BTC:Hardcore丨以太坊如何从1.x过渡到2.0?2.0将如何运作?一文读懂

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2020年除了万众瞩目的比特币减半事件,以太坊向2.0过渡也是加密货币行业的重大事件。按照规划,2020年以太坊将启动POS的信标连,而以太坊1.x的POW链也将并行运行。以太坊如何从1.x向2.0过渡,2.0将如何运作,想必你想了解详细机制。本文来自去中心化存储与分发平台PPIO高级区块链工程师DanielWu,一文读懂以太坊2.0走向世界计算机之路。

以太坊2.0一词描述了一个新的和改进的以太坊区块链,它具有更高的可扩展性,更快速和更好的区块链。正如以太坊核心研究员DannyRyan所说,以太坊2.0的主要设计目标是:

系统弹性:面对大量节点中断或网络破碎化时,保持系统运行。

安全性:使用密码学和设计机制来使尽可能多的验证节点完全参与每个时间单位的验证。

简单性:系统复杂度越低越好,甚至可以牺牲效率来降低复杂性。

持续性:为系统选择保证量子安全性的组件。如果该组件暂时不能满足量子安全的要求,那么选择易于更换的组件。将来,当存在量子安全组件时,可以轻易替换这些组件。

Polygon 前东南亚区负责人 Charlie 加入 Syscoin 任顾问:2月11日消息,前Polygon东南亚区负责人Charlie Hu加入Syscoin。fxempire新闻稿称,Charlie 将成为Syscoin向未开发市场扩张的关键人物,其将担任这方面的专家顾问。

Charlie 因其在区块链行业的经验以及他在WEB3.0和去中心化应用(dApps)方面的知识经验而闻名。在Polygon工作期间,Charlie 负责推动Polygon生态系统的发展、业务增长。

Charlie 表示,“不得不提到Syscoin的巨大上升潜力,不能低估这个项目通过解决问题为整个空间提供价值的能力,这将让底层技术得到真正大规模采用。这并不是财务建议,但像Syscoin这样的项目仍然被低估,能加入他们的团队感到非常荣幸。”

据悉,Syscoin,起步于2014年,其开发目的是将比特币和以太坊的优势发挥出来,以便为其用户提供一个安全可靠的网络,其借助ZK-Rollups,进一步增加了其扩展网络能力。[2022/2/11 9:45:07]

去中心化:目标是允许普通笔记本电脑使用O(C)复杂性的资源来处理/验证O(1)的分片任务。这将允许更多的低端设备参与网络。

地球数字孪生平台Blackshark.ai完成2000万美元A轮融资,微软风投分支M12和Point72领投:11月11日消息,微软飞行模拟器背后的奥地利地球数字孪生平台Blackshark.ai完成2000万美元A轮融资,微软风投分支M12及Point72 Ventures领投。Google Earth联合创始人Brian McClendon和Y Combinator前首席运营官Qasar Younis加入顾问团队。新资金将用于开发和扩展其复制地球的技术。Blackshark.ai拆分自游戏工作室Bongfish,致力于让他们的世界构建技术超越单纯的游戏环境。他们的技术基础是通过机器学习、智能猜测和计算能力,将广泛可用的2D图像转化为精确的3D图像。元宇宙也会是未来的应用方向之一。(Tech Crunch)[2021/11/11 21:43:13]

要了解所有这些工作原理,下面请看“宁静”每个阶段的详细信息:

自以太坊启动以来,它计划了四个发展阶段:前沿,家园,大都会和宁静。截至目前,以太坊已经经历了前三个阶段。随着以太坊的发展,它引领了智能合约时代并开启了区块链2.0时代。

以太坊2.0本身是一个彻底的、完整的修正和重新设计,需要数年才能完全启动。但是,在以太坊进入被称为“宁静”的第二次迭代之前,原始版的以太坊链或以太坊1.0自身也将经历变化——伊斯坦布尔和以太坊1.x。以太坊1.x将继续完善以确保以太坊向“宁静”发展时原始PoW链的连续性。

ARK基金将与21Shares合伙申请成立比特币ETF:Ark基金加入了向美国证交会(SEC)提交比特币ETF申请的名单。根据SEC的文件,比特币ETF将在芝加哥期权交易所(CBOE)的BZX交易所上市。CBOE此前已提交了多项申请,以推出类似的VanEck和WisdomTree比特币ETF。这只ETF将包括直接持有比特币以及跟踪标普比特币指数。与Ark基金合伙的21Shares是第四大加密货币产品发行机构,Ark基金创始人Cathie Wood也是其董事会成员之一。文件显示,21Shares是该ETF的发起人,而Ark将支持营销ETF股票,预计Coinbase将保管直接购买的比特币。[2021/6/29 0:13:53]

但是就“宁静”而言,它将有哪些真正改变?

也许最大的变化是从PoW到PoS的完全过渡。为这个以及其他改变,“宁静”升级将分四个阶段实施:

阶段0:信标链

阶段1:分片链

阶段2:eWASM取代以太坊虚拟机

阶段3:持续改进

首先要实现的是信标链的建立。

PrysmaticLabs的联合创始人PrestonVanLoon2019年5月在Medium上发表文章宣布,推出以太坊2.0信标链测试网络,标志着第0阶段测试网络的完成。

Harvest将于24小时内将1inch LP金库存款转移至SUSHI HODL金库:3月12日消息,Harvest Finance官方发推宣布,将于24小时内将1inch LP金库的存款转移到SUSHI HODL金库。此前3月9日,Harvest Finance宣布,若1INCH奖励终止,将把流动性迁移到Sushiswap。[2021/3/12 18:38:43]

信标链

信标链是使用POS共识算法的链,这是以太坊2.0的基础架构。在以太坊2.0的第二阶段,分片链将在信标链的帮助下运作。

信标链的工作方式是,为每个分片随机分配不同的验证者,以发布区块,同时还为每个分片链分配一个委员会。该委员会的职责是对分片链验证者产生的区块进行投票。

分片链的区块需要一半以上的委员会成员同意。分片链还可以使用信标链来完成跨分片的操作。目前,信标链将与以太坊1.0链并行运行,在此期间并将依赖以太坊1.0链的状态。

信标链如何工作?

信标链使用PoS算法。在PoS算法中,每个矿工产生区块的概率与矿工的权益成正比。但是,信标链中的每个矿工实际上都具有相同的权利。

动态 | 慢雾发布针对 EOS 交易 hard_fail 状态的新型攻击说明:据 IMEOS 报道,慢雾发文解析了 hard_fail 状态攻击,根据其的情报捕获与分析,慢雾意识到针对 EOS hard_faild 状态的新型攻击手法可能会造成更大范围的影响,本次手法成因为项目方未对交易状态进行严格且完备的检验导致攻击发生,属于“假充值”攻击类型的一种。在此,慢雾安全团队建议交易所和钱包要对发送给自己的转账交易在不可逆的区块前提下检测以下几点:1. 判断 status 是否为 executed2. 判断 action 是否为 transfer3. 判断合约账号是否为 eosio.token 或其它 token 的官方合约4. 判断代币名称及精度5. 判断金额6. 判断 to 是否是自己平台的充币账号补充说明:本次攻击可绕过节点 read-only 模式,开启 read-only 模式仍然会受到攻击。因为交易的状态为:未执行->已经执行但执行失败,并不是回滚所以即使开启了 read-only 模式,依然会受到攻击。[2019/3/12]

每个矿工只能向信标链抵押32个ETH。要成为信标链验证者,您需要将交易发送至以太坊1.0上的存币合约,这要求您拥有32个ETH。以太坊1.0上的存币合约的公开方法有两个参数:

Pubkey,信标链中验证者的签名公钥

Withdrawal_credentials,用于以后取回抵押的ETH

成功调用存币合约后,合约返回一个日志事件,信标链将自动被告知以太坊1.0链上的事件。

信标链会将新添加的验证者标记为“等待验证者”。一段时间后,他们将成为活跃验证者,这意味着他们可以参与区块生成。

信标链将对长期不活动的或坏的验证者进行处罚。当验证者的权益减少到16ETH时,他们将无法参与POS协议的运作。最后,信标将排除权益低于16ETH的验证者。

信标链区块需要维护以下信息:

登记验证者

等待验证者,这些帐户将添加到验证者列表中

活跃验证者,这些账户已添加到验证者列表中

退出验证者,这些帐户离开验证者列表

轮询信息

验证者投票

随机数,用于随机选择提案人和委员会

提案人选择

在提交区块之前,需要选择验证者作为提案人。以太坊1.0中提交下一个区块的权力取决于矿工的算力。如果矿工的处理能力很大,则该矿工有很大可能被选为下一个区块的生产者。

在以太坊2.0中,产块节点的选择基于随机数;在区块链系统中很难生成高质量的随机数。但是,POS协议要求随机数的源是分布式的,可验证的,不可预测的和不可替代的。

使用随机数从一组验证者中选择提案人,使验证者无法知道谁被选中。这样可以防止它们合谋发起攻击。

在信标链中每6秒生成一个区块。这6秒也称为时间槽间隔期。在每个间隔期间,选定的提案人从信标链的先前区块的验证者那里收集所有选票,并使用它们形成一个新区块。

委员会

在将提案人提议的区块输入信标链的主链之前,需要对其进行投票。

委员会可以对提案人提议的区块进行表决,通过表决的区块可以收到最终确认。理想情况下,如果可以快速收集选票,则委员会中的成员最好都是系统中的活跃验证者。

主链选择规则

在以太坊中,最长链由算力决定,而以太坊2.0的信标链则使用POS算法。因此,将需要一套不同的规则来确定每个人都需要遵循的分叉链。信标链通过使用LMDGHOST来解决此问题。此方法涉及一种基于消息或换句话说通过投票运行的算法。一般来说,票数最高的分叉链将被视为主链。

笑脸代表投票信息。每个区块中的数字代表投票总数,即该区块的权重。

在上图中,尽管顶部链是最长链,但绿色链是主链。

分片链

分片链是以太坊2.0网络未来可扩展性的核心特征。

分段是指将数据库中多个节点的数据处理职责分开,从而允许同时进行交易、存储和信息的处理。

分片的概念与当前以太坊1.0的模型有很大不同,后者需要所有全节点来处理和验证每个交易。

第一阶段将处理分片链的最终确定性和共识。需要记住的是,现阶段的分片链更多是“实验”,而不是解决区块链扩展问题的直接方法。

信标链将监视分片链的运行。

验证者抵押32个ETH后,将其随机分配给某个分片链以进行验证。

根据以太坊2.0规范,信标链将支持1024个分片链,每个分片链具有128个节点用于验证。

eWASM

在第二阶段,随着新虚拟机eWASM的引入,分片链将从相当基本的数据标记形式演变为完全的交易链,从而承担起扩展以太坊网络的职责。

为了维持区块链生态系统的正常运行,节点必须在虚拟机中执行交易和智能合约。

以太坊1.0的虚拟机为EVM。切换到以太坊2.0后,以太坊网络的虚拟机将升级到eWASM,这是一个基于WebAssembly的虚拟机。按万维网联盟的标准WebAssembly是开源的。

由于WASM支持多种编程语言,因此eWASM可以让任何语言编写的智能合约都能运行在以太坊上。与Ethereum1.0的EVM相比,EVM仅允许以Solidity编程语言编写的智能合约运行在以太坊上。

ETH1.X

ETH1.x是以太坊1.0系列升级的代号,因为以太坊2.0全面启动需要2-3年,这意味着当前的以太坊仍将继续运行。阶段0的信标链和阶段1的分片链将在1-2年内完成。将于阶段2实施的eWASM将于2022年某个时候完成。

以太坊2.0将被部署为独立的区块链,因此它不会取代以太坊1.0,这意味着以太坊1.0的区块链需要在未来5至10年内保持持续发展。

以太坊1.x背后的团队仍处于制定路线图的早期阶段,但他们已经确定了以太坊1.x升级的三个主要目标:

增加每秒的吞吐量以增加主网络的可扩展性

确保全节点可以长时间运行,并限制全节点磁盘空间要求)

通过包括eWASM在内的虚拟机升级来优化开发人员体验,并通过使用不同的交易成本模型来稳定总交易成本

结论

VitalikButerin曾经说过:“以太坊1.0是几个人为建立世界计算机而作的不懈尝试;以太坊2.0将最终实际成为世界计算机。”

如果以太坊真的实现了他们的目标,那么我们将迎来一台世界计算机,它具有完全可扩展的通用区块链。

我们迫不及待想看到它!

原文链接:https://medium.com/ppio/ethereum-2-0-the-road-to-being-the-worlds-computer-663d4e6a90f1

作者:DanielWu编译:金色财经Maxwell

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