以太坊2.0的规划以及进展 | Vitalik现场亲述

以太坊自诞生以来已经有5年的时间，Vitalik却永远像个18岁的孩子。

V神是社区给他的“尊号”，但我一直不喜欢这个称呼。因为正如众多默默奋战在区块链世界的爱好者一样，他不是神，也不应该成为神，而是去中心化世界里的一个节点。

（依然是个宝宝的Vitalik）

9月21日下午，在巴比特加速器和ETHPLANT联合主办的活动中，我见到了以太坊联合创始人Vitalik Buterin。这个看起来只有18岁的少年向现场观众介绍了以太坊2.0的规划以及进展。

在一段“二级乙等”的中文开场之后，Vitalik的演讲从以太坊的起源开始。

1. 以太坊来自何处？

区块链技术已经存在10年的时间。在Vitalik看来，区块链就是去中心化的计算机网络。在这个网络中，计算机扮演的角色是持有数据并进行计算，最终通过特定的共识机制来帮助网络达成共识，达成共识之后就意味着最终的结果是不可更改的。

最早的区块链网络始于比特币。比特币发展到今天其地位已经很难被动摇，那么以太坊又是如何诞生的呢？

Vitalik说，区块链可以搭建需要信用、抵御攻击的应用，确保系统可以长时间运作，诞生于2009年的比特币就是第一个例子。但经过两年的发展之后，人们开始意识到区块链应不仅仅是单一功能的比特币，因此域名币（去中心化的域名系统）是对区块链应用的最初探索。

到了2012年，人们希望探索到更多的区块链应用，例如发行token、交易token、执行金融合约或用token换域名，而在这一时期的典型代表就是Mastercoin。他把Mastercoin这类协议比作是瑞士军刀——即集多个功能于一体的工具，但问题在于需要支持的应用实在太多了。

2013年，Vitalik加入Mastercoin团队，这也是他发现这类协议存在问题的原因。因此，他希望创造出类似智能手机的平台——通用的计算机，任何东西都可以通过编程在这里运行。

有了以太坊，一切应用都会变成代码，而这里的代码是人人都可以发布的。Vitalik说：

“以太坊的理念不在于支持更多的应用，而是支持一种编程语言的区块链，用户可以用这种语言来写应用和程序，区块链可以处理这些程序，区块链上处理并发布的交易可以接受并运行这些程序。”

与4年前相比，除了在可扩展性、效率方面的改进之外，以太坊的基本理念从未改变。

2. 从PoW到PoS的心路历程

在过去的几年时间里，以太坊最重磅的研究就是从PoW到PoS的切换。

Vitalik表示，区块链就是一个投票系统，以决定哪些交易可以被记录下来。最理想的状态是one computer one vote（一台计算机一票），但这样的状态是基本上不可能实现的，因为单个计算机可以同时运行多个虚拟机或软件，网络中的其他计算机很难发现这个问题。因此，我们无法去衡量计算机的数量，而是衡量算力。

他说，PoW在早期的时候相对民主，只要有计算机就有投票权。但随着比特币价值的增长，出块以及处理交易的奖励越来越高，因此越来越多的人开始开设大型的矿场，只为在出块方面获得优势。

“因此，PoW系统只会变得越来越贵，效率会越来越低。”

这也是以太坊选择切换到PoS的主要原因。PoS将衡量投票权的方式从算力的大小转移到了持币量的大小。PoS的算法多种多样，以太坊采用的是Vitalik在2017年发布的Casper FFG，灵感源于PBFT。

3. 最棒的技术——零知识证明

一直以来，Vitalik都对零知识证明技术情有独钟。他将通用的零知识证明的优势分为两方面，其一是隐私性，你可以在验证数据的同时保证不公开数据；第二是可扩展性，你验证的程序容量可能很大，但验证的过程可以是很快的。

有关零知识证明技术的学术研究已经存在近30年的时间，直到2016年才实现了突破。零知识证明开始出现多个技术版本，Zcash也因此诞生。

通过零知识证明，以太坊的新技术Rollup能够将每秒的交易量从30笔增加到4000笔。

4. 以太坊应用：不仅限于支付

在演讲中，Vitalik列举了一些以太坊基金会对该区块链的简单应用。

首先是加密货币支付。这是出现最早也是普及度最广的应用，以太坊基金会通常用ETH支付成员薪水。第二项应用是去中心化的域名系统ENS（以太坊域名系统），Vitalik在这个系统里就持有vitalik.eth的域名。最后一个例子是“用数字代币代表各种资产”，但数字代币所代表的不仅限于金融资产。以太坊基金会就曾通过智能合约出售大会门票以及一些纪念章。

除此之外，DAO（去中心化自治组织）是以太坊对智能合约的最早探索，也是其至今还在坚持的理想。这种机制会将一定的资金锁定在智能合约里，由成员来决定资金的分配和使用方式。

5. 未来的区块链：以太坊的扩容思考

Vitalik表示，可扩展性是包括以太坊在内的区块链需要解决的重大问题。以太坊在解决可扩展性问题上有两个方案，首先是layer 1方案，旨在改进区块链的设计以提高其运行效率。分片（Sharding）是以太坊的layer 1扩容选择。

分片会将区块链分成多个部分，每个部分都只需要网络中的一部分计算机来进行交易验证。至于由谁来验证哪些区块，系统会随机进行选择。由于每次只需要进行部分交易验证，分片帮助区块链在可扩展性问题上实现了突破。

另一种扩容方案基于layer 2。layer 2方案并不会让区块链做出任何改变，而是改变应用的运作方式，减少对区块链的使用频次，同时享受区块链带来的安全性。Plasma就是最典型的layer 2扩容方案，数据和交易都是通过链下运行的，一旦出现参与者下线、作弊或作恶等情况，相关的数据就会被上传到链上，从而找出作恶者。

还有一种方案Rollup介于layer 1和layer 2之间——链上存储数据，链下进行计算，通过零知识证明技术，确保链上验证的可行性。

6. 以太坊2.0四部曲

以太坊2.0的部署被分成了四个阶段：

准备阶段：Casper FFG，即创建一个PoS网络，该网络采用的算法就是Casper FFG，在这个阶段尚未用到分片，但却是以太坊迈向PoS的第一步。

第一阶段：数据分片，这个阶段的分片仅支持数据。

第二阶段：计算分片，在这个阶段已经可以支持完整的应用以及以太坊2.0的主要功能。

第三阶段：优化，即对系统的优化，例如算法的更新：从Casper FFG到Casper CBC。

7. 灵魂拷问时间

（得知自己在AMA环节还不能坐下的Vitalik宝宝）

在半个小时的演讲过后，Vitalik开始接受台下观众的灵魂拷问，以下是精彩问答摘录：

搞事情提问之一：如何确保分片的安全？

Vitalik：“以太坊2.0的运作基于：部分节点被随机选中来验证分片。因此，除非攻击者掌握了网络中40%以上的节点，否则其被选中或者控制分片的几率是微乎其微的。另外我们还有防伪以及数据有效性检查机制，这就意味着即使作恶者试图创建无效区块，其行为是可以被检测到的。”

搞事情提问之二：你怎么看DEX（中心化交易所）？

Vitalik：“当然，我认为DEX非常重要。现阶段，我们需要在中心化平台进行交易，这些平台有一定的控制权，有时候还会被攻击，这些都不是好事。我一直都是DEX的支持者，基于单条链的DEX已经做得很好了，但还有一点不足的是它们无法做到高频交易，但我相信近期的一些方案也已经在这方面取得了一些进展。我认为DEX面临的一个大难题是不同区块链之间的交易，这个过程所需的技术要求更高。的确已经有团队在这样做了，但可能还要一点时间。”

搞事情提问之三：以太坊2.0如何避免沦为中心化的系统？

Vitalik：“我认为扩容的方式有两种，一种是很简单但很恶劣（bad）的；另一种是好的但很困难的。前者只需要提高区块容量及交易数量，这就是BSV和EOS等区块链选择的路。因为这条路很简单，就算你不是一个优秀的开发者也可以做到。但这个方法的问题在于，当区块容量上升到一定的高度时，运行节点需要处理大量的交易，那么运行节点的成本就会提高，运行节点的人会变少，越来越多的人会选择合并节点。EOS就是这样的，很多节点都不会验证交易。以太坊2.0的分片之所以能够避免这些问题是因为参与以太坊2.0网络不需要验证所有交易。假设你是一个验证者（validator），而你只有32个以太坊，那你可能只需要验证一个分片，你验证的分片数量会随着持币量的增加而增加。我们希望通过这个方式来让这场比赛变得更加公平，让更多人参与其中，实现更高程度的去中心化。”

搞事情提问之三：看到这么多新项目出来你紧张吗？你对匿名币的合规性怎么看？

Vitalik：“第一个问题，以太坊社区并不想和零知识证明项目竞争，而是想要和他们合作。我认为，强大的零知识证明生态将会是人们加入以太坊社区的重要推动力。至于匿名币，其的确在一定程度上掩盖了监管部门可能看到的信息，但对他们来说，匿名币产生的影响力更多是正面的。他们还是可以监管相应的基础设施、交易所、交易大量加密货币的用户。如果你认为你可以持有大量匿名币，想怎么花就怎么花，不会有人发现，那就错了。另外，隐私也是大多数监管机构的追求。欧洲在去年颁布了GDPR（通用数据保护条例），在美国，监管机构对Facebook在隐私方面的表现表示失望，各国政府之间也想隐瞒自己的部分经济活动。因此，我认为加强区块链应用的隐私的确有很多正面的影响，受益者包括监管机构。我认为隐私技术的应用有很多方面，绝对有可能与监管机构在这方面进行合作。”

搞事情提问之四：Polkadot是以太坊的朋友还是敌人？

Vitalik：“Polkadot的路线与以太坊大不相同。Polkadot更倾向于治理、多链互通；而以太坊则聚焦于链上应用。有些应用可能在以太坊上行得通，而在Polkadot上不行，反之亦然。因此我认为两者之间聚焦的问题不同。”

搞事情提问之五：以太坊如何在众多加密货币中脱颖而出？

Vitalik：“我认为比特币和以太坊这样‘纯粹的加密货币’（pure cryptocurrency）在市场中有独特的地位，是不可能被机构发行的加密货币取代的，无论对方是央行数字货币还是Libra。因为去中心化的加密货币有能力说服全世界其是一个中立的平台，不会站在任何人那边。相比之下，机构发行的币做不到这一点，因此它们将始终面临信任问题。但机构币将会更稳定，有机构的支持，这是加密货币所没有的，因此我认为两者在很长的时间里都是可以共存的。”

搞事情提问之六：未来将会是一链独大还是百花齐放？

Vitalik：“我认为未来会有大规模的区块链，也会有众多的小型区块链。我认为这两种区块链会继续存在。我们看到现在有很多大型企业开始做自己的区块链，他们不会是挤破头的竞争状态，更多的还是合作状态。未来能够胜出的区块链平台不会只有一个。”

记者：Wendy