前言：以太坊2.0旨在解决可扩展性问题，以实现其世界计算机的愿景。以太坊2.0目前正在实施前三个阶段：PoS，分片和eWASM。目前，至少需要一年半的时间。以太坊2.0的成功直接决定了其在整个区块链领域的未来地位，因为其他扩展选项，如Polkadot，Cosmos和Harmony，正在扩展和应用生态学。谁能领先，无论谁领先。本文作者是SPOX，由“Blue Fox Notes”社区“Cipher”翻译。

2013年11月，滑铁卢大学的俄罗斯 - 加拿大年轻大学生和比特币杂志的联合创始人发表了一份白皮书，建议开发支持常见脚本语言和应用程序开发的区块链平台。

他的名字是Vitalik Buterin，他的思绪很快被点燃了。 Butrin和其他七位创始人创建了以太网，这是一个用于构建分散式应用程序的智能合约平台。他们启动了众筹，资助开发，并在12小时内筹集了3,700个比特币，价值约230万美元。一年后，该项目于2015年开始运营。

以太坊的早期承诺是创建一个世界计算机——分散的世界计算机——它将执行任何人的代码以换取费用，例如代币销售或分散贷款。在早期演讲中，Buterin将使用以太坊作为Google Play: Ethereum，允许开发人员将应用程序上传到区块链，以便在世界任何地方使用。 经过四年的快速转发，在很多方面，我们仍在等待实现这一承诺。虽然从Augur的预测市场到Cryptokitties等收藏游戏的应用程序已在以太坊推出，但大多数应用程序并未得到一致使用，并且还没有像Facebook和Google那样开发消费者应用程序。这些应用可以覆盖数十亿用户。

dApps的当前状态显示，当前的顶级以太网dApp在过去24小时内只有3,000个活跃用户。虽然dApp正在吸引主流采用，但目前还不清楚网络是否有能力支持它。——在Cryptokitties热潮的高峰期，以太坊的交易成本上升至0.02 eth，即20美元。由于核心项目停滞不前，dApps未能吸引用户，整个加密货币市场逐渐冷却。以太的价格已从2018年1月比特币市值的51％左右下降到今天的17％左右。 （蓝狐注：目前约占30％）

为了实现其潜力并将分散的应用程序扩展到数百万甚至数亿用户，以太坊必须解决与可扩展性和性能相关的关键问题。为此，以太坊开发商推出了一个雄心勃勃的ETH 2.0路线图，其中包括PoS，分片等。这是投资者需要知道的——和相应的时间框架——这些发展可能会影响ETH的基本面。

以太坊2.0路线图
（以太坊2.0路线图，来源:王小伟） 以太坊的许多问题都与速度和可扩展性的固有缺陷有关。在保持协议分散的同时解决这些问题是ETH 2.0的核心优先事项。

当人们说以太坊是一个“分散的智能合约平台”时，他们意味着智能合约的代码存储在网络上的每个完整节点上，并且代码必须在所有节点上执行。以太坊的PoW共识模型意味着这需要3到18分钟，具体取决于网络拥塞程度。因此，在以太坊上部署代码的成本要比使用像Amazon Web Services（AWS）这样的集中式服务要昂贵得多，而且要慢得多。

以太坊2.0旨在扩展，它有两个主要目标:

1.引入PoS共识机制，这将消除昂贵的PoW挖掘的需要。
2.引入分片，这将提高ETH交易的速度和吞吐量。

以太坊2.0将构建一个新的独立平台，并在未来逐步取代现有系统，而不是试图将这些升级直接构建到主网络上。

以太坊的维基为ETH 2.0绘制了七个不同的阶段，可能需要几年时间才能实施。大多数仍处于研究阶段，并没有明确的技术规范。在开发人员实际构建以太坊2.0之前，前三个阶段需要完成:

·阶段0——信标链:信标链是一个资产认证链，与Ether Square PoW链并行运行。最初，为了简洁起见，信标链不支持智能合约或账户。
•阶段1——基本分片:分片旨在通过将网络划分为多个分片来帮助传播事务，从而允许网络同时处理多个事务。
阶段2 - eWASM: eWASM本质上是一个重建的以太坊虚拟机（EVM），支持PoS和分片。它将向ETH 2.0引入智能合约，账户等。

分阶段推出的Ethereum 2.0旨在测试安全环境中协议的每次升级，而不会影响安全性。

正如以太坊研究员Ben Edgington写道：

“在这样一个新的平台上建立——信标链，使我们可以无限制地引入巨大的创新，而不受当今主要网络的限制。最关键的是，不需要在当前运行的网络上进行胸廓切开术。”

在本文的其余部分，我们将介绍路线图的前三个阶段，即PoS和以太坊。

信标链:将PoS带到以太坊

信标链旨在用作以太坊2.0的神经系统，并引入PoS链，该链最初将与EW Square PoW链并行运行。信标链预计将于2019年推出。

目前，以太坊运行在PoW区块链上，矿工竞争解决困难的加密问题。这个问题的答案很容易验证，但很难找到，这意味着证明共识需要对硬件和电源进行大量投资。使用PoS，您可以通过一组称为验证者的节点达成共识。每个验证者都“承诺”参与共识过程的一定数量的ETH。验证者建议添加一个新块以通过投票过程添加到链中并验证新事务。验证者因良好行为而获得奖励，并且还因不良行为而受到惩罚（例如，对无效交易进行投票）。

信标链的主要职责是维护一组PoS共识验证器，提出并验证新块，并将它们添加到链中。每个验证者必须承诺32个ETH。信标链还随机选择一个由120个验证者组成的委员会来投票将哪个块写入链中。 Beacon链的第0阶段将是非常基础的，既不支持智能合约也不支持帐户，但它将为下一步开发奠定基础，例如分片和升级以太坊虚拟机。

PoS不是一个新概念。 2011年在Bitcointalk论坛中讨论了:并在比特币的早期进行了讨论。 PoS的一般批评之一是它可以导致一小群富有的核查者对网络进行寡头垄断控制。 ETH 2.0路线图旨在通过尝试经济激励和博弈论来解决这个问题，但目前尚不清楚如何实现这一目标。

Shard: Etherase 2.0的可扩展性
（基于切片的验证示例，源码: Hsiao-Wei Wang） 目前在以太坊网络上，每个完整节点都会验证所有事务。如果您将智能合约上传到以太坊，则意味着它必须在网络上的每个节点上执行，从而限制事务速度和吞吐量，同时将节点的大小增加到2TB以上。

在以太坊2.0中，分片提出了解决此问题的方案以帮助以太网扩展。分片是将大型数据库划分为更小，更快的分段。每个碎片都有自己的交易链。以太坊帐户将被分配到其中一个分片，可以与其他帐户进行交易。

最后，以太坊2.0的想法是促进交叉切片通信——，但这不会发生在第二阶段或后期阶段。在以太坊2.0上，碎片被用作网络的共享数据层。 Ethereum 2.0初始碎片的推出将至少要等到2020年。

Vitalik Buterin对碎片的解释如下：

“想象一下，以太坊分为数千个岛屿。每个岛屿都可以做自己的事情。每个岛屿都有自己的功能，每个属于岛屿的人，账户，都可以互动，他们可以自由地享受其所有功能。如果他们想与其他岛屿取得联系，他们必须使用某种协议。“

阶段1.0的以太坊分段将在PoS信标链上引入。切片将由信标链随机分配的一组验证者验证。分片的分片只需要验证分配信标链的分片上的事务。阶段1.0将引入100项并行工作，最初，在此阶段，他们不会处理帐户，资产或智能合约。

碎片通过跨分片分割大量网络事务为网络带来可扩展性优势，但它也带来了一系列新的安全问题。在PoW中，攻击者需要累积51％的哈希率才能成功发起攻击。例如，如果网络被分成100个分片，则成功攻击分片所需的网络哈希率（或PoS中的承诺存款）会减少。另一个批评是分片可能导致更高程度的集中化，因为每个不同的分片都由相对较小的一组验证者运行。

尽管以太坊开发人员已经提出了解决这些问题的方法，但——主要是为了确保验证器是随机选择的——，但它们仍然需要进行测试，这就是为什么碎片的初始实现是有限的。

eWASM:以太网虚拟机v2

当前的以太坊虚拟机按顺序处理事务。以太坊网络上的每个节点都执行事务并将其存储在区块链中。为了通过分片允许PoS和并行事务处理，以太坊团队计划构建一个名为eWASM的新虚拟机。它仍处于研究阶段，至少需要2020年才能构建——，甚至可能需要更长的时间。

这是将智能合约功能引入以太坊2.0并使其能够执行类似于以太网1.0的关键，只是更快更好。

根据eWASM规范:

“要真正使以太坊成为世界计算机，我们需要一台高性能的虚拟机。当前的虚拟机架构是原始性能的最大障碍之一.WebAssembly的目标是利用各种平台上可用的通用硬件功能，以接近原生的速度执行。这将为需要性能/吞吐量的各种用途打开大门。“

eWASM的引入将使以太坊2.0能够支持智能合约，账户，状态等。然而，eWASM仍处于开发的研究阶段，在推向生产之前可能会发生很大变化。

以太坊2.0是一场马拉松，而不是冲刺
以太坊1.0是一群试图以混乱的方式建造世界计算机的人;以太坊2.0将成为真正的世界计算机。—— Vitalik Buterin
对于ETH投资者而言，了解以太坊2.0路线图最重要的是它提出了对协议的彻底改革。——这需要花费大量的时间和精力才能实现。

Kyokan采访了几个与以太坊2.0相关的团队。根据他的一份报告，交付的前三个阶段至少需要一年半的时间。与流行的媒体宣称相反，投资者应该意识到，想要建立在以太坊2.0上的开发者需要在这些阶段等待交付。此外，路线图的许多后期阶段仍处于研究的开发阶段，这意味着新研究可能会使路线图的某些部分无效或导致严重延误。

如果以太坊2.0可以解决与PoS和分片相关的问题，那么它可能完全有能力保持其作为加密货币中最大的智能合约计算平台的领先地位。但这肯定不会在一夜之间发生。