今天我要分享的是ETH 2.0 ,根据官网的描述,这个升级主要分为三个部分,分别是Beacon Chain、Shard Chain 、Docking,话不多说,让我们开始吧。
在讲ETH 2.0 之前,我先简单介绍一下PoW 跟PoS,已经知道的朋友可以跳过。
何谓PoW? (Proof of Work)
最快解出答案的人(算力最强的人)越可能获得出块的权利
因为每个节点需要采用更强的计算能力来进行军备竞赛,而这个动作使得花钱去做这个事情的人,付出了大量的成本,在正常的强况下,他也就不愿意去毁灭这个共识,因为一但毁灭,没有人相信这个机制下,这个币的价值也就荡然无存。
何谓PoS? (Proof of Staking)
权益最大的人(抵押越多代币的人) 越可能获得出块的权利
因为PoS 有很多变种,原则上,这个机制就是用抵押代币的方法来替代拥有很多计算能力,如同PoW 的机制,这两者都是有取得成本的。
因为在网路上可以找到很多参考文件,这里就暂时不赘述,以后有机会会再写一篇来专门介绍这两个的差别。
Beacon chain
以太坊2.0 将采用PoS 来进行共识的机制,而Phase 0 是一个将PoW 换成PoS 的里程碑,同时也是要升级成Shard 的关键性一步。到目前为止,以太坊1.0 一直是跟比特币一样使用计算能力来进行安全性的验证,这样会造成几个后果:
1. 过度中心化
2. 浪费资源
过度中心化
我们需要大量的资本来购买大型更强力的电脑,这会造成一个状况,就是算力会过度集中在某些组织里面,使得本来应该是去中心化的系统变得中心化了。
浪费资源
使用PoW 来进行共识时,各个节点为了抢到出块的权力,会不停地进行运算,而当其中一个节点抢到出块权时,其他节点之前所做的运算就没什么用了,所以是一个相当耗费资源的方法。
因此决定在Eth 2.0 采用PoS,只要购买大量的ETH ,并抵押在整个以太坊的系统上,在演算法的运作下,每个参与者都有机会进行出块的动作。
同时间,他可以提供一定的安全性,如果你需要拿到验证权,相对来说你就要抵押大量的ETH 这是要花上成本的,所以当你抵押越多,你付出的成本就越大,正常情况下,你越不可能去毁坏整个系统的价值。
Shard chains
根据我现在查到的资料,以现在以太坊的架构来说,整个Full node 会储存所有的交易资料,然后去进行挖矿打包的动作。这样安全性相对来说是比较高的,但是会有一个缺点,那就是你的交易速度会受限在一个节点能处理的量上面,所以你的交易量是快不起来的。
因为以太坊要维持一个世界状态的关系,而在操作状态的程式码可能是现在的性能瓶颈,所以如果我们把资料从一个Node 把它分散到到不同的电脑里平行处理,就有可能会解决现在的问题。
整个的做法是将所有需要计算的资料,换成平行的64 个不同的小资料集,然后去平行的处理这些小资料集,所以每一台shard chain 只要处理一部分的资料就好,借此来提升处理资料的速度。
这代表我们在一个车站里面,以前我们只有一个出口,他要处理所有旅客的资料,进出口都需要经过这个闸道。但现在每一个shard chain 代表不同的出入口,每一个出入口可以处理一部分的人流就可以, 借此来提升同一时间旅客进出的速度。
以前我们有说过相比于传统的中心化装置,去中心化装置目前的交易数量,其实是不太够的。尤其是在交易繁忙的时候,整个ETH 的gas 费高到一个相当夸张的程度,以往增加交易量的做法就是增加整个区块的gas 上限,意味着一个区块可以有盛载更多的交易。
因为我们上面有提过现在交易量卡在每一个node 的出块速度,如果我每一个区块可以乘载更多的交易,那代表交易量也跟着上升,但这代表每一个节点所需要的资源也是跟着上升的,这对去中心化的扩展无疑是相当不利的,因为这代表着full node 的资本支出增加了,更增加了运营的难度。
Docking
这个阶段就是将上述两个阶段跟ETH 1.0 合起来,让主网成为真正的ETH 2.0。根据目前所得到的资料,在进行beacon chain 跟shard chain 的开发时,他跟现在的ETH 1.0 是分开的, ETH 1.0 的运行依然是使用PoW,我自己的猜测是,主要是为了让服务可以不间断的运行,这在软体公司是一个相当常见的状况,如果要进行大改版,可能会跟原来的程式码极度不相容,但改变有时候是必要的,此时就会有两个版本, docking 目前看起来就是将新旧版本和再一起,到时候,ETH 就会是使用PoS 的版本了。
小结
最近跨链的项目陆陆续续有很大的动作,身为公链生态目前的王者,ETH想必是背负着很大的压力,尤其是性能的提升更是迫在眉睫,相比于跨链的目标, ETH 主要是希望藉由智慧合约的作用,让大家都在ETH 进行开发,这样其他链也就没有存在的必要,我个人是觉得这两者都有他自己的市场,毕竟智慧合约的局限不是每一个应用都可以接受的,如果你今天是一个大企业,你想要跨足区块链的应用,很有可能你会想要制定自己的规则,所以未来会怎么发展,还是值得我们持续观察。
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