公链战国时代复兴 以太坊 2.0 胜算几何?

以太坊正在开启一个崭新的去中心化赛道。

经历了 2019 年公链格局的动荡,沉寂了一年的以太坊,终在公链的激烈拼杀中披荆斩棘,重返市值第二的宝座。

与此同时,随着多客户端测试网络 Medalla 的顺利运行,以太坊或将开启 2.0 的新篇章。

网络拥堵频发 「公链王者」跌落神坛

开创智能合约的先河,显著提升交易速度,以太坊在上线后快速成为继比特币之后呼声最高的「公链之王」。彼时,以太坊和比特币采用的都是同一种共识机制——POW(工作量证明)。比特币每 10 分钟才能确认一笔交易,而以太坊则将这个速度提高到了 15 秒。

但随着不断发生的网络拥堵事件,以太坊这一优势俨然变成了劣势。2017 年底,加密猫 CryptoKitties 风靡,以太坊首次被爆出存在网络拥堵的问题;2019 年 8 月,USDT 增发造成以太坊网络堵塞,以太坊网络利用率一度飙升至 90%;今年 7 月,DeFi (去中心化金融)用例骤增,以太坊网络利用率逾 96%,数万笔交易等待打包无法确认,交易手续费 Gas 一度飙升至 90 Gwei 以上。

公链战国时代复兴 以太坊 2.0 胜算几何?

对此,Vitalik 在 Twitter 上表示,交易费用收入已接近区块奖励的一半,这将威胁以太坊的安全性。他还引用一篇普林斯顿大学的论文呼吁改革加密货币的收费系统,以保护网络的安全性。他指出:「矿工越来越依赖手续费,这可能激励了自私的挖矿行为,矿工们为了获取更大利润可能会破坏交易处理方式。」

以太坊堵塞的核心在于系统吞吐量问题。系统吞吐量一般用来衡量公链的效率,它的单位为每秒钟处理业务数量(TPS)。目前以太坊的 TPS 为 30-40 笔 /s,即每秒钟能处理 30 至 40 笔交易。2019 年双 11 购物节,淘宝最高负荷每秒交易数已达到 54 万,是以太坊的 10000 多倍。因而当以太坊待处理交易增多时,就极容易造成网络拥堵。

以太坊在效率方面遇到的瓶颈是,每笔转账都需要网络中的所有节点一一处理,而每个节点能够承担的工作量有限。如果想要提高效率,从根本上有两种解决方案:一是让网络中每个节点去承担更多工作,比如加倍区块的大小;或是找到在不提高单个节点工作量的情况下,公链负担更多转账的方法。

在公链的扩容方面,市面上已经涌现出一些解决方案,这些方案或牺牲安全性,或牺牲去中心化试图提高效率。例如,闪电网络、EOS 采用的 DPOS 共识机制等,但 Vitalik 却坚持采用耗时长、技术难关多的分片技术(Sharding)来解决以太坊拥堵的问题。

他解释道:「现有的区块链牺牲了效率,区块链相互连接的方案牺牲了安全性,而超大区块、超级节点等方案则牺牲了去中心化。我希望实现在主链上每秒能处理几千笔交易,而不依赖任何超级节点。」

据以太坊团队预估,采用分片等技术后,以太坊网络将能够每秒处理 100 万笔交易,同时成本将降低 100 多倍。不过,实现这一蓝图并非一朝一夕的工程,需要分成多个阶段进行,期间还存在不确定性因素。以太坊基金会研究员 Justin Drake 表示,分片技术预计将在 2021 年完成。

以太坊 2.0 破茧

以太坊 2.0 多客户端测试网络 Medalla 于北京时间 8 月 4 日 21 时正式启动,虽然期间出现多次推迟启动等曲折问题,但提前达到启动测试网的质押目标数,也反映出市场对以太坊 2.0 的期望颇高。

官方数据显示,Medalla 提前于 8 月 3 日达到启动的最低质押标准(52.4 万枚 ETH,逾 1.6 万名验证者)。在距离 Medalla 启动前 6 个小时,ETH 质押数已超过 71 万枚。

根据以太坊 2.0 的设计,「信标链」产出 Genesis Block (创世区块)的门槛是,至少在智能合约上质押 52.4 枚 ETH,至少拥有 16 万名验证者。在达到这个阈值之前,质押奖励不会分发给验证者。

信标链的启动至关重要,它为以太坊实现 2.0 版本奠定基石。

信标链上线后将秉承 POW 链和 POS 链双向链桥的模式 , 即在确保以太坊 2.0 能够支撑 DApp 进行百万级交易之前,为其从 POW(工作量证明) 向 POS (权益证明)共识机制过渡创造试炼场。同时,为保证现有以太坊的生态稳定,在此阶段以太坊 1.0 和以太坊 2.0 并行运行,待到阶段 1.5 时,实现两条链合并,完全变为 POS 共识机制。值得注意的是,信标链阶段尚不能处理交易、执行智能合约或支持去中心化应用(DApps)。

信标链的实现将预示着以太坊终于向 Vitalik 多次提到「分片」技术迈进。

阶段 1 将实现分片链(shard chains),即以太坊 2.0 可扩展性解决方案。以太坊 2.0 以信标链作为主链,然后分割成 64 条独立的链(即分片链),这些链之间并行运行、无缝互操。由于 64 条链同时进行无缝互操,处理数据的工作量可被分散在同时进行处理的多个区块上,从而提高交易效率、减少交易手续(Gas)费用。

目前以太坊正处于翻开 2.0 篇章的关键阶段。2017 年是以太坊的高光时期,而熊市、拥堵和新兴挑战者的崛起猝不及防地在 2018 年给它带来致命一击。几经沉浮,DeFi (去中心化金融)大热,又将以太坊推向王座。

「但是,依靠「流动性挖矿」将 DeFi 生拉硬拽捧起来的市场热情并不是长久之计,以太坊的繁荣最终还是得靠技术好用和社群共识。」接近区块链领域的专业人士表示。

以太坊 2.0 的落地,不仅需要权益证明和分片系统的支撑,而且需要足够的吸引力让原有以太坊生态中具有经济意义的部分加入其中。在此期间,智能合约和 DeFi 系统需要选择合适他们的分片,并斥资升级他们的技术,以适应分片化系统的复杂性和局限性。因此,以太坊 2.0 生态系统的构建是个漫长且多磨的过程。由于以太坊 2.0 设计复杂,且采用试错与实践并行的模式,可能一不小心就会出错,甚至可能会导致进一步延期。

随着 DeFi 的持续火热,公链赛道的竞争愈加激烈,新的公链项目顺势崛起,2.0 能为以太坊带来多少胜算?

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