火币研究院研报：从过去到未来解读 ETH2.0 升级

“此次升级对 ETH 架构调整之大前所未有，以至于类似社区拥有了一条名为以太坊的新的区块链。”火币研究院首席研究员马天元认为，ETH2.0 升级终于要迎来第一个里程碑，预计今年三季度，ETH2.0 阶段 0 信标链有望上线。这次升级不同于过往“补丁式”硬分叉升级，而是一次“重铸式”新链升级。

6 月 17 日，火币区块链研究院（简称“火币研究院”）发布《超越白皮书：你需要知道关于 ETH2.0 的几个事实》报告（以下简称“报告”），就 Token 机制（Casper 共识、新 Token BETH）和技术原理（分片、eWASM 虚拟机）对 ETH2.0 进行了全方位剖析解读，不仅介绍了 ETH2.0 升级目前的大体时间规划（阶段 0~阶段 2）还推演了 ETH2.0 升级前后变化。

ETH 已经成为世界级的区块链平台，它实现了第一个支持可编程智能合约的区块链底层架构，然而 ETH 还有很多问题需要解决，比如性能、扩展性以及隐私保护等问题，尤其是随着 ETH 的生态发展，以及更多 DApp 应用在平台上部署智能合约，底层 PoW 共识的低效问题凸显，严重的网络拥塞和交易确认延迟极大地影响了平台用户体验。

ETH2.0 被视为构建新一代以太坊区块链网络，而非只是现有以太坊网络的升级，ETH2.0 的重要目标是完成主网共识机制从 PoW 到 PoS 转换，应用分片技术大幅提高区块链网络性能，以及采用更先进的虚拟机提高智能合约执行速度。

马天元强调，ETH2.0 升级并不是一次简单的硬分叉升级。在 ETH 过去的历次硬分叉升级中，老链停止新链运行。但是 ETH2.0 中，老链即 PoW 链将和 PoS 链共存至少 3-5 年，并且有可能让 PoW 链最终作为 ETH2.0 的一条分片链而长期存在。

报告指出，ETH2.0 技术层面最重要的三个升级分别为 Casper 共识、分片和 eWASM 虚拟机，它可以让以太坊网络以较低代价，获得很高的性能和可扩展性。基于正确技术路线以及 Vitalik 与众多核心开发者的工作，ETH2.0 得到了社区空前的关注和支持。

为了帮助理解 ETH2.0 的整体框架，报告把 ETH2.0 比作一个处理各类货物的港口，信标链比作港口灯塔，所有货轮都需要接受指挥和调度，分片链则是众多货轮，负责实际货物的运输工作。

马天元指出，对于 ETH 本身，完成 ETH2.0 的目标也意味着以太坊成为支撑未来大规模商业应用场景的分布式通用计算平台的开端。

以太坊社区的愿景目标是成为高性能分布式“世界计算机”，ETH2.0 可以视为是实现这一目标而新设的开源项目，其主要意义将是构建一个新的以太坊区块链平台全面替代现有以太坊，和现有的以太坊区块链相比 ETH2.0 增加了新的技术架构方面的设计，可以说最终 ETH2.0 完全成型后将成为一个新的以太坊公链平台。

报告指出，ETH2.0 整体规划为三个重要阶段：信标链、分片、eWASM，后续的持续创新方向还在动态制定中。报告介绍了 ETH2.0 升级的大体时间规划（阶段 0 阶段 2），并预测阶段 0 在今年 Q3 末 Q4 初上线的可能性较大，同时阶段 0 信标链将率先支持 Staking 功能。阶段 1 分片上线时间在 2021 年，上线后只能试运行，仍不支持转账和智能合约；而阶段 2 的新虚拟机 eWASM 和与之配套的智能合约、跨分片转账，则可能在 2022 年才能上线，而阶段 3 后续升级则要在 2022 年后。

马天元指出，阶段 2 上线后，这条链才算是 ETH2.0 的完整版，它支持转账和智能合约。目前官方尚未官宣 2022 年 ETH2.0 一定会上线，但是 eWASM 和分片是多个团队并行开发的，因此社区普遍预估 ETH2.0 能够在 2022 年上线。

从最初设计理念看，ETH 的 Ethash PoW 挖矿算法确实可以安全保证区块数据的权威性和不可篡改性，但也牺牲了网络的交易吞吐量和扩展性，任何一笔交易都需要所有节点耗费算力资源进行哈希运算，这是所有以 PoW 为共识机制的区块链项目的“通病”。所以，ETH2.0 存在一些令人担忧的问题，例如它的开发进度仍然不够快。

报告认为，从近期来看单纯看本次阶段 0 升级，它其实只是万里长征的第一步而已。在阶段 0 和阶段 1，ETH2.0 不支持转账和智能合约，因而暂时无法投入实战。所我们需要给予开发社区更多的时间。

最后，报告推演了 ETH2.0 升级前后的变化，认为 ETH 老链不会直接被“难度炸弹”逼停，而将存在 3-5 年，并且有可能被改造为 ETH2.0 框架下的一条分片链而长期存在，并且预测目前社区大幅分裂的可能性较小。

“ETH2.0 完整版升级将会带来公有链、DApp、DeFi 的全方位洗牌，甚至允许一些国民级项目被搬上 ETH，这将对整个行业产生深刻影响。”马天元说。