ETH1.0到2.0，Web 3.0的新征程

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。

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。

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。

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。