ETH 1.0 到 2.0,Web 3.0 的新征程

本文由IPFS原力区原作

ETH1.0到2.0,Web 3.0的新征程

2020年12月1日ETH信标链正式启动,以太坊的发展进入新的阶段。

ETH2.0对于1.0来讲并不是简单的代码更新和迭代,最终目标是实现PoS,利用分片技术大幅提高区块链网络性能,在共识机制和可扩展性上进行创新和突破。

加密猫为代表的的NFT兴起、DeFi热潮以及各种基于以太坊网络构建的应用带来了生态的繁荣,也暴露出TPS不足的弊端。

ETH 1.0 到 2.0,Web 3.0 的新征程

区块链苦TPS久矣

很多区块链项目都受到TPS不足的困扰,以比特币为例,自设计之初比特币每个区块容量设置为1MB,平均每隔10分钟出一次块,理想情况下TPS可以达到每秒7笔。但是实际情况比特币的TPS是每秒3到4笔。随着全网交易量增多,网络出现拥堵,很多交易无法确认上链,用户体验不佳。根据BTC.com的数据显示,全网未确认交易数约为22000,将近60MB大小,也就是说平均交易要等待一小时的时间才可以确认。

社区对于提升TPS也有许多探讨,提出不同的方式提高网络的吞吐量,主要有以下几点:

扩容:扩容的思路很简单,就是将区块的容量增加,比如将1MB的区块扩展到2MB,一个区块内就可以存储更多的交易消息,达到提升处理速度的效果;

隔离见证:区块中包含着每笔交易的详细信息,交易的数量、时间、数字签名等信息,实际上这些信息可以分为两个部分,交易状态与见证。交易状态可以表明资金的流转,见证主要是证明交易的合法性。对于普通的交易者来讲只需要交易状态的信息就足够了,因此隔离见证的思路就是打包的消息中只包含交易状态,消息的体量缩小,单个区块中可容纳的消息数量就会增多,变相的增加了区块容量;

闪电网络:在比特币的网络中有很多小额交易,闪电网络的方案是压缩交易次数来变相扩容。在闪电网络中大量的交易通过微支付通道在链下完成,通道关闭时结算最后的资金形成最终交易上链。所以只有最初通道创建和最终结算时候的状态是上链的,这样对于主链而言就只有两笔交易,但实际上通过闪电网络完成了多次交易。

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ETH2.0的解决方案

ETH2.0旨在通过分片技术提高扩展性,大幅提高区块链网络的吞吐量,改善整个网络运行的性能。

区块链网络中存在着一个“不可能三角”理论,即去中心化、可扩展性和安全性无法同时满足,这就需要在网络设计时进行一个权衡。比如比特币满足了去中心化和安全性,在可扩展性上就有所牺牲。分片技术是解决不可能三角的一种尝试。

分片是基于Layer 2 的构建,将大型的链划分为更小,更快捷的链,从而提升整个链的扩展性。当前的区块链中,每个节点需要处理全网所有的交易,就像工厂的流水线一样,整个工厂只有一条流水线加工所有的业务订单。这样就可以保证足够的安全性,但是弊端就是扩展性不足。

ETH 1.0 到 2.0,Web 3.0 的新征程

分片的思路简单理解就是增加流水线的数量,将业务订单分类分配到每条流水线上,这样所有的流水线可以并行工作,效率就会得到大大提升。同样,ETH2.0将启用64个数据分片(后续分片数量也可能会增加),每条分片链只处理自己的交易信息,64条分片链并行运行,显著改善吞吐量不佳的现状。

ETH1.0到2.0是一个平滑的过渡和转变,逐步完成升级。对于以太坊而言,阶段性的规划有利于维持社区的稳定和发展,在这个过程中也会进行不断地创新和尝试,我们一同期待期待。

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