关于以太坊 2.0，你想知道的都在这里

以太坊 2.0 也称为 ETH 2 或「宁静」，是以太坊区块链的下一次重大升级。

以太坊的发展轨迹早就定好了，四步走的战略方针：前沿（Frontier）、家园（Homestead）、大都会（Metropolis）、宁静（Serenity）。

「前沿」阶段公测版发布，「家园」阶段主网正式发布，继而「大都会」阶段经历硬分叉升级——拜占庭、君士坦丁堡，之后的伊斯坦布尔升级则是进入第四阶段「宁静」之前的最后一次升级。

「宁静」之前的三个阶段都处于以太坊 1.0 阶段，之前的每一次升级一步步提升了以太坊 1.0 链的性能，并为 2.0 搭好舞台，很快，以太坊 2.0 就要粉墨登场了！

相比 1.0，2.0 主要引入两个改进：PoS（权益证明）和分片链（Shard Chains）。

PoS（权益证明）：1.0 阶段采用的是 PoW 共识机制（工作量证明），这个机制依靠物理算力（矿工）和电力（工作量）来构建新的区块。2.0 之后，会采用 PoS，这个是 PoW 的升级版本，可以提升安全性与可扩展性，而且更加节能。

PoS 依靠验证人和质押的 ETH 来确保区块的连续性，它是分片的必经之路。关于验证人机制我们在下文会详细讲到。

分片链：分片链机制具有可扩展性，可以极大地提升以太坊链的吞吐量。

当前由连续区块组成的单条区块链安全性高且易于验证，但是要求每一个全节点处理和验证连续区块内的每一笔交易。这会影响网络快速处理交易的能力，尤其是在主网交易量剧增的时候。

而分片链机制会将以太坊链 「拆分」成 64 条不同的链，拆分以后，将数据处理的任务分配给许多节点，这样就可以并行处理交易，而非串行。每增加一条分片链都像是加一条车道，将以太坊从单车道的小马路升级成多车道的高速公路，更多的车道和并行处理能力会带来更高的吞吐量。

分片链可以提升以太坊并行交易、存储、及信息处理的能力，保守估计可以将吞吐量提升 64 倍，它的设计足以处理数百倍于以太坊 1.0 的数据量。

预计分片链会在以太坊 2.0 的阶段 1 推出。

现有的 1.0：1.0 的链会保持现状，并继续改进，最终在 2.0 的阶段 1 上线后蜕变成以太坊 2.0 的第一个分片。

未来的 2.0：主要改进以太坊公共主网的可扩展性、吞吐量、以及安全性，2.0 不会清除 1.0 上任何历史数据、交易记录、或资产所有权，2.0 的主干——信标链将与 1.0 的链一同运行，以确保连续性。

以太坊 2.0 将分多个阶段发布：阶段 0、阶段 1、阶段 2…

阶段 0 计划于今年 12 月 1 日上线，阶段 1 预计在 2021 年发布，阶段 2 计划在 2021 或 2022 年启动，每个阶段会以不同方式改善以太坊的功能与性能。

阶段 0 的内容是信标链。信标链正是以太坊 2.0 的核心，能够管理验证者并且协调分片链，并且作为实践基础引导其它方面的发展。

阶段 1 以阶段 0 为基础，首要改进集成分片链，将数据写入分片链。关于分片链的大部分基础工作在阶段 0 已经做好了，所以阶段 1 实现的复杂难度比其它组件要低得多。

阶段 2 是执行阶段，将以太坊 2.0 从强大的数据库升级成为完全去中心化的计算平台。

阶段 2 的定义不及上两个阶段明确，但会包括添加 ETH 账户并支持转账和提现、实现跨分片转账和合约调用、构建执行环境从而支持在以太坊 2.0 上构建可扩展的应用、以及合并 1.0 的链到 2.0 的链中，从而彻底结束使用 PoW。

在阶段 2 完成之后，还会有更进一步的改进和开发。

不会。

ETH 的持有者无需采取任何特殊操作，在以太坊 1.0 的链上继续完全不受影响。未来某个时刻，1.0 的链会成为 2.0 的一部分，持币者无需采取任何操作，手上的 ETH 会像现在一样继续运行。

以太坊 2.0 不会发行新的代币，所以不可能买到以太坊 2.0 的币，不过持币者可以成为验证人，通过质押获利。

对于想要参与质押的人来说，可以选择将 ETH 存入 1.0 链上的验证者存款合约，成为 2.0 信标链上的验证者，然后存入的 ETH 就会变成 2.0 信标链上的验证者余额。

那么，如何成为验证人呢？

每位验证人需要向存款合约质押 32 ETH，并同时运行以太坊 1.0 和 2.0 的客户端。

向存款合约质押 ETH 是一种单向的、不可逆的交易，要等到以太坊 2.0的第 1 阶段以后，验证人才有可能可以转账；到第 2 阶段，验证人才可以把这部分质押的资产提取到某一个特定的分片，整个过程估计需要 2 年的时间。

验证人负责验证和组织新区块。成为验证人后，会收到以太坊网络通过信标链分配的任务。验证人每 6.4 分钟要为信标链上的区块提交一次见证信息，并偶尔会被选出来提议区块。如果总共有 100,000 名验证人，那每位验证人平均每两周将被要求提议一次区块。上述流程是完全自动的，全部由软件处理。

一旦某位验证人成功验证了一个区块，他将获得一笔 ETH 奖励。

奖励是根据时段（epoch，信标链运行的一个时间单位）结束后的网络状态动态计算的。网络层奖励的发行率是质押的 ETH 总量和验证者平均在线率的函数。单个验证者的收益率则取决于总的验证者数量和该验证者的在线率。

验证者在每个时段（384 秒～6.5 分钟）结束时能收到的 ETH 数量等于奖励减去惩罚。因此，当用户被随机选为验证者时，预期获得的奖励可能与实际所得不同。

不过，如果某验证人试图破坏该区块链真实的连续性，他质押的 32 个 ETH 会被罚没一部分甚至全部。

成为验证人需要自行承担一定的成本，比如运维成本、硬件成本等；在执行验证人任务的过程中，可能会遇到软件 bug，或各种惩罚，当节点长时间不稳定或有攻击行为的话也会有扣除本金的风险。

而且，上文我们提到，验证人向存款合约中质押的 ETH 要至少等 2 年才能提现，所以还需要承担 2 年无法提现的风险。

另外，随着 ETH 质押量的增加，质押收益率也会逐渐减小。从图中可以看出，最开始如果质押量达到信标链最低上线标准 524,288 ETH，年化收益率大概是 21.6%，之后收益率和质押量是存在着负相关的关系。

所以，建议普通用户不要自行质押做验证人，如果想成为验证人，不一定非要亲自质押，也可以通过质押服务平台质押 ETH，根据质押的数量获得成比例的奖励。

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