超越信标链：Eth2的下一步是什么？

1492年，克里斯托弗·哥伦布（Christopher Columbus）认为他已经到达了东印度群岛。 实际上，他碰巧踏上了一个惊人的新世界。 有时候，经过艰辛的旅程后，最好盘点一下并重新计划。 抓住和利用展现自己的新机会。

这就是在2021年初，以太坊2.0所处的位置。在今年年初，我们致力于完成交付Eth2信标链，并于最近实现了它。这感觉就像漫长而艰难的旅程的尽头。

然而，这其实仅仅是开始。 我们走的很远，所以现在我们可以看到更多。 当我们调查未来的前景时，我们开始意识到即将出现的新机会。

对于本文的主要部分，我想介绍我们2021年的三重路线图：Eth1和Eth2，分片和轻客户端之间的“合并”。 这是三个独立的工作流，将并行进行。 预祝我们取得成功。

信标链是以太坊未来的基础。它采用权益证明（PoS）而非工作量证明（PoW）作为其管理机制，并支持可扩展性和安全性，以维持以太坊未来数年内的发展。

信标链于2020年12月1日上线。我称其为“PoS的证明”。我们的高价值演示证明，以这种方式保护一种大规模的分布式全球性无需许可网络是切实有效的。除了能够运行起来之外，信标链还没有做很多事情，我们将继续讨论，但是它仍然是以太坊2.0项目最具挑战性的交付成果。

正如我所写的，自信标链创世以来已经过去了四个星期，事情进展顺利。信标链已经使所有其他PoS系统相形见绌。超过200万个ETH（价值15亿美元）已承诺加入该存款合约。目前，有超过四万六千名活跃的验证者参与其中，还有两万名正在等待加入（排队时长3周）。ETH2.0验证者的存款率没有放缓的迹象。直到几天前，以太坊总供应量的2％已经锁定在存款合约中。这是来自4,000个独立存款者的巨大信任票，还有成千上万通过抵押服务进行存款的人。

到目前为止，风险承担者的信心已处于良好状态。 尽管仍处于起步阶段，但到目前为止，信标链运行顺利，参与率约为99％（网络运行状况的关键指标），而且没有出现一个问题或事件。

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在过去的两年半中，数百人参与了信标链的设计和建造。 这是一个大规模的开放社区项目，由以太坊基金会领导，由像我这样的客户端开发团队实施，并得到了众多不同类型的贡献者的支持。

这是一段令人难以置信的旅程。 但这只是第一步。

一年前，ETH 2.0发布了一份整洁，线性的路线图。阶段0（信标链）之后是阶段1（可扩展分片），然后是阶段2（抽象执行引擎），最后，Eth1将在此上层结构之上合并为Eth2。然后，阶段2的设计看起来似乎比预期的要花费更长的时间，与此同时，压力也开始增大，以使Eth1尽可能早地合并到Eth2中。因此，我们插入了一个阶段1.5，其中可以直接将Eth1“提升和移位”到Eth2分片中。

除此之外，还出现了一种完全不依赖分片的全新扩展范例。这就是“汇总（Rollup）”，今年10月，Vitalik提出了一个新的以汇总为中心的以太坊路线图，作为实现可扩展性的途径。汇总是一种所谓的2层技术，它将大量计算和存储负担从区块链中移出，并且仅使用这条链即可从其安全保证中受益。Rollup有多种不同的形式——zk Rollup和Optimistic Rollup——各自具有不同的权衡，并且该技术是新生的。但是，在以太坊2.0完全交付之前，汇总很有可能提供以太坊所需的许多可扩展性。

无状态的以太坊（尽管汇总可能会缓解以太坊的状态膨胀的一些压力）以及有希望的新加密技术（如凯特承诺Kate Commitments（发音为“ kah-tay”））也提出了令人兴奋的新方向，其中还包括无状态的以太坊。

经过以上所有步骤，我们的精美，整洁的三阶段路线图现已从Vitalik的最新更新演变为蜘蛛网络。

我们真的可以将所有这些线程连贯起来吗？我相信，如果有任何社区可以开展这项工作，那就是以太坊社区。

我最近重新阅读了罗杰·罗文斯坦（Roger Lowenstein）的著作《天才失败》（Genius Failed），其中的主人公Robert C. Merton， “他患有完全信仰的疾病，这使得妥协不可能”。这种僵化最终导致他的对冲基金崩溃。以太坊经常遭受相反的批评：不断改写的路线图；甚至在前进过程中不断弥补。

但这实际上是以太坊成功的推动力之一。与Merton不同，我们是一个务实主义者社区，他们竭尽所能完成工作。当事实情况发生改变时，我们就会做出改变；当机会出现时，我们会抓住它们。我们喜欢探索新的和狂野的边界，并在此过程中不断适应和变化。

令人高兴的是，我们相信，随着信标链的完成，我们对未来的前景以及2021年将如何发展有了很好的认识。将汇总作为可扩展性的中心枢纽使我们能够分离任务，并行攻击下一阶段。

因此，明年将是三管齐下的攻击：Eth1和Eth2，分片和轻客户端之间的“合并”。在新模型中，这些是独立的任务，并且一起进行。交付顺序无关紧要。

合并是我们将Eth1从工作证明量证明（PoS）移至权益证明（PoS）的节点。当前实现此目标的最佳选择是将Eth1直接构建到我们已经拥有的信标链中。 Eth1不会像最初设想的那样是执行环境；它甚至都不是分片。而是，EVM将仍然是以太坊所奉行的核心引擎。对于开发人员和应用程序提供商而言，这将使开发变得更加简单：几乎所有事情都与今天保持不变，我们只是关闭了挖矿功能。

在我们以前的线性路线图中，关闭PoW是一个遥不可及的前景，发生在阶段2之后。而在新计划中，我们正在考虑在未来几周内实施一个测试网。

分片（以前是阶段1）已经很好地得到了定义，并且已经接近可以在客户端开始实施它的地步了。在新的路线图下，分片的方法已经改变。以前，分片既负责排序数据，又负责执行数据。这带来了诸如交叉分片交易之类的复杂性。使用以汇总为中心的路线图，分片仅需要注意对数据进行排序。汇总需要大量数据；他们拥有的数据越多，他们可以走得越快。

以汽车涡轮增压为比喻。这很有趣，但也可以用来说明汇总和分片如何组合以增强以太坊虚拟机（EVM）。 EVM已被证明是强大而灵活的，但是它却缺乏加速所需的氧气：数据。汇总通过压缩数据（例如燃料-空气混合物）并在压力下将其逼入发动机中来极大地提高了可用功率，就像汽车中的涡轮增压器或喷气式飞机的压缩机一样。这可以并且正在当前的以太坊链上实现。当我们添加分片时，就好像我们在已经涡轮增压的发动机（多级涡轮）的前部绑上了另外64台压缩机一样。汇总和分片的复合，提供了巨大的可扩展性。

第三，相对较小的分支是为轻客户端建立基础结构。这使得该系统可用于不想运行整个程序的应用。轻客户端将允许用户在不运行Eth2节点的情况下证明以太坊2.0中发生的事情，这在分片中变得越来越重要。分片的全部目的在于，并非每个人都需要运行每个分片。

假设信标链继续平稳运行，那么到2021年头几周的任务就是将这三个工作流程充实到交付计划中。

我已经成功追踪到的以太坊2.0最早的参考文献来自Vitalik，大约六年半前。他以某种预言的开头说道：“在过去的几个月中，我们已经改变了很多计划。”他最后说：“我们将解决可扩展性和共识性问题，否则将会死于尝试。”

信标链解决了共识问题。并且，到2021年底，我们将知道我们是否已解决可扩展性。您最好相信我们会付出努力或死于尝试——这是这个瞬息万变的世界中的一个不变因素。

本文作者：Ben Edgington是ConsenSys的Teku Ethereum 2.0客户的首席产品负责人，并且是Ethereum 2.0进展的长期记录者。

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