以太坊2.0系列 - 以太坊的扩容思考

以太坊的扩容思考

Vitalik表示,可扩展性是包括以太坊在内的区块链需要解决的重大问题。以太坊在解决可扩展性问题上有两个方案,首先是layer 1方案,旨在改进区块链的设计以提高其运行效率。分片(Sharding)是以太坊的layer 1扩容选择。
分片会将区块链分成多个部分,每个部分都只需要网络中的一部分计算机来进行交易验证。至于由谁来验证哪些区块,系统会随机进行选择。由于每次只需要进行部分交易验证,分片帮助区块链在可扩展性问题上实现了突破。

另一种扩容方案基于layer 2。layer 2方案并不会让区块链做出任何改变,而是改变应用的运作方式,减少对区块链的使用频次,同时享受区块链带来的安全性。Plasma就是最典型的layer 2扩容方案,数据和交易都是通过链下运行的,一旦出现参与者下线、作弊或作恶等情况,相关的数据就会被上传到链上,从而找出作恶者。

还有一种方案Rollup介于layer 1和layer 2之间——链上存储数据,链下进行计算,通过零知识证明技术,确保链上验证的可行性。

以太坊2.0四部曲

以太坊2.0的部署被分成了四个阶段:
准备阶段:Casper FFG,即创建一个PoS网络,该网络采用的算法就是Casper FFG,在这个阶段尚未用到分片,但却是以太坊迈向PoS的第一步。

第一阶段:数据分片,这个阶段的分片仅支持数据。

第二阶段:计算分片,在这个阶段已经可以支持完整的应用以及以太坊2.0的主要功能。

第三阶段:优化,即对系统的优化,例如算法的更新:从Casper FFG到Casper CBC。

AMA

  1. 如何确保分片的安全?

Vitalik:“以太坊2.0的运作基于:部分节点被随机选中来验证分片。因此,除非攻击者掌握了网络中40%以上的节点,否则其被选中或者控制分片的几率是微乎其微的。另外我们还有防伪以及数据有效性检查机制,这就意味着即使作恶者试图创建无效区块,其行为是可以被检测到的。

  1. 以太坊2.0如何避免沦为中心化的系统?

Vitalik:“我认为扩容的方式有两种,一种是很简单但很恶劣(bad)的;另一种是好的但很困难的。前者只需要提高区块容量及交易数量,这就是BSV和EOS等区块链选择的路。因为这条路很简单,就算你不是一个优秀的开发者也可以做到。但这个方法的问题在于,当区块容量上升到一定的高度时,运行节点需要处理大量的交易,那么运行节点的成本就会提高,运行节点的人会变少,越来越多的人会选择合并节点。EOS就是这样的,很多节点都不会验证交易。以太坊2.0的分片之所以能够避免这些问题是因为参与以太坊2.0网络不需要验证所有交易。假设你是一个验证者(validator),而你只有32个以太坊,那你可能只需要验证一个分片,你验证的分片数量会随着持币量的增加而增加。我们希望通过这个方式来让这场比赛变得更加公平,让更多人参与其中,实现更高程度的去中心化。”

  1. 以太坊如何在众多加密货币中脱颖而出?

Vitalik:“我认为比特币和以太坊这样‘纯粹的加密货币’(pure cryptocurrency)在市场中有独特的地位,是不可能被机构发行的加密货币取代的,无论对方是央行数字货币还是Libra。因为去中心化的加密货币有能力说服全世界其是一个中立的平台,不会站在任何人那边。相比之下,机构发行的币做不到这一点,因此它们将始终面临信任问题。但机构币将会更稳定,有机构的支持,这是加密货币所没有的,因此我认为两者在很长的时间里都是可以共存的。”

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