以太坊为什么要升级2.0(以太坊是2.0技术吗)

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边肖：记得要集中注意力。
来源：分享金融
作者：Ivan Martinez Prysmatic Labs软件工程师
编译：共享财务Neo
以太坊2.0最广为人知的变化是跑马圈地和切片，但实际上它包含了很多变化，都是受以太坊改进的启发。
我们从比特币和以太坊学到的东西比特币诞生于11年前。自诞生以来，它激励了许多人去了解和进一步研究区块链设计和密码经济学，以了解如何改进它们。
从PoW中，我们了解到协议安全性在加密货币中至关重要。鼓励人们在游戏中有更多的皮肤(使用昂贵的硬件)是非常有效的。虽然“自私挖矿”仍有一定回旋余地，但保证比特币网络安全的PoW表现异常出色。
当以太坊在2015年发布时，它引入了“通用”区块链的概念，允许任何人在网络上构建与ETH和各种令牌交互的应用程序。这些应用为DeFi的成熟和发展打开了大门。如今，DeFi拥有超过10亿美元的抵押贷款资产。
到目前为止，以太坊已经发布了将近5年，它所经历的惊人增长已经帮助行业找到了瓶颈和可以改进的地方。
2017年以太坊在成长中遇到困难时，一些“以太坊杀手”挺身而出，“打败”了以太坊。但这些“杀手锏”主要是牺牲较弱的安全性来换取较高的每秒交易量，或者在明显误导(且令人困惑)的情况下不公布交易费用。但这些都不是以太坊改善缺陷所需要的“解决方案”。
要想真正改善以太坊，参与其中的每一个人都需要从现有的体系后退一步，重新开始。我们可以取以太坊的精华，同时去除它的很多缺陷。
注：为方便参考，我提到“状态”时，指的是以太坊永久保存的全局持久数据，如智能合约状态的账户信息、交易、令牌余额等。
进入以太坊2.0以太坊2.0是加密货币领域最大的开源成果，旨在交付一个全新的系统，实现以太坊的预期目标。你可能听说过Casper和Sharding，但是以太坊2.0包含了太多的目标。
由于以太坊2.0(Etp)的很多改进肯定会打破现有以太坊链的变化，这些变化将建立在Etp链上，现有的以太坊链将被“插”在新系统中(插片)。这样，Etp就不需要升级现有网络而变得复杂，以太坊原有网络也能正常工作，带来新系统能带来的所有好处。然而，正如我们提到的，以太坊2.0包含了太多的目标。
本文将讨论Etp带来的人们可能不知道的重大变化。
货币政策加密货币的货币政策比大多数人想象的更重要！对于那些通过发行(在批量奖励中铸造新的供应)来吸引矿工和散列率的代币，为其安全性提供资金所需的流通越少越好。
我们已经可以看到，比特币拥有最安全的链条，同时保持着前20名代币中最低的发行利率。目前，BTC的年发行量为3.8%。考虑到以太坊的年发行量约为4.5%(如果ETH反映BTC的减半政策，这个数字会高很多)，这已经相当低了。
虽然很多以太坊持有者认为ETH为安全付出的代价太高，但是减少供应的分配可能会导致计算能力和安全性的降低，因为矿工并没有那么赚钱。这使得很难减少PoW的分布，因为它可能对供应链安全产生意想不到的副作用。当然比特币(很大程度上)不存在这个问题，因为它的大部分挖掘回报变化都是可以长期预测的。
以太坊2.0最大的目标之一就是转换成POS，也就是说摆脱昂贵的矿机硬件，比如ASIC或者GPU矿机。这种高强度的计算和能量消耗将被更便宜的标准计算机取代，这些计算机只处理Etp节点处理的事情，比如块传播和同步。对于保护网络的人来说，成本要便宜很多。此外，32 ETH必须抵押。
随着整体安全成本的降低，根据网络中有多少人，分发现在可以减少到0%-1%之间。这样，发行规模就精确到了需要支付多少钱才能获得最好的安全性。
而奖励的发放数量取决于需要多少保障资金。
除了减少分销，Etp还打算使用一种称为EIP1559的不同策略来取代交易费用中的拍卖市场和天然气价格。你不需要知道它是如何运作的，只需要知道大部分费用会在这个模式中被消耗掉。虽然用户通常在EIP1559上付费较少，但是在以太坊2.0中会有多个切片，所以在Etp中的总费用使用/燃烧可能会大于当前在以太坊中的费用使用。
再加上极低的分发率(
共识算法(如PoW或PoS)的目标是保持链的安全和去中心化，而保护网络安全的动机是将加密货币与简单的账本分离。这种激励措施确保矿工/矿工为网络提供安全。以太坊2.0为矿工寻求融资中的最小可行发行量(MVI)。
MVI意味着链持续保持最小数量的发布以确保安全性。低分发和费用的逐步消耗使得攻击更加昂贵(因为ETH变得更加稀缺)，这降低了网络遭受大规模攻击的机会。
当无国籍的人谈论以太坊及其规模时，你可能听说过“国家膨胀”。这里指的是一次性的燃气费支付使得你的数据在以太坊区块链上拥有永久居留权的问题，这导致了一种无限的、不断增长的状态，在这种状态下，大量的数据甚至可能无法获得。
存储大小“膨胀”的状态，意味着以太坊节点需要更多的存储空间或者更好的硬件，这与网络的年龄成线性关系。从长远来看，这限制了谁有能力运行以太坊节点，每当block gas限制增加时，状态增长就会成为更大的问题。
对于ETH2，目标是实现无状态，这意味着light(无状态)节点将能够验证所有事务和状态的所有部分，而无需实际持有任何状态。无状态轻量级客户端允许以有状态/无状态的形式存在，每个无状态都需要不同的规范，这使得节点通常更容易访问。如果您拥有的资源比无状态节点需要的多，但不足以支持一个完整的有状态节点，那么您可以在中间状态下运行一个半有状态节点。
使用无状态范例的网络图
这对切片很重要！由于每个片段都有自己唯一的状态，ETH2中的验证器将对其验证过的片段的状态执行状态更改(事务)。无状态协议使得验证者在切换片段时不需要下载一个片段的完整状态，只需要一棵二叉merkle树(要小很多)来表示数据。碎片越多，状态增长就越无止境，总会有交易或探索区块之类的服务。鼓励他们保留所有碎片链的状态/数据，并准确地交付，而不考虑成本。
这为充当“状态提供者”的软件打开了大门，该软件向验证者提供事务改变的状态部分，使得验证者可以容易地执行状态改变。状态中继器帮助磁盘I/O和存储密集型验证部分完全转移到不同的实体。
这打开了一个有趣的激励机制的大门(对于state来说，这是以太坊的问题)，并且极大地有利于验证者，因为他们不再需要保持整个碎片状态。但是，它们仍然可以验证从中继器收到的状态是否正确，因为它们可以将收到的信息与同步状态树进行比较。
以太坊协议目前有两种类型的账户：外部账户(用户)和合约账户。只有外部帐户可以开始交易，并且只有以自己的名义进行交易的用户才允许修改其帐户的状态。目前有一些元交易，但这些都是靠一个中继网络来付气的，就像GSN一样。
以太坊2.0的目标是将这两种账户类型抽象为1，使得用户账户和合约账户难以从网络中区分。当然，契约仍然存在，但这将为以太坊本身作为元交易的中继打开大门。你为自己签了一份协议，广播并不是与电视网互动的唯一方式。
还可以让你的普通账户像智能合约一样工作，比如把主账户收到的ETH直接发到你的冷钱包，或者自动把任何ETH发到你的戴账户。
功能可以内置到账号中，为dapp的设计和功能打开了更多的窗口！管理用户账号的处理将不再是一套明确定义的操作，就像目前在以太坊一样。
抽象帐户的一个有趣的可能性是，合同将能够支付自己的燃气费，或者是交易发送的原始地址。这是一个复杂的问题，所以还有很多工作要做，但是这种改变之后能够成立的可能性是巨大的！
执行环境对于任何用以太坊开发的人来说，他们主要的语言选择是Solidity或者Vyper。它们有自己的特点，但它们很好地满足了发展中的生态系统的需要。目前，这些语言被编译成更通用、更低级的操作，以便以太坊虚拟机(EVM)能够理解。
EVM使用这些操作码来帮助以太坊节点生成相同的计算结果，而不管运行它的计算机是什么。它还可以轻松定制复杂的操作，例如验证签名或获取帐户余额，这些操作只需一行代码即可完成。如果没有EVM读取和正确分配状态的变化，这些特性通常是不可能的。
EVM是整个智能合约生态系统，甚至是其他链条的重要基础。如果以太坊上的任何应用程序可以使用EVM想要的任何运行时，那就太好了。连锁不应该把自己的状态转换规则(像EVM那样)强加给别人，它们的实现应该更加开放。这就是执行环境的用武之地。
执行环境(EEs)允许将任何类型的状态转换直接构建到协议中(使用WASM)，这允许我们完全抽象处理事务的方式。可以有专门用于ZK汇总或私有事务的EE，或者用于UTXO建模事务(如BTC)的EE。甚至可以有一个特定于令牌的EE，它可以用于所有令牌，而不必为存在的每个令牌上传相同的代码。当然，现有的EVM将被复制到一个名为eWASM的EE中，以维持对当前生态系统的支持。
ETH1上每一个Dapp的设计都要充分考虑EVM，以太坊的状态转移函数(EVM)的所有限制都会影响整个系统。有了EEs，这个瓶颈将不复存在，新型的数据应用将被构建，充分利用它们对协议的开放依赖。