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以太坊 2.0 核心开发者介绍 2021 路线图

2021 年开发重心在以太坊 1.0 与 2.0 的合并、分片与轻客户端,三方面各自独立且同步推进。

原文标题:《不止于信标链:Eth 2 的未来发展》

撰文:Ben Edgington,ConsenSys 旗下以太坊 2.0 客户端 Teku 首席产品负责人

翻译:ETH 中文站

在 1492 年,克里斯多弗·哥伦布以为他到达了东印度,而事实上,他无意中登陆到一个让人惊叹的新世界。有时候,当经历了一次艰辛旅途终于到达后,不妨总结一下,重新规划,好好利用摆在眼前的新机遇。

这好比以太坊 2.0 在 2021 年开端所处的情境。在去年的一开始,我们便致力于实现 Eth2 信标链创世,直到最近我们达成了这一目标,这像是一段漫长而艰辛的旅程的结束。

但这也仅仅是一个开始。我们已经走了很远,现在可以看到更远的风景。当我们审视未来的图景时,我们开始发现新的机遇正在显现。

本文的主要部分将介绍我们 2021 年新路线图的三个方面:Eth1 与 Eth2 间的「合并」、分片、以及轻客户端。这三方面的开发是各自独立且同时推进的。但首先,请允许我尽情庆祝这个小胜利。

以太坊 2.0 核心开发者介绍 2021 路线图

开端的结尾

信标链是以太坊未来的基础。它以权益证明 (Proof of Stake) 而不是工作量证明 (Proof of Work) 作为它的治理机制,支持扩容和维持以太坊在未来的安全。

这就是于去年 12 月 1 日上线的内容,我把它称为「权益证明的证明」。它充分展现了,以此种方式保障一个大规模分布的、全球的、无须证明的网络是可行且有效的。信标链现在除了自我运行外没有其他功能,我在后面会谈到,但它仍是实现以太坊 2.0 最具有挑战的部分。

我在写这篇文章的时候,创世已经过去 4 周了,一切进行良好。信标链已经显示出与其他权益证明系统相比的优越性。有超过 200 万个 ETH (价值 15 亿美元) 提交到了存款合约里。其中包括 4.6 万名现在在线的验证者,以及另外 2 万名在排队进入,需要等上 3 周的时间。以及存款率也没有慢下来的迹象,很快就会有占总供应量 2% 的 ETH 锁在存款合约里。这是一次来自 4000 名唯一存款者对以太坊 2.0 表达信心的投票,还有数以上千的人通过质押服务进行存款。

至今为止,质押者们的信心并没有被辜负。虽然现在还处于早期,但信标链一直运行非常良好,有大约 99% 的参与率 (网络健康的一个关键指标) 以及没有出现过一次问题或事故。

在过去的两年半里,有数百人参与了信标链的设计与搭建。这是一个由以太坊基金会领导的、高度开放的社区项目,它由像我们这样的客户端开发团队来实现,并得到众多贡献者的支持。

这是一趟不可思议的旅程,但它仅仅是第一步。

穿线编网

那么,接下来是什么呢?

一年前,以太坊 2.0 的路线图是简洁、有条理、以及线性的。阶段 0 (信标链) 后面是阶段 1 (分片以实现扩容) ,然后是阶段 2 (抽象执行引擎),最后 Eth1 与 Eth2 会在这个超级结构上实现合并。后来,阶段 2 的设计感觉会比预期花费更多的时间,同时尽早实现 Eth1 与 Eth2 合并的压力越来越大。因此,我们加入了阶段 1.5,这样就能把 Eth1 作为一个分片迁移到 Eth2 直接实现合并。

与此同时,一个全新的扩容范式出现了,且完全不依赖于分片。它就是 Rollup,在去年 10 月,Vitalik 提出了一个新的、以 Rollup 为中心的以太坊路线图,作为实现扩容的路径。Rollup 是一种二层技术,它能大大减轻区块链计算与存储的负担,且对链的使用只需足以确保安全性。Rollup 有不同的形式——ZK Rollup 和 Optimistic Rollup,它们各有不同的妥协,且这项技术还很新。但非常可能 Rollup 能满足以太坊扩容的需求,甚至在以太坊 2.0 之前就能完全交付。

还有无状态以太坊 (尽管 Rollup 可以缓解一些以太坊状态膨胀的压力),以及一些像 Kate 承诺 (发音为 「kah-tay」) 这些有前景的、新的加密技术,这些都意味着一些令人振奋的新方向。

因为有了这些进展,我们原来那个简洁的、三段式的路线图,根据 Vitalik 最近的文章,现在已经变成蜘蛛网式的。

我们可以把所有这些线编织成一张内在连贯的地毯吗?我相信如果有哪个社区能做成的话,那就是以太坊社区。

我最近重读了罗杰·洛温斯坦 (Roger Lowenstein) 所著的《赌金者》(When Genius Failed),里面这样写罗伯特·科克斯·默顿 (Robert C. Merton):「他对完美有偏执,这使得妥协是不可能的」。正是这种僵化最终导致他的对冲基金走向崩溃。以太坊经常遭到与此相反的批评:我们总是修改路线图;甚至可能显得路线图是我们随意编造的。

但是,这实际上是驱使以太坊走向成功的因素之一。不同于莫顿,我们社区是一群实用主义者,什么方法有用我们就用什么方法。我们随现实的改变而改变;当机会显现出来,我们抓住它们。我们喜欢探索新的和看似疯狂的边界,并且一路适应与改变。

扩容的平方

令人感到高兴的是,随着信标链的上线,我们将对未来的前景以及 2021 年的发展方向有较清晰的了解。以 Rollup 为中心的扩容方案,让我们能够细分任务,并行进行。

因此,2021 年我们将三管齐下:Eth 和 Eth2 的合并、分片、轻客户端。在新的路线图中,这三者为独立的任务,且并行进行。其交付顺序无关紧要。

合并是指我们将 Eth1 链的共识从工作量证明 (PoW) 向权益证明 (PoS) 转移。当前实现此目标的最佳候选方案:将 Eth1 链直接建在我们现有的信标链上。Eth1 将不会像最初设想一样作为执行环境,甚至不会作为分片。而 EVM 将仍作为以太坊的核心引擎。这对开发者和应用提供商来说将不会很复杂:几乎所有开发环境都和现在一样,我们只是停止挖矿了。

在旧版那个线性的路线图中,阶段 2 之后才会停止挖矿,这似乎是件非常遥远的事情。而在我们的新计划中,我们将在几周后实现一个测试网。

而今年任务的第二个分支,分片 (在旧版路线图中是阶段 1) 已经有了明确的定义了,并且我们就快可以开始在客户端中实现分片了。但是在新的路线图中,实现分片的方法已经做出改变了。在旧版路线图中,分片既负责排序数据,又负责执行数据:这会带来很多复杂的问题如跨分片交易。而以 Rollup 为中心的路线图中,分片只需要负责排序数据。Rollup 需要大量的数据,他们掌握的数据越多,运行便将越快。

可以想一下我的涡轮增压汽车,用来类比 Rollup 和分片是怎么组合起来以增强以太坊虚拟机 (EVM) 的功能。虽然 EVM 足够强大且灵活,但它仍缺乏使其更加快的东西:数据。而 Rollup 极大地提高了可用功率:它像压缩燃料—空气混合物一样压缩数据,并将其压入引擎中。这就像汽车中的涡轮增压器或喷气式飞机中的压缩机。

这可以,并且已经在当前以太坊链上实现。而当我们在此基础上加上分片,就好像我们在已经有涡轮增压的引擎上再绑 64 个压缩机:一个多级涡轮。Rollup 和分片的结合,带来了巨大的扩容空间。

第三个相对较小的分支:为轻客户端建立基础设施。这使得不想运行整个系统的应用程序能够使用该系统。有了轻客户端,用户不需要运行一个 Eth2 节点就可以对 Eth2 链上发生的交易进行验证。这在分片中变得越来越重要。分片的目的在于实现:并非所有用户都需要运行每个分片。

假设信标链继续顺利运行,那么 2021 年最初几周的任务就是计划这三项工作的交付工作。

成败在扩容

关于 Eth2.0,我的第一份参考文献来自 Vitalik,大约在六年半以前。他在开头就预言般地说道:「在过去的几个月中,我们已经对计划做出了很多改变。」 显然,一直都如此!结尾中他说:「我们要么把扩容和共识问题解决掉,要么就一切都失败告终。」

信标链解决共识的问题。到 2021 年底,就知道我们能否解决扩容性问题。请相信,我们会努力将其交付,至死不渝——这是在瞬息万变的世界中不变的一点。

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