信标链临近，争议仍在继续。 简述以太坊的发展历史和2.0推进路线

以太坊 2.0 的核心是解决吞吐量问题。 如果 Rollup 可以达到分片的效率，那么以太坊 2.0 是否还有必要？

原标题：《光皮书第二期：ETH2来了争议不断，从以太坊发展史看ETH2的必要性（上）》

作者：光纸

前不久，11月4日，在以太坊博客上，发布了一篇官方博客，宣布ETH2推出1.0版本，并公布了质押合约。 一石激起千层浪，朋友圈刷屏。 大家纷纷响应，ETH2终于要来了！ 那么什么是ETH2？ 对区块链从业者和投资者有何影响？ 最近ETH的上涨跟这有关系吗？ Ben LightPaper，陪我和悦哥聊一聊。

以下内容经过整理整理，适合书面阅读。 想听播客的朋友可以点击上方的播放器收听。

以太坊分叉的历史

ETH2，通俗地说，我们可以直接称它为“以太坊2.0”，它有一个专业的代号，叫做“Tranquility”。 我们现阶段使用的以太坊可以称为“以太坊1.0”。 从15年以太坊测试网推出到现在，“以太坊1.0”一共经历了4个阶段的升级，9次分叉，几乎每次升级都是一次分叉，所以以太坊的发展史也是一部历史叉子。

让我们回顾一下 4 个重要的阶段升级：

“奥林匹克竞赛”- 测试网启动

“Olympic”是以太坊测试网时期的代号。 事实上，在此之前已经有8个版本，“Olympic”是第九个版本，用于概念验证。 这个版本还有另一个代号“Frontier Pre-Release”——“frontier first version”。

“前沿”——以太坊主网发布

2015年7月20日，以太坊创世区块生成，进入“前沿”阶段。 “Frontier”英文称为“Frontier”25号以太坊为什么突然暴涨，也有“前沿”的意思。 顾名思义，在这个阶段，以太坊网络的参与者和开发者作为先行者，正在不断地扩张自己的地盘。 对于压力测试，此时网络中充满了无意义的数据。

值得一提的是，此时以太坊网络引入了链上合约保护机制——“金丝雀”。 这是一种相对中心化的保护方式，用于及时阻止网络中的错误操作和交易。 之所以被称为“金丝雀”，是因为在14、15世纪的欧洲，由于木材的减少，人们开始使用煤炭作为燃料。 开采“黑金”并不安全。 地下有很多瓦斯，所以矿工们每次下井前都会用“金丝雀”试毒。 这种方法虽然残忍，但是却相当有效。 所以当我们回顾以太坊的历史时，不得不惊叹以“金丝雀”命名合约保护机制的巧妙。

科罗拉多煤矿博物馆的金丝雀笼模型。

第一个硬分叉 - 代号“家园”

2016年3月14日，以太坊迎来第一次硬分叉，代号“家园”。 为什么强调是第一次呢？ 因为没过多久，以太坊就迎来了第二次“意想不到”的硬分叉——The DAO硬分叉。

这里简单普及一下什么是“分叉”。 想象一下，以太坊现在的网络就像一条笔直的路，大家一边前行一边铺路。 一开始没有问题，后来一个人聪明了，发现这条路走不到尽头，就号召大家开一条岔路，大家沿着岔路把路铺好，才能到达终点。目的地。 那么这里大致有三种情况：

如果大家都认同他的做法，那么大家就走这条“岔路”，岔路就成功了。 情况二：如果一部分人认同他的做法，那么这些人就会选择“岔路”，而另一部分人则走“原来的路”，岔路就成功了。 情况三：如果只有他一个人去分叉，其他人坚持走同一条路，那么因为他一个人（算力不够），分叉失败。

（上面的类比并不能完全说明分叉的复杂性，重在感受）

所以像“家园”这样的东西就像案例 a，而 TheDAO 就像案例 b。 此外，在“家园”阶段，以太坊移除了“金丝雀”合约。

“寂静”前的最后一支舞——《大都会》

“大都会”阶段分两部分完成，代号“拜占庭”和“君士坦丁堡”（有没有感受到浓浓的中世纪风情）。 作为《宁静》之前的最后一个阶段，《大都会》中的很多处理方式都在为ETH2做铺垫，比如激活“难度炸弹”。

什么是“难度炸弹”，简单理解就是增加PoW矿工费挖矿的难度，直到挖不出新的区块。 所以这是 ETH2 从 PoW 到 PoS 的唯一途径。 但由于种种原因，“难度炸弹”一再延期，PoW与PoS的争论也是层出不穷。

（2019年12月，以太坊再次硬分叉，代号“Istanbul”，减少了gas消耗，也可能为Layer2和Rollup做铺垫，这里没做详细研究，就不去了进入细节。）

ETH2与现在的以太坊的“趋势”差异

与现在的以太坊相比，ETH2 有两个最显着的变化。 一是共识算法的改变，即PoW改为PoS，二是分片。

PoW 之前提到过这个术语。 简单理解就是用矿机挖矿（虽然不准确但是很容易理解），以矿机耗电成本、矿机成本、维护成本作为工作量证明。 所以，如果你在网络中作恶，虽然没有惩罚，但是白白消耗这些成本是不会得到奖励的，这对矿工来说也是一种损失。 而PoS就是质押代币挖矿。 如果在网络中作恶，质押的代币将受到惩罚（Slash）。 我们今天不谈哪种共识更好，重点介绍一下。 对于PoS和PoW的话题，未来LightPaper也会做一个专题。

而“分片”，则是一种提高以太坊可扩展性的机制。 所谓可扩展性，就是比如以太坊目前有15-20秒一个区块，一个区块是375笔交易，所以平均是每秒25笔交易。 也就是说以太坊网络的吞吐量是25或者25TPS。 但是这种业务处理能力是远远不够的。 改进它就是提高可扩展性。 比如在sharding和Layer2之后，提升了1000倍，即每秒2.5w笔交易，高于VISA。 所以我坚信，当以太坊的吞吐量达到一定程度后25号以太坊为什么突然暴涨，会承载更多的应用（DeFi、DEX等），区块链技术会发生质的变化。

说完“趋势”，再说说ETH2的路线图：

（注：以下是11.19 Reddit AMA之前的计划，关于AMA的内容，我们会在文章后半部分为大家讲解）

ETH2的改革内容很多，所以也是分多个阶段发布的。 从今年的“stage 0”开始，每个阶段都会以不同的方式提升以太坊的功能和性能：

阶段 0（Phase0）：通过启动信标链开始 PoS 实现。 但在启动第一个（创世纪）块之前需要满足以下条件： 1. 至少有 524,288 ETH 被抵押在网络上。 2. 至少有 16,384 个验证者签名。 （实际每个验证者质押32个ETH）

ETH2 的 PoS 机制允许用户质押 32 个以太币成为验证者。 这种承诺是单向的。 如果用户将 ETH1 代币抵押给 ETH2，则无法返还。 它只能在大约 1 到 2 年后才能解锁。 （时间不定），此币为ETH2代币，目前以太坊网络无法流通。 但是这个承诺是有利可图的。 不过提醒用户不要乱质押，比如直接给质押合约打钱，否则会造成永久性的损失。

第一阶段（Phase1）：即2.0的第二阶段，ETH2将引入分片链，通过构建分片和生成区块。 （旧提案）

Phase 1.5（Phase1.5）：以太坊的PoW链将作为分片之一（ETH1和ETH2的合并）。 此时，原来的 PoW 链的历史数据仍然存在，但会像其他分片一样存在，只是 PoW 共识机制不再运行。

第二阶段（Phase 2）：现在还不能说。 大概启动了eWASM Ethereum 2.0虚拟机，将智能合约引入系统。 可以运行智能合约并与智能合约进行交互，实现跨分片通信。

这是一个题外话。 11月16日，Vitalik在国内微信社区表示，“有了Rollup，Phase 1已经具备了可扩展性，所以Rollup可以理解为计算分片。” 一石激起千层浪。 我看到很多人在社区里讨论。 有的说 ETH2 = ETH1 + Rollup，有的说 ETH2 和 ETH1 的区别在于它变成了 PoS 机制。 其实在我看来，采用什么共识机制是次要的。 区块链或以太坊目前的问题是吞吐量扩展的问题。 如果 Rollup 能够达到分片的效率，那么我认为现阶段 PoW + Rollup 是非常好的。 当然，从2014年开始，Vitalik就提出以太坊最终会转向PoS。我们也看到，以太坊的发展是坚定地按照最初的路线图计划进行的。 我对ETH2还是抱有很大期望的！

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