A-TOKEN公链底层技术即将进入以太坊区块链2.0时代

2013年11月，加拿大学生Bitcoin Magazine联合创始人滑铁卢大学俄罗斯青年学生发表白皮书，提出开发通用脚本语言和应用程序开发。 区块链平台。

他的名字叫 Vitalik Buterin。 Buterin 与其他七位创始人一起创建了以太坊，这是一个用于构建去中心化应用程序的智能合约平台。 他们发起众筹以资助开发，在 12 小时内筹集了 3,700 BTC，当时价值约 230 万美元。 该项目于一年后的 2015 年上线。

以太坊的早期承诺是创建一台世界计算机——一台去中心化的世界计算机——它可以执行任何人的代码以换取费用，从代币销售到发放贷款。 在早些时候的一次演讲中，Buterin 将以太坊比作 Google Play：Eutium 将允许开发人员将应用程序上传到区块链，以便在世界任何地方使用。

四年过去了，在许多方面，我们仍在等待兑现这一承诺。 尽管 CryptoKitties 等 Augurto 收藏类游戏等预测市场的应用程序已经在网络上推出，但大多数仍未能吸引持续使用，而在 Facebook 和谷歌等公司的消费者应用程序中，日活跃用户数也接近数十亿。 目前Dapps的状态显示，目前排名靠前的以太坊Dapp在过去24小时内只有3000个用户。 即使 Dapp 吸引了主流采用，也不清楚网络能否支持它——在 CryptoKitties 热潮的高峰期，以太坊交易费用升至 0.02 ETH，即当时的 20 美元。 随着核心项目停滞、Dapps 未能吸引用户以及整个加密货币市场下滑，以太坊的价格已从 2018 年 1 月占比特币市值的约 51% 跌至如今的约 17%。

为了实现其潜力并将去中心化应用程序扩展到数百万甚至数亿用户，以太坊必须解决围绕可扩展性和性能的关键问题。 为此，以太坊开发人员公布了雄心勃勃的以太坊 2.0 路线图，其中包括股权证明、共享等。 这是投资者需要知道的以太坊公链区块高度，以及在什么时间尺度上，这些发展可能会影响 ETH 的基本面。

以太坊的许多问题都与速度和可扩展性方面的固有缺陷有关。 解决这些问题，同时保持协议的去中心化，是以太坊 2.0 的核心优先事项。

当人们说以太坊是一个“去中心化的智能合约平台”时，他们的意思是智能合约的代码存储在网络上的每个全节点上，并且代码必须在所有节点上执行。 以太坊的工作量证明共识模型意味着这可能需要 3 到 18 分钟，具体取决于网络拥塞情况。 因此，在以太坊上部署代码比使用像 AWS 这样的中心化服务要昂贵得多，也慢得多。

以太坊 2.0 的目的是帮助以太坊扩容，它有两个主要目标：

①引入权益证明共识机制，这将消除对昂贵的工作量证明挖矿的需要。

② 引入分片，提高ETH交易的速度和吞吐量。

以太坊 2.0 不是试图直接在主网上构建这些升级，而是从主链构建一个新的、独立的平台，并最终在未来取代它。

以太坊 Wiki 列出了以太坊 2.0 的七个不同阶段，这可能需要几年时间才能实现。 这些阶段大多还处于研究阶段，没有明确的技术规范。 在开发人员实际使用以太坊 2.0 进行构建之前，需要完成前三个阶段：

阶段 0 - 信标链：信标链是一个权益证明链，将与以太坊的工作量证明链并行运行。 最初，信标链是为简单而设计的，既不支持智能合约也不支持账户。

阶段 1 - 基本分片：分片旨在通过将网络划分为多个分片来帮助扩展交易，允许网络同时处理许多交易。

阶段 2 - eWASM：eWASM 本质上是一个重建的以太坊虚拟机，支持权益证明和分片。 它将为以太坊 2.0 引入智能合约、账户等。

以太坊 2.0 的分阶段推出旨在在不影响安全性的情况下，在安全的环境中测试协议的每次升级。

正如以太坊研究员 Ben Edgington 所说：有了 Beacon Chain 这样的新平台，我们可以在不受当今主网限制的情况下引入巨大的创新，而且至关重要的是，无需对当前运行的网络产生影响。 直视手术。

目前，以太坊在工作量证明区块链上运行，矿工们竞相解决困难的密码问题。 这个问题的解决方案很容易验证但很难找到，这意味着达成共识需要在硬件和电力成本上进行大量投资。 通过股权证明，通过一组称为验证器的节点达成共识。 这些验证者中的每一个都“拿走”一定数量的 ETH 来参与共识过程。 验证者提议将新块添加到链中并通过投票过程验证新交易。 验证者因良好行为和不良行为（例如，对无效交易进行投票）而受到奖励。

信标链的主要职责是维护一组用于权益证明共识的验证器，以提议和验证要添加到链中的新块。 每个验证者必须质押 32 ETH。 信标链还随机选择一个由 120 名验证者组成的委员会来投票决定将哪些区块包含在链中。 信标链的初始阶段将非常准系统，不支持智能合约或账户，但它将为分片和更新的以太坊虚拟机等进一步发展奠定基础。

权益证明并不是一个新概念：早在 2011 年就在 BitcoinTalk 论坛上讨论过比特币。 对权益证明的一个常见批评是，它可能导致小型网络寡头控制一组富有的验证者。 以太坊 2.0 路线图试图通过试验经济激励和博弈论来解决这个问题，但现在知道这将如何运作还为时过早。

目前在以太坊网络上，每个完整节点都会验证每笔交易。 如果您将智能合约上传到以太坊，这意味着它必须在网络上的每个节点上执行，从而限制交易速度和吞吐量，同时将节点的大小增加到 2 TB 以上。

分片提案在以太坊 2.0 中解决了这个问题，并帮助以太坊扩展。 “共享”是指将大型数据库分成更小、更快的部分，称为分片。 每个分片都有自己的交易链。 以太坊账户将被分配到一个分片，并可以与该分片上的其他账户进行交易。 最终，以太坊 2.0 的想法是促进跨分片通信——但这要到第 2 阶段或以后才会发生。 在以太坊 2.0 上，分片充当网络的共享数据层。 以太坊 2.0 的初始分片预计至少要到 2020 年才会推出。

想象一下以太坊已经分裂成数千个岛屿。 每个岛都可以做自己的事情。 每个岛屿都有其独特的功能，岛上的每个人（即帐户）都可以相互交流并自由享受其所有功能。 如果他们想与其他岛屿取得联系，就必须使用某种协议。

在 Phase 1.0 的权益证明信标链的基础上，将引入以太坊分片。 分片将由信标链分配的一组随机验证器进行验证。 分片验证器只需要验证分配给它们的分片上的交易。 1.0 阶段将引入 100 个并行工作的分片，最初，在此阶段它们不会处理帐户、资产或智能合约。

虽然分片通过跨多个分片分配网络事务负载为网络带来了可扩展性优势，但它引入了一系列新的安全问题。 通过工作量证明，攻击者需要积累 51% 的哈希率才能成功发起攻击。 例如，如果网络被分成 100 个分片，则成功攻击一个分片所需的网络哈希率（或 PoS 中的存款）将更少。 另一个批评是，分片会导致更大的中心化，每个不同的分片都由相对较小的验证器组运行。

尽管以太坊开发人员已经针对这些问题提出了解决方案（主要是通过确保随机选择验证者），但它们仍然需要进行测试，这就是分片的初始实施会受到限制的原因。

当前的以太坊虚拟机按顺序处理交易。 以太坊网络上的每个节点都执行交易并将其存储在区块链上。 为了通过分片实现股权证明和并行交易处理，以太坊团队计划构建一个名为 eWASM 的新虚拟机。 eWASM 仍处于研究阶段以太坊公链区块高度，至少要到 2020 年（可能更长时间）才能建立。

这是将智能合约功能引入以太坊 2.0 并使其性能与以太坊 1.0 相似的关键——只是速度越来越快。

为了真正将以太坊与世界计算机区分开来，我们需要拥有一台性能卓越的虚拟机。 当前的 VM 架构是阻碍原始性能的最大障碍之一。 WebAssembly 旨在利用各种平台上可用的通用硬件功能，以接近本机的速度执行。 这将为需要性能/吞吐量的各种用途打开大门。

eWASM 的引入应该可以让以太坊 2.0 支持智能合约、账户、状态等。然而，eWASM 仍处于开发研究阶段，在投入生产之前可能会有很大变化。

以太坊 2.0 是一场马拉松，而不是赛跑

“以太坊 1.0 是少数人为构建世界计算机所做的不懈尝试； 以太坊 2.0 实际上将成为世界计算机。” — Vitalik Buterin

对于以太坊的投资者来说，了解以太坊 2.0 路线图最重要的一点是它提出了对协议的全面改革——这将需要大量时间来回实施。

根据 Kyokan 采访了多个参与以太坊 2.0 的团队的报告，前三个阶段的交付至少需要一年半的时间。 与流行媒体的叙述相反，投资者应该意识到，每个阶段都必须交付，然后开发人员才能真正在以太坊 2.0 之上构建。 此外，路线图上的许多后续阶段仍处于开发的研究阶段，这意味着新的研究可能会使路线图的部分内容无效或导致重大延误。

如果以太坊 2.0 能够解决权益证明和分片证明的痛点，它有望保持其作为加密货币最大智能合约计算平台的领先地位。

2019年9月23日，以太坊创始人Vitalik Buterin在深圳启动区块链演进。 以太坊生态2.0时代的新发展，A-TOKEN将全力打造以区块链2.0技术为底层技术的公链建设