以太坊 2.0 核心開發者介紹 2021 路線圖

原文標題:《不止于信標鏈:Eth 2 的未來發展》

撰文:Ben Edgington,ConsenSys 旗下以太坊 2.0 客戶端 Teku 首席產品負責人

翻譯:ETH 中文站

在 1492 年,克里斯多弗·哥倫布以為他到達了東印度,而事實上,他無意中登陸到一個讓人驚嘆的新世界,有時候,當經歷了一次艱辛旅途終于到達后,不妨總結一下,重新規劃,好好利用擺在眼前的新機遇。

這好比以太坊 2.0 在 2021 年開端所處的情境,在去年的一開始,我們便致力于實現 Eth2 信標鏈創世,直到最近我們達成了這一目標,這像是一段漫長而艱辛的旅程的結束。

但這也僅僅是一個開始,我們已經走了很遠,現在可以看到更遠的風景。當我們審視未來的圖景時,我們開始發現新的機遇正在顯現,

本文的主要部分將介紹我們 2021 年新路線圖的三個方面:Eth1 與 Eth2 間的「合并」、分片、以及輕客戶端。這三方面的開發是各自獨立且同時推進的,但首先,請允許我盡情慶祝這個小勝利。

開端的結尾

信標鏈是以太坊未來的基礎。它以權益證明 (Proof of Stake) 而不是工作量證明 (Proof of Work) 作為它的治理機制,支持擴容和維持以太坊在未來的安全。

這就是于去年 12 月 1 日上線的內容,我把它稱為「權益證明的證明」。它充分展現了,以此種方式保障一個大規模分布的、全球的、無須證明的網路是可行且有效的,信標鏈現在除了自我運行外沒有其他功能,我在后面會談到,但它仍是實現以太坊 2.0 最具有挑戰的部分,

我在寫這篇文章的時候,創世已經過去 4 周了,一切進行良好。信標鏈已經顯示出與其他權益證明系統相比的優越性,有超過 200 萬個 ETH (價值 15 億美元) 提交到了存款合約里。其中包括 4.6 萬名現在在線的驗證者,以及另外 2 萬名在排隊進入,需要等上 3 周的時間,以及存款率也沒有慢下來的跡象,很快就會有占總供應量 2% 的 ETH 鎖在存款合約里,這是一次來自 4000 名唯一存款者對以太坊 2.0 表達信心的投票,還有數以上千的人通過質押服務進行存款,

至今為止,質押者們的信心并沒有被辜負。雖然現在還處于早期,但信標鏈一直運行非常良好,有大約 99% 的參與率 (網路健康的一個關鍵指標) 以及沒有出現過一次問題或事故。

在過去的兩年半里,有數百人參與了信標鏈的設計與搭建,這是一個由以太坊基金會領導的、高度開放的社區項目,它由像我們這樣的客戶端開發團隊來實現,并得到眾多貢獻者的支持,

這是一趟不可思議的旅程,但它僅僅是第一步。

穿線編網

那么,接下來是什么呢?

一年前,以太坊 2.0 的路線圖是簡潔、有條理、以及線性的,階段 0 (信標鏈) 后面是階段 1 (分片以實現擴容) ,然后是階段 2 (抽象執行引擎),最后 Eth1 與 Eth2 會在這個超級結構上實現合并。后來,階段 2 的設計感覺會比預期花費更多的時間,同時盡早實現 Eth1 與 Eth2 合并的壓力越來越大,因此,我們加入了階段 1.5,這樣就能把 Eth1 作為一個分片遷移到 Eth2 直接實現合并,

與此同時,一個全新的擴容范式出現了,且完全不依賴于分片。它就是 Rollup,在去年 10 月,Vitalik 提出了一個新的、以 Rollup 為中心的以太坊路線圖,作為實現擴容的路徑,Rollup 是一種二層技術,它能大大減輕區塊鏈計算與存儲的負擔,且對鏈的使用只需足以確保安全性。Rollup 有不同的形式——ZK Rollup 和 Optimistic Rollup,它們各有不同的妥協,且這項技術還很新,但非常可能 Rollup 能滿足以太坊擴容的需求,甚至在以太坊 2.0 之前就能完全交付,

還有無狀態以太坊 (盡管 Rollup 可以緩解一些以太坊狀態膨脹的壓力),以及一些像 Kate 承諾 (發音為 「kah-tay」) 這些有前景的、新的加密技術,這些都意味著一些令人振奮的新方向。

因為有了這些進展,我們原來那個簡潔的、三段式的路線圖,根據 Vitalik 最近的文章,現在已經變成蜘蛛網式的,

我們可以把所有這些線編織成一張內在連貫的地毯嗎?我相信如果有哪個社區能做成的話,那就是以太坊社區。

我最近重讀了羅杰·洛溫斯坦 (Roger Lowenstein) 所著的《賭金者》(When Genius Failed),里面這樣寫羅伯特·科克斯·默頓 (Robert C. Merton):「他對完美有偏執,這使得妥協是不可能的」。正是這種僵化最終導致他的對沖基金走向崩潰。以太坊經常遭到與此相反的批評:我們總是修改路線圖;甚至可能顯得路線圖是我們隨意編造的。

但是,這實際上是驅使以太坊走向成功的因素之一。不同于莫頓,我們社區是一群實用主義者,什么方法有用我們就用什么方法,我們隨現實的改變而改變;當機會顯現出來,我們抓住它們,我們喜歡探索新的和看似瘋狂的邊界,并且一路適應與改變,

擴容的平方

令人感到高興的是,隨著信標鏈的上線,我們將對未來的前景以及 2021 年的發展方向有較清晰的了解,以 Rollup 為中心的擴容方案,讓我們能夠細分任務,并行進行,

因此,2021 年我們將三管齊下:Eth 和 Eth2 的合并、分片、輕客戶端,在新的路線圖中,這三者為獨立的任務,且并行進行,其交付順序無關緊要。

合并是指我們將 Eth1 鏈的共識從工作量證明 (PoW) 向權益證明 (PoS) 轉移。當前實現此目標的最佳候選方案:將 Eth1 鏈直接建在我們現有的信標鏈上。Eth1 將不會像最初設想一樣作為執行環境,甚至不會作為分片。而 EVM 將仍作為以太坊的核心引擎,這對開發者和應用提供商來說將不會很復雜:幾乎所有開發環境都和現在一樣,我們只是停止挖礦了。

在舊版那個線性的路線圖中,階段 2 之后才會停止挖礦,這似乎是件非常遙遠的事情,而在我們的新計劃中,我們將在幾周后實現一個測試網,

而今年任務的第二個分支,分片 (在舊版路線圖中是階段 1) 已經有了明確的定義了,并且我們就快可以開始在客戶端中實現分片了。但是在新的路線圖中,實現分片的方法已經做出改變了,在舊版路線圖中,分片既負責排序數據,又負責執行數據:這會帶來很多復雜的問題如跨分片交易,而以 Rollup 為中心的路線圖中,分片只需要負責排序數據,Rollup 需要大量的數據,他們掌握的數據越多,運行便將越快,

可以想一下我的渦輪增壓汽車,用來類比 Rollup 和分片是怎么組合起來以增強以太坊虛擬機 (EVM) 的功能。雖然 EVM 足夠強大且靈活,但它仍缺乏使其更加快的東西:數據,而 Rollup 極大地提高了可用功率:它像壓縮燃料—空氣混合物一樣壓縮數據,并將其壓入引擎中,這就像汽車中的渦輪增壓器或噴氣式飛機中的壓縮機,

這可以,并且已經在當前以太坊鏈上實現,而當我們在此基礎上加上分片,就好像我們在已經有渦輪增壓的引擎上再綁 64 個壓縮機:一個多級渦輪。Rollup 和分片的結合,帶來了巨大的擴容空間。

第三個相對較小的分支:為輕客戶端建立基礎設施。這使得不想運行整個系統的應用程式能夠使用該系統,有了輕客戶端,用戶不需要運行一個 Eth2 節點就可以對 Eth2 鏈上發生的交易進行驗證,這在分片中變得越來越重要,分片的目的在于實現:并非所有用戶都需要運行每個分片,

假設信標鏈繼續順利運行,那么 2021 年最初幾周的任務就是計劃這三項工作的交付工作。

成敗在擴容

關于 Eth2.0,我的第一份參考文獻來自 Vitalik,大約在六年半以前,他在開頭就預言般地說道:「在過去的幾個月中,我們已經對計劃做出了很多改變,」 顯然,一直都如此!結尾中他說:「我們要么把擴容和共識問題解決掉,要么就一切都失敗告終,」

信標鏈解決共識的問題。到 2021 年底,就知道我們能否解決擴容性問題。請相信,我們會努力將其交付,至死不渝——這是在瞬息萬變的世界中不變的一點,

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