深度解读以太坊2.0

概述概述

V神在布拉格的以太坊开发者大会上表示，以太坊2.0即将推出，可以将以太坊网络处理交易的能力提高一千倍。 本次ETH 2.0更新并不是对现有网络的升级，而是对以太坊共识体系的彻底创新，对网络底层协议进行了较大的改变，尤其是此次ETH 2.0将首次采用共识协议Casper而分片技术区块链的落地，将推动区块链扩容技术的发展，不断满足商业标准。 这篇报告将详细解释什么是以太坊2.0，更新了什么，为什么要关注它？

报告报告

什么是以太坊 2.0？

以太坊 2.0 并不是对现有以太坊网络的升级，而是全面的改版和重新设计。 并且整个更新计划会持续很多年以太坊核心开发者会议，直到达到最终的规划目标。

与目前的以太坊网络相比，ETH 2.0 有以下主要变化： ETH 2.0 的设计目标根据以太坊 2.0 白皮书，其设计目标如下：

为了最小化复杂性，即使以效率损失为代价。

在主要网络分区和大部分节点离线时保持活动状态。

利用允许验证者在总时间和单位时间内大量参与的加密和设计技术。

允许具有 O(C) 资源的典型消费类笔记本电脑处理/验证 O(1) 个分片（包括任何系统级验证，例如信标链）

ETH 2.0 路线图

以太坊 2.0 分为 7 个阶段，其中阶段 0 预计在 2020 年初发布。

即将到来的 Phase 0 阶段的主要特点 Phase 0 的核心是没有分片和 EVM 的信标链

ETH 2.0的Phase 0阶段主要是发布“信标链”。 信标链将成为 ETH 2.0 生态系统的中心和所有其他分片链的安全和验证中心。

一旦部署，信标链将使用 Casper FFG 算法运行 PoS 共识机制。 信标链的早期迭代被设计得尽可能简单，因此 Phase 0 将没有虚拟机 EVM，支持智能合约、账户和资产转移，并且不会包括任何分片。

Beacon Chain上的BETH不能链上转账以太坊核心开发者会议，也就是说用户不能充值到交易所。

BETH 新以太将作为信标链上的 Token

信标链上的数字资产为BETH，目前以太坊主链上的数字资产ETH将无法在ETH 2.0链上使用。 BETH的生成方式主要有两种：

1）通过Staking，成为验证者，获得BETH奖励；

2）原链上的ETH将通过进入并销毁智能合约以1:1的比例换取新的BETH，原链上的ETH将被销毁。

将启用质押验证器模式

用户可以通过在信标链上抵押 32 BETH 成为以太坊 2.0 网络的验证者。

在第 0 阶段，验证者将只能验证信标链上的交易，因为在这个阶段，1024 条分片链还没有出现。

从第一阶段开始，将实现以太坊的分片功能。 验证者可以同时确认1024条分片链上的交易信息。

信标链和各分片链将采用新的PoS共识算法Casper FFG来确定最终区块。 Casper FFG是一种权益证明算法，可以对恶意行为（如停链、分叉等）进行惩罚，例如没收恶意行为发起者Stake的数字资产。

验证者机制

分片的目的是在节点之间拆分状态信息，而不要求任何节点拥有网络的全貌。 所以没有验证者可以验证所有分片。 相反，信标链将协调分片的验证。 每一轮（64 个区块或 6.4 分钟），信标链将洗牌验证者并将它们分配给一个分片。 分配给分片的一组验证者称为委员会。 该委员会由 128 名成员组成。

在阶段 0 中，这意味着每 6 分钟，信标链将重新洗牌并重新选择，并选择将在接下来的六分钟内负责的委员会。

在第一阶段，信标链将为 1024 个分片中的每一个分片指定一个验证者委员会。 这种方法看似思路清晰，但实现起来却非常复杂。 它涉及多阶段随机数生成以及可验证的延迟函数，以进一步阻止操纵委员会选择的企图。

由于委员会工作的重要性，ETH 2.0随机选择委员会并不定期轮换委员会。 该委员会负责确保其所在分片的安全性、活性和完整性，并证明信标链上分片的状态。

它们是信标链获取分片状态的唯一途径，反之亦然。 从验证者池中随机选择组成委员会的验证者可以最大限度地减少整个委员会撒谎的可能性。 不时轮换木板可以减轻恶意木板可能造成的损害。

因此恶意验证者和试图最大化自身利益的验证者很难利用委员会选举作为攻击网络的工具。 事实上，即使他们无意中获得了分片委员会的控制权，他们也无法控制超过 64 个区块。

结论

如果以太坊2.0的升级顺利完成，将极大促进区块链技术的全面发展，尤其是解决当前公链扩容的最大难点。 但也必须承认，以太坊2.0整体更新跨度比较长，技术创新程度高，难度大。 能否实现稳定安全的新一代底层公链的目标，还存在很大的不确定性。