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对ETH 2.0网络的简单解释

[日期:2019-06-01] 来源:币乎  作者:区块链吴哥 [字体: ]

5月初,Prysmatic Labs团队为使用Prysm客户端的以太坊2.0网络的第一阶段推出了最完整的公共测试网络。这次发布得到了以太坊社区的好评。许多人立即开始运行软件并向Prysmatic Lab团队报告问题。Ethereum 2.0测试网上的验证节点数量快速超过800个。这简单地显示了以太坊社区的旺盛愿望——促进以太坊进入备受期待的以太坊2.0网络升级。☛OKNC上线BW交易所☚

  为了进一步激发这种兴奋,有必要对更广泛的以太坊社区进行关于以太坊2.0测试网的教育,说明为什么它的推出是一个重要的里程碑,以及为什么花费很长时间才能达到这个里程碑。

  本文旨在通过揭开技术细节的神秘面纱并用简单的语言表达它们。本文首先讨论以太坊2.0如何与当前的以太坊网络不同,然后进入对测试网络功能的高级解释。

1为什么以太坊2.0升级需要这么长时间?

  要回答这个问题,让我们从一个简单而重要的事实开始:

  以太坊2.0不是对当前以太坊网络的升级。相反,它是以太坊的彻底检修和重新设计。

  许多人没有意识到这一事实,甚至可能不同意这种判断。所以澄清是很重要的。

  新的以太坊2.0网络脱离了PoW共识,并使用了一种全新的Proof-of-Stake(PoS)共识机制,称为Casper。

  在PoW链中,一种简单的方法用于选择区块链如何进展以及在出现分歧(分叉)时要遵循的链。PoW区块链建立在具有最多累积工作的链上,或者换句话说,使用最多哈希速率的链。由于以太坊2.0使用PoS,它引入了一组叉选择规则,称为LMD GHOST,以识别构建的正确链。

  目前的以太坊网络使用单链(DAG)块。以太坊2.0网络将使用1024个并行链。这是以太坊雄心勃勃的计划的核心,该计划旨在提高可扩展性,这称为分片。

  这些不同的链(分片)可以一起通信,所有这些链都将由称为信标链的单个主链控制和验证。这个信标链类似于具有1024个相同分支的植物的茎。

  由于这些根本性的变化,ETH持有者将无法在新的以太坊2.0网络上简单地使用他们的ETH。相反,他们将不得不燃烧他们当前的ETH,然后,他们将在信标链上获得相同数量的ETH。这种转移机制由以太坊1.0链上的智能合约处理,该合约由信标链监控。

2为什么以太坊2.0测试网发布很重要?

  从讨论的差异中可以看出,以太网2.0设计有许多移动部件需要组合在一起,并需要进行调整以使机器工作。以太坊2.0的许多方面和概念都是全新的,并且Casper共识机制之前尚未在任何公共区块链中进行过测试。

  试图实现类似目标的协议,如Cosmos和Polkadot,需要2年多的时间才能实现工作设计,同时具有从头开始的灵活性。这些项目无需担心将ETH和其他ERC-20代币等资产从旧链转移到新链或担心变更对dApp开发人员的影响。以太坊社区需要查看以太坊迁移过程中的实际步骤,以获得对路线图执行的信心。

3在以太坊2.0 Sapphire测试网中实施了什么?

  回到前面提到的Ethereum 1.0和2.0之间的四个差异,测试网实现了#1,#2和#4以及部分#3。具体来说,Sapphire 测试网已经实现了Casper PoS共识机制,采用了新的分叉选择规则,实现了maser信标链,最后实现了一种机制,将ETH 1.0代币转换成ETH 2.0代币,以便在测试网上使用。测试网尚未实现1024个分片或者使分片进行通信的机制。

  测试网的另一个值得注意的缺失是以太坊智能合约功能的实施,该功能计划在路线图的第2阶段。智能合约需要在以太坊2.0协议中迁移以太坊虚拟机(EVM)或建议替代方案(WASM)。

4以太坊2.0 testnet如何工作?

  以太坊2.0是一个PoS网络,其中包含验证者,这些验证者使用代币来操作和生成网络块。因此,第一个难题是将代币分配给验证器,以便它们可以运行。

  以太网2.0网络最终将使用我们今天拥有的有价值的ETH代币,这些代币需要转移到新的以太坊2.0网络。为了测试这种传输功能,Prysmatic Labs开发人员使用了名为Goerli的虚假以太坊1.0测试网,任何人都可以根据需要获得尽可能多的假ETH,并制定了一份智能合约(称为存款合同),无限期地存放任何存入其中的ETH令牌。存款完成后,Beacon Chain发出与ETH 2.0代币相同数量的ETH。为简单起见,我们将调用ETH 2.0代币:Beacon Chain ETH(bETH)。

如何在以太坊1.0和2.0之间进行ETH转移的图表

5验证员的工作究竟是什么?

  在Eth 2.0中,块每6秒产生一次。在每个块中,验证器池中的验证器提出一个块。许多其他验证器检查建议的块并证明其正确性。对于每个后续块,不同的验证器建议块,并且不同的验证器组证明块正确性。

  每个64个块的周期称为纪元,所有验证器都被混洗以改变每个块的选定块提议者和证明者。协助使用随机数生成来选择验证器,这种混乱基本上可以防止验证器共谋并增强协议的安全性。

  验证器需要始终在线以执行分配给它们的任务。当他们以诚实的方式完成这些任务时,他们会获得新的bETH代币奖励。如果验证者行为不端,串通或离线,他们的抵押代币会被扣除。当验证器的余额降低到验证阈值以下(测试网络中为3.2 bETH)时,它们将从验证器池中退出,并且无法参与验证过程。

6接下来是什么?

  测试网只是迈向以太坊2.0目的地的一小步。它实现了以太坊2.0路线图的第0阶段。在以太坊2.0完全正常运行之前,还需要完成两个阶段。

  但即使是第0阶段测试网,在主网中推出第0阶段之前还有很多工作要做。首先,这些是测试网络的早期阶段,并且存在许多需要修复的问题和错误。

  其次,这是一个单一的客户端测试网。其他团队正在努力将其他客户端实时到以太坊2.0网络,即Nimbus和Lighthouse,以实现多客户端测试网。

  第三,阶段0的规范允许在不同账户之间转移BETH,此功能尚不可用。最后,以太坊基金会研究团队对第0阶段规范仍有一些细微的变化。这些规范需要在第0阶段主网络推出之前在多个以太坊2.0客户端中最终确定,完全实施和审核,希望在2019年底之前完成。

  总而言之,测试网的推出是以太坊2.0路线图中的关键一步。其重要性源于以太坊社区的公众参与,以测试网络,识别问题和瓶颈,从而指导以太坊2.0开发人员解决这些问题。

  此次发布大大提高了社区对以太坊2.0路线图的信心。此外,以太坊基金会宣布他们将拨款1900万美元用于支持以太坊2.0和其他以太坊可扩展性解决方案的开发。这些资源可以加快开发和测试工作的进度。

温馨提示

本文为译文

阅读原文请戳 The ETH 2.0 Network and Testnet — Simply Explained

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