7 月 8 日 15 时,火币尖峰对话—“Waiting for ETH2.0”系列 AMA 活动第二期在线开启,本期主题是「以太坊 2.0,你该知道的真相」,由火币矿池 PoS 负责人丁元深度对话 TokenInsight 首席分析师 Johnson、ECN 以太坊中文社区负责人 Esther、哈尔滨工业大学区块链研究中心常务副主任许志锋及火币研究院首席技术研究员马天元。
火币尖峰对话 | 以太坊 2.0,你最关心的问题一次搞清楚
以太坊 2.0 的种子在多年前就已经埋下,从概念到研究,再到测试和实现,这对于整个生态来说都是一段漫长的历程。随着以太坊 2.0 的脚步越来越近,许多的目光开始向此集聚。那么,在以太坊 2.0 的升级中,用户最需要知道的是什么?

本期火币尖峰对话便聚焦于此,看资深行业研究者如何带领你穿越迷雾,直抵以太坊 2.0 的核心真相。

与会学者、嘉宾就以下几个方面问题进行了探讨:
1、ETH2.0 的三大阶段规划
2、ETH2.0 的经济模型
3、ETH2.0 VS ETH1.0 的优点
4、ETH 的生态迁移
5、对 ETH2.0 和 BETH 的预测

火币尖峰对话 | 以太坊 2.0,你最关心的问题一次搞清楚
Part1:ETH2.0 的三大阶段规划

1、Phase 0 的启动日期和主要内容是什么?

Esther:

首先我们需要明确一点,eth2 升级并非一蹴而就,而是划分成多个阶段逐步进行。目前我们一般会讨论前三个阶段,也就是阶段 0、阶段 1、阶段 2,更多的后续升级目前还处于开放研究中,其中也包括阶段 2。

总的来说,以太坊即将迎来的网络升级叫作 Ethereum 2.0 或者 eth2,代号 Serenity (宁静),随之而来的是分片、权益证明共识机制、新虚拟机等颠覆性的改变。

距离我们最近的是以太坊 2.0 的 Phase 0 (阶段 0),这个阶段的主要目标是启动信标链,将以太坊的共识机制从 PoW 工作量证明机制转变为 PoS 权益证明机制,信标链不仅是 2.0 的起点,还是整个系统的核心底层,会改变以太坊实现安全性和数据验证的方式。
我们首先要了解以太坊 2.0 中的“验证者”是什么。顾名思义,验证者会在 2.0 中充当数据验证的角色,与当前的 PoW 矿工职责类似,负责验证和产生区块,维护链上的安全性。而要成为以太坊 2.0 中的验证者,我们首先需要在系统中质押 32 ETH。

信标链是如何改变以太坊实现安全性和数据验证方式的呢?在安全性方面,工作量证明机制的惩罚措施是使得矿工无法获得奖励覆盖工作成本,而信标链则会对验证者的 ETH 押金进行一定程度的扣除或罚没。

至于数据验证方面,信标链中会为每个 slot (也就是 12 秒)随机分配一组验证者轮流对新区块进行提议和投票,每个验证者的投票权重取决于其押金多少,正确履行职责的验证者会按一定比率获得奖励。

虽然以太坊 2.0 已经近在咫尺,启动信标链还需要几大前提:
1. 在 ECN 上次举办的以太坊 2.0 AMA 中,开发者 Afri 提到信标链启动之前,最终的公共多客户端测试网至少需要稳定运行 2-3 个月
2. 在当前主链上部署 eth2 存款合约,使得验证者可以进行质押
3. 至少需要 16384 名验证者进行质押才能激活信标链

目前以太坊 2.0 的最新进度是:具备主网配置的最新联合测试网已经开始运行,存款合约也已经完成审计和形式化验证,而根据 Afri 的推算,Phase 0 最快将在今年 10—11 月上线。

2.Phase 1 的技术图谱

Esther:

Phase 0 阶段完成 PoS 的过渡之后,Phase 1 就会开始部署分片架构。

有人问,什么是分片?我延伸一下 Vitalik 对分片的宏观比喻。

大家可以想象一下以太坊被划分成 64 个不同的小岛(64 个分片),每个小岛都在并行发生着自己的故事,岛上的每个人都各司其职,他们可以彼此交互,自由地享受小岛提供的所有功能。除此之外还有一个主岛屿,也就是信标链,负责定期随机分配验证者去向哪个小岛,并且搜集汇总每个小岛的状态,小岛与主岛的通讯主要通过“交联”实现。

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虽然分片作为以太坊的 layer1 扩容解决方案,但需要注意的是,阶段 1 主要是在分片链写入数据,尚未拥有账户、资产或智能合约等功能,并且由于缺乏处理交易的执行环境,阶段 1 中尚不能执行交易。

因此,这个阶段更像是试运行分片结构,不会立即对以太坊的扩展性带来巨大飞跃。

Phase 1 实现之后的一个里程碑意义在于,我们终于具备将 Eth1 链与 Eth2 链合并的条件之一了,也就是说到那时 PoW 工作量证明机制将被彻底弃用,以太坊会成为一个分片型 PoS 系统,完全由信标链和分片链组成。根据最新的提案,Eth1 将作为 Eth2 的分片 0 运行。不过具体的合并计划还需要依靠另一个研发分支的进展,即无状态以太坊(Eth 1.x),这里我就不另外展开了。

3.Phase 2 的理想规划是怎样的?

Esther:

阶段 2 目前距离我们最为遥远,可能会在 2021-2022 年实现。

Phase 2 阶段的主题是新虚拟机和执行环境,整个 eth2 系统的功能开始趋向融合。

分片链将不仅仅作为一个“数据容器”,而是能够实际管理 eWASM 虚拟机,支持状态执行、合约调用以及跨分片操作等等,并且还支持使用不同的语言来编写智能合约。同时,各分片还能选择不同的执行环境,比如类 UTXO、类 Libra 系统等等。

至于阶段 2 之后,目前还没有纳入预期内的路线图。

*Part2:ETH2.0 的经济模型 *

  1. 以太坊网络因为堵塞和 Gas 高,经常被大家诟病,请问 ETH2.0 的 Gas 模型会和目前有什么差别么?

Johnson:

目前的 Ethereum 网络的 Gas 费用特别高,ETH 2.0 当中的 EIP 1559 proposal 则可以解决 gas 费用的问题。EIP1559 建议 Ethereum 用户支付一笔基础费用并且通过网络销毁和矿工费。EIP 1559 对 Gas 费用高的解决方案是完全把 Ethereum 网络的费用市场完全改变从而更改了一部分游戏规则。

EIP 1559 是 ETH 生态系统里面最重要的 Proposal 之一,这个 Proposal 的设计理念想从最底层的 Gas 模型入手,改变部分规则从而达到 ETH 优化网络转账效果。

EIP 1559 的最终想要达到的目的:
1: 更好的费用预测
2: 区块大小可以随着实际情况变大变小
3: 更安全
4:提高 ETH 生态经济的效应。

EIP 1559 通过销毁每笔转账的 BASEFEE 来达到部分能通缩的效果并且起到一个网络效应。我认为 EIP 1559 的 proposal 是一个很好的解决方案,虽然把游戏规则大改了,但是如果能成功实施会对 ETH 的生态系统是一个非常积极正面的影响。

Gas 费用的预估会更加准确,安全性大大提高,区块大小会随着实际情况变化并且导致 Gas 费用大大降低并且可持续。

目前 EIP 1559 非常 promising 但是还需要更多的分析研究以及社区讨论才能更好的实施 EIP 1559 并且发挥它的作用。

5.ETH2.0 的节点奖励模型是怎样的?

Johnson:
ETH 2.0 的挖矿属于 PoS 机制,而 ETH 1.0 则是 PoW,机制的不同则方式也完全不同。

ETH 2.0 用的是 PoS 机制,每位参与 staking 的用户需要 stake 32 个 ETH 才能激活 staking。 这个机制在 Phase 0 Beacon chain 就会实现并且社区可以把现有的 ETH 1.0 通过单向转换为 BETH 到 ETH 2.0 去做 staking node。

ETH 2.0 的 PoS 机制同时有 slashing 的机制,当节点出现 malicious behaviour 的时候则会出现 slashing。参与者也可以选择 Over staking, 存入多余 32ETH 到节点内。

ETH 2.0 的 beacon chain 也仅仅是 phase 0 刚刚开始,我预计短期内 ETH 2.0 的节点奖励模型以及行业的热度会对 ETH 的短期价格产生一个正面作用,长期来看 ETH2.0 的价值需要等到 phase 3.0 完全落地之后才能全部实现。Beacon chain 也仅仅是 ETH2.0 的一个开端。

在往 ETH 2.0 切换的过程当中,ETH 1.0 仍然会存在。但是 ETH 2.0 的目前的机制鼓励大家往 ETH 2.0 staking 的 model 转。

Phase 0 的话 ETH 1.0 转去 ETH 2.0 就是一个单方面的,暂时转不回 ETH 1.0。

6. 和目前 ETH1 相比,整体通胀率是否有改变?

Johnson:
刚才也说了在转型成为 ETH 2.0 的过程当中,ETH 1.0 和 ETH 2.0 chain 会并存。那么通胀率就是大家关心的。

ETH 2.0 phase 0 的通胀机制会基于有多少 validator 来变化。 整个通胀按照 Vitalik 的提案的最高通胀率,也比当前 ETH 1.0 PoW 网络的通胀率 4% 要低很多。

在 ETH 2.0 phase 0 的阶段,ETH 1.0 仍然会存在并且同时和 ETH 2.0 的 chain 共同运行。而 ETH 1.0 PoW 的矿工仍然能获得规定的区块奖励。ETH 1.0 和 2.0 共存的时候总体通胀会有所提高,但是从上图也可以看出 ETH1.0+2.0 总体通胀虽然提高,但是并没有提高太多,并且如果 EIP 1559 的 proposal 能成功实施,会导致部分转账费用进行销毁,所以总体的通胀水平对 ETH 的生态并没有太大的影响。

ETH 2.0 和 ETH 1.0 共存时期的通胀率虽然有一定增加但是并没有增加过多,我认为 ETH 2.0 和 ETH 1.0 共存时期的通胀率稍高是为了未来 ETH 2.0 的完全落地所做出的一个牺牲,牺牲短期的一个利益造就更好 ETH 2.0 的未来。

*Part3:ETH2.0 VS ETH1.0 的优点 *

7-9:请许老师为我们整体介绍一下 ETH2.0 对比 ETH1.0 的优点

许志锋:

ETH1.0 作为区块链智能合约的开创者,开启了区块链新的时代,但是同时也遇到了一些不足之处。ETH2.0 最大的目的就是摆脱 ETH1.0 低 TPS 的限制,包括了共识机制由 PoW 转变为 PoS,还有分片技术在 ETH 上的应用。ETH2.0 VS ETH1.0 的优点我们主要从三个方面来讲。

第一个方面:可拓展性

以太坊 1.0 最大的问题一直是缺乏可扩展性,在使用高峰时,它仍然会受到拥塞和阻塞的困扰。以太坊推出 ETH 2.0 版本的主要动机是可扩展性。

区块链系统的可拓展性受到数据、共识等因素的限制。从数据上提高可拓展性,2.0 使用了“off-chain”或者说“layer 2”扩容解决方案,主要目的是扩展性能,同时保留分布式协议的去中心化优势。

Layer 2 平台和协议以减少主链负担的方式来处理数据,通过将主链的部分数据处理转移到 Layer 2 上,从而增强整个区块链网络的可扩展性。

另一个从共识上提高可拓展性, POW 这种共识机制可能在去中心上是具备优势的,但是其耗能,在性能方面相比 POS 共识机制有很大的差距。

ETH2.0 将使用分片技术并行化处理可拓展性瓶颈的方法。预测 ETH2.0 完全落地后,性能将大幅度提升,交易确认时间将大大缩短,将由原来的几分钟降低至几秒钟,可拓展性也大幅度提升。

预计 ETH2.0 的 TPS 能到数万以上。

第二个方面:安全性

以太坊 2.0 将每个分区的低安全性和主链的高安全性结合起来。

权益证明共识协议的正常运行导致数据上最终性属性的产生,委员会的轮换计制,参与者在参与过程中达成共识。这个数据的确定性一旦达成,数据无法更改,除非销毁超过 1/3 的质押 Token,这些代币是参与者存放在系统中的。

这个属性增加了一些很好的安全保证,这些保证是当前的 PoW 系统所缺乏的。

第三个方面,开发门槛
在 ETH1.0,开发及执行环境 对于以太坊开发者来说主要使用的语言是 Solidity 或 Vyper,这些语言被编译为以太坊虚拟机(EVM)可以理解的更通用的底层操作。Eth1.0 上的每个 DApp 都需要在考虑 EVM 的情况下进行设计,以太坊 1.0 状态转换功能(EVM)的限制使整个系统成为瓶颈。

eWASM 将取代 EVM 成为以太坊 2.0 网络的状态执行引擎,eWASM 是 WASM (WebAssembly)代码的以太坊版本,而 WASM 由负责维护和标准化 Web 的开发者团队——万维网联盟(W3C)创建。

eWASM 将会大幅提升速度和效率,减少甚至消除预编译和互操作性。eWASM 将支持允许以太坊开发人员使用更多的附加语言的包括 C、 C++ 和 Rust,并将受益于比 EVM 更广泛的工具集,它能提供可执行的二进制格式、非常类似于传统计算机的体系架构、高效且支持多种编程语言及开发者工具,还能够向后兼容 EVM。

在 ETH2.0 执行环境(EE)中,允许直接在协议中内置任何类型的状态转换(使用 WASM),有了 EE,将不再存在 ETH1.0 的瓶颈,允许构建可以充分利用开放式协议全新的 DApp 类型。

*Part4:ETH 的生态迁移 *

10.ETH1 上的合约和代币将如何迁移?在何时迁移?

马天元:

这是有意思的问题。以太坊社区有一篇讨论贴,是关于 ETH1 迁移到 ETH2 的。

在这篇讨论贴中,V 神已经提出了一个“太长不看 TLDR”的说明,我认为它很像是一个“总体指导原则”:那就是四个字“用户体验”。

我的理解是:对于那些不太特别关心 Staking 或者 ETH2.0 升级的用户,他不用查阅任何自老,不用关心任何事情,就算是每天平躺着,他的智能合约和 Token 也会自动完成迁移,完成从 ETH1.0 到 ETH2.0 的迁移。

这个时间,可能在 ETH1.5 或是 ETH2.0 完成后,现在看 ETH1.5 阶段可能性更高一些。具体时间,也许就是在 2021 年下半年的某一天。

关于 Phase 1.5,根据以太坊基金会再 6 月初的设想是这样:在 Phase 1.5 时,ETH1 被整合成一个分片(可能还要搭个桥之类)。用户的 Token 可以在 Phase 1.5 后等着被动迁过去。

但是,对于喜欢鼓捣的用户,他如果想尝试 Staking,可以在阶段 0 信标链上线后,(估计今年 Q3 或者 Q4 吧),主动将 ETH 燃烧并迁移到 ETH2.0,变为 BETH,然后参与 Staking 挖矿。

但是需要注意 BETH 可能在两年内无法转给其他账户,或是转回 ETH1.0。

如果不想尝试,就像我刚才说的,可以等待 2-3 年,ETH1.0 被并入 ETH2.0,实现 ETH 的被动迁移,这个过程应该是会自动完成的。对于 ERC-20 Token 来说,其过程也比较类似,开发团队可以等到 ETH2.0 的阶段 2 完成后再通过手动映射,完成主动迁移,也可以等待 ETH1.0 被并入到 ETH2.0 框架后,实现被动迁移。

对于用户来说,唯一要注意的是什么呢,ETH1 和 ETH2 合并的时候,可能 ETH1 会暂停 1 个小时。

对于开发者来说,另外 GAS 方面也有一个小变化,一些 IO-accessing opcodes 的 gas 费用可能会增加,一些做 DeFi 和 DApp 的团队要留好充足的 Gas 费用。

11、ETH 现有矿工的出路

马天元:

ETH1.0 会继续存在至少 3-5 年,这个是以太坊官方博客 The 1.x Files: a fast-sync 的文章里提到的。所以现在的矿工可以继续挖很久,但是采购新矿机的时候得再掂量掂量。

另外难度炸弹,这个已经推迟了多次了,之前几次硬分叉的重要任务就是推迟难度炸弹。其实我看下来,以太坊社区是非常谨慎的,很担心社区有阻力。所以我估计难度炸弹可能还有再推迟若干次。

一旦两链合并后的某一天,难度炸弹让以太坊网络难度飙升。那么对于矿工来说,Asic 矿机可以去挖 ETC 这类也用 Ethash 算法的区块链,显卡矿机则可以去挖别的显卡挖矿 Token。支持显卡很多,我就不一一点名了。实在不行,还可以闲鱼一波作为矿卡打折卖掉,还能造福一些想低价入手高端显卡的游戏玩家。

另外,如果是有以太坊信仰的矿工,可以从现在开始屯一些 ETH,屯够 32 个就可以参加 PoS 挖矿。另外,比如说火币矿池,这次应该已经准备了很用户友好的 PoS 挖矿相关工具和产品,不用担心从 PoW 挖矿转 PoS 挖矿的难度。

12、ETH1 老链该何去何从

马天元:

我们纠正一个常见的误区,ETH2.0 升级并不是一次简单的硬分叉升级。在 ETH 过去的历次硬分叉升级中,老链停止,新链运行。但是 ETH2.0 中,老链即 PoW 链将和 PoS 链共存至少 3-5 年。

因此,在两链共存的阶段,ETH2.0 上会有一个新的原生 Token 名为“BETH”,它由 PoW 链上的 ETH 销毁后迁移过来,这个迁移过程是陆续的、社区自发的且不可逆的。ETH 老链不会直接被“难度炸弹”逼停,而将存在 3-5 年,并且有可能被改造为 ETH2.0 框架下的一条分片链而长期存在。

ETH1 的结局尚未定论,目前两种观点比较流行,第一个是 ETH1 被并入 ETH2 之后,可能作为一条特殊的“分片链”。1-2 年后,难度炸弹让挖矿难度显著增加,最终 ETH1 进入“冰河世纪(ICE AGE)”,再也挖不动了,大家直接到 ETH2.0 生态去,这个是最广泛的意见。

第二个是 ETH1 会长期存在,只不过奖励越来越少,难度炸弹也有可能被移除。这个方案主要是从社区阻力来考虑的。

我个人倾向于会是结局 1。

不过这个只是今天视角下的“构想”,也许后面还能想出更妥帖,多方兼顾的 ETH1 方案。

13、社区是否有强烈分叉风险

马天元:

先上结论:(大概率)不会。

ETH2.0 升级和过去历次区块链升级不同,它另起炉灶搭建一条新的区块链,主链仍将长期存在,用户陆续自行迁移。ETH1.0 的相关开发,例如区块链修剪、状态通道开发工作将继续推进。

如果持有者希望获得 Staking 收益,开发者希望使用更好性能的以太坊,他们可以自行迁移到 ETH2.0 上去。矿工,原教旨主义者如果更看好 PoW,那么这些人可以继续留在以太坊老链上。

整个过程是相对自由的,因此社区阻力并非主要矛盾。再加上 Vitalik 亲自挂帅指挥,那么出现社区分裂进而导致强烈硬分叉是的可能性较低的。

当然,如果未来将 ETH1.0 合并到 ETH2.0 框架中,那么 ETH1.0 借助硬分叉完成几次类似于君士坦丁堡、缪尔冰川式的补丁式升级,也是理所应当的。但是,这样的软分叉升级不太容易会造成社区分叉和分裂。

Part5:对 ETH2.0 和 BETH 的预测

14.,Phase0 阶段就可以开始兑换 BETH 了,短期 BETH 是否有流动性解决方案,如果我换了之后后悔了,我该怎么办?
马天元:

这个靠 ETH2.0 本身的设计,目前无法解决。

精髓可能在于,我们需要一个第三方机构,比较能够服众的。因为从链上来说,BETH 是没法转回去的。ETH 会先通过合约在 ETH1 上进行燃烧(Burn),其实就是我们通常说的销毁,同时在 ETH2.0 为你生成一个新的 BETH。

既然是 ETH1.0 上的 ETH 已经被销毁了,那就没有办法通过链上来解决这个问题。那这里其实非常需要一个第三方机构,来给用户提供风险的兜底甚至是退出方案,这样用户才可以在 Phase0 阶段放心大胆的支持 ETH2.0。

15.BETH 的潜在机遇有哪些,初期 BETH 的价值会不会低于 ETH?

Johnson:

刚好前两天在研究 BETH 和 ETH 1.0 的价值问题。

短期来讲的话,ETH 2.0 鼓励大家往 PoS 转,所以 Propose 了单方面的转换,从 ETH 1.0 通过 BETH 转到 ETH 2.0 phase 0 Beacon chain 之后暂时转不回去。

这是一个鼓励社区采用 ETH 2.0 的一个做法,短期来讲 ETH 2. 0 的币可能会出现比较有限的交易所上币导致自身流动性欠缺。

长期来看如果 ETH 2.0 稳定运行并且得到大量的社区支持,交易所必然会上 ETH 2.0,但是 ETH 1.0 和 ETH 2.0 同时存在就会出现一个很有意思的现象例如 ETH 1.0 和 ETH 2.0 怎么定价。我认为 ETH 1.0 和 ETH 2.0 之间的价差肯定是会有的,但是这个价差是多少现在还不好说。

价差的出现体现在了多个方面,例如市场风险,ETH 1.0/2.0 主网风险的不同,流动性、社区等。这些风险会在价差方面体现出来,但是具体差多少怎么差这个还需要等待市场的检验。

16. 缪尔冰川补丁为延缓冰河时期的发生,却在短期内造成矿工收益增加而导致通膨,若 EIP 1559 未达共识,并未真正烧毁预期之 ETH, 是否也会引发类似通膨问题?

Esther:

EIP 1559 虽然最近讨论得火热,但实现可能还很漫长。

目前还有一种方案 Escalator,考虑之一就是提供多样化的费用市场替代方案,并且在以太坊 2.0 实现全部功能之前(也就是说交易量大幅上升,被烧毁的交易费用更多),EIP 1559 的作用或许也不会超过我们的预期。

阶段 2 之后通胀率会大幅降低,之前看到的数据是理想状态下维持在-0.5%—0.5% 之前。

准确来说是 Eth1 和 Eth2 合并之后+EIP 1559 类似方案加持的通胀率。

值得关注的是,在自由问答环节中火币矿池 PoS 负责人丁元还对用户提问的“火币是否会帮助用户参与 ETH2.0”这一问题给出回应,他表示,火币矿池作为全球第一的 Staking 矿池和全球排名前五的 POW 矿池,秉承为用户资产安全着想的一贯风格,将会在第一时间推出 ETH2.0 相关产品和服务,方便大家参与到这样一个新世界里来。

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