以太坊目前在哪个发展阶段?|区块链入门014

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根据以太坊网络的开发路线,总共需要经历四个阶段。

上一节我们讲了以太坊目前存在的一些问题,各种缺点和不足以及原因,以及解决这些问题的方案以太坊2.0。那么什么是以太坊2.0呢?

以太坊

 

在了解以太坊2.0之前,我们有必要先了解一下以太坊的发展路径及开发路线。

 

根据以太坊网络的开发路线,总共需要经历四个阶段,以太坊的开发团队给这四个阶段都取了一个听起来比较浪漫的名字,即:

第一阶段,边境(Frontier,2015年7月):以太坊的第一次版本发布,允许开发人员对以太坊进行挖矿,并基于以太坊进行 DApp 与工具软件的开发。

第二阶段,家园(Homestead,2016年3月):发布了第一个生产环境版本,对许多协议进行了优化改进,为之后的升级奠定了基础,并且加快了交易速度。

第三阶段,大都会(Metropolis,2017年10月):第三阶段分为两次升级,分别命名为拜占庭(Byzantium,2017年10月)和君士坦丁堡(Constantinople,2019年1月),这两个升级都属于硬分叉将会使得以太坊更轻量、更快速、更安全。

第四阶段,宁静(Serenity,时间待定):这个版本将会使用期待已久的 PoS 共识,其中将会使用 Casper 共识算法。

 

以太坊2.0阶段也就是第四个阶段,Serenity宁静。最核心的就是共识机制由POW转换为POS。

以太坊

 

以太坊 2.0 就是新一代以太坊,我们甚至不该称之为以太坊。以太坊 2.0 是一个完全不同的项目,在区块链的架构上采用了全新的思路。

 

以太坊 2.0 的目标是提高以太坊的可扩展性、安全性和可编程性。不同于以太坊 1.0 只能达到 15 TPS 的吞吐量,以太坊 2.0 每秒可处理上千至上万笔交易(甚至更多),同时不用降低其去中心化程度。实际上,以太坊 2.0 想引入一种经济安全性更强的共识机制,叫作权益证明(PoS),而不是沿用比特币和以太坊 1.0 所用的工作量证明(PoW)。

 

在传统的 PoW 区块链(如比特币)中,一些个人和机构会充当矿工的角色,利用价格高昂的硬件来解决数学难题,从而铸造新的比特币,并处理交易。矿工通过维护网络安全性来获得增发的比特币和交易费。

 

相比之下,在(以太坊 2.0 等) PoS 区块链中,验证者通过锁定以太币来为网络提供安全性,从而铸造新的以太币,并处理交易。那么实际上,验证者提供的安全性取决于网络本身的价值。如果有验证者作恶(例如,投票通过恶意交易),其锁定的以太币就会被罚没。罚没机制会激励验证者遵守协议规则。

 

PoS 之所以具有较高的安全性,一个很大的原因是 PoW 系统容易遭受 「蹲点(spawn camping)」 攻击。如果作恶者所掌握的挖矿硬件足以攻击比特币等 PoW 区块链,比特币便无力阻止后续攻击,因为网络会不断发生 重组 / 分叉,然后又会被同一帮挖矿硬件攻击,如此无休止地循环下去。

 

相比之下,以太坊 2.0 抵御蹲点攻击的能力要强得多——以太坊 2.0 可以分叉并罚没攻击者的押金。这就好比摧毁了攻击者的比特币矿场。

 

此外,以太坊 2.0 能让开发者创建自己的交易处理方法,即,执行环境,以便其在以太坊网络内使用其它区块链的规则。用极度简化的说法来说明 「执行环境」 就是:以太坊 2.0 可以让人们使用比特币、ZCash、以太坊 1.0 的交易规则,以及其它想得到的规则集合,其规模比目前以太坊 1.0 所能达到的规模高出了几个数量级,均由同一组缴纳了押金的验证者保护其安全性。

 

以太坊 2.0 通过分片实现了这一点:在以太坊 2.0 中,每一条分片链都有各自专属的出块者和验证者,而且这些分片链彼此之间联系紧密,可以互相通信,因此形成了一个大型分片链网络。因此,以太坊 2.0 的验证者无需处理整个网络内的所有交易,只需处理并验证某条分片链上的交易。通过这一创新技术,使用消费级硬件的人也能够参与以太坊 2.0 网络,为其做出贡献。

 

要注意的是,在以太坊 2.0 中,每条分片链都具备相同的安全性。要想破坏某条分片链的话,必须破坏整个系统。这一安全性模型相比 Cosmos 等平台提供了更高的安全保障。在 Cosmos 等平台的模型下,每条链都独善其身,导致整个网络分片化,且容易遭受攻击。因此,若想攻击以太坊 2.0 ,攻击者必须购买并质押价值数十亿美元的以太币(如果以太币的价格上涨,质押金的美元价值也会随之上涨)。

 

下图显示了传统区块链网络的形态 —— 一条由数据区块组成的 「链」。不了解什么是区块头(block header)和交易列表(transaction list)也没关系,下图仅作说明之用:

以太坊

下图显示了以太坊 2.0 的形态,区别在于不只有 2 条分片链,而是有 64 条分片链,均由信标链进行协调。

以太坊

 

以太坊2.0还有很多可探究的点,今天仅做一个入门讲解,由于涉及到的专业术语过多,我们先进行区块链名词解释专题后再进行区块链2.0的专题知识深度学习。

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