留给以太坊的时间不多了

本文原文来自 The Block，由 Odaily 星球日报翻译，InfoQ 经授权转载。

预计到 2021 年底，我们就会知道以太坊是否能成功解决可扩展性问题。

2020 年末，我们终于迎来了以太坊 2.0 顺利上线。此前，许多人都觉得 ETH 2 信标链有许多工作要做，并且难以如期交付，但最终开发人员还是做到了。但其实，这仅仅是个开始，以太坊需要走的更远，因为现在我们可以看到更多问题和机会。

在正式进入主题内容之前，我想先介绍一下以太坊 2021 年的三重路线图：

1. ETH 1 和 ETH 2；
2. 分片；
3. 轻量客户端之间的“合并”。

这是三个独立的方向，会并列进行。

是结束，也是新的开始

信标链是以太坊未来的基础， 采用权益证明而非工作量证明作为其共识管理机制，而且还能支持可扩展性和安全性，预计在未来数年内都将支持以太坊。

这就是 2020 年 12 月 1 日发布的内容，我其实更愿意将其称为“权益证明的证明”，表明以这种方式保护大规模分布的全球性、未经许可的网络是切实有效的。但是，除了运行上线本身之外，信标链还没有做很多事情，我们将继续讨论，因为信标链仍然是以太坊 2.0 项目最具挑战性的交付成果。

自以太坊 2.0 创世区块诞生以来，一切进展基本都比较顺利。信标链已经使任何其他权益证明系统相形见绌：超过 200 万枚以太坊代币已承诺加入以太坊 2.0 存款合约，总价值超过 15 亿美元；有超过 4.6 万名活跃验证人参与，还有 3 万名排队等待的验证者中和 2 万名正处于申请状态的验证者。此外，以太坊存款利率也没有丝毫放缓的迹象。

虽然以太坊 2.0 质押者的信心已处于比较良好的状态，但仍处于起步阶段。信标链参与率约为 99％（星球君注：参与率是区块链网络运行状况的一个关键指标），而且还没有出现过任何一个问题或事件。

在过去的两年半中，数百人参与了以太坊 2.0 信标链的设计和建造。但实际上，信标链是一个大规模的开放项目，由以太坊基金会领导、以及 ConsenSys 这样的客户端开发团队实施，并得到了众多不同类型的贡献者的支持。

这是一段令人难以置信的旅程，但也只是以太坊 2.0 万里长征迈出的第一步。

发展路线梳理

那么，以太坊 2.0 的下一步是什么？

一年前，以太坊 2.0 有了一个整洁、线性发展的路线图：阶段 0（信标链）之后是阶段 1（可扩展分片），然后是阶段 2（抽象执行引擎），最后，ETH 1 将在此上层结构之上合并到 ETH 2。

阶段 2 的设计看起来要比预期花费的时间更长，使 ETH 1 尽可能早地合并到 ETH 2 中的压力也开始增大。因此，以太坊 2.0 开发团队插入了一个阶段 1.5，可以直接将 ETH 1“提升和移位”到 ETH 2 分片中。

除此之外，以太坊 2.0 还推出了一种完全不依赖分片的全新扩展范例“rollups”。

2020 年 10 月，作为实现可扩展性的途径之一，Vitalik Buterin 提出了一个全新的、以 rollups 为中心的以太坊发展路线图。rollups 是一种所谓的二层技术，可以将大量计算和存储负担从区块链中移出，用户只需在区块链上进行验证操作即可从其安全保证中受益。

经过以上所有步骤，三阶段路线图现已从 Vitalik Buterin 的最新更新演变为一张“蜘蛛网”。

以太坊经常遭受“反向”批评：我们正在不断改写我们的路线图，这让我们看起来好像没有在努力一样。但实际上，以太坊能够获得成功的主要推动力之一，就是以太坊社区有一群务实主义者，他们竭尽所能完成工作。当市场改变时，以太坊社区会相应地做出改变；当机会出现时，以太坊社区会抓住机会。

扩展，还是扩展

将 rollups 作为可扩展性的中心枢纽，使开发人员能够分离许多冗余任务，并加速进入下一阶段。因此，2021 年将是三管齐下的一年：ETH 1 和 ETH 2、分片、还有轻客户端之间的“合并”。 在新模型中，每一项都是独立的任务，但是会一起同时进行，交付顺序无关紧要。

合并是以太坊开发人员将 ETH1 从工作证明移至权益证明的操作，当前实现此目标的最佳选择是将 ETH 1 直接构建到已经拥有的信标链中。

与最初设想的不同，ETH 1 不再是一个执行环境，甚至都不会是一个分配，这意味着以太坊虚拟机（EVM）将仍然是以太坊所奉行的核心引擎。对于开发人员和应用程序提供商而言，这将使切换变得更加简单，因为几乎所有交易和操作都保持不变，以太坊只是关闭了挖矿功能而已。

在以太坊以前的发展路线图中，关闭工作量证明是一个遥不可及的事情，需要在第二阶段完成之后才能进行。但在新计划中，这件事很快就能完成，因为以太坊正在考虑实施一个测试网。

第二项工作是分片（以前需要在阶段 1 实施）。目前，分片已经快要可以在客户端开始实施。

在新的发展路线图下，分片方法已经改变。以前，分片既负责排序数据，又负责执行数据，这给许多工作增加了复杂性，比如交叉分片交易等。使用以 rollups 为中心的发展路线图，分片仅需要注意对数据进行排序即可，rollup 将处理所需大量数据，而且拥有的数据越多，他们可以走得越快，就像涡轮增压汽车一样。这很有趣，但也可以用来说明 rollups 和分片如何组合以增强以太坊虚拟机。

以太坊虚拟机已被证明是强大而灵活的，但是却缺乏加速数据所需的氧气，即：数据。rollups 通过压缩数据（就像燃料 - 空气混合物）并在压力下将其逼入发动机中来极大地提高了可用功率，就像汽车中的涡轮增压器或喷气式飞机的压缩机一样，所有这些操作都可以在在当前的以太坊区块链上实现。当我们添加分片时，就好像我们在已经涡轮增压的发动机（多级涡轮）前部绑上了另外 64 台压缩机一样。Rollups 和分片的结合，可以提供巨大的可扩展性。

第三项工作，相对于分片而言可能工作量较小，就是为轻量级客户端建立基础结构。

对于那些不想允许整个以太坊程序的用户来说，轻量级客户端能使以太坊 2.0 系统更加高效。轻量级客户端将允许用户在不运行 ETH 2 节点的情况下验证以太坊 2.0 中发生的交易，这个功能将会在分片中变得越来越重要，因为分片的主要目的就是不需要让每个人都运行每一个分片。

假设信标链继续平稳运行，那么在 2021 年头几周内，以太坊的主要工作就是将这三个工作流程充实到交付计划中。

不扩展则死

对以太坊来说，不扩展则死。关于以太坊 2.0 最早的参考文献是大约在六年半前 Vitalik Buterin 撰写的。当时， Vitalik Buterin 用某种预言式的词汇写道：

“在过去的几个月中，我们已经改变了很多计划，以太坊将解决可扩展性和共识性问题，否则这个项目就很可能会失败。”

信标链解决了共识问题。预计到 2021 年底，我们就会知道以太坊是否能成功解决可扩展性问题。

作者介绍：

Ben Edgington 是 ConsenSys Teku 以太坊 2.0 客户端的主要产品负责人，也是以太坊 2.0 发展的长期记录者。