6月份最新以太坊2.0进展更新信息总结

2019-06-25 13:04:35 | 来源：互联网 | 7505人阅读 | 作者：币圈子

全文导读

众所周知，以太坊 2.0的交付计划分为三个不同的阶段。最近最令人兴奋的是有关阶段0 (接近信标链客户端的互操作性) 和阶段2 (以太坊 2.0计算模型的开始) 的进展。

6月份最新以太坊2.0进展更新信息总结

阶段0：信标链实现

信标链 (beacon chain) 是整个以太坊 2.0系统的协调层，可能也是最难交付的部分。有关信标链的背景知识，请参阅我之前发表的State of Ethereum Protocol #2: The Beacon Chain 这篇文章 [1]。

去年6月份，信标链被设想为以太坊2.0的未来。仅仅一年之后，阶段0的规范将在今年6月30日被冻结敲定。它是一个全新的区块链设计，其野心之大前所未有，包含了几十项重大的创新和见解，8个客户端实现已经准备就绪：这是惊人的以太坊社区一年以来的成就。坦率地说，这将使 Libra 相形见绌。任何对此不以为然的人，都生活在与我不同的宇宙中。

既然有关以太坊2.0规范的更新进展已经在 Github 上被很好地跟踪和记录了 [2]，我就不像在以前那样详细介绍了。今天我们将从更广泛的角度来介绍相关的进展。

01. 互操作性

随着阶段0的规范趋于稳定，现在的重点转移到各个以太坊 2.0客户端实现之间的互操作性 (interoperability)。当前由8个活跃团队正在跟上最新的以太坊2.0规范。

一旦信标链网络启用，每个客户端都将需要相互进行通信，以便就信标链的状态达成一致。每个客户端都需要遵循相同的规则：即使是一个位 (bit) 不正确，也会导致无法达成共识。

考虑到这一点，我们在布鲁克林的 Bushwick Generator 举办了一个研讨会，名为“通往互操作之路”(The Road to Interop)。我拍了一些照片[3]，感兴趣的人还可以观看现场录制的长达四个小时的视频 [4]，还有研讨会的议程 [5]。这是一个让几个客户端实施团队聚在一起，计划如何让我们的客户端彼此连贯地通信的场合。Vitalik 在当天下午做了一个关于阶段2想法的演讲 (见下文)。Terence Tsao 也发布了关于 Prysm 客户端架构和设计的演讲幻灯片 [6]。

计划中的下一个重大事件是大约在9月初举办的主题为“Interop Lock-in”的研讨会。那时，客户端实现团队将在聚集在安大略省某个偏远的小屋，但只有在我们确认了所有客户端都能够很好地相处之后才会进行。

Jonny Rhea 在 Github 上整理发布了拟定通往互操作性之路的各阶段 [7]，大家可进行参阅。

02. 网络 (Networking)

最终目标是使 Libp2p 成为以太坊2.0网络基础上的 P2P 通信协议 (备注：Libp2p 是一个便于使用者开发去中心化点对点应用程序的网络框架)。

然而，作为实现这一目标的一个简化步骤，各个客户端正在实现更简单的 Hobbits 协议，Trenton van Epps 发表的这篇文章 [8] 对 Hobbits 协议进行了很好地介绍。Jonny 也以推文风暴 [9] 的形式阐述了 Hobbits 协议的基本原理，且 ConsenSys 也提供了一些奖励金 [10] 来鼓励各团队在客户端中整合该协议。

与此同时，Whiteblock 在 Libp2p 上做了一些性能测试，Daniel Choi 在 Scaling Ethereum 探讨会上进行了介绍 [11] 。他们的发现对 Libp2p 在某些情况下的性能提出了一些问题 [12]。但是，通过与 Prtcocol Labs 进行合作，我们还将对 Libp2p 进行一些进一步的测试，以探索与以太坊 2.0相关的更真实的参数范围。

另一个有趣的进展是，PegaSys 研发团队发表的拜占庭容错聚合协议 Handel：Practical Multi-signature Aggregation for Large Byzantine Committees (《Handel：实现更大规模的拜占庭委员会的实用多重签名聚合》) [13]。

该协议可以显著地加快以太坊2.0中验证者搜集区块证明 (attestations) 的速度，允许更大的委员会规模 (committee sizes)，因此可能更快地实现交易的最终性 (finality)。

03. Testing 测试 (Testing)

在当前对阶段0进行开发的期间，大量的测试工作正在进行。值得注意的是 Antoine Toulme 关于测试运行器 (runner) 的工作，这项测试工作由 Moloch DAO 资助，可以通过这个视频来了解最近的进展更新 [14]，该视频非常值得客户端开发人员查看。

该规范是可执行的，并且所有跨客户端测试向量都可以直接从编写好的规范生成 [15]，这一点是非常棒的。

还需要进行大量的工作来对该规范进行模糊测试 (fuzz-test)，并提供一个用于对客户端进行模糊测试的框架，正如在最新版的以太坊2.0规范中所体现出来的那样[16]。

04.形式化验证 (Formal Verification)

Runtime Verification 已经编写了有关以太坊2.0存款合约增量 Merkle 树实现的审计报告，该报告使用 Vyper 语言 (而不是 Solidity) 进行编写。

这是一个重要的里程碑，为将存款合约部署到当前的以太坊 1.0链铺平道路。为了便于阅读，我们团队 (备注：即 PegaSys 团队) 的 Joe Delong 撰写了一篇解释性的有关以太坊 2.0 存款 Merkle 树的实现的文章 [17]。稀疏的 Merkle 数是非常棒的!

Runtime Verification 还将在 K 语言中生成信标链的正式可执行规范 [18]。

05. 信标链上线

在上周以太坊2.0实施者的电话会议上，Justin Drake 提出了信标链部署阶段的两个目标日期：

1、在 DevCon 5 会议期间：将存款合约部署到当前的以太坊1.0链上。这一公开仪式将有助于避免骗子发布虚假地址来窃取人们的存款。

2、2020年1月3日：信标链创世区块可能诞生。那时信标链将正式启用。

信标链创世区块的诞生将取决于两个先决条件。首先，存款合约中必须质押有足够多的 ETH。之前的一个硬性目标是质押的数量超过200万 ETH，但这个要求已经被移除 [19]。但质押数量的目标将是一个保证信标链安全启动的指令。

第二个先决条件是目标为3个 (或至少两个) “生产就绪”的信标链客户端和网络验证者。在此之前，所有客户端都要完成大量的兼容性、优化、测试、审计、改进、工具化、文档化和打包工作，所以我认为1月3日的目标有些雄心壮志。

阶段1：分片数据

最近，阶段1的规范 [20] 已经成了 Serenity 的一片绿洲。

阶段2：状态执行

公平地说，就在几个月前，以太坊 2.0要交付的阶段2还是一片迷雾。阶段2是所谓的“执行层”，这使得以太坊2.0区块链实际可用。该阶段将提供资金转移、实现智能合约和所有让 dapp 得以构建等功能。但是，就在最近的4月初，我们还不清楚该阶段将会是什么样子。Casey Detrio 在 Scaling Ethereum 会议期间上做了一个关于阶段2的历史和现状的精彩演讲 [21]，非常值得你花五分钟的时间进行观看……当时针对此阶段的所有问题都是开放的，设计空间仍然是巨大的，可能性也是无限的，那时我们不知道从哪里开始。

为了打破这一僵局，Casey 在 Ethresear.ch 上发布了一项令人兴奋的提议：Phase One and Done: eth2 as a data availability engine [22]。在不深入所有细节的情况下，这引发了一股创新浪潮，阶段2迅速而令人兴奋地开始成为关注的焦点。

之后 Vitalik 默默地公开了有关阶段2的首个提案 [23] 及其后续跟进 [24]，以回应 Casey 的提议。新成立不久的 Quilt 团队的 Will Villaneuva 在 Medium 上发表了一篇对此进行解释的文章 [25]。在纽约的 Interop day 期间，Vitalik 讲述了有关阶段2的最新想法 (相关视频见 [26])，最后在多伦多的 Scaling Ethereum 会议期间阐述了更多的背景信息 (视频见 [27] )。

Vitalik 提议的主旨是将以太坊区块链在执行交易中的作用降至最低。在以太坊1.0链中，只有一种执行交易的方式，即通过 EVM。在执行了某个区块中的交易之后，交易状态的 Merkle 根将被写入该区块中。为了在该区块中的交易上运行 EVM，所有的节点都需要存储整条链的状态 (包含账户余额、合约存储情况等)。

目前的阶段2建议采用这个模型并加以推广。现在可以有几种 (甚至很多) EVM 类型 (我们称之为执行环境，execution environments (EEs))。

执行环境 (EE) 就是在 eWASM 中编写的、(几乎) 作为纯函数运行的代码。这意味着执行环境本身并不会存储任何状态：执行环境所需要知道的任何信息都必须伴随着交易一并被提供。因此，假如我想要发送一枚代币给你，那伴随这笔交易，我需要提供一个证明 (比如一个 Merkle branch) ，从而证明我的余额中有这枚代币;该执行环境不知道我的余额有多少，因为它并不存储任何信息。实际上，这并不完全正确：每个执行环境都将存储一个32字节的值，该值是其当前全局状态的某种概要或累加器 (也许是一个 Merkle 根，但这并不是规定性的，它可以是任何足够安全的东西)。

以这种方式将执行层提取出来，这能够提供最大程度的灵活性。可能会出现针对 zk-Rollups、ERC20 之类的代币或者企业友好型环境、Plasam，亦或者使用 Haskell 编写 [28] 的智能合约的 EE (执行环境) 等等。

其理念是，只要支付相当高的费用 (大约100 ETH?)，任何人都可以部署自己的 EE 来支持自己的专业区块链环境。以太坊2.0分片链只关注基本方面：交易排序和数据可用性。

当前，一些问题仍在积极讨论中：是否支持 EE 之间的同步调用、如何组装区块的细节以及收取 gas 费用 [29]、EE 是永久性的还是需要支付一些存储费用 (storage fee)、 EE 最初将在以太坊2.0中部署什么等等。但在我看来，这无疑是正确的方向。

如果你想了解更多关于这一切的细节，你可以查看 Casey 和 Alex 的 Scout 库 [30]，他们正在做一些可能的原型 [31]，以及他们在 Ethersear.ch 上发表的文章：Phase 2 execution prototyping engine [31]。

对于我们这些更熟悉当前 EVM 执行的具体情况的人来说，所有这些听起来可能相当抽象和陌生。不用担心，适应以太坊1.0和以太坊2.0之间的平稳过渡路径已经成为一项优先事项，现在有一些有趣的想法 [33] 可以有效地实现这一点。虽然还存在一些挑战 [34]，但相关的讨论 [35] 一直在 Ethresear.ch 行进行展开。

其他信息

以下是我在过去一个月左右的时间里随机收集的一些零碎信息：

Chainsafe 的 Colin Schwartz 正在撰写一篇以太坊2.0的完整指南 [36]以及有关以太坊2.0扩展性的第一部分 [37];

Danny Ryan 在 Ethereal 会议期间传递的“Cautious Optimism (审慎的乐观态度)”[38];

EthGasStation 与 Prysm 团队合作并发布了相关报告 [39];

Alex Stokes 撰写了一篇解释以太坊2.0如何充当以太坊1.0的最终性小工具的文章 [40]，以及一篇有关以太坊2.0共识的经济安全性的文章 [41];

Matt Garnett 列出的开启以太坊2.0学习的资源列表 [42];

可以在 Twitter [43] 或 Peepeth [44] 上关注我，了解更多信息。

更多资源

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