什麼是以太坊2.0
以太坊2.0又稱 ETH 2 或「寧靜」(Serenity),是以太坊區塊鏈的下一階段重大升級。
以太坊的發展藍圖早已規劃完成,共分為四個階段:前沿(Frontier)、家園(Homestead)、大都會(Metropolis)、寧靜(Serenity)。
「前沿」階段推出公開測試版,「家園」階段主網正式上線;接著「大都會」階段經歷了兩次硬分叉升級——拜占庭(Byzantium)與君士坦丁堡(Constantinople);而伊斯坦堡(Istanbul)升級則是邁向第四階段「寧靜」前的最後一次升級。
「寧靜」之前的三個階段都屬於以太坊1.0;每一次升級都逐步提升了以太坊1.0鏈的效能,並為2.0鋪路。很快,以太坊2.0就要正式登場了!

相較於1.0,2.0主要帶來兩項關鍵改進:PoS(權益證明)與分片鏈(Shard Chains)。
PoS(權益證明):1.0階段採用的是 PoW 共識機制(工作量證明),依賴物理算力(礦工)與電力消耗來產生新區塊。2.0則改為 PoS 機制,可視為 PoW 的升級版,能提升安全性與擴展性,同時更加節能。
PoS 依靠驗證人(validator)及他們質押的 ETH 來維護區塊鏈的連續性,這也是實現分片技術的必經之路。關於驗證人機制,下文會進一步說明。
分片鏈:分片鏈機制能大幅提升以太坊鏈的吞吐量,有效解決擴展性問題。
目前由連續區塊構成的單一區塊鏈雖然安全性高、易於驗證,但要求每個全節點處理並驗證鏈上每一筆交易。這會影響網路處理交易的速度,尤其在主網交易量暴增時更為明顯。
分片鏈機制將以太坊鏈「拆分」為64條獨立的鏈;拆分後,資料處理任務會分配給多個節點��實現交易的並行處理,而非依次進行。每增加一條分片鏈,就像多開一條車道,讓以太坊從單線道小路升級為多線道高速公路;更多車道與並行處理能力,自然帶來更高的吞吐量。
分片鏈能提升以太坊在交易、儲存與資料處理上的並行能力;保守估計可將吞吐量提高64倍,其設計足以承載數百倍於以太坊1.0的資料量。
預計分片鏈將在以太坊2.0的第1階段正式推出。
現有的1.0鏈:1.0鏈將維持現狀並持續優化,最終在2.0第1階段上線後,成為以太坊2.0的第一個分片。
未來的2.0鏈:主要提升以太坊主網的可擴展性、吞吐量與安全性;2.0不會清除1.0鏈上的任何歷史資料、交易記錄或資產所有權;2.0的核心——信標鏈(Beacon Chain)將與1.0鏈並行運作,確保平穩過渡。
以太坊2.0將分階段推出:第0階段、第1階段、第2階段……
第0階段預計在今年12月1日上線,第1階段目標在2021年發布,第2階段則計畫於2021或2022年啟動;每個階段都會以不同方式提升以太坊的功能與效能。
第0階段 主要內容是信標鏈。信標鏈是以太坊2.0的核心,負責管理驗證人、協調分片鏈,並作為基礎架構引導後續發展。
第1階段 建立在第0階段之上,重點在於整合分片鏈,並開始將資料寫入分片鏈。分片鏈的大部分基礎工作已在第0階段完成,因此第1階段的實現難度相對較低。
第2階段 屬於執行階段,目標是將以太坊2.0從強大的資料庫升級為完整的去中心化運算平台。
第2階段的具體內容尚不如前兩階段明確,但預計將包括:新增 ETH 帳戶並支援轉帳與提領、實現跨分片轉帳與合約呼叫、建立執行環境以支援在以太坊2.0上開發可擴展應用,以及將1.0鏈合併至2.0鏈中,從而完全終止 PoW 機制。
第2階段完成後,仍會持續進行優化與開發。

完全不會。
ETH 持有者無需進行任何操作,在以太坊1.0鏈上的資產與交易一切如常。未來某個時間點,1.0鏈將融入2.0體系;持幣者不需做任何事,手中的 ETH 將繼續正常運作。
以太坊2.0不會發行新代幣,因此不存在所謂「以太坊2.0代幣」;不過持幣者可以透過質押 ETH 成為驗證人,從而獲得收益。
若有興趣參與質押,可將 ETH 存入1.0鏈上的驗證人存款合約,成為2.0信標鏈的驗證人;存入的 ETH 將轉為2.0信標鏈上的驗證人餘額。
那麼,該如何成為驗證人呢?
每位驗證人需要向存款合約質押32 ETH,同時運行以太坊1.0與2.0的客戶端。
向存款合約質押 ETH 是單向且不可逆的操作;必須等到以太坊2.0第1階段之後,驗證人才有可能進行轉帳;直到第2階段,驗證人才能將質押的資產提領至特定分片;整個過程預計需要2年左右。
驗證人的工作是驗證與打包新區塊。成為驗證人後,會透過信標鏈接收以太坊網路指派的任務。驗證人每6.4分鐘需為信標鏈上的區塊提交一次見證(attestation);偶爾也會被隨機選中負責提議區塊。若全網共有10萬名驗證人,平均每位驗證人約每兩週會被要求提議一次區塊。這些流程全部由軟體自動執行。
驗證人成功驗證一個區塊後,可獲得 ETH 獎勵。
獎勵是根據時段(epoch,信標鏈運作的時間單位)結束後的網路狀態動態計算。全網獎勵發行率取決於質押的 ETH 總量與驗證人的平均線上率。單一驗證人的收益率則與全網驗證人數量及其自身線上率相關。
驗證人在每個時段(約384秒~6.5分鐘)結束時實際獲得的 ETH 數量,等於獎勵減去可能的懲罰。因此,即使被選為驗證人,預期收益與實際所得可能有所差異。
需特別注意,若驗證人試圖破壞區塊鏈的真實性與連續性,其質押的32 ETH 可能會被部分或全部沒收。
成為驗證人需自行承擔一定成本,包括營運成本、硬體設備等;在執行驗證任務時,也可能遇到軟體錯誤或各種懲罰;若節點長期不穩定或出現惡意行為,還有本金被扣除的風險。
此外,如前所述,驗證人質押的 ETH 至少需鎖定2年才能提領,因此必須承擔這段期間的流動性風險。
還需注意的是,隨著全網質押的 ETH 數量增加,質押收益率也會逐漸下降。從下圖可見,若初始質押量達到信標鏈最低門檻524,288 ETH,年化收益率約為21.6%;之後收益率會與質押量呈反比關係。

因此,一般用戶不建議自行質押擔任驗證人;若仍想參與,也不一定要親自操作,可透過質押服務平台委託質押 ETH,並按質押比例分享獎勵。
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