成为“世界计算机” 以太坊还要走好远

五年以来，以太坊已经达到一系列重大成就：托管数以万计应用程序（DApps）；涵盖多种代币类型，总资产价值超过 1000 亿美元；截至 2020 年底，交易总额预计将接近 1 万亿美元。以太坊是去中心化金融（DeFi）部门中的关键要素，也成为大多数稳定币的首选区块链网络。

尽管已经取得显著成功，但以太坊项目本身也存在不少问题。其中最核心的弊端在于，网络带宽过低。目前其带宽仅为约 14 TPS，远远无法满足去中心化金融基础设施的全球扩展需求。

以太坊 2.0（ETH 2.0）是一项重大网络升级，旨在以不影响去中心化特性为前提增强网络的可扩展性、安全性与能源效率。根据开发人员的设想，ETH 2.0 的第零阶段将正式推出一套用于测试权益证明共识算法的过渡平台。

在本文中，我们将共同探讨这项于 12 月 1 日发布的更新将带来哪些深远影响。

ETH 2.0 的四个阶段

大多数经济活动与智能合约将继续运行在原始以太坊网络之上，意味着 ETH 1.0 与 ETH 2.0 将并行推进。开发人员目前正在尝试将 ETH 1.0 负载迁移至 ETH 2.0，但基本可以确定的是 ETH 2.0 负载无法迁移回 ETH 1.0。

ETH 2.0 将从根本上改变以太坊的货币政策——其年通用率有望低于 1%。在此次转型之后，以太坊网络上的原生资产有望成为重要且可靠的价值载体。

以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 坚信，网络参数的显著改善将要比大多数人的预想还要早得多。

他在最近召开的 Reddit AMA 会议上表示，“合并 ETH 1.0 与 ETH 2.0，权益证明使得网络性能有提高至 100000 TPS 的可能。我们预计 ETH 2.0 的更新要比 ETH 1.0 更快、也更加有序。”在此次会议上，他谈到了 ETH 2.0 两年过渡期之后自己对以太坊发展的预期与展望。

他还回顾道，ZK-Rollups 技术已经可供用户使用。此项技术能够提供高达 4000 TPS 的处理性能，借此将交易成本降低至以太坊主网络的百分之一。

今年 9 月，这套 T2 层解决方案被整合至稳定币发行机构 Tether（USDT）当中，用以提供压缩 ETH 交易、ERC-20 代币与智能合约支持功能。Tether 与 Bitfinex CTO Paolo Ardoino 当时表示，“ZK-Rollups 技术是目前最全面、最具优势的规模扩展解决方案。它能够将数据保留在主链之上，而不必依赖于其他侧链。”

那么这一切将如何发生？答案就在以太坊 2.0 的四个阶段当中。

第零阶段：信标链，旨在检查权益证明算法的性能。

在此阶段，虽然其中将使用真实的以太币，但网络主要以自然状态接受常规测试。在第零阶段框架内，权益证明将在以下方面发挥作用：利益相关者集合的管理、利益相关者资金管理、随机数生成器帮助选择区块生成器与权益监管者

利益相关者投票表达对区块大小提案的态度和为利益相关者分配奖励及惩罚。

第一阶段：分片

第零阶段旨在测试基本权益证明基础设施，而第一阶段则强调测试基础分片模型。在此阶段中，将并发运行的 65 条区块链——向现有信标链添加 64 个新分片，且各链之间可实现双向交互。

第 1.5 阶段：合并以太坊工作权益区块链与新的权益证明区块链。

此阶段不会对当前网络的历史数据造成任何影响；这是因为在新机制中，工作权益区块链将成为分片链之一。这里要提醒各位采矿参与者，未来的工作权益区块链也不再支持工作权益机制。

第二阶段：实施新的运营模式

假定在此阶段，智能合约开始在 ETH 2.0 中运行，那么相应的经济活动也将正式启动。分片将不再存储原始数据，而开始转为类似于虚拟机及 ETH1 上智能合约形式的运作模式。

第零阶段正式启动

今年 11 月 4 日，以太坊基金会确认了 ETH 2.0 储蓄合约的启动，并将今年 12 月 1 日 UTC 12:00 指定为初始区块的创建时间。

直到 11 月 24 日，用户必须向该储蓄合约中总计存入 524288 个以太币（最低参与门槛为 32 个以太币）。启动 ETH 2.0 第零阶段的另一个条件，是至少吸引到 16384 位验证者的参加。

尽管存款过程比较缓慢，但到指定日期为止，所有条件已经满足，甚至超过了预先提出的必要门槛。

一年之前，以太坊基金会的首席开发人员 Hudson Jameson 回忆道，尽管第零阶段的启动标志着面向 ETH 2.0 的过渡已经正式开始，但一切不可能在一夜之间发生改变。他写道，“ETH 2.0 的过渡将是一个耗时多年的过程，而且过渡中的第一阶段不会对当前以太坊主网产生重大影响。”

截至 11 月 30 日星期一 09：00 UTC，储蓄合约的总余额超过 850000ETH，验证人数量超过 2.65 万。

一系列问题尚未解决

证明机制的变化，意味着权益证明算法及其变体上的加密货币将获得被动收益。这一过程的实质，是由验证者将代币保存在钱包当中，以此换取参与加密货币采矿的权利，并在从中获取利润的同时保障网络安全。

今年 9 月，网络安全专家 Chase Wright 曾对 ETH 2.0 零阶段启动之后是否还能吸引到充分的证明验证者表达过怀疑。

他结合在 Onyx、Witti、Altona 以及 Medalla 测试网络中对 Prysm 及 Lighthouse 验证者客户的调查提出了自己的论据，强调人们应该对区块链项目代码审计缺失问题给予高度重视。例如，他列举了 Medalla 测试网络中的一项 bug，直接导致验证者在既定期限之前即释放出新区块，并因此无法正常获得奖励。Wright 表示，主网上也有可能出现类似的问题。

Wright 随后写道，“用户们是否愿意每天花上几亿美元，并使用大量未经审计、未经修改的代码来处理后续分叉，理由单纯只是想把区块链项目推向商业阶段？恐怕大多数人都不会愿意。”

他还提到，ETH 2.0 的另一大瓶颈在于，不同客户之间缺乏良好的交互。开发团队一直没能解决这个问题，反而始终关注怎么才能按时完成任务。

对于他的担忧，比较可靠的应对措施也许是为 ETH 2.0 创建一支专项安全团队，并在第零阶段启动之前由最低权限机构及其他组织组织一轮全面审计。

以太坊基金会目前正在着手建立一支 ETH 2.0 内部专项安全团队。

权益证明网络的另一大特征在于，验证者不仅会因其贡献而得到奖励，同时也会因为自己的不诚实或不道德行为受到严厉惩罚。

11 月初，Vitalik Buterin 澄清称，在 ETH 2.0 协议运营的前几个月，罚款将不超过 Medalla 测试网络所持权益的四分之一，最低存款门槛的网络权益的年盈利比例约为 25%。他强调，这一切都是为了以足够的收益吸引验证者的参与。

然而，根据其中一个版本来看，ETH 2.0 还可能面临另一个问题： 在第零阶段启动之后，DeFi 不断增长的人气也许会成为吸引用户加入 ETH 2.0 的最大障碍。 换言之，去中心化金融可能会抢走相当可观的流动性比例。

Consensys Condefi 在今年 10 月表示，“即使是在最乐观的情况下，ETH 持有人也很可能决定静观 DeFi 的早期回报率。而在最糟糕的情况下，他们很可能拒绝在第 1.5 阶段之前拿出自己的以太币进行任何‘冒险’。”

尽管官方一直保证 ETH 2.0 的发布不会对网络的去中心化特性产生任何负面影响，但最近以太坊网络基础设施解决方案核心供应商 Infura 的服务中断事件表明，原有生态系统必须经历一番大修。

理想的解决方案可能是使用去中心化的替代方案取代包括 Infura 在内的各类中心化要素。这不仅能够增强隐私权、更好地抵御审查制度的影响，同时也将改善用户的财务主权。

结束语

按照开发人员的计划，在一个个过渡阶段的推进之后，以太坊网络将迎来真正的扩展。目前可怜的 14 TPS 吞吐量明显是一种强加的限制，而升级之后高达 100000 TPS 的潜在容量空间有望帮助以太坊实现其诞生之日起就设定的雄心——成为一台“世界计算机”，但要做到还很远。