V神 以太坊革命性升级即将到来 解析以太坊2.0将带来的5大变化

根据以太坊联合创始人 V 神（Vitalik Buterin）的说法，这次升级将提升以太坊的功能，推进以太坊的大规模采用。本文将回顾以太坊 2.0 的基础功能，并探讨升级将会给它带来哪些变化。

自 2015 年问世以来，以太坊一直广受欢迎，但最近其昂贵的交易费用和低可扩展性对复杂应用程序的执行产生了负面影响，用户对以太坊改进的需求变得越来越迫切。以太坊 2.0 已经酝酿了一段时间，这是多年来以太坊网络最大的变化，旨在解决当前基础设施的一些问题。

以太坊的升级不是一蹴而就的，涉及多个将在未来几年内进行的重大升级。目前的以太坊存在和比特币一样的共识机制——工作证明（PoW）。尽管 PoW 区块链去中心化且安全可靠，但它们要求矿工使用高计算能力来解决复杂的加密问题（竞争交易验证权），因而减慢了链上交易速度。算力的竞争提高了能耗，让 PoW 区块链饱受环保主义者的批评。

以太坊正在从 PoW 转向 PoS 共识机制。PoS 是一种替代共识机制，允许验证者通过质押治理 Token 来进行验证。随后，以太坊通过分析多种因素（如赌注大小、持续时间等），相应地选择随机验证者。

这次升级（以太坊合并）代表着以太坊正式切换到权益证明共识，将通过质押的 ETH 而不是能源密集型挖矿来保障网络的安全。这是实现以太坊愿景的一个真正令人兴奋的步骤--更多的可扩展性、安全性和可持续性。

V 神和 Ethereum.org 都估计以太坊合并将在 2022 年第二季度完全交付。

以太坊信标链是以太坊的一个测试分支，在 PoS 机制上工作。目前，信标链有超过 29 万个验证者，在完全过渡到 PoS 后，这个数字必然会更快速地增长。

以太坊升级是加密历史上最受期待的发展之一。如果一切按计划进行，升级将为可扩展性问题带来解决方案，并为普通用户增加更多的可访问性。

1. 降低 Gas 费

高额的 Gas 费是普通用户尝试以太坊的主要障碍。Gas 费根据交易需求而波动。短时间内的大量交易通常会堵塞以太坊，在这种情况下，矿工更愿意选择提供较高 Gas 费的交易。然而，当以太坊采用 PoS 时，交易处理会更简单，并可以避免因未处理交易堆积如山造成的堵塞。

2. 提高网络吞吐量

分片是继以太坊合并之后的以太坊又一重要升级。分片将数据库横向分割成多个分片链，所有这些分片链都可以独立于主网处理交易。

PoW 区块链将交易记录在一条链上，比如比特币自 2009 年挖出创世区块以来，所有交易历史都记录在链上。这样限制了区块链处理交易的能力：比特币每秒只能处理 7 笔交易，而以太坊每秒只能处理 10-15 笔交易。

Ethereum.org 预测在 2023 年分片交付时，将有 64 条分片链可用。每条链都可以验证交易以分担以太坊主网的负载，从而显著提高网络吞吐量。

3. 降低硬件要求

中本聪 13 年前设计比特币时，意图让每个人都能参与到交易的验证和记录系统中。看起来中本聪的计划偏离了轨道，因为参与比特币验证需要相当多的东西。从 2013 年到现在，比特币的开采难度增加了 27.9 万倍。这意味着需要昂贵的高级矿机产生足够的算力来和同行竞争，目前的以太坊也面临着同样的问题。

设备的高门槛不利于吸引更多的验证者参与到网络的保护和建设中。

以太坊向 PoS 过渡意味着算力的竞争将变得不那么严重。验证者不一定要有超级矿机，服务器级别的设备就足够了。

4. 扩大以太坊生态系统

大量的 Dapp 运行在以太坊上，包括链游 Axie Infinity、CryptoKitties、DeFi 协议 Uniswap、Yearn 和各种 DAO 等。

高负载对 EVM 的负面影响显著，让网络处理速度急剧下降。EVM 很难打补丁，因为它的代码使用一种叫 Solidity 的复杂编程语言编写。根据以太坊主要开发者的说法，以太坊 2.0 将引入由万维网联盟设计的以太坊 Web Assembly（eWASM）来取代 EVM。

eWASM 允许开发者使用例如 C++、Rust 等更简单的语言进行编程。此外，eWASM 也与当前的 Web 标准兼容，因而更容易在普通浏览器中运行。用户无需扩展程序即可访问 dApp。

eWASM 最大的好处是它对开发者生态系统的影响。有了更多的语言选择，更多开发者将涌向以太坊，为社区带来更多创新和创造力。

5. 减少碳足迹

过渡到 PoS 将降低能耗，减少对环境的影响。事实上，PoW 的能源密集型特性已引起环保主义者和监管机构的关注。根据以太坊官方博客，PoS 将使以太坊的能耗降低 99.5%。这将减少环保主义者对加密货币言过其实的批评，虽然以太坊的能耗相比比特币已经低很多。

此外，其他扩展解决方案（例如 Rollup 和分片），也将通过扩大网络的规模经济来降低交易的整体能源成本。

虽然以太坊 2.0 能否成功还不得而知，但以太坊 2.0 升级带来的诸多变化和总体迹象是比较积极的。升级如果成功实施，将彻底改变以太坊的基本面。凭借更低的 Gas 费、更高的可访问性和更好的用户体验，以太坊很可能成为区块链技术的领导者。