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以太坊2.0详细介绍

如果不延迟的话,以太坊2.0最早将在2020年7月发布。说是主网启动其实也没那么重要。刚开始,以太坊2.0主要是测试股权证明(POS)功能。大多数经济活动和智能合约功能将仍保留在原始的以太坊网络上,该网络将继续作为以太坊2.0的并行系统存在。Eth1和Eth2将以一种固定的价格进行绑定,Eth1可以转移到Eth2中,但反向操作目前是不可能的。考虑到分片的复杂性,可能以太坊最终实现所有功能需要数年的时间。

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总览

以太坊正在尝试将其整个经济体系转移到一个新的网络以太坊2.0中。这种转移是冒险的,高度复杂的,将花费大量时间。我们认为,这样做的主要动机是可扩展性。自从以太坊网络启动以来,很受欢迎,交易量也大大增加。

为了继续满足这种增长,全节点运营商和代理商(无论是工作量证明还是权益证明)都将需要运行越来越大内存的计算机,这将使成本变得越来越昂贵。这最终可能会导致集中度的增加,也可能会降低系统的审查抵抗性,直到网络最终变得毫无价值。

比特币面对扩容采取的方法是闪电网络等第二层(Layer2)解决方案。而以太坊则采用的是分片(Shard)的方法。

分片最大的挑战是他改变了太坊的经济模型。如果以太坊被拆分为多个分片的话,则可能无法满足用户的需求。如果分片1上的智能合约要与分片2上的智能合约进行交互,由于需要同意一系列事件并在分片之间共享信息,因此可能会产生很大的摩擦。

与同一分片上的两个合约进行交互时相比,体验将有所不同,因此,可扩展的世界计算机可能会在某种程度上开始崩溃。甚至有人可能认为以太坊和分片是对立的概念。另一方面,以太坊可能有一些特殊的用例,用户可能只对不同类型的应用程序的部分感兴趣,几乎不需要这些应用之间进行交互。

分片是对以太坊运作方式的根本性改变。这也说明了为什么向分片过渡比许多人想的更具破坏性。现有的智能合约不能简单地进入分片网络。对于这种情况,将需要构建一个新的网络,并需要再次构建智能合约。过渡将是一个需要多年的痛苦的过程。在以太坊2.0的初始阶段,它将作为一个并行系统与以太坊1.0并存,并且计划在将来的某个时刻,将这两个系统合并为一个系统。

在以太坊还未启动之前,就计划最终采用股权证明,而刚开始以工作证明共识作为过渡。就像分片一样,这种过渡实际上比预期的要复杂很多,因此也被推迟了。随着以太坊过渡到新网络,以太坊将启动权益证明系统,以太坊虚拟机也将升级到新版本。

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过渡期的三个阶段

向以太坊2.0的过渡分为三个阶段,详情如下如下:

阶段名称介绍
0信标链信标阶段现在被推迟到2020年7月启动。此阶段仅仅是启动股权证明系统,不包括其他功能,因此,该网络更多的可以被视为测试网络,尽管涉及的代币将是真实的以太币(ETH)。
权益证明系统(POS)有很多方面需要确认,例如:·       管理利益相关者·       管理风险资金·       随机数生成器,以帮助选择块生产者和委员会·       权益抵押者对区块提案进行投票·       授予利益相关者奖励或处罚    
1分片链分片链最初将部署64个分片。在这个阶段,该网络再次被设计为高度试验性的。阶段0旨在测试权益基础结构的基本证明而没有任何其他重大经济活动,而阶段1旨在测试基本分片模型。
在此阶段中,基本上有65个并行运行的链,第0阶段中存在的信标链和64个新分片链。信标链和所有64个分片之间将有两种通信和引用方式。 
2状态执行在此阶段,预计在网络上可能会进行大量的经济活动和智能合约。分片将不再是基本的数据容器,并且将开始类似于以太坊1.0的功能,例如虚拟机和智能合约。该阶段的规范尚未最终确定,需要进行大量开发工作才能使网络为第二阶段做好准备。

一,单向转移

当以太坊2.0启动时,将有两个并行运行的以太坊网络,即Eth1和Eth2。最初,可以将Eth1转换为Eth2,但是却不可能将Eth2转换回Eth1。因此,从理论上讲,Eth2的价格应小于或等于Eth1的价格。但是,在过渡的早期阶段,Eth2可能不存在价格,也不会到交易所里被交易,因为这个时候的Eth2代币除了用于抵押之外,不能用于其他任何用途。

为了将Eth1转移到Eth2上,必须使用Eth1上的存款合约。该合约实质上会销毁Eth1上的硬币,然后发行同样数量的新的Eth2硬币。转移到Eth2的硬币会自动进入权益验证池。股权证明的核心思想是,共识代理人的投票权重和奖励取决于股权的价值。

在Eth2协议中,每个质押代理都需要32 个ETH。如果向合约中发送了32个以上的ETH,则质押者将不会从这些额外的代币中获得收益;如果少于32 ETH,则该质押将不能被激活。因此要将ETH转移到Eth2中,每次需要32个ETH,可以多次分批抵押。

二,硬币发行

如上所述,将同时存在两个并行系统。Eth1将继续作为POW共识,而Eth2将在POS共识下运行。在此期间,矿工和抵押者都需要被激励。因此,以太坊的通货膨胀率将至少暂时增加,直到两个系统最终合并。这可能会被认为是不利条件,但这也是为了确保成功过渡到Eth2需要付出的代价。

至于Eth2通货膨胀时间表,发行率将取决于参与质押的以太坊的数量。年度发行时间表将基于以下算法:

*其中Eth2是总共抵押的Eth2的数量。这个公式是在2019年4月以后由维塔利克·巴特林(V神)提出。

也就是说质押的Eth2越多,发行的新硬币也越多,这样质押回报率就会下降。通胀时间表如下:

图2 –以太坊2.0的通货膨胀率

(来源:BitMEX研究院)

以太坊2.0的通货膨胀率

ETH抵押年度最高发行额年度最高Eth2通货膨胀率    
16,000 22,897 143.1%    
100,00057,24357.2%
1,000,000181,019 18.1%    
10,000,000572,4335.7%
100,000,0001,810,1931.8%
134,217,7282,097,1521.6%  

(来源:BitMEX Research)(注意:要启动信标链,最低门槛约为16,000 ETH,这里的通货膨胀率是相对于抵押的代币来说的)

发行时间表的合理性与激励有关。奖励应确保最初用户有很大的动机将代币移入Eth2并抵押,随着转入的硬币越来越多,收益率会下降,新转入的动机就会越来越低,因为如果Eth2最终成功的话,所需要质押的代币就越来越少。

这样可以确保有足够的硬币可以流通,从而使新的网络规模增大,而如果Eth2很受欢迎的话,则最终新硬币发行率不会变得太高。

ETH1.0制定的是“永久线性通货膨胀”计划。

永久的线性供应增长模型降低了某些人认为比特币过度集中财富的风险,并为生活在当今和未来时代的人们提供了购买货币单位的合理机会,同时阻止了以太币的贬值,因为“供应增长百分比”仍会随着时间推移趋于零。

(来源:以太坊白皮书)

有一些潜在因素可以减轻这种潜在的通货膨胀率带来的影响:

·       在第1阶段,收费系统预计将包含两个要素,一个是销毁硬币的基本费用,另一个是授予权益承担者的附加费。这些销毁掉的硬币会降低通货膨胀率。

·       如果验证者未能参与验证过程,例如,如果节点崩溃或与网络断开连接,那么抵押量将下降。

·       如果验证者的行为不当,可以对其处以罚款,这些质押的硬币也将被销毁。

上述机制可能导致以太币的减少,从而抑制通货膨胀率上升,但是很难预测这些因素的严重性,因此发行率存在很大的不确定性。

三,合并链

最终的计划是将Eth1和Eth2合并到同一系统中,可能会持续数年。实际上将通过使Eth1成为Eth2内部的一个分片。然后就有可能实现两个分片之间互相转移以太坊,并且两个硬币将合并。计划目前在Eth1上进行的许多活动都可以在该Eth2分片中继续进行。

下一步可能是共识系统最终合并。Eth1分片可以逐渐过渡到权益证明。起初,工作量证明继续使用,但是在设置一定数量的块(例如,100个块)之后,可以通过权益证明系统确定对块的共识。股权证明在本质上将优先于工作证明。最终,工作证明被完全淘汰,不再需要工作证明奖励,并且可以将其关闭。这样的话以太坊的通货膨胀率就会变得更加清晰了。

总节

以太坊从1.0到2.0的过程是一个超级复杂而且繁琐的过程,只要其中一个环节出现失误都会最终导致整个过渡的推迟,所以对ETH2.0抱有希望的投资者还需要多多具有耐心,因为ETH1.0系统还是在正常运行的,所以价格上的影响没有那么大,我们知道过去以太坊先后诞生了ERC20,MakerDao,Compound,Uniswap等优秀的创新和项目,以太坊的生态也发展的比较顺利,今后ETH2.0的发展确实还是很值得我们期待的。

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