作者|CionSeight出品｜白话区块链6月24日，以太坊测试网开启了伦敦升级，一天内就在ETH2.0上质押了10万枚以太坊，价值约2亿美元，伦敦升级的开启意味着ETH2.0的到来也越来越近了。作为区块链公链应用王者的以太坊，在2020年4月底推出了ETH2.0测试网，经过半年的测试后于12月正式上线了其2.0主网，这标志着以太坊2.0时代的正式开始。以太坊2.0是对当前以太坊1.0主网的重大升级，旨在通过提高其性能包括可扩张性、安全性和可持续性等来加速以太坊的使用和应用。以太坊2.0将主要分成四个“阶段”发布，并在每个阶段都将以不同的方式改进以太坊的功能和性能。与1.0不同，这些升级由以太坊生态系统中的多个不同团队主导，每个团队都专注于构建整个升级中的特定部分，这就好像是一个公司产品的发布。阶段0：这是以太坊2.0的第一阶段，重点是推出信标链。阶段1：这个阶段的重点是分片或我们后面要描述的数据分片。阶段1.5：这个阶段的重点是让64条分片链对接信标链，让当前的以太链成为分片之一，共65条链。阶段2：在这个阶段，以太坊开始系统的融合及完善，逐渐完成2.0。01为什么要进行升级？
以太坊作为公链的领跑者，其市值、成交量等远超其它的公链，一直稳坐着公链“大佬”的位置。那为什么还要进行以太坊2.0的升级呢？1、需求与趋势从Etherscan.io提供的数据可以看到，从创立之初到现在，以太坊链上成交有了千倍的增长，日最高成交量是最低成交量的近1300倍，增长速度极快，成交量的高增长也使以太坊的需求高增长。公链作为承载用户和应用的平台，价值其实是体现在用户和其应用的。商业价值是公链存在的根本，随着用户和应用的增多，更多的资金及流量会流入公链，从而吸引更多优质的应用在链上部署并发展，这会吸引更多的用户，形成良好的循环效应。但是，随着越来越多的用户去认识并使用区块链技术，人们对于技术和应用也有了更多要求。从区块链的应用发展来看，用户对区块链的需求更多的体现在关于隐私和以此为基础的新的应用类型上面，其主要包括安全透明的应用需求，和更加广泛的金融需求。一方面，随着互联网的发展，用户对于隐私保护的需求越来越强烈，也习惯于在这个隐秘的状态下进行活动，因此一种全新的既能保证安全透明，又能实现隐私的互联网应用成为用户强烈需求。区块链的世界，是一个公开透明的世界，这个特点可以在很多领域产生应用价值，比如溯源等，但是对金融而言或许就并不是优势而是劣势。数据显示，在进入2021年2月以来，在以太坊链上的TVL锁仓量基本都维持在了400亿美元以上，在4月中旬，达到了高点近545亿美元。金融应用是以太坊发展的基础应用，推动着以太坊的发展，区块链世界的过于公开透明，显然这会成为金融发展的重要限制，使用户有所顾忌，这也是限制以太坊发展的重要因素。因此，如何在保证安全的情况下实现更好的隐私保护，实际上是区块链金融应用探索的重点，而对于被占据了超过半壁江山的以太坊来说，这昭示了以太坊的未来方向之一。2、相似公链的崛起威胁公链在区块链行业发挥了底层基础设施的作用，一直以来也都是行业中竞争最激烈的方向之一。在过去，人们认为由于以太坊已经形成了它自身的生态壁垒，其它与以太坊功能和定位相似的公链是很难威胁到它的。但是现在与过去的预想不同，这类型的公链开始崛起，并且获得了大量流量和用户，这对以太坊造成了某种程度上的很大威胁。在过去，公链以干掉ETH为目标，而现在的公链目标更有延伸性，它们以兼容EVM为特点，属于以太坊相联公链一类，这类公链指的是无论在执行环境还是应用设计上，都与以太坊极为相似的公链或者说是模仿的公链。现在，它们逐渐崛起，例如SOL、HECO和BSC等，其中以BSC链为首，它也是现阶段来看，最能威胁到以太坊的公链。这些公链为什么能够威胁到以太坊，归结起来无非就是：由于以太坊链上网络拥堵，在其链上进行兑换的gas费过高，而这些公链以其低手续费和可以满足很大一部分小资金用户的需求。根据Bscscan.io显示：BSC链每秒可处理50多笔兑换，共处理了约5亿5千多万笔，相比以太坊目前每秒处理的数量，这显然高得多。以BSC为代表的新型公链，有部分是可以兼容以太坊EVM的，且经过相当一段时间的打磨，基础设施已经相对的完善成熟。像BSC、SOL这样的公链都是有像币安，FTX平台这样强大的“金主”支持，所以它们能很大程度上吃到“天然”的用户红利以及资金支持。大量的用户流量导入以及资金不留余力地支持，让这些公链能够快速地成长，但最本质的还是因为由于现行以太坊生态的兑换效率低下，网络拥堵导致了高手续费从而使得普通用户难以持续通过以太坊公链来进行日常交互，所以导致了用户和资金的外溢，给了具有相似功能和应用的相似公链的一个绝佳的崛起发展机会。这都进一步的“提醒”以太坊需要尽快地进入ETH2.0，以解决网络拥堵问题，提高效率，降低其成交费用，这样才能够坐稳它的“王位”。3、以太坊自身以太坊效率低、兑换费高的缺陷一直以来都受人诟病，也都有不少的开发团队来针对性地开发相关的应用，以期能解决这些问题。目前来看最成功的还是前段时间推出的Paradigm基金会支持下开发的Flashbots，通过攻击以太坊上的抢先兑换机器人，降低MEV(矿工可提取价值）对智能合约区块链造成的负外部影响和风险来大幅度降低以太坊链上成交费。根据Etherscan.io数据显示，以太坊平均Gas费价格从四月份的最高点4月19日的166Gwei，在4月20日Flashbots正式上线后有了大幅的降低，在4月中下旬日平均的Gas费约为50Gwei。但进入五月上中旬后以太坊Gas费又快速上升，在链上出现大量频繁的兑换时，其Gas费又快速上升。例如在5月19日晚就由于市场剧烈波动，以太坊Gas费上升极快，根据数据显示，其快速确认Gas费一度升至2000GWei上方。尽管以太坊通过借助外部应用可以一定程度上提升兑换效率和降低费用，但是当大量的链上成交需求出现时，仍然会导致以太坊链上出现那些“老问题”。所以以太坊想要更彻底地解决这个问题，还是得从其根本去解决，即从以太坊公链内部去改善解决这个问题。因此无论是从外部还是内部角度来说，以太坊升级都是一种刚需，并且多方面的因素都推动其需要加快脚步。02ETH2.0的主要升级
性能大大限制了以太坊成交数量，抑制了公链的用户增长。以太坊在2.0这次升级中集中针对性地解决，其中最主要的是增加了两个新的技术/机制：分片链和权益证明。1、分片链分片链是一种能极大提升以太坊区块链吞吐量的可扩展性机制。目前，以太坊每秒一般最多只能处理十几笔兑换，效率很低，而分片的目的就是将所有网络计算资源划分为分片，这样一来节点就不必进行处理、计算、存储和读取区块链历史中的每笔兑换以进行新的兑换。在以太坊2.0中，每个“分片”基本上是一个独立的新链，这将直接解决以太坊的扩展性问题以及效率等问题，因为分片将大大提高网络的工作量。通过信标链基本上创建了一个新的权益证明网络，并与目前的以太坊网络平行运行。信标链作为枢纽链，将成为分片与其他64个分片进行双向沟通进行信息传递。通过双向沟通，一个分片区块会比ETH1.0链区块当前能够容纳的数据量高得多。最重要的是，每个以太坊节点只需运行一个分片。这意味着只存储一小部分数据，并且无需强大的硬件即可更轻松地运行节点，节点易于运行会吸引更多网络参与者，带来更多的去中心化和更高安全性。但最初，分片只会提供额外数据，分片链无法处理兑换或智能合约。这时，你可能会有这样一个问题：分片如何在不处理的情况下提高扩展性？这是因为Layer2的扩展——特别是Rollups。Rollups是Layer2的一种扩展解决方案，通过Rollups，所有兑换状态和执行都在链下进行，而以太坊主链仅存储成交数据。Rollups允许链外打包兑换和执行智能合约，生成加密证明并将其提交到链上。而这个过程只需要一个可用的数据分片来存储证明，这意味着它可以与分片的初始版本一起使用，数据分片和Rollups的混合让以太坊能够每秒处理超过100,000个成交成为可能。Rollups也被认为是目前最理想的扩容方案。2、权益证明当前以太坊网络运行是基于工作量证明，这需要大量算力和能源。在以太坊2.0中将用权益证明替代消耗大量能源的工作量证明。权益证明2.0提升了网络的安全性与可扩展性，并且更加节源，进入权益证明即PoS机制后，将依靠验证者和质押ETH来构建新区块。通过用一个smol服务器替换大量的采矿设备，用验证者来替换矿工。权益证明试图通过完全脱离矿工来解决电力消耗问题，它将通过依靠经济激励的手段来保护网络安全，这样将使以太坊的能源消耗能够减少99%以上，以太坊2.0通过这种方式或许能更好地实现可持续，减少外界质疑。在POVCrypto播客中，V神也强调了向PoS转变对以太坊网络和生态系统的影响，以及为何这样的转变非常适合以太坊及其发行模式。他指出：“进行PoS的原因之一是，我们希望大幅减少发行。我认为我们已经计算出，如果每个人都参与的话，ETH2.0理论上的最大发行量大约是每年200万。”通过结合PoS机制，能帮助解决以太坊1.0一直以来存在的问题，并且减少ETH的发行量，实行逐渐通缩机制，这将会赋予或者说保持ETH（更)高的价值。03ETH2.0的PoSStaking
在ETH1.0期间，以太坊使用的PoW共识机制，该机制与许多其他区块链使用的系统相同，例如比特币。矿工们通过处理打包兑换，并因此而获得ETH。但是使用PoW机制进行Staking有这样的缺点：共识时间长，耗能大，记账成本高，并且现在算力中心化的趋势也越来越强。在ETH2.0中所采用的PoS则不需要像PoW一样全网算力同时抢夺一个区块，需大量的计算能力来保护网络，造成了算力大量的浪费及处理效率低。在权益证明机制下，用户只需抵押ETH成为网络上的验证者就可以获得代表份额的权益证明，在权益证明PoS模式下，有一个词叫做币龄，系统会根据币龄来派发利息，并根据你的质押币的数量以及币龄来决定下个区块的打包权。Staking机制的改变，是将本来全网算力打包一个区块，改变成将全网算力区分出来，然后将每个区块定点分配给区分出来的那一些算力，让全网算力可以同时打包多个区块，增加全网处理数据的效率。那么如何参与呢？首先，你需要有32个ETH。因为，想要成为ETH2.0的验证者，用户必须把32个ETH存入ETH2.0存款合约，这是成为验证者并被激活的必要条件。即你只有最低抵押32个ETH才能Staking从而获得奖励。并且，同时还要指定两个关键参数：验证者公钥、存入的32个ETH的提款凭证。为了阻止验证者玩弄系统和验证欺诈性成交，权益证明系统实施了一种称为“罚没”的机制。如果验证者行为不诚实，就会失去其质押的部分Token。然后，用户需要运行一个ETH2.0验证者节点和在轮到他们的时候对区块签名，否则，会被认为不遵守协议而受罚。但这里的一个关键是，公钥和提款凭证不需要由同一个实体控制。所以，若不想自己搭建设施又想要参与，就可以将验证着的私钥委托给第三方质押服务提供商来参与共识，但需防范第三方跑路与被惩罚等单点故障风险。当前，ETH2.0还处于阶段0，即在这个阶段中以太坊网络会有两条链，一条是PoW链，Token为ETH1，还有一条是PoS链，Token为ETH2。但是，目前由于还是单向移动，所以用户可以将ETH1转移到ETH2，但是无法将ETH2兑换回ETH2。ETH2.0升级不是一次简单的硬分叉升级。在ETH过去的历次硬分叉升级中，老链停止，新链运行。但是ETH2.0中，以太坊基金会认为老链即PoW链将和PoS链平行共存至少3-5年。但也有消息称ETH开发者保守计划于2021年底结束PoWStaking。1、参与ETH2.0PoS质押的障碍想要成为ETH2.0验证者，用户必须把32个ETH存入ETH2存款合约，同时指定两个关键参数：验证者公钥和提款证明，以及承担验证节点以及搭配设施的成本。特别是参与最低需要32个ETH，又有多少用户能够满足呢？在其他条件相同的情况下，相信他们会更倾向于能够质押任意数量的ETH、把运行设施的工作委托给其他人，以及即时提取他们的押金的方式。相比之下，通过具备规模的知名平台或机构去参与ETH2.0的PoSStaking，也就成为了普通用户的最佳选择。因为这些机构，一方面可信任度较高，且有比较完善的风险机制，跑路风险大大降低；另外，他们有能够24小时运维的专业技术运维团队，若出现惩罚也都由机构承担，且验证节点及设施搭配的成本，也大都由他们承担。最关键的是：大部分平台只需要0.1个ETH甚至0.01个，即可参与ETH2.0Staking，这就使门槛极大降低。最后，尽管由于ETH2.0的开发进展影响，质押的ETH无法赎回，但在两链共存的阶段，ETH2.0上会有一个新的原生的锚定ETH2.0质押Token名为“BETH”的Token，BETH可在平台中进行市场兑换流通，当ETH2.0主网启用时，可以将其BETH以1:1兑换回ETH，以此能够降低风险。2、参与ETH2.0PoS的利弊但现在这个时间段参与ETH2.0Staking，是有利也有弊的。缺点参与质押，门槛相对较高：32个ETH；锁定时间过长，无法赎回，具体时间需要根据ETH2.0开发进度而定，对于矿工来讲，这是一个比较大的风险和弊端，会导致流动性不足；在ETH2.0前期运行阶段，技术各方面还不太稳定，可能存在一些漏洞，有一定的技术风险，造成损失，这在之前不是没有发生过；相比于其它的Staking，参与ETH2.0Staking的收益率并不高，特别是对比DeFiStaking等方式的极高年化收益率，而ETH2.0的普遍的6%-20%，相比之下就很低了。优点一旦2.0完全落地之后，通过PoS机制Staking将会使以太坊的市场流通量大大减少，这样大大解决了目前以太坊的通胀问题，市场供需关系发生改变，逐渐求大于供，利于ETH的价值提升。随着ETH2.0的稳定推进及落地，其生态的发展也能够更加多样，这对于ETH未来潜在的价值提升是很利好的。从这个角度来讲，早期参与或许能够获得更大的益处。综上，由于预计ETH1.0与ETH2.0并行的这个阶段，时间不定且可能较长，所以对于流动性需求不高，谨慎但又有兴趣参与到ETH2.0中的用户，参与平台机构的ETH2.0Staking会是一个不错的选择。04小结
纵观市场，ETH1.0的PoW共识机制生态已经形成一个较大的体系，ETH1.0还会继续存在，2.0的建设也将会稳步进行。ETH2.0针对ETH1.0中存在的不足，做出PoS机制的改变以及深入地引用数据分片、基层的升级改变，将会影响整个区块链技术及市场。以太坊作为公链王者，过去的发展为其生态累积了大量的原生用户和优秀的开发团队，相信能够给它的未来发展继续做一个强支撑。
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