以太坊2.0，簡(jiǎn)單的理解就是一次大的技術(shù)與特性的升級(jí)，它將給以太坊網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)巨大的性能提醒，并且也將真正拋棄PoW共識(shí)機(jī)制。以太坊2.0是計(jì)劃中的以太坊替代方案。隨著DeFi等項(xiàng)目的迅速升溫，以太坊上交易量不斷激增，這使得交易費(fèi)用不斷攀升，交易時(shí)間不斷加大?？偟膩?lái)說(shuō)，現(xiàn)行的以太坊1.0已經(jīng)難以滿足用戶的使用需求和發(fā)展需求。

以太坊2.0的設(shè)計(jì)目的：使其更加簡(jiǎn)潔，哪怕影響一些效率;當(dāng)主要網(wǎng)絡(luò)分區(qū)以及大部分節(jié)點(diǎn)離線時(shí)仍能保持存活狀態(tài);選擇可以抵抗量子計(jì)算的組件或者使用日后可以替換為抗量子計(jì)算的組件;使用加密技術(shù)并使驗(yàn)證者在單位時(shí)間里能夠參與更多的出塊;使任何消費(fèi)級(jí)個(gè)人電腦也可以參與到分片的處理中。

目前區(qū)塊鏈2.0最終的形態(tài)還沒(méi)有定版，以太坊2.0的關(guān)鍵技術(shù)，鑒于區(qū)塊鏈的不可篡改及出現(xiàn)漏洞后影響巨大等特性，以太坊1.0到2.0的過(guò)渡期將分階段進(jìn)行。

階段 0: 信標(biāo)鏈，引入了“信標(biāo)鏈”，信標(biāo)鏈?zhǔn)且粭l全新的區(qū)塊鏈，并在以太坊2.0中占據(jù)核心位置。這條鏈承擔(dān)的一個(gè)職能是讓驗(yàn)證者可以參與質(zhì)押系統(tǒng)、替代礦工的角色而成為鏈的構(gòu)建者。另一個(gè)職能是存儲(chǔ)分片狀態(tài)的索引。ETH2.0 設(shè)計(jì)者希望信標(biāo)鏈能夠成為 ETH2.0生態(tài)系統(tǒng)的核心，成為其他分片的安全和驗(yàn)證的根源。信標(biāo)鏈部署完畢后，將使用 PoW/PoS混合機(jī)制的 Casper the Friendly Finality Gadget(Casper FFG)進(jìn)行股權(quán)證明。

階段 1：分片，旨在就分片鏈的內(nèi)容達(dá)成共識(shí)，并非對(duì)其意義達(dá)成共識(shí)。換言之，這是一次對(duì)分片結(jié)構(gòu)的“試運(yùn)行”，而不是嘗試使用分片進(jìn)行擴(kuò)容分片目的在于節(jié)點(diǎn)之間分割分片的狀態(tài)信息，而無(wú)需要求任何節(jié)點(diǎn)都同時(shí)具備網(wǎng)絡(luò)的全部圖景，驗(yàn)證者不會(huì)驗(yàn)證所有分片。相反，信標(biāo)鏈將協(xié)調(diào)其他分片的驗(yàn)證，所有驗(yàn)證者將進(jìn)行信標(biāo)鏈的驗(yàn)證。信標(biāo)鏈將分片鏈視為沒(méi)有結(jié)構(gòu)或意義簡(jiǎn)單的位集合。分片鏈尚未擁有賬戶、資產(chǎn)或智能合約。分片驗(yàn)證者是由信標(biāo)鏈為每個(gè)時(shí)間段的分片進(jìn)行隨機(jī)選擇產(chǎn)生的。其僅僅對(duì)每個(gè)塊的內(nèi)容達(dá)成一致。在分片中出現(xiàn)什么信息并不重要，只要所有委員會(huì)成員達(dá)成共識(shí)，并定期更新分片上的信標(biāo)鏈即可。

階段 2：智能合約，它會(huì)帶來(lái)一個(gè)與我們所熟悉的以太坊相似的系統(tǒng)。階段 2 一發(fā)布，分片鏈從簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)容器過(guò)渡至結(jié)構(gòu)化的鏈狀態(tài)。每個(gè)分片將基于 eWASM，簡(jiǎn)稱(chēng)EVM2，管理一個(gè)虛擬機(jī)。在這個(gè)階段，EVM2 將支持我們熟悉的賬戶、合約、狀態(tài)以及其他抽象內(nèi)容。然而，大量的幕后更改可能會(huì)破壞大多數(shù)現(xiàn)有工具。幸運(yùn)的是，eWASM 技術(shù)團(tuán)隊(duì)已為 Solc編譯器、以太坊的開(kāi)發(fā)和測(cè)試框架 Truffle、Ganache 做了一些基礎(chǔ)工作。在階段 2 的測(cè)試網(wǎng)絡(luò)之前或期間，我們能夠看到最常用的工具移植于此支持 EVM2。

階段 3：鏈下?tīng)顟B(tài)存儲(chǔ)，為了更好地討論智能合約，我們將幾乎完全跳過(guò)這一階段。盡可能多地將狀態(tài)轉(zhuǎn)移至鏈下，盡可能減少鏈上狀態(tài)。鏈上存儲(chǔ)時(shí)并不用存儲(chǔ)整個(gè)狀態(tài)，只需將一些狀態(tài)信息和聚合器(聚合器是表示長(zhǎng)數(shù)據(jù)列表的短數(shù)據(jù))進(jìn)行存儲(chǔ)。用戶將負(fù)責(zé)在鏈下存儲(chǔ)完整的狀態(tài)。

當(dāng)用戶與狀態(tài)進(jìn)行交互時(shí)，其會(huì)在交易中包含當(dāng)前狀態(tài)的證明。這樣，運(yùn)行驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)的資源要求便會(huì)相對(duì)低很多。如今已經(jīng)出現(xiàn)一些聚合器的設(shè)計(jì)，其存在不同特性和性能特征，但目前尚未作出具體選擇。在這個(gè)階段，由于鏈不再能夠保證數(shù)據(jù)的可用性，我們會(huì)停止使用鏈上通信來(lái)進(jìn)行用戶協(xié)調(diào)。在階段 3 中，維護(hù)和獲取鏈下?tīng)顟B(tài)將成為限制設(shè)計(jì) DApp 的關(guān)鍵性因素之一。

階段 4：分片智能合約，有一個(gè)不可逾越的問(wèn)題依然存在，雖然 ETH2.0 合約與以太坊的合約同樣強(qiáng)大，但其必然會(huì)被綁定到一個(gè)分片上，且永遠(yuǎn)無(wú)法與另一個(gè)分片上的合約進(jìn)行直接交互。這是分片的直接結(jié)果，分片目的在于在分片之間實(shí)現(xiàn)狀態(tài)分割，而無(wú)需直接了解其他分片。通過(guò)分割狀態(tài)以及盡可能的減少驗(yàn)證者的工作量來(lái)實(shí)現(xiàn)拓展。直接交互需要直接知識(shí)儲(chǔ)備。根據(jù)設(shè)計(jì)，分片不具有其他分片的直接知識(shí)。它僅通過(guò)與信標(biāo)鏈的跨鏈通信來(lái)了解其他分片。因此，當(dāng)用戶要進(jìn)行跨分片交互時(shí)，就必須等待信標(biāo)鏈。

以太坊2.0將會(huì)是與以太坊1.0完全不同的系統(tǒng)，現(xiàn)在正在慢慢內(nèi)測(cè)中。我們可以在以太坊2.0正式上線前對(duì)它的功能特性了解一下，以便于更好的迎接區(qū)塊鏈的新浪潮。