以太坊 2.0 未来蓝图与挑战

第 0 阶段（第 0 阶段）

在以太坊 1.0（Ethereum 1.0）中，工作量证明（PoW）作为共识机制（Consensus）产生新的区块。 为了减少生成新区块所需的大量算力和耗时过长的问题，以太坊2.0将改为权益证明（PoS）作为生成新区块的共识机制。

信标链将在第零阶段建立。 信标链是以太坊 2.0 系统级链。 从以太坊 1.0 迁移到以太坊 2.0 时，信标链扮演着非常重要的角色。 它是整个系统的基础。

零阶段完成后，将使用两条以太坊链。 以太坊 1.0 链（目前使用 PoW 主链）和以太坊 2.0 链（新信标链）。 这个阶段用户在1.0链中将以太坊锁定到合约中注册公钥，2.0链会识别合约中注册的公钥。 但是，他们无法将该以太币迁移回以太坊 1.0 链，并且为了实施信标链，您将需要一个信标链客户端。 目前，很多团队都在开发这些客户端。

第一阶段（第一阶段）

在第一阶段，将添加分片链。 在这个阶段，主要关注的是分片链的数据结构，以及它的有效性（Validity）和共识（Consensus）。 分片链仅作为本阶段链的数据以太坊超话，不指定分片链的状态执行（State Execution）或账户余额（Account Balances）。 这更像是测试分片结构，而不是尝试使用分片来扩展信标链。 在这个阶段，信标链会将分片链的区块（Block）当作一个没有结构或意义的比特集合（Collections Of Bits）。 以太坊 1.0 和以太坊 2.0 仍将并存，在以太坊 2.0 链上进行测试和迁移。

在这个阶段，分片链会与信标链进行交联（Crosslinks），每个分片的当前状态——“组合数据根（Combined Data Root）”，会定期记录在“信标链”区块中作为交联。 信标链区块完成后，相应的分片区块将被认为是完整的，其他分片知道它们可以依赖这些区块进行跨分片交易。

交联是委员会的一组签名，证明分片链中的某个区块可以包含在信标链中。 交叉链接是信标链“理解”分片链更新状态的主要方式。 交联也被用作异步跨分片通信的基础设施。

对于信标链每个时隙中的每个分片，分片验证器是随机选择的，分片验证器仅用于就每个块的内容达成一致。 他们通过交叉链接证明一个分片的内容和状态，一个分片中包含什么并不重要，只要所有委员会都同意并定期更新分片上的信标链即可。

第二阶段（Phase 2）

第二阶段将开始将所有功能组合在一起。 第二阶段完成分片，分片链将从简单的数据容器转变为结构化的链状态，重新引入智能合约。 每个分片将管理一个基于 eWASM（以太坊风格的 WebAssembly）的虚拟机。 它将支持账户（Accounts）、合约（Contracts）、状态（State）以及我们在Solidity中熟悉的其他抽象。 预计熟悉的工具（如 Truffle、Solc、Ganache）需要转换为支持 eWASM 的版本，以太坊 1.0 和以太坊 2.0 可以通过双向桥相互通信，将有可扩展的 Layer 1 执行，执行速度会通过无状态执行得到提升。

以太坊2.0最初提议运行的机制是以每个周期（Epoch）为单位进行交联动作。 每条链上有 1024 个碎片（Shards）。 当需要跨分片链交易（Tx）时，由于每期都在跨链，会有较大的延迟； 新提案更新为在每个时间段进行交叉链接，并将分片（Shards）的数量减少到32个以减少交叉分片（Cross-Shard）交易延迟时间，每个时间段进行交叉分片交易。

新提案的优势

关于以太坊2.0新提案的优势，首先，新提案的分片（Shards）数量从1024个减少到32个，降低了操作的复杂度，因为跨分片时间从一个epoch到一个slot，时间就缩短了。 好处是给DApp开发者和用户更好的体验。 在以太坊 2.0 的最初设计中，需要一个复杂的费用市场模型和一个 Optimistic 解决方案来实现 Cross-Shard Transaction Fee。 但新提案改变了执行环境的设计，使原来复杂的模型得到了极大的简化。

新拟议交易

新提案只需要比之前的提案更少的分片（Shards）就可以开始交易，可能会有更长的分片周期（12s），更大的分片区块（Shard Block），目前更新到第0个Phase 0以太坊超话，测试Phase 0 测试网（Testnets）可能会延迟，新提案减少了 Phase 0 发布所需的时间。

目前的想法

我们希望给开发者和用户更好的体验，使用更大的分片块，提高数据可用性，减少开发延迟和发布零阶段所需的时间。

今天的 okex 以太坊市场