区块链:详解以太坊路线图：从合并、研究等方面探讨以太坊经济和可扩展性双重升级_ROLL

撰文：RyanSeanAdams本文编译自Bankless

以太坊的路线图很棒，但这并不简单。

根据我的思考：

经济升级：在5-8个月内，ETH发行量随着合并而低于0%。可扩展性升级：ETH在两年内获得数据分片。以上只是以太坊基础协议升级。以太坊的主要扩展计划正在数十个资金充足的团队中并行进行，这些团队拥有optimistic和zk-rollup技术。因此，预计2022年将成为Rollup之年。

可扩展性的进展是不间断的。

以太坊现在正在使用dYdX、ImmutableX、Arbitrum、Optimism和许多其他工具进行扩展。而2年内的数据分片升级将使这些rollups的费用再降低80-100倍。

以太坊是一个正在发生重大变化的协议。从中期来看，我们正在推动协议的升级，使其能够扩展以满足全球需求，同时也提高安全性和去中心化。这是一条漫长而曲折的道路，但我们的研究人员和修补者比以往任何时候都更加活跃。

在开始之前，请记住，这不是“官方”路线图，它代表的是对事情现状的有限的、主观的看法。

Cholla CEO：比特币是人类下一阶段进步的关键支柱:金色财经报道，德克萨斯州石化勘探和投资公司Cholla Inc. 首席执行官Gideon Powell表示，比特币是人类下一阶段进步的一个关键支柱。Powell认为，在某种程度上，还没有词语来准确的描述什么是去中心化数字无许可网络，因此比特币不仅仅是一种商品和货币，走向更加点对点的系统对于坚持整个社会的公平制衡至关重要，没有其他创新可以真正协调所有独特的激励措施，比特币是允许人们在未经任何人许可的情况下跨时间和空间协作的基石。[2023/7/29 16:05:13]

名称已经改变

时间线→正在进行中

让我们来谈谈我们对事物的称呼。虽然从这里开始可能看起来很奇怪，但请记住，命名框架是由路线图决定的。以下是最近流行术语变化的两个例子，以及它们改变的原因。

执行与共识

无论出于什么目的，术语“Eth1”和“Eth2”已不再用于核心开发——请参阅TimBeiko的“GreatRenaming”文档。?

旧的命名方案提出了两个问题，即“Eth1在先，Eth2只能在其后”和“一旦Eth2存在，Eth1将不复存在”。从2020年10月开始，DannyRyan已经指出了这个问题。尽管信标链自推出以来一直与主网一起运行，但使用Eth1和Eth2表明，早期版本在某个时候会消失。然而实际上，通过合并，链状态将无缝地与信标链结合在一起。

V神：语言是去中心化在人类文明中的明显范例:1月19日消息，以太坊创始人 Vitalik Buterin 在社交媒体上使用中文发文表示，其实人类文明的很多部分是去中心化的。一个很明显的例子就是语言。几乎所有的事情都不是二选一，而是光谱。[2022/1/19 8:58:52]

没有数据会丢失，也无需迁移。

现在，我们已经转向“执行”和“共识”，而不是Eth1或Eth2。建议你在此处阅读Danny的深度文章。简而言之，执行是指用户层的所有事物：应用程序、账户余额、代币等。这也可以称为“状态”。

然后，共识是将所有东西结合在一起的权益证明机制：最终性、分叉选择规则、验证器和激励机制。

在合并后的环境中，这两个层是共存的。

“功能”而不是“阶段”

阶段是我们已经改变的另一个术语。过去，它们指的是特定的协议变化，例如，“第0阶段是信标链”。

从去年年底开始，已开始非正式、渐进地将“阶段”重新定义为“功能”。首先，使用“功能”更灵活。当设计更新或范围扩大/缩小时，很难传达简写的“第X阶段”已经发生改变。

其次，与上面的“执行和共识”部分保持一致，它表明了顺序性：“X阶段”之后必须是“X+1阶段”。在当前时间线中不起作用的一个很好的例子是，合并优先于数据分片。

声音 | 经济日报：人类生产进入“智能时代”，将形成区块链等一系列新业态:9月26日，经济日报发文《新时代民营经济发展机遇体现为三个“前所未有”》。 文中指出，人类生产进入“智能时代”，医学、生物工业、新材料、新能源等领域的新产业革命，将形成智能制造、人机交互、3D技术、区块链、物联网、大数据、机器自组织、云计算、高度数字化个性化定制等一系列新产业、新技术、新业态、新模式。[2019/9/26]

偏向“功能”意味着名称是原子性的，在需要时很容易重新排序，并且更清楚地传达它们的最终影响。

认识论的灵活性

更抽象地说，我认为上述两个变化都是基于认识论的灵活性，认识论的意思是“与知识或认识相关”。换句话说，它是一种灵活的知识形成模式，可以让我们的社区更好地理解集市产生的非结构化创造力。

我们能够对路线图做出适应性决策，因为我们不拘泥于阶段或顺序。这是以太坊哲学的重要组成部分，我很高兴看到它扎根于此。

更广泛的社区可能需要一段时间来适应新的命名规范。

合并

时间线→5-8个月

现在我们已经解决了命名问题，让我们来谈谈下一个令人兴奋的以太坊功能：合并。这是指以太坊即将从工作量证明转换为权益证明。?

动态 | 德勤报告：区块链还可能改变人类交易和参与的方式:据Coinjournal消息，德勤年度技术趋势报告探讨了将在未来18-24个月重塑业务和政府的技术。据称，在未来五年内，区块链，数字现实和认知可能会变得像今天的数字体验，分析和云计算一样重要。该报告强调了区块链的“极具破坏性”性质，它不仅可能改变商业，还可能改变人类交易和参与的方式。[2019/1/18]

对于以太坊以及更广泛的加密领域来说，这是最受广泛期待的协议变更之一。在我们这个行业存在的大部分时间里，PoW及其对能源消耗的负面看法一直主导着大众媒体。以太坊将成为有史以来最大的“热交换”其共识机制的协议。反过来，这也有望改变这种说法。

对协议的好处

合并包括对协议的许多重大改进：

一旦升级上线，链条就会变得更加安全。区块在某个时间点后“最终确定”，引入了对验证者链重组的大幅抑制——即验证者重组区块或其内部交易。其次，PoS消除了与PoW相关的巨大的能源消耗和硬件浪费。研究人员估计，以太坊的能源使用将下降高达99.95%。一小部分常规商品硬件将取代当前运行以太坊共识的ASIC和GPU。这两种效应将导致更节能、多样化、地理分布更广、抗脆弱的共识参与者集合。第三，以太坊PoS为分片奠定了基础，这是一项同样重要的协议变更，将把链分成许多并发线程。分片通过增加可用于数据可用性和结算的区块空间来增强L2扩展工作。最后，升级将使ETH的年发行量从目前的净3.5%降至净0%左右。合并之路

动态 | SENS：一些区块链支持者相信科技进步可延长人类寿命:据bitcoinexchangeguide报道，专注研究再生医学疗法的组织SENS的首席科学官Aubrey de Gray表示，区块链支持者和那些相信通过技术发展可延长寿命的人之间存在关系。有几位比特币支持者向SENS做出了捐赠，包括加密领域的重要投资者Mike Novogratz。[2018/12/26]

为合并奠定基础的第一个重大事件是Rayonism，这是今年早些时候的一个为期一个月的黑客马拉松。这项工作模拟了合并发生后链的状态，以及共识/执行客户端将如何相互对话。

如果你想了解更多关于这两个事件的信息，请查看TimBeiko的帖子“Amphora：一个主要的合并里程碑”。

从该事件中学到的知识已被纳入最新版本的合并规范，称为“Kintsugi”。同时，还有一个名为Pithos的长期存在的开发网络。这将在2021年第四季度至2022年第一季度期间重启多次，以使用更新后的规范重新测试从PoW到PoS的过渡时刻。一旦这种过渡相当稳定，现有的测试网就可以升级，以符合规范。

感兴趣的社区成员可以关注“合并主网准备清单”，这是对剩余任务的全面概述。

以太坊上海升级

时间线→10-12个月

合并后的以太坊的一个有趣之处在于，虽然链最终被合并，但客户端仍然是独立的。这包括它们的架构方式，以及从事这些工作的团队。对于验证者来说，这意味着有大量的选择。每个执行客户端都可以在每个排列中与每个共识客户端组合，反之亦然。在此处列出了这些组合客户端的可能名称列表。

独立的执行层和共识层也允许在需要时进行非耦合的升级过程。这很好地契合了以太坊的关注点分离哲学。换句话说，几个小的变化通常比一个单一的变化更易于管理。

然而，上海的升级将对这两个层进行耦合更改，以使验证器提取成为可能。这允许验证者将他们的ETH从共识退出到执行层，将它们更紧密地绑定在一起。一旦ETH从信标链中退出，那么它就可以像今天人们一样使用它：作为价值存储、支付NFT或支付交易费用。对于执行层，还有许多其他的建议正在被考虑，但没有任何建议被上海升级正式接受。

我们不会知道可接受的范围，直到我们更接近合并且实际运行。

研究

时间线→正在进行中

在上述内容被指定、实施和测试的同时，还有其他平行的研究工作在推动以太坊向前发展。

数据分片

在切换到权益证明之后，分片可能是以太坊即将发生的最重要的变化。请注意，当前的提案侧重于数据分片，而不是执行。此功能为L2提供了更多的区块空间来存储数据，但它不会像我们在主网上熟悉的那样支持本地用户事务执行。Rollups目前使用以太坊进行这种类型的结算操作。此类分片的基础研究不那么复杂，这意味着它可以更快地进入主网并加速L2。

原图：Hsiao-weiWang设计：Quantstamp

优先考虑数据可用性符合可扩展性研究和应用程序在过去18个月中的发展趋势。Vitalik在2020年10月的帖子“以rollup为中心的以太坊路线图”中很好地阐述了这一可能的未来。

在未来的某个时刻，社区可能会决定添加分片执行。这仍然是一个开放的研究问题。

状态保质期和弱无状态

这一领域的研究将改革协议处理状态的方式。状态是指所有的用户记录，包括合约、代币、NFT和地址。在今天的以太坊中，用户每笔交易都会产生一次性费用，以无限期地保持状态。长期来看，这是不可能持续的。

多年来，已经探索了一些具有不同权衡的提案，包括状态租金和ReGenesis之类的东西。

一个领先的提议被称为“弱无状态”。这改变了以太坊节点持有和处理状态的方式。具体来说，只有区块提议者需要存储状态，而所有其他节点可以无状态地验证区块。以下是它如何影响不同的用户配置文件：

用户：可以丢弃状态，但需要随交易一起提交“见证”。见证是与交易一起发送的证明，以证明它是有效的非验证者节点：可以丢弃状态验证者/区块提议者：如果依赖第三方进行区块生产，则可以丢弃状态区块生产者：没有变化，仍然需要所有状态。使用来自用户的见证来制作包含有效状态变化的区块伴随的提案称为“状态保质期”。在这里，如果在设定的时间段内未访问，则状态可以变为非活动状态或从活动状态“过期”。这可能是冷存储中的ETH，也可能是社区迁移出的废弃ERC20。如果用户想要重新激活他们的状态，任何发送的交易都需要有一个见证。限制活动状态大小的好处之一是，节点应该更易于管理，以便进行同步和维护。

这两个概念都在积极的研究、基准测试，并通过概念验证来实现。

深入了解当前的进展：

来自GuillameBallet的链接综述EthR&DDiscord指南中的链接

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