摘要
以太坊2.0是以太坊(ETH)網絡期待已久的升級，旨在顯著提升整個網絡的功能與體驗。此外，值得關注的升級包括向權益證明(PoS)、分片鏈以及稱之爲“信標鏈”的新區塊鏈核心轉變。上述事項以及更多升級內容將通過精心策劃的路線圖分階段實現。
當然，這些只是冰山一角。以太幣正在成爲全球最受歡迎的加密貨幣。以太坊2.0的概念，以及對整個加密貨幣行業的影響，這些重要細節值得一探究竟。
導語
自以太坊問世以來，去中心化應用程序(DApp)以及其他區塊鏈等全新技術形式獲得了極大推廣。更重要的是，其中諸多技術均構建於以太坊網絡之上。去中心化金融(DeFi)領域中絕大多數的重大創新均在以太坊中運行。
然而，可擴展性等問題逐漸浮出水面。隨着以太坊網絡的交易量不斷增加，執行交易的成本，即燃料費也相應上漲。若要成爲引領新一代互聯網發展的平臺，以太坊必須符合經濟學原理，否則沒有任何實用意義。
以太坊2.0因此應運而生。以太坊網絡2.0升級提案的重點是解決可擴展性問題。這些改進會與現有以太坊版本形成鮮明對比，按照精心策劃的路線圖推進部署。
什麼是以太坊2.0？
以太坊2.0（又稱“Eth2”或“Serenity”）是一次公衆翹首以盼的以太坊網絡升級，致力於提升網絡的可擴展性。在保障安全性和去中心化的前提下，通過實施各種技術升級，以太坊網絡的速度、效率及可擴展性將得到顯著改善。
這個以太坊的全新版本雛形已現，但正式推出須歷經數年時間。以安全的去中心化方式擴展區塊鏈難度極大，這正是耗時費力的原因所在。
值得慶幸的是，以太坊2.0希望通過實施一些重要特性來解決這道難題。這些新特性正是現有以太坊與全新升級版本的關鍵差異。
以太坊與以太坊2.0的區別
二者最大的區別涉及權益證明(PoS)共識機制、分片鏈及信標鏈的使用。讓我們詳細解讀一下這些差異。
權益證明
工作量證明(PoW)在以太坊和其他衆多區塊鏈中採用。這種機制用於獎勵在區塊鏈中創建和驗證區塊的礦工，以此維護網絡安全並不斷更新。然而，隨着區塊鏈不斷髮展，針對算力的需求也相應提高，導致工作量證明(PoW)無法擴展。
權益證明(PoS)通過“共擔風險”取代算力，讓這個問題迎刃而解。也就是說，只要擁有了32枚以太幣，即可投入（即質押），成爲驗證者，通過確認交易賺取報酬。如需深入研究權益證明(PoS)和質押的工作原理，敬請閱讀《權益證明詳解》。
分片
所有人訪問以太坊網絡都必須通過節點。節點存儲了整個網絡的副本，這意味着節點須下載、計算、存儲以及處理以太坊問世至今的所有交易。雖然用戶參與交易不一定要運行節點，但這樣會拖慢以太坊的速度。
分片鏈與其他任何區塊鏈基本無異，唯一區別是其只含有一條完整區塊鏈的特定子集。如此一來，節點只需管理以太坊網絡的一個片段或分片，從而提升交易吞吐量與以太坊的總體容量。
信標鏈
分片鏈彼此並行運作，必須採取某種方式保持同步。信標鏈提供共識，確保所有分片鏈並行運作，順利解決了這一問題。
作爲全新的區塊鏈，信標鏈在以太坊2.0中發揮核心作用。沒有信標鏈，分片無法共享信息，可擴展性也難以實現。因此，有人認爲，信標鏈是邁向以太坊2.0的創新特徵。
以太坊2.0的進階之路
以太坊2.0的推出不會一蹴而就，而是通過三個階段陸續發佈。每個階段獨具鮮明特徵，確保全新的以太坊升級成功。
階段0
第一階段或階段0的重點是推出信標鏈，這是分片鏈的核心功能。這個階段暫時沒有分片鏈，但信標鏈將通過單向充值合約接受驗證者（即質押者）。
請注意，在分片鏈尚未全面實施前，所有註冊驗證者質押的以太幣不得“解除質押”。因此，在下一階段來臨之前，驗證者的以太幣將持續鎖倉。
信標鏈已於2020年12月1日上線，並與主網並行運行。上線之後，信標鏈並未處理主網交易，而是與主網並行運行，通過同意活躍驗證者及其賬戶餘額來達成共識。
階段1/1.5
下一階段分爲兩步：階段1和階段1.5。階段1引入分片鏈，可讓驗證者通過權益證明(PoS)在區塊鏈中創建區塊。步入階段1.5後，以太坊主網正式引入分片鏈，開始從工作量證明(PoW)過渡至權益證明(PoS)。
階段1/1.5於2021年開始啓動。
合併
合併將是通往以太坊2.0的重要一步，也是完成工作量證明(PoW)過渡的標誌。以太坊區塊鏈合併即爲從工作量證明(PoW)向權益證明(PoS)機制轉變的過程。
合併涉及將當前的以太坊主網協議過渡爲信標鏈。這是一次重大變革，意味着當前以太坊的交易將在全新的權益證明(PoS)網絡中進行。新的以太幣由網絡中的節點鑄造，並且大量以太幣將質押到池中，已確保網絡與交易驗證的安全。
合併有別於硬分叉，不會產生兩個不同版本的區塊鏈。以太坊仍是單一的區塊鏈，而所有用戶的交易歷史將被合併。當前存儲於主網的所有交易歷史記錄不會丟失，因此，用戶無需採取任何保護資產安全的措施。
階段2
階段2是最終階段，即以太坊2.0支持完全成形的分片，成爲正式的以太坊網絡。分片鏈可與智能合約結合運行，支持DApp開發人員和其他技術與以太坊2.0無縫集成。
階段2預計將於合併後或稍後推出。
總結
在衆多原因的推動下，以太坊2.0成爲以太坊網絡的重要升級，業界更是將其視爲解決可擴展性問題的鑰匙。沒有權益證明(PoS)、分片鏈和信標鏈等新特性的加持，以太坊終將難以爲繼，喪失加密貨幣生態系統智能合約平臺的領導地位。
以太坊2.0的上線仍需假以時日，或許會超出預期計劃。令人欣慰的是，一切正在有條不紊地推進。以太坊開發人員正竭力使其日臻完善。