V神最新演讲干货全部送达！你想知道的以太坊2.0都在这里

8月8日，“2020以太坊技术与应用大会中国”成功举办。 CSDN创始人&董事长姜涛，Geekbang Venture Capital创始人Vitalik Buterin，以太坊创始人，Unitimes，蒋盈盈，独角兽时代创始人，孟岩，CSDN副总裁，Token Economy发起人，DeFi Labs创始人代表世超、PChain创始人曹峰、万向区块链实验室负责人杜宇、原力协议CEO&ForTube联合创始人雷宇等出席大会，吸引了万千开发者的关注，在线齐聚参与这场科技盛宴。 以太坊创始人、以太坊核心研究人员以及多位业内顶级创始人对DeFi、智能合约、行业应用等进行了深度剖析，为开发者带来了一场别开生面的技术探讨。

会议期间，以太坊创始人Vitalik回应了以太坊2.0的现状和上线问题，并基于以太坊1.0的发展，梳理了以太坊生态近五年的进展和优化。 不仅如此，本次演讲还深入剖析了以太坊1.0到以太坊2.0面临的挑战和未来的发展规划。

V神在演讲中也呼吁更多的开发者了解和学习以太坊的相关技术，共同参与建设，让以太坊成为对开发者更有价值的平台。

为了更深入地了解以太坊创始人Vitalik对以太坊的生态规划，本文总结了Vitalik在“2020以太坊技术与应用大会中国”直播中的演讲精髓。 以太坊是如何在5年内从一个极客社区成长为“公链之王”的？ 以太坊 2.0 将何去何从？ 以太坊的下一步是什么？ 它将如何与开发者共同成长？ 带着这些疑问，让我们一起走近以太坊，听听 Vitalik 是怎么说的。

5年历史，创新是坚持的方向

2020年7月30日，以太坊迎来五岁生日。 以太坊项目始于2013年底，V神第一时间发布了以太坊第一版白皮书，并组建了以太坊团队； 2014年进行ETH众筹。 经过漫长的开发过程，以太坊区块链终于在 2015 年 7 月 30 日正式发布。从那时起，以太坊有了第一个创世块，并发布了第一个智能合约，包括一些游戏和简单的应用程序。

智能合约不仅可以完成各种小事，还可以支持非常重要的项目。 例如，预测市场平台 Augur 最近在以太坊上发布了 V2 版本。 以太坊从这里开始。

伴随着快速发展的，还有市场的考验。 2016年3月，以太坊经历了第一次硬分叉——“Homestead Fork”，这是以太坊协议经历的第一个重要变化。 一些优化，但它表明以太坊协议仍然具有创新性和前进性。

但现实远比想象中残酷，以太坊面临的挑战接二连三。 DAO 是以太坊上的第一个大型应用程序。 基本上，任何人都可以将他们的 ETH 放入智能合约中。 同时，任何将 ETH 放入智能合约的人都可以对资金的去向进行投票。 这是一个大规模的DAO去中心化自治组织。

然而，如何保证智能合约的安全性，仍然是摆在技术人员面前的一道难题。 就在此时，DAO因恶意攻击而被黑。 面对巨大的损失和无数的质疑，为了第一时间扭转DAO被黑的影响，一个月后出现了DAO分叉。 不得不说，区块链分叉本质上是拯救了大家的代币。

2017年，ETH和ETC都是作为独立的区块链存在，当时很多人都对Ico感兴趣，Ico价格的上涨也引起了很多公众的关注，但是从技术角度来说，最激动人心的事情是以太坊广场的“大都会”版本和硬分叉。 “Metropolis”和硬分叉已经为一些高级加密操作提供了支持，从椭圆曲线到椭圆曲线配对，隐私解决方案已经开始发展。

这时候在以太坊上建立了一个名为Zcash的演示项目，这是在以太坊上寻求隐私解决方案的首次尝试； 此外，Aztec 项目还试图通过零知识协议 Plunk 将隐私性和可扩展性结合起来。 硬分叉使这成为可能。

以太坊扩展

2017年底，市场出现了巨大的泡沫，ETH价格开始上涨，公众的兴趣也随之增加，链上的gas价格也开始上涨，但是以太坊区块链空间不足，所以大家开始通过各种技术参与交易。 人们开始抬高汽油价格和交易费用。 因此，以太坊上的交易变得异常昂贵，实现扩容的重要性和紧迫性开始体现出来。

首先，需要加快以太坊1.0的扩容，比如通过无状态客户端提高ETH1.0链的可扩展性； 证明和分片。 经过2018年和2019年两年的发展，终于在2020年6月30日，代表第一个多客户端以太坊2.0测试网——Altona测试网正式上线。

无论是纯研究项目还是开发项目，都具有重要的里程碑意义。 但工作远未结束，将于8月4日发布的Medella网络项目取得了长足进展。 如果测试网络运行顺利，以太坊 2.0 的第一阶段，即第 0 阶段，将在几个月后推出。

以太坊项目面临的主要挑战是可扩展性。 您可以从 Uncle Charts 中看到可扩展性挑战。 “叔块”是指以太坊网络中不属于主链的块。 Uncle Charts的出现是因为：一个矿工发布了一个区块，然后另一个矿工在这之前发布了另一个区块，其他矿工发现了第一个区块。 叔块的数量可以指示以太坊网络上的块生成效率低下和延迟等问题。 研究发现，叔块率开始时相对较低，但在 2016 年的某个时候开始增加，原因是网络上持续了一个多月的拒绝服务攻击。

提高效率

直到2017年底，人们对使用以太坊网络产生了浓厚的兴趣，交易量飙升，日交易量首次突破100万笔。 伴随着高速发展，网络处理能力逐渐不足。 此时，每日区块量约为6000，而每日叔块量增加至2000。 这意味着叔块的数量是总块大小的 1/3 或 1/4，这表明效率非常低。 从那时起，客户在效率方面取得了一些重大改进。 因此，即使现在网络使用量增加了 10 倍，叔叔块率也下降到了几年前的水平。

今天，以太坊链上最火的问题是以太坊规模增长问题——链的规模，即以太坊区块链的总规模及其状态。 智能合约数据是每个账户对应的智能合约代码。 以太坊链在不断增长。 最近，Gas limit 从 1000 万增加到 1200 万，并且增长速度还在加快。 虽然我们有办法让用户减少存储数据，但总体发展趋势不会改变，严峻的挑战依然存在。

目前，1.x 项目的任务之一就是解决这个问题并准备一个可扩展的项目，因为在现有的 ETH 1 链上不可能持续增加区块大小。 改造产生的安全问题。 短期方法被称为汇总技术。 Rollups 技术是一种可扩展性技术，最早于 2018 年在一个研究论坛的一篇文章中被提出。 简单来说，roll-ups是ETH第一层系统和第二层系统的混合方案。 这个想法基于第二层系统，如闪电网络、状态通道、等离子，将所有数据放在链下，所有操作都在链下执行，以提高可扩展性并最大限度地减少区块链的使用。

然而，这些二层项目会导致各种复杂情况以太坊发行量是多少，因为处理各种应用程序远比处理简单的交易要复杂得多。 这带来了更多的挑战。 Rollup 仍然需要使用区块链来恢复 Rollup 中的重要数据。 链上的每笔交易大约占用10到20个字节，这已经是一个很小的数字了。 因为现在的交易大多超过100字节。

此外，在计算方面，交易验证过程发生在链下而不是链上。 用户使用 zk-snark 保存知识证明、欺诈证明或其他复杂技术，并在链下进行交易验证。 因此，区块链存储可以替代以太坊上的节点来存储大量数据并进行海量计算。 以太坊上的节点只需要存储少量数据，不需要进行任何计算。 该技术可以将可扩展性提高到每秒 2500 笔交易，并且已经有项目在主网上使用该技术。 其中，Loopring 和 Zksync 是目前最大的两个项目，未来还会推出更多此类项目。

以太坊 2.0

以太坊2.0，自2014年以来，以太坊2.0的定义经历了多次演进、改进和增强，其核心是以太坊2.0的分片和权益证明：权益证明是一种取代工作量证明的共识机制方案，其目标是为了提高以太坊协议的能效从而消除发行大量ETH作为奖励的需要，为了增加以太坊区块链的安全性，不再需要通过每笔交易来处理区块链上的每一笔交易node Transactions，一个简单的分片就可以满足以太坊的需求。 在分片系统中，每个节点只需要处理大约 1% 的交易。 未来可能会更少，未来可能会达到0%、1%或5%，这大大增加了区块链的容量。

以太坊权益证明基于Casper FFG协议和LMD GHOST扩展。 如果想了解Casper FFG，可以阅读相关论文； 》一文，其中提到了 LMD GHOST 是什么以及它是如何工作的。其核心是结合了两种不同共识的优点。

在过去的 20 到 30 年里，学术界对拜占庭容错、1/3 容错是 PBFT 等协议进行了大量研究。 这种共识本身有很多优点，但是如果将链基共识用在比特币和现在的以太坊等协议中，它还有额外的优势，可以最大限度地发挥链基共识和传统BFT共识优势的结合。

以太坊 2.0 于 2014 年开始了此类研究，作为 2.0 的一部分，第一个提议是 slasher 协议，这是最早提出的权益证明算法。 第一篇关于分片的论文发表于 2016 年，随后在 2017 年发表了一篇关于 Casper FFG 的论文，Casper FFG 是当今实际使用的权益证明。 可以看出，从2014年到2017年，关于权益证明分片的理论研究非常多。

2018年，正式开始ETH 2的研发，包括编写ETH 2规范、ETH 2客户端，然后在软件中实现以太坊2协议，包括Prysmatic项目、Lighthouse Nimbus Teku项目和其他一些客户端。 有必要通过结合 Gasper 论文、LMD 和 GHOST 与 Casper FFG 来编写 ETH2 规范和将在 2020 年运行的代码。

ETH2的阶段发展

2020 年 6 月，发布了 Phase0 多客户端测试网，这是第一个包含更多不同客户端的测试网，以太坊 2.0 的所有不同实现协议，至少是以太坊 2 协议的第一阶段 Phase 0，能够率先实现平稳运行。 预计今年晚些时候，以太坊 2 号协议主网可以上线。 ETH 2 的优势在于其更高的 TPS，即每秒更高的交易量。

ETH 2 可以实现5000 左右的交易量，加上其基于rollups 的扩容和分片扩容，可以达到每秒处理100,000 笔交易的目标。 如果发行的 ETH 越少，权益证明就越安全，因此每个区块每年发行或发行的 ETH 数量为 470 万。 股权证明后会减少到0-200万，一般维持在50万左右。

任何拥有超过 32 ETH 的人都可以参与 Staking 质押，成为 PoS 节点。 ETH 2 分为多个阶段。 如果第一阶段 phase 0 是 proof-of-stake 变更，则不会有分片，只有 proof-of-stake 链，它会从现有的 ETH1 链中分离出来。

第一阶段，权益证明链增加了数据分片，所以目前还不支持交易分片处理，只支持数据发布； 在1.5阶段，ETH 1和ETH 2在这里合并，合并后不再需要Proof-of-work，停止proof-of-work链，在phase 2的交易流程中加入sharding就是长- 以太坊的长期路线图。

目前以太坊的短期可扩展性升级可以通过1.x来实现。 ETH 1.x 对 ETH 2 以及 ETH1 链和 ETH2 链的合并至关重要。 在准备阶段 0 之后，以及在多客户端和测试网络完成之后。 更多的安全审计和用于存储 ETHer 的智能合约将被转移到 ETH 2 网络进行优化，然后合并到 Phase 1。

在这个阶段，经过长期的努力，以太坊 2.x 最终会实现，在 ETH 2 推出后提供可扩展性改进、安全性改进和其他改进。 大多数研究已经启动，但仍然存在挑战。 各种挑战。

挑战

对于自己面临的挑战，V神首先表示，测试的过程非常艰难。 他想在启动主网之前找到并消除所有的错误，找到尽可能多的问题。 他希望Phase 1比Phase 0更简单，Phase 1需要实施。 0. 开发和测试阶段 1。

同时，合并ETH 1和ETH 2时还存在很多问题，将两者合并需要将ETH 1上已有的应用与ETH 2链合并，将ETH 1链上的所有应用转移到ETH 2链上。一个非常复杂的过程，需要对可能出现的问题进行彻底详细和全面测试。

不幸的是，就股权证明的经济学而言，还有很多未知数，传统技术与经济学之间的区别在于可以测试传统技术，但不能测试经济原理。 因为经济学研究的是人们的行为方式，所以我们唯一能做的就是建立一个系统，让人们有经济动机，并使其完全按照我们希望 ETH 2 的方式运行。

在权益证明系统正式推出之前，有很多事情是无法预测的，只有当人们参与其中时，我们才能看到它是如何运作的，这就是为什么它会分阶段进行的原因。 为了降低风险，首先确保权益证明有效，然后确定分片有效，然后合并 ETH 1 和 ETH 2，然后完全启用分片。 所以，认真对待 ETH 2 和以太坊在每个阶段的好处。

结语

最后，V神告诫广大以太坊开发者：如果你在构建应用，你一定也面临可扩展性的问题。 每笔交易都会消耗 Gas。 在过去的一个半月里，以太坊的价格一直处于高位。 如果您正在寻找优化应用程序的方法，强烈建议使用 Rollups 和 Zk Rollup。 目前以太坊发行量是多少，如果你想在 Phase 0 质押，你可以在 Phase 1 质押。Roll-up 扩展肯定会走得更远。 以太坊内部的每个人都知道该应用程序面临着严峻的挑战，他们正在积极努力寻找解决方法。

对于以太坊2.0的进展，V神表示：“Phase 0 staking即将开始，我很兴奋也很期待参与其中，希望大家和我一样有期待，哪怕我们可以轻松搭建更高的可扩展性应用，你肯定会遇到其他挑战，如果你正在使用ETH 2，或者在ETH 2上构建应用，或者使用以太坊，那么你可以了解相关进展并思考未来的方向，以及如何使用它来你的优势。”

随着越来越多的核心开发者加入区块链生态的发展，未来以太坊有望与开发者共同建设，不断成长为更具价值的平台和社区。