以太坊（ETH）：前世、今生与未来（下）
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繁荣的烦恼 如果区块链还是以前那个小众的产物，并且只需要记账的话，也许ETH1.0是不会遇到困扰的。但是因为带来了丰富的DAPP生态，并且1CO的造富神话加速了区块链的普及，导致以太坊上面遇到了非常大的性能瓶颈：越发频繁的交易，让整个以太坊网络十分拥堵。17年年底火热的以太猫游戏，就让以太坊久久无法完成转账，用户体验不佳。 这时候，以太坊必须寻变，在确保安全的情况下，致力于提升网络的性能，也就是提升TPS。目前以太坊上TPS为15左右。而现实中，双十一天猫的交易笔数为10几万每秒，而信用卡服务产商visa则是峰值8000笔交易每秒。 TPS可能很多人都听说过，但不太理解，我在此简单介绍一下。TPS，中文译为「每秒交易次数」。这就好比我们有一条高速公路，它的入口处只有一处，目前来看，每秒钟只能通过15辆汽车。随着高速公路用得越来越多，那么就有些入口就会排的队越来越长。如果不改善这个入口的放行能力，这样的高速公路终究就会崩溃的。 因此，V神对以太坊上做了很多的改善工作，提高以太坊的性能，让以太坊能承载大规模的商业应用。这个阶段就是ETH2.0。V神对于ETH2.0的目标是这么描述的：以太坊将在未来两年内拥有匹配Visa规模的交易能力。 如果ETH2.0能实现这个目标，那么ETH2.0的未来还是非常光明的。 ETH2.0的改进方案 V神绝不是一个纯粹为了圈钱而做个平台的人，作为以太坊的创始人，他是有技术包袱的。因此，其实现在遇到的性能瓶颈问题，早在2014年就有了探索的足迹。今天我们谈论的ETH2.0将是一个技术集合，是从2014年探索到今天的技术解放方案。 在ETH2.0上，即将会用到的改进方案有三个： （1）PoW共识算法改进为PoS算法 基于PoW作为公式算法的ETH，已经证明了PoW的可靠性，但也知道其性能的瓶颈，所以在下一个版本的ETH将会将共识算法改进为PoS共识。不同于原有的PoW的共识，利用PoS算法不再需要挖矿机制，只需要根据币龄与持币数量来选举验证节点即可。但是不同于EOS的DPoS，由于DPoS存在人为选举过程，很可能存在一定的人为贿选或联盟作恶的可能性，所以PoS更倾向用机器算法动态选举验证节点。 ETH2.0会率先改进为PoS共识算法，但由于这是一个利益迁移的过程，可能会让原有的挖矿矿工损失利益，因此这个改进和迁移的过程是逐渐改进的，下一阶段我们先看到的是PoW和PoS共识混合的阶段，才会到最终纯靠PoS共识。 （2）应用分片技术 ETH2.0会用上分片技术，但目前来看ETH2.0率先会用上的应该就是交易分片技术，而状态分片和网络分片技术尚未看到相关介绍。目前以太坊的分片系统命名为：Casper。 在以太坊上，「分片」大致设计思路是：将以太坊的网络每个区块拆分成一个个子区块，每个子区块可以容纳若干个（目前是100个）存有交易数据的校验块（原英文名称是Collation），这些校验块最终只组成一个在主链上的区块。因为这些校验块是整体作为一个存在的，因此它的数据就由一个特定的矿工打包生成，本质上和现有协议没有太大的区别，所以也就不需要再增加额外的网络确认。经过这么划分，整体区块交易容量就能提升了百倍，也就意味交易速度提升百倍。 举个恰当的比喻，现有的区块链就像一条繁忙的高速公路，这条高速公路的收费站暂时只有一个收费出口，在这样的布局下，车辆稍微增加，交通很容易堵塞，印象最深的是Kitty猫的游戏，游戏玩家增多，导致网络拥堵。若是减少高速拥堵的情况，而实现一个基于分片技术的区块链就像在高速公路上增加N个收费口，它将极大地提高汽车通过收费站的速度。因此，分片技术将带来巨大的差异，并显著提高区块链的交易速度。 （3）EWASM虚拟机 以太坊上有着虚拟机技术，名为EVM。最后，当这些技术都完成后，那么原有的以太坊虚拟机将需要进行改进，将新技术写入到新的虚拟协议上，这个新的虚拟机命名为EWASM。目前，以太坊的智能合约是基于Solidity/Vyper 语言来编写，并编译成EVM的代码，由以太坊的节点来进行执行。EWASM虚拟机的开发就是为了替代EVM，支持更多的编程语言，并且提高交易的吞吐量。 ETH2.0的发展路线 要完全实现ETH2.0，将会经过3个阶段： 阶段0：PoS的信标链 在这个阶段，主要是测试PoS共识算法。在这条信标链上，测试者可以真正抵押ETH去获得该有的PoS激励，但是由于V神需要确保PoS的可靠后，再真正应用上到主网上，因此设置了一个预备的信标链。经过阶段后，PoS将会一步步部署到主网上。这将在2019年完成。 阶段1：主网的交易分片 Casper系统其实已经不断在测试和验证了，关于以太坊的交易分片，相信会同步应用到新的以太坊版本上。数据的分片也会在2019年同时部署。 阶段2：应用EWASM虚拟机 最终，集合最后的技术后，会在以太坊2.0上应用上最终新版的虚拟机EWASM。这个版本最终定格在ETH2.0版本上，名为「安静」（以太坊的第四阶段，目前的ETH在第三阶段）。这个阶段计划在2020年完成。 ETH2.0的落成，ETH将具备visa的交易规模和安全性。 最新进展 近日，V神表示，Zcash的zk-SNARKS技术可以集成到以太坊的代码库中，并且ETH可达到500TPS，而现在原有只有15TPS。 结论 也许最近ETH的币价表现相对比较差，并且国内对EOS的讨论十分多，导致很多人对ETH已经不看好。 但是作为一个了解技术的人，我想告诉大家，ETH的价值可能不是舆论讲述的那么凉凉状态，相反，在ETH上存在已有的技术积累是非常扎实的，并且原有的技术社区应该是行业第一的。随着未来两年ETH2.0的部署，应对大规模商用也将不是问题。因此，在未来的发展价值上，ETH2.0存在很大的价值潜能值得挖掘和期待。 另外，在两位创始人比较上，我看到了两个操作系统不同的发展思路。在EOS，主推DPOS的BM是相信面对复杂的外部环境，「人治+机器」的方案更具备灵活性，因此发展迅速的EOS能有很快的动态调整能力，但可能在安全、信任、反作恶等方面可能会存在一定的问题。而V神却一直只相信「代码就是法律」，「机器治理」才是区块链唯一的做法。但是因为「机器治理」一定规则制定，调整空间非常小，所以探索多时的方案V神都是相对比较稳健地应用，不会轻易应用在主网上。这就是两者治理思路带来的区别，我们很难说哪一种更对，最终也只能交给开发者和市场来做定夺。 |
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