2020 年以太坊 2.0 信標鏈的啓動將帶來什麼新變化?

原文標題:《2020 年,以太坊 2.0 值得期待的有哪些?》(What's New in Eth2)
作者:Jim McDonald
譯者:Unitimes_Peter

2020 年對於以太坊 2.0 來說將是關鍵的一年,預計階段 0 (信標鏈) 的啓動,將加速在其它階段的工作以及推動生以太坊態系統的增長。基於交付以太坊 2.0 以及該發展的當前狀態所需的工作量,以下我對明年的以太坊 2.0 的個人展望。

網絡方面

以太坊 2.0 的實現包括三個階段。儘管實現將大體上按順序進行(階段 1 和階段 2 的完成可能處於相近的 (即使不是相同的) 時間,但所有這三個階段都在一定程度上並行進行。

1. 階段 0 的設計,實現和發佈

毫無疑問,這是以太坊貢獻者們在 2020 年要關注的最重要的任務。如果 2020 年在沒有穩定發佈以太坊 2.0 的階段 0 的情況下結束,那麼很難不將以太坊 2.0 視爲失敗。相反,成功的發佈將證明以太坊 2.0 能夠爲去中心化金融、計算和信任的未來提供無需信任的和高交易量的基礎。

階段 0 的設計工作接近完成:基本上,將不會再對其它功能進行任何重寫,任何未來的修改都與大規模測試期間發行的問題有關。爲以太坊的密鑰提供基礎的 BLS 加密方案已經達到了適當的可以認爲是最終的標準化水平,這是階段 0 設計所依賴的最後一項技術。

僅有的兩個例外可能是驗證者的互動和獎勵。 由於啓動信標鏈的驗證者最低人數從 65,536 減少到 16,384,因此當前的獎勵系統中仍然存在問題。驗證者交互需要進行一些改進,以減少當前無法使用抵押金進行驗證的情況。

階段 0 的實現工作正在進行中:有兩個獨立的團隊構建了具有足夠功能和成熟度的以太坊 2.0 節點軟件,可以考慮將該軟件用於最終測試,而其他一些團隊擁有處於開發高級階段,但是還沒有準備好與更成熟的節點一起進行測試。 顯然,只有在設計被固定之前,最終的實現工作才能進行,但是隨着針對階段 0 設計的更改減少到了對 bug 修復和必要的優化階段,在制定階段 0 規範的新版本和運行該版本的代碼之間的時間將會減少至僅需數天的時間。

一文了解以太坊 2.0 信標鏈帶來的網絡與生態變化圖 1:階段 0 的發佈時間表(部分)

考慮到最初實現之前所需的測試時間,以及修復出現的 bug 的需求,預計信標鏈將在今年的第二或第三季度開始產生區塊。

2. 階段 1 和階段 2 的設計和實現

儘管階段 1 和階段 2 的設計與階段 0 的設計和實現同時進行,但前者的設計還原爲到達高級階段,仍在進行重大的更改。階段 1 提供分片 (sharding),允許將以太坊 2.0 的計算負載分配給各個驗證者子集,階段 2 將提供執行功能,創建用於在分片鏈上進行交易的結構。

特別是階段 1,在過去的一年中進行了許多重新的設計。當前的設計似乎在可擴展性和簡單性之間取得了很好的平衡,但是是否會被其他替代設計所取代還有待觀察。但是,爲了使階段 1 實現能夠按時開始,需要在 2020 年上半年敲定階段 1 的設計。

階段 2 的設計遠沒有階段 0 和階段 1 複雜:此階段只是定義了執行環境 (executive environment) 的概念。執行環境是以太坊 2.0 的引擎,負責執行處理交易的工作。 但是,階段 2 本身並不會定義任何特定的執行環境,因此,結合階段 2 的發佈,預計將有許多由以太坊團隊和第三方建立的執行環境。它們可以分爲兩類:通用執行環境和特定功能執行環境。

通用執行環境將提供當前通常被認爲是區塊鏈的所有功能。一個通用執行環境可能會模擬以太坊 1.0、另一個比特幣或者另一個 Zcash 等的功能。用戶將能夠像現在使用這些區塊鏈一樣大量使用這些通用執行環境。

儘管以太坊 1.0 存在許多不同類型的交易,同時以太坊 2.0 也將存在這些交易,但它們之間也有很多共性。 例如,大多數代幣合約(例如 ERC-20 合約)具有類似的需求:持有代幣,轉移代幣等等。在這種情況下,構建單個「代幣合約」執行環境(也即一個特定功能的執行環境)可能會更便宜,這個執行環境可以爲代幣提供專用功能,而不必像當前的以太坊 1.0 那樣在一個通用執行環境中部署其自身的合約。

在通用執行環境的設計上,以及特別是在某些更常見的特定功能的環境的設計上,仍然需要進行大量工作,尤其是要嘗試定義每個執行環境的特定功能。相關的研究工作仍在進行中,但早期定義將需要在 2020 年第二或第三季度完成,以便進行實施和測試。

3. 將以太坊 1.0 遷移到以太坊 2.0

以太坊 2.0 的階段 0 是一項繁重的工作,並且具有很高的複雜度,但是對於最終用戶而言,階段 0 實際上沒有任何用處。的確,階段 0 本身對以太坊不會有任何作用,只能提高通貨膨脹率。 當前,關於如何將以太坊 1.0 與以太坊 2.0 合併,最有希望的建議是將以太坊 1.0 置於以太坊 2.0 之下 (備註:根據 Vitalik 的最新提議,當前最有可能的計劃是 Eth1 將會作爲 Eth2 中的分片 0「存在」,最終可以將 Eth1 調整爲 Eth2 中的一個執行環境,但一開始 Eth1 可以是一整個分片),而無需重新創建一個以太坊 1.0 執行環境。儘管不能保證這將成爲最終設計,但加速兩條鏈合併的總體推動意義重大,值得期待。 此舉可能不會在 2020 年底之前完成,但如果沒完成,肯定會在 2021 年底之前完成。

要考慮的一個重點是,當以太坊 1.0 與以太坊 2.0 合併時,很可能一個或多個實體將繼續以獨立鏈的形式運行以太坊 1.0 鏈:那些在基礎設施方面對以太坊 1.0 進行了大量投資的實體將受到激勵繼續讓以太坊 1.0 鏈運行,置以太坊 2.0 的發展於不顧。

雖然用戶的缺乏興趣可能意味着這條獨立鏈很快就會消失,但是用戶和智能合約開發人員確實需要考慮這樣這種情況:如果這條獨立鏈繼續存在,那麼將不僅僅會出現 ETH 餘額的分叉,代幣餘額、ENS 註冊以及當前以太坊 1.0 鏈上的所有其他資產和數據都將出現分叉。這些合約的所有者將必須迅速採取行動,就他們的官方代幣、數據等存在於哪條鏈上做出決定,從而避免讓用戶感到困惑。

生態方面

儘管以太坊 2.0 階段 0 的發佈至關重要,但是如果不進行其他方面的工作,那信標鏈就不會很有用。另外還需要爲階段 1 和階段 2 做準備,以便它們啓動時會得到支持,以使其能夠運行。

1. 錢包

以太坊 2.0 具有與以太坊 1.0 類似的密鑰,但基於不同的標準。這意味着以太坊 1.0 的密鑰不能用於以太坊 2.0 的交易。需要開展工作來構建支持以太坊 2.0 密鑰的錢包。

許多以太坊 1.0 的錢包是在錢包功能及其安全性的最佳實踐還尚不明確的情況下被創建出來的。這樣導致的結果是,存在許多不同的不兼容實現。相比之下,以太坊 2.0 具有許多提議的標準,例如 EIP-2333, EIP-2334, EIP-2335, EIP-2386 和 EIP-2426,這些標準爲創建能在不同實現中兼容的以太坊 2.0 錢包奠定了基礎。

另外,當前還沒有以太坊 2.0 地址的標準。地址很重要,因爲它們將包含校驗和 (checksums),有助於保護用戶資金免受不正確的 剪切-粘貼 或轉錄錯誤的影響。關於以太坊 2.0 地址格式的討論正在討論中。

看到功能齊全的以太坊 2.0 錢包實現在 2020 年可能還爲時過早,但是今年應該能看到標準的敲定,並且有足夠的早期參與者來提供驗證者所需的錢包功能。 同樣,留意支持以太坊 2.0 的全新硬件錢包的上市。

2. 取款密鑰的保護

每個驗證者都有一個取款密鑰 (withdrawl key),一旦取款功能可用了,驗證者將需要使用取款密鑰來將抵押的資金取回。取款密鑰將需要得到保護,直到需要使用該密鑰爲止,最好使用離線解決方案來對其進行保護。

預計我們將看到各種用於保護取款密鑰的方法,以及提供這些方法的公司,將在日後廣泛使用。有關驗證者的取款密鑰,請參閱《科普 | Eth2.0 中的驗證者密鑰和取款密鑰是什麼?》

3. Staking 託管服務

以太坊 2.0 有一個活躍的 staking 系統,驗證者需要經常在線並保持活躍以獲取獎勵(並避免被懲罰)。儘管驗證者硬件的成本相對較低,但是管理網絡,軟件等所需的正在進行的工作卻越來越多,因此許多 ETH 持有人可能更願意使用一個 staking 託管服務來代替他們進行以太坊 2.0 的驗證工作。

針對 Staking 託管服務可用建立多種不同的模型,它們具有不同的安全級別,不同的資金訪問權限,不同的客戶參與度等。預計我們將會看到有多家公司基於各種模型提供 staking 服務,主要是在信標鏈推出後的 6 個月內將會出現。

總結

對於以太坊來說,2020 年是決定成敗的一年。建立以太坊 2.0 網絡的複雜性本身很難,但是使用以太坊的名義這樣做會大大增加風險。ETH 本身就憑藉其自身的能力成爲一種既定價值存儲手段,且當前的以太坊鏈運行着許多企業賴以生存的智能合約。

不要期望能以很少的成本來實現一個在吞吐量方面比當前以太坊 1.0 鏈高出數千倍的以太坊 2.0 鏈,但我們可以期待實現這一目標將有一些具有重要意義的步驟,包括一個運行中的信標鏈,並在合併以太坊 1.0 和以太坊 2.0 以及對執行環境的全面實現等方面有着敲定的設計方案。2020 年將是一個非常值得關注的一年!

來源鏈接:hackmd.io