區塊鏈生態系統的正常運行,節點必須在虛擬機中執行交易和智能合約。以太坊1.0的虛擬機為EVM。切換到以太坊2.0后,以太坊網絡的虛擬機將升級到eWASM,這是一個基于WebAssembly的虛擬機。按萬維網聯盟(W3C)的標準WebAssembly是開源的。

由于WASM支持多種編程語言,因此eWASM可以讓任何語言編寫的智能合約都能運行在以太坊上。與Ethereum 1.0的EVM相比,EVM僅允許以Solidity編程語言編寫的智能合約運行在以太坊上。

ETH 1.x是以太坊1.0系列升級的代號,因為以太坊2.0全面啟動需要2-3年,這意味著當前的以太坊仍將繼續運行。階段0的信標鏈和階段1的分片鏈將在1-2年內完成。將于階段2實施的eWASM將于2022年某個時候完成。

以太坊2.0將被部署為獨立的區塊鏈,因此它不會取代以太坊1.0,這意味著以太坊1.0的區塊鏈需要在未來5至10年內保持持續發展。

以太坊1.x的開發者仍將繼續優化以太坊性能,尤其是在layer 2協議上擴容。

比如Optimism團隊近期宣布啟動Optimism的第一階段測試網,同時宣布了邁向主網上線的路線圖。Optimism并不是唯一正在實現optimisitic rollup的團隊,Fuel的rollup也在向測試網邁進,Arbitrum也在做一個rollup。Loopring、zkSync 實現的基于zk-rollup的rollup方案已經上線,基于Starkware技術的Deversifi也已經上線。plasma方案的OMG的主網測試版上線。

參考資料:

slasher:a punitive proof-of-stake algorithm

ethereum launch process

ethereum 2.0:the road to being the worlds computer

Tags:以太坊ETHPOSALI比特幣以太坊togetherbnb中文版下載POSH價格Bali Social Integrated

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