以太坊2.0将带来以下5个变化

以太坊升级将带来的 5 个变化

以太坊自 2015 年成立以来一直很受欢迎，但最近其昂贵的交易费用和低可扩展性对复杂应用程序的执行产生了负面影响，用户对以太坊改进的需求越来越迫切。 Ethereum2.0 已经工作了一段时间，这是多年来对以太坊网络的最大改变，旨在解决当前基础设施的一些问题。根据以太坊创始人 Vitalik Buterin 的说法，此次升级将加速以太坊区块链的功能并促进大规模采用。本文将回顾以太坊2.0的基本特性，探讨升级将为系统带来哪些变化。

什么是以太坊2.0？

Ethereum2.0 不是一次性升级，而是将在未来几年内完成的对网络的一系列更改。目前，以太坊仍然使用与比特币相同的 PoW 工作量证明共识机制。这种机制虽然高度安全和去中心化，但也存在一些明显的缺陷。在 PoW 区块链中，矿工需要使用高算力来解决复杂的密码学问题（竞争验证交易的权利），因此链上交易速度很慢。此外，计算能力的竞争增加了电力消耗，这也是比特币受到环保人士攻击的原因。

Ethereum2.0 将使用 PoS 权益证明共识机制，在该机制下验证者不使用算力解决数学难题来验证交易，而是需要锁定区块链的原生加密货币。然后，网络通过分析包括股权大小和持续时间在内的许多因素来随机选择验证者。目前，以太坊 2.0 的测试平台信标链拥有超过 290,000 个验证者。按照目前的计划，在今年 6 月以太坊网络和信标链合并后，验证者的数量将继续增长。

以太坊2.0 是区块链社区历史上最值得期待的发展之一。如果一切按计划进行，以太坊可能会解决其可扩展性问题，增加普通用户的可访问性，并增强去中心化应用程序的功能。

以太坊2.0将带来以下5个变化：

1.降低交易费用

Gas 交易费用高 这是目前以太坊最大的问题。 Gas 费是指支付给矿工在验证交易时消耗算力的费用。它以“gwei”为单位，根据网络需求波动。通常，一旦交易需求很高，以太坊区块链就会被封锁。在这种情况下，矿工会优先考虑 Gas 价格较高的交易请求，从而推高整体 Gas 交易费用。随着以太坊转向 PoS 权益证明机制，处理交易将变得更加简单，这将有效防止未处理的交易堵塞网络。

2.提高网络吞吐量

以太坊2.0 升级的部分内容包括引入“分片”。分片将区块链拆分成多条链，可以独立于主链处理交易。

PoW 区块链记录完整链上的交易，例如比特币区块链，自 2009 年挖出创世块以来的交易历史记录在链上。但是，一条链上可以处理的交易数量是有限的。比特币每秒只能处理 7 笔交易，而以太坊每秒只能处理 10-15 笔交易。

Sharding 将在现有主链的基础上创建更新的链。根据以太坊基金会的说法，分片过程将以太坊区块链划分为 64 条不同的链。由于这些链都可以用来验证交易，因此以太坊主网的负担会减轻，整个生态系统的吞​​吐量会显着提高。

3.降低硬件要求

中本聪在设计比特币的时候，就打算让每个人都参与到交易的验证和记录系统中。但是，制度的变化让普通人参与网络验证的门槛非常高。挖矿难度的增加意味着必须投入昂贵的高级计算机来保证算力，目前的以太坊也面临着同样的问题。

此外，节点还必须持有区块链记录的副本，这需要节点存储大约 4TB 的数据。按照目前的市场价格，4TB 以上存储的电脑要几千美元左右。设备的高门槛不利于吸引更多有资质的验证者参与到网络的保护和建设中来。

以太坊引入PoS共识机制，意味着验证者不再需要具有强大算力的先进设备，只需使用服务器级别的设备来验证交易。此外，分片将减少分配用于存储以太坊区块链历史的磁盘空间量。由于以太坊未来会有 64 条分片链，验证者只需保存其中一个分片的历史，即总数据的 1/64。

4.扩展以太坊生态系统

除了作为支付结算系统外，以太坊的可编程性还可用于创建智能合约和去中心化应用程序 (dApp)。 )，为 NFT 和 DeFi 等行业提供动力。以太坊 EVM 就像一台超级计算机，运行在以太坊网络中的不同计算机（节点）上。 EVM 存储执行智能合约并允许用户与 dApp 交互的代码。

虽然 EVM 极大地提高了以太坊的网络能力，但由于生态系统面临的压力越来越大，它的实用性近年来有所下降。与 2015 年以太坊的诞生相比，其网络上运行的 dApp 数量已经非常庞大，包括游戏（Axie Infinity、CryptoKitties）、DeFi 协议（Uniswap、Yearn）和 DAO（MakerDAO）等。

EVM 上不断增加的负载导致网络处理速度急剧下降。然而，改进 EVM 很困难，因为代码是用 Solidity 编写的，这是一种复杂的编程语言。根据以太坊网络发展的主要参与者，Ethereum2.0 将引入由万维网联盟设计的 Ethereum Web Assembly (eWASM)，以取代 EVM。

eWASM 允许开发者选择其他更简单的编码语言，例如 C++ 和 Rust。此外，eWASM 旨在与当前的 Web 标准兼容，因此更容易在常规浏览器中运行。这将使用户更容易从浏览器访问 dApp2015年是以太坊币在哪里买卖，而无需依赖浏览器扩展。 eWASM 最大的好处是它对开发者生态系统的影响，有了更多的语言选择2015年是以太坊币在哪里买卖，更多的开发者将涌向以太坊，进一步促进社区的创新和创造力。

5.减少碳足迹

以太坊转向 PoS 股权证明共识机制将减少电力消耗并减少对环境的负面影响。事实上，比特币和以太坊1.0 等 PoW 工作量证明的能源密集型特性已经引起了环保主义者和监管机构的关注。根据以太坊官方博客，PoS 将使以太坊的功耗降低 90-95%。此外，其他扩展解决方案（如汇总和分片）也将通过扩大网络的规模经济来降低交易的整体能源成本。

以太坊2.0 进度

从以太坊基金会发布的信息来看，以太坊2.0可以分为三个阶段：

第 0 阶段

第 0 阶段始于 2020 年 12 月 1 日信标链推出后。信标链引入了 Proof of Stake 共识。要成为一个完整的验证者，你需要至少质押 32 ETH。目前，信标链的总锁定价值（TVL）约为 250 亿美元。 Beacon Chain 将于 2022 年第二季度与以太坊主网合并，合并后整个以太坊网络将切换到 PoS 共识机制。

第一阶段

根据以太坊基金会的计划，第一阶段将在 2022 年末或 2023 年的某个时间进行。此阶段的升级将引入分片，但代码开发和审计难度更大，因此具体时间将根据实际调整情况。

第二阶段

以太坊2.0 的最后阶段涉及用以太坊 Web 组件 (eWASM) 替换以太坊虚拟机 (EVM)。这将使用户和开发人员更容易访问以太坊。对于用户而言，内置的浏览器支持将使去中心化应用程序的使用更加方便。对于开发者来说，使用其他语言的自由将使以太坊区块链上的应用开发更加容易。

以太坊2.0是终极解决方案？

虽然以太坊2.0能否成功还不得而知，但以太坊2.0升级将带来的诸多变化和总体迹象还是比较积极的。升级如果成功实施，将彻底改变以太坊的基本面。凭借更低的 gas 费用、更高的可访问性和更好的用户体验，以太坊很有可能成为区块链技术的领导者。