3月19日，以太坊(Ethereum)创始人Vitalik Buterin连续发表数条推文，表达对ETH 2.0未来5-10年及更远的发展看法。随着新信息或技术的发现，细节可能会发生变化。
Vitalik Buterin表示，在过去的两年中，以太坊团队已经从“蓝天”研究阶段(试图了解什么是可能的)转向具体的研发。对团队权限证明的作用和局限性，碎片化的安全模型等有了更好的理解。像zk-snark这样以前看起来遥不可及的技术，现在变得越来越实用。
另外，保持兼容性，保证以太坊的平稳过渡，是这两年越来越大的趋势。目前相关的研究还在继续，以后比这个升级更复杂的东西只会越来越多。但与此同时，维塔利克布特林(Vitalik Buterin)表示，许多变化实际上都是朝着降低复杂性的方向。
以太坊2.0是人们经常听到的一个词。以太坊是世界上第二大连锁店，它被认为对区块链的未来发展至关重要。然而，要准确地解释它并不那么容易。尽管如此，我还是会尽力在这篇文章中解释清楚。
很难有一个公链能像以太坊一样完成这么多事情。它是绝大多数代币和智能合约的所在地，也是对开发者和公司最有吸引力的区块链。但是以太坊还没有正式达到预期的样子。要达到“宁静”版本还有很多过程。
事实上，在向Serenity版本过渡期间，计划了一个简单的硬分叉。因为这个过程比预想的要复杂，目前来看可能是一个漫长的过程。以太坊2.0是实现这一目标的途径。我们经常在很多加密货币相关的媒体上看到这个词，甚至能找到上百篇关于它的文章。然而，这些文章大多要么过于简单和笼统，要么过于专业和详细。
为什么以太坊2.0色资本解释以太坊现在运行很慢。以太坊链每秒只能处理15笔交易。他说，“在以太坊上运行任何大型复杂应用都是非常昂贵的。相比之下，Visa每秒可以处理数千笔交易。以太坊运行缓慢是因为它是去中心化的，它必须保持去中心化。”
按照它的设计，这个问题可以依靠超级节点(即“共识节点”)来解决。通过提高超级节点服务器的性能，可以加快每个事务的处理速度。这个方案是一个非常简单和直接的解决方案。区块链可以保持原样，人们只需要增加客户端的并发量。
但以太坊的开发者拒绝了这一方案，主要是担心这会损害去中心化的理念，降低抵抗审查的能力。我们都知道下面这个理论：在一个跨链的世界里去不可能三位一体——去中心化、可扩展性和安全性。这个问题已经成为包括IOTA在内的所有第二代区块链项目的基础，这些项目都声称能够解决这个问题。这些项目(包括以太坊2.0)采用的大部分方法都是使用另一种共识机制，而不是目前的PoW挖掘算法。
以太坊之前的设计或多或少被认为是失败的。所以，按照Chromatic Capita的说法，“以太坊2.0是一个完全不同的项目，是从零到一的飞跃。以太坊2.0不仅仅是一次升级，它重塑了区块链。这种新的设计使得以太坊更加安全，交易处理规模扩大到每秒数千，可编程性也有所提高。而且所有这些推广都不会牺牲其去中心化的本质。”
图片来源：Daniil Kuelev，发表于Unsplash
以太坊2.0是如何解决的？以太坊2.0通过三种主要手段解决了传统的区块链不可能三位一体问题：碎片化、证明利害关系共识算法和新契约虚拟机。
这些词是什么意思？分片是一种在多个服务器之间分割数据库的方法(换句话说，就是对它们进行分区)。就像一台计算机在一个磁盘上有多个分区，但数据仍然在同一个磁盘上。区块链也要在保证其一致性的前提下，划分成多个分区。每个“切片”的安全性应该和整个系统一样高。
在权益证明共识算法，没有矿工会耗费大量精力来挖掘和收集块数据。取而代之的是股权抵押人：这些节点需要证明自己拥有一定数量的以太坊。这种算法不仅具有更高的能量效率，而且保证了交易的确认和一致可以更快地完成，最大程度地保证了这些验证者的去中心化。以太坊的开发者多年来一直在努力改进共识过程，希望这个过程能够快速完成交易的共识，保证抵押人能够遵守规则(防止节点作恶)。有了权益证明，以太坊上的交易几秒钟就能确认，链也能抗51%攻击。
最后，新的虚拟机使开发人员能够创建自己的执行环境。这种设计可以将其他区块链(如BTC或Zcash)的规则引入到碎片化中。所以以太坊可以变成不同的区域。
块链的通用构造。这三个目标中的每一个都是一个难题。到目前为止，还没有可用的区块链分片，许多聪明人也正在争论权益证明算法是否真正有效。以太坊开发人员着手解决区块链开发的若干挑战，从而创造了一个架构，该架构保留了区块链开发的核心约束以及包含了对应的折衷方案。
阶段 0：信标链（Beacon Chain）以太坊 2.0 的核心是信标链。新创造的这条新链最初可以协调多达 64 个分片链。 Chromatic Capital 将其描述为整个以太坊 2.0 网络中的“命令和控制中心”。
信标链管理着 Casper（以太坊 2.0 的权益证明协议）。它记录了验证者及其抵押的以太币数量，并且随机选择区块的验证者，并为他们随机分配一个分片链。信标链的共识规则是，对不诚实、作恶的验证者执行制裁，信标链充当着不同分片之间的链接。
以太坊 2.0 的验证者们是通过 PoS 算法票选出来的，换句话说，也就是用户使用他们的以太币（也叫做“证明”）投票选择出来的。当分片链中的某个块收集到足够多的此类证明之后后，就会在信标链上收到所谓的交叉链接。从这一刻起，该区块已“完成共识”，这意味着这一区块不可能被撤销和回滚。分片链上的区块安全性与信标链（即主链）上的相同。该过程模糊地为 Ripple 的共识算法以及 IOTA 的未来计划提供了思路：网络上的节点以某种方式在区块上进行投票。
作为对他们工作的奖励，验证者们将获得 ETH2 代币。ETH2 是信标链上的原生代币。从长远来看，它将取代目前的以太币，并且在不受固定限制的情况下进行分配，以确保从长远来看该链的安全性。
信标链大概会在 2020 年的第二或第三季度启动。这将启动向以太坊向阶段 0 过渡的阶段。该阶段可以运行一个信标客户端，并将目前的以太币（现称为 ETH1）转移到信标链上，并且在这个过程中将它们转换为 ETH2。这是一个单向过程（ETH1 只能转换为 ETH2，ETH2 不能转换为 ETH1），因此 ETH1 被有效地销毁掉了。
因此，如果阶段 0 成功完成，该阶段将会有两条以太坊区块链：eth1（当前链） 和 eth2。对于用户来说，eth2 在这时没有任何意义，因为尚无分片链连接到它。它可以被形容没有身体的骨架，或者说还没有形成房屋的建筑脚手架。
阶段 1：分片链预计在 2021 年，第一条分片链会启动。这些分片最初将以原始格式存储数据。他们无法根据某些共识规则对数据进行处理，甚至无法显示用户或地址的帐户余额。它们仅用作测试分片架构的实验室，但也可能被用作数据存储来帮助 DApp 更好地进行扩展。
信标链在阶段 1 的工作重点是：在这一阶段，它开始通过交叉链接引用分片的状态，并最终对它们进行共识处理。现在，人们可以将其看做是一个区块链，而其他分片链（此时仍不起作用）在绕着它旋转的同时与它连接着。
对于这一阶段，可能没有特别多要说的。其中会包含成千上万的细节、讨论、或大或小的更新，帮助以太坊到达这一阶段。建立并运行新的权益证明系统并且建立一个可以充当各种数据链的控制中心的链是一个巨大的挑战。
在这一阶段， eth1 链和 eth2 链依然会并行存在。从第二阶段开始，后续阶段会变得非常令人兴奋。
阶段 2：实现愿景根据以太坊路线图，这一阶段将会实现“以太坊 2.0 的真正愿景”：分片链将会进行交易处理。从这一阶段开始，ETH 2.0 网络可以进行实际应用。在项目的后续过程中，还会在分片上激活智能合约。然后上述新的执行环境将生效，该这一环境上，允许在分片上激活自定义的规则，例如，模拟其他区块链，如比特币，Zcash 或 ETH 1.0。
Chromatic Capitals 很好地解释了这一点：“就像 ETH 1.0 从比特币的设计中抽象出来，然后在区块链上实现了智能合约一样，ETH 2.0 也将抽象出 ETH 1.0 以重新定义区块链计算的本质。”第二阶段结合了所有链的功能。分片链（以前是纯数据存储）现在正在变成结构化链，将智能合约的状态与共识过程联系起来。开发人员可以在一个分片上实现他们的 DApp，以太坊成为由信标链控制的多链系统。
第二阶段预计在 2021 年末或 2022 年初开始。根据以太坊路线图，第二阶段的许多部分，例如执行环境的概念化，“仍在深入研究和开发中”。
图片来源： Joshua Earle 拍摄，发布于 Unsplash
阶段 3~6ETH 2.0 计划会分为六个阶段逐步推出。但是，根据路线图的描述，从第 3 阶段开始，任何一种预测都仅仅是推测，很多地方都可能会改变。有可能在这些阶段的某个时候，ETH1 可能就死掉了。但是，如果这一切按计划发生，或者因为所有以太坊和用户都已逐步迁移，ETH 2.0 就应该取代旧的区块链。只是现在，这些都无法确定。
以太坊的 Github Wiki 文档描述了后续的四个阶段：
阶段 3：轻客户端状态协议客户端变得状态极简。这一阶段将减少单个节点必须携带的以太坊状态数据的大小，但是并不会完全消除节点的这一部分数据存储。
阶段 4：跨链交易我认为，这一跨链交易指的是在分片链直接的跨链交易。
阶段 5：与主链安全紧密连接阶段 6：超二次或者指数级的分片分片链中将会有分片，并且各个分片链将成为其分片的信标链。
但是，目前还缺少有关这些阶段的具体信息，并且阶段性的目标在什么时候可用也不知道，这些信息都是来自高度抽象的论文或来自在线讨论的片段。因此，目前尚未对 ETH 2.0 的具体形式做出明确定义。因此，完成 Serenity 版本的以太坊可能需要一段时间（保守估计可能还有 4、5 年）。
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