概述V神在布拉格以太坊开发者大会上表示，以太坊2.0即将推出，可以将邰方网络的交易处理能力提升一千倍。此次ETH 2.0更新并不是对现有网络的升级，而是对以太坊的共识体系进行了彻底的创新，对网络底层协议进行了更大的改动。特别是本次ETH 2.0将是共识协议Casper和分片技术的首次落地，将推动区块链扩展技术的发展，不断达到商用标准。本报告将详细讲解以太坊2.0是什么，更新了哪些内容，为什么要关注它？ 　　

　　

　　什么是报告ETH 2.0？以太坊2.0不是对现有以太坊网络的升级，而是全面的改版和重新设计。而且整个更新计划会持续很多年，直到最终的规划目标完成。 　　

　　

　　 　　

　　

　　与目前的以太坊网络相比，ETH 2.0有以下显著变化：共识机制从PoW转移到PoS，这将是创新的PoS共识卡斯珀FFG算法的首次实现。 　　

　　

　　在PoW共识机制下，以太坊只有一条最长的链作为主链，而以太坊2.0网络有一条信标链和1024条碎片链来扩展容量。这些不同的碎片链可以相互通信，并由主链的信标链控制和验证。 　　

　　

　　ETH 2.0链中的数字资产是BETH，原来的ETH在新的主链中将不可用。ETH的持有者只能按照1:1的方法通过销毁来换取ETH。原来的ETH会被破坏，产生一个新的BETH。这种交换机制由以太坊1.0上的智能合约完成，由ETH 2.0信标链监控。 　　

　　

　　Staking将是ETH 2.0的一大功能之一，即用户可以通过认捐32 BETH成为ETH 2.0信标链的验证者。 　　

　　

　　根据以太坊2.0白皮书，ETH 2.0有以下设计目标：最大限度地降低复杂度，甚至以效率上的一些损失为代价。 　　

　　

　　简单：尽量减少复杂性，即使这会导致效率下降。 　　

　　

　　在主要网络分区中以及当大量节点脱机时保持活动状态。 　　

　　

　　韧性：主网分区后，大部分节点离线时，整个系统仍能运行。 　　

　　

　　选择所有组件，使得它们或者是量子安全的，或者在可用时可以容易地替换为量子安全的对应物。 　　

　　

　　持久性：选择可以抵抗量子计算的组件，或者选择可替换的组件，直到可用的反量子计算组件出现。 　　

　　

　　利用密码和设计技术，允许大量验证者在总时间和单位时间内参与。 　　

　　

　　安全性：通过密码学和设计技术，提高验证者总数和单位时间内的参与人数。 　　

　　

　　允许具有O(C)资源的典型消费者笔记本电脑处理/验证O (1)碎片(包括任何系统级验证，如信标链) 　　

　　

　　去中心化：允许一台处理能力为O (C)的消费类笔记本电脑处理/验证O (1)切片(可能是系统上任何一层的验证，比如信标链)。 　　

　　

　　ETH 2.0路线图以太坊2.0分为七期，其中0期预计在2020年初发布。 　　

　　

　　阶段0: PoS无碎片信标链 　　

　　

　　阶段1:无EVM的基本分片 　　

　　

　　阶段2: EVM状态转移函数 　　

　　

　　阶段3:轻型客户端状态协议 　　

　　

　　阶段4:跨分片交易：查看此处及更多 　　

　　

　　阶段5:与主链安全紧密耦合：此处及更多 　　

　　

　　相位6: Sup 　　

er-quadratic or exponential sharding

　　

　　

即将上线的 Phase 0 阶段主要特点Phase 0 核心是一个没有分片和 EVM 的信标链ETH 2.0 的 Phase 0 阶段主要是发布「信标链」， 信标链将成为 ETH 2.0 生态的中心，成为所有其他分片链的安全和验证中心。

　　

一旦完成部署，信标链将使用 Casper FFG 算法运行 PoS 共识机制。信标链的早期迭代被设计得尽可能简单，因此 Phase 0 阶段将没有虚拟机 EVM，也不支持智能合约、账户和资产转移，同时也没有包含任何分片。

　　

信标链上的 BETH 无法在链上转移，这意味着用户无法将其存放在交易所。

　　

BETH 新以太将是信标链上的 Token信标链上的数字资产是 BETH，当前以太坊主链上的数字资产 ETH 将无法在 ETH 2.0 的链上使用。BETH 的产生方式主要有两种：

　　

1）通过 Stake，成为验证人，获得 BETH 奖励；

　　

2）原链上的 ETH 通过打入销毁智能合约，按照 1:1 兑换出新的 BETH，原来的 ETH 则会被销毁。

　　

将开启 Staking 验证人模式用户可以通过在信标链上质押 32个 BETH 成为以太坊 2.0 网络的验证者。

　　

在 Phase 0 阶段，验证者将只能对信标链上的交易进行验证，因为这个阶段，1024 条分片链还未出现。

　　

从 Phase 1 阶段开始，以太坊的分片功能将得到实现。验证者就可以同时对 1024 个分片链上的交易信息进行确认。

　　

信标链以及各分片链将使用新的 PoS 共识算法 Casper FFG 来确定最终区块。Casper FFG 是一种权益证明算法，可以对恶意行为（如链中止和分叉）进行惩罚，如没收该恶意行为发起者 Stake 的数字资产。

　　

验证人机制分片的目的是在节点之间拆分状态信息，而不需要任何节点掌握网络全貌。因此没有验证者可以验证所有分片。相反，信标链将协调分片的验证工作。每个轮次（64 个区块或者 6.4 分钟），信标链将对验证者进行混洗，并将他们分配给一个分片。分配到一个分片的一组验证者被称作委员会。委员会由 128 名成员组成。

　　

在 Phase 0 阶段，这意味着每 6 分钟信标链就会重新混洗、选取一次，选出下一个六分钟里承担职责的委员会。

　　

在 Phase 1 阶段，信标链将为 1024 个分片分别指定一个验证者委员会。这个方法看起来思路清晰但是实现十分复杂。它涉及多阶段随机数生成以及可验证的延迟函数，以进一步阻止操控委员会选择的企图。

　　

由于委员会的工作十分重要，ETH 2.0 随机选择委员会并且时常轮换委员会。委员会负责保证它们所在分片的安全性、活性以及完整性，并负责证明信标链上的分片状态。

　　

它们是信标链可以获取分片状态的唯一方式，反之亦然。随机地从验证者池中选择组成委员会的验证者可以最大限度地减少整个委员会撒谎的可能性。时常轮换委员会可以减轻恶意委员会可以造成的伤害。

　　

所以对恶意验证者以及试图使自己利益最大化的验证者而言，他们很难将委员会选择作为攻击网络的工具。事实上，即使他们偶然获得了对分片委员会的控制，他们的控制也无法超过 64 个区块。

　　

Conclusion 结语以太坊 2.0 如果顺利完成升级，将极大地促进区块链技术整体向前发展，特别是解决了当前公链最大的难点扩容问题。但是，也必须认识到以太坊 2.0 更新整体跨度的时间比较久，技术创新度高且难度大，是否能够能够实现稳定、安全的新一代底层公链目标尚存在较大的不确定性。

　　

（作者：标准共识，内容来自链得得内容开放平台“得得号”；本文仅代表作者观点，不代表链得得官方立场）