PHA:深度解读以太坊 2.0

Overview概述V神在布拉格以太坊开发者会议上表示，以太坊2.0即将推出，它可以将以太坊网络处理交易的能力提高一千倍。此次ETH2.0更新并非是对现有网络的升级，而是完全革新以太坊的共识系统，对网络的底层协议作出更大改变，特别是此次ETH2.0将是共识协议Casper及分片技术首次的落地，会推动区块链扩容技术向前发展，不断达到商用的标准。此篇报告将为大家详解以太坊2.0是什么以及更新了什么，以及为什么我们要关注它？Report报告ETH2.0是什么？

以太坊2.0并不是对现有以太坊网络的升级，而是一次全面的修订和重新设计。并且整个更新计划将持续很多年，直至完成最终的规划目标。

相较于当前的以太坊网络，ETH2.0有如下的重大变化：

共识机制由PoW转移为PoS，这将是备受关注的创新型PoS共识CasperFFG算法的首次落地实现。在PoW共识机制下，以太坊只有一条最长的链作为主链，而以太坊2.0网络则拥有一条信标链和1024条分片链，以实现扩容。这些不同的分片链可以互相通信，并统一由主链信标链进行控制和验证。ETH2.0链上的数字资产为BETH，原来的ETH将在新的主链上无法使用。ETH的持有者只能通过销毁的方式，将ETH按照1:1方式兑换BETH。原来的ETH将被销毁，从而产生新的BETH。这个兑换机制由以太坊1.0上的智能合约完成，并受ETH2.0信标链的监控。Staking将是ETH2.0的重大功能之一，即用户可以通过质押32BETH，成为ETH2.0信标链的验证人。ETH2.0的设计目标

横琴粤澳深度合作区布支持元宇宙产业发展十方面税收措施:11月7日消息，近日，横琴粤澳深度合作区财政局、税务局、经济发展局联合发布关于支持元宇宙产业发展十方面税收措施的通告。根据《通告》，与发展元宇宙有关的产业行业，如5G、人工智能、区块链、XR等，可对照合作区企业所得税15%税率优惠政策9大类150项优惠目录，申报享受税收优惠。对国家需要重点扶持的高新技术元宇宙企业，可享受减按15%的税率征收企业所得税。对于在合作区工作的元宇宙相关行业从业人员来说，符合高端人才和紧缺人才条件的，个人所得税负超过15%的部分予以免征。在合作区工作的澳门居民，个人所得税负超过澳门税负的部分予以免征。[2022/11/7 12:27:51]

根据以太坊2.0白皮书，其设计目标如下:

Tominimizecomplexity,evenatthecostofsomelossesinefficiency.简洁性：最大程度地降低复杂性，哪怕会导致效率有所下降。Toremainlivethroughmajornetworkpartitionsandwhenverylargeportionsofnodesgooffline.强韧性：在主网分区之后，大部分节点离线之时，整个系统依旧能够运行。Toselectallcomponentssuchthattheyareeitherquantumsecureorcanbeeasilyswappedoutforquantumsecurecounterpartswhenavailable.持久性：选用的组件要能够抵抗量子计算，或是选用可替换型组件直到可用的抗量子计算组件出现。Toutilizecryptoanddesigntechniquesthatallowforalargeparticipationofvalidatorsintotalandperunittime.安全性：通过密码学技术和设计技术提高验证者的总人数和单位时间内的参与者数量。ToallowforatypicalconsumerlaptopwithO(C)resourcestoprocess/validateO(1)shards(includinganysystemlevelvalidationsuchasthebeaconchain)去中心化：允许处理能力达O(C)的消费级笔记本电脑处理/验证O(1)个分片。ETH2.0路线图

张江科学城：推动区块链与现代生产制造、商务金融等领域深度融合:7月16日消息，上海市人民政府印发《上海市张江科学城发展“十四五”规划》，《规划》指出要大力培育数字经济，以张江硬核科技为底色，推动区块链等智能交互技术与现代生产制造、商务金融、教育健康和流通出行等深度融合。[2021/7/16 0:57:25]

Ethereum2.0一共划分为7个阶段，其中Phase0预计将在2020年年初发布。Phase0:PoSbeaconchainwithoutshardsPhase1:BasicshardingwithoutEVMPhase2:EVMstatetransitionfunctionPhase3:LightclientstateprotocolPhase4:Cross-shardtransactions:seehereandmorePhase5:Tightcouplingwithmainchainsecurity:hereandmorePhase6:Super-quadraticorexponentialsharding

安宁工业园区管委会将与阿里云在区块链等领域业务深度合作:昨日，安宁工业园区管委会与阿里云计算有限公司签订推进智慧园区及数字经济合作框架协议。根据框架协议，安宁工业园区管委会与阿里云将在云计算、大数据、人工智能、区块链等相关业务领域的业务进行深度合作，共同打造以“云制造”区块链为核心的工业互联网，致力于园区“数字经济”迅速发展。（昆明日报）[2020/12/24 16:20:33]

即将上线的Phase0阶段主要特点

Phase0核心是一个没有分片和EVM的信标链

ETH2.0的Phase0阶段主要是发布「信标链」，信标链将成为ETH2.0生态的中心，成为所有其他分片链的安全和验证中心。一旦完成部署，信标链将使用CasperFFG算法运行PoS共识机制。信标链的早期迭代被设计得尽可能简单，因此Phase0阶段将没有虚拟机EVM，也不支持智能合约、账户和资产转移，同时也没有包含任何分片。信标链上的BETH无法在链上转移，这意味着用户无法将其存放在交易所。BETH新以太将是信标链上的Token

动态 | 广州市黄埔区与开发区将在区块链等领域实现深度融合 共同打造世界级先进制造业产业集群:据羊城晚报消息，12月6日，中共广州市黄埔区委一届十次全会暨广州开发区党工委2019年第四次工作会议在广州市黄埔区、广州开发区召开。根据会议内容，广州市黄埔区、广州开发区将重点与宝安区打造先进制造业协同发展先行先试地，依托该区制造业产业集群和宝安工业企业集聚优势，建立产业共链、风险共担、收益共享的“链上共同体”，在新一代信息技术、高端智能装备、新材料、区块链等领域实现深度融合，共同打造世界级先进制造业产业集群。[2019/12/7]

信标链上的数字资产是BETH，当前以太坊主链上的数字资产ETH将无法在ETH2.0的链上使用。BETH的产生方式主要有两种：1）通过Stake，成为验证人，获得BETH奖励；2）原链上的ETH通过打入销毁智能合约，按照1:1兑换出新的BETH，原来的ETH则会被销毁。将开启Staking验证人模式

声音 | 广州港集团总经理：推动区块链等新技术与交通行业深度融合:据江门广播电视台报道，广州港集团总经理李益波表示，广州港集团将紧跟国家发展战略，抢抓“一带一路”、粤港澳大湾区和自贸试验区建设等机遇，大力发展广州港港口型国家物流枢纽，不断完善集疏运体系，打造融合发展的国际海港枢纽；大力发展智慧交通，推动大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算机等新技术与交通行业深度融合，推动北斗卫星导航系统、5G通信技术的应用；着力推进南沙疏港铁路等港口配套基础设施建设，提升和优化港口服务功能，推动广州国际航运枢纽高质量发展。[2019/9/26]

用户可以通过在信标链上质押32个BETH成为以太坊2.0网络的验证者。在Phase0阶段，验证者将只能对信标链上的交易进行验证，因为这个阶段，1024条分片链还未出现。从Phase1阶段开始，以太坊的分片功能将得到实现。验证者就可以同时对1024个分片链上的交易信息进行确认。信标链以及各分片链将使用新的PoS共识算法CasperFFG来确定最终区块。CasperFFG是一种权益证明算法，可以对恶意行为进行惩罚，如没收该恶意行为发起者Stake的数字资产。验证人机制

分片的目的是在节点之间拆分状态信息，而不需要任何节点掌握网络全貌。因此没有验证者可以验证所有分片。相反，信标链将协调分片的验证工作。每个轮次，信标链将对验证者进行混洗，并将他们分配给一个分片。分配到一个分片的一组验证者被称作委员会。委员会由128名成员组成。在Phase0阶段，这意味着每6分钟信标链就会重新混洗、选取一次，选出下一个六分钟里承担职责的委员会。在Phase1阶段，信标链将为1024个分片分别指定一个验证者委员会。这个方法看起来思路清晰但是实现十分复杂。它涉及多阶段随机数生成以及可验证的延迟函数，以进一步阻止操控委员会选择的企图。由于委员会的工作十分重要，ETH2.0随机选择委员会并且时常轮换委员会。委员会负责保证它们所在分片的安全性、活性以及完整性，并负责证明信标链上的分片状态。它们是信标链可以获取分片状态的唯一方式，反之亦然。随机地从验证者池中选择组成委员会的验证者可以最大限度地减少整个委员会撒谎的可能性。时常轮换委员会可以减轻恶意委员会可以造成的伤害。所以对恶意验证者以及试图使自己利益最大化的验证者而言，他们很难将委员会选择作为攻击网络的工具。事实上，即使他们偶然获得了对分片委员会的控制，他们的控制也无法超过64个区块。Conclusion结语以太坊2.0如果顺利完成升级，将极大地促进区块链技术整体向前发展，特别是解决了当前公链最大的难点扩容问题。但是，也必须认识到以太坊2.0更新整体跨度的时间比较久，技术创新度高且难度大，是否能够能够实现稳定、安全的新一代底层公链目标尚存在较大的不确定性。

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