Vitalik公布以太坊2.0路线图：通过二次分片匹配Visa的交易规模

雷锋网AI金融评论出版社：本文翻译自TrustNodes。 雷锋网AI金融评论此前报道，在今年的TechCrunch Disrupt大会上，以太坊创始人Vitalik Buterin表示，未来两年以太坊将具备与Visa规模相当的交易能力。 言论放出后，11 月 24 日，在台北举行的 BeyondBlock 技术交流会上，Vitalik Buterin 详细披露了以太坊未来发展的 2.0 路线图，并继续详细解释以太坊将如何继续努力实现Visa交易规模的目标。 其中，重点还是在前面提到的sharding方案上。

“能够杀死以太坊的将是以太坊本身。 以太坊在中国大陆还是以太坊，但以太坊在台湾——以太坊2.0将从这里诞生。”

这是 Vitalik Buterin 在台北 BeyondBlock 大会上的开场演讲。 在此，他公布了以太坊未来三到五年的交易规模扩张计划，以期达到Visa级别的交易规模。

在他看来，摆在以太坊面前的三大障碍是隐私、安全和可扩展性。 目前，他认为四分之三的隐私问题已经解决，而以太坊最紧迫的问题是可扩展性问题。

关于隐私

Vitalik Buterin介绍，以太坊的最新升级涉及到一些非常“有趣”（fancy）的新型虚拟货币密码学算法，包括零知识证明和环签名，它们本身并不能解决隐私问题，但可以提供编码工具。 解决方案。

“以太坊的隐私问题已经解决了四分之三，但还有四分之一仍未解决，”Vitalik Buterin 说。 他说，底层协议层面存在漏洞。 但至少在概念上，他认为基本级别的漏洞可以或已经修复。 就目前而言，用户可以隐藏以太坊中的所有交易，同时也可以选择性地显示交易中包含的人员。

三选二的三重困境

关于安全性以太坊底部，Vitalik Buterin 认为这不是一个已经完全解决的问题，问题的严重程度只能根据事件的大小来定义。 然而，可以解决的问题是——可扩展性。

不管怎样，目前以太坊陷入了去中心化、安全性和可扩展性的三重困境。 “三选二相对容易，”他说，并列举了目前常见的三选二折中方案：

他指出，现有的区块链应用，如以太坊、比特币等，都牺牲了各自的可扩展性，如果为了追求规模而设置10GB的大区块大小，有悖于去中心化的设计理念。

不过，Vitalik Buterin 表示，以太坊目前的目标是三者兼得而不失一。 解决方案之一是使用两层基础设施以太坊底部，例如闪电网络、雷电网络和扩展解决方案 Plasma。 以太坊将致力于解决链上去中心化、安全性和可扩展性的三重困境。

Vitalik Buterin透露，以太坊将专注于实现每秒数千笔交易的链上扩展和优化，而不考虑使用大节点甚至组节点，并试图避免中心化趋势。 为此，他在概念基础上提出了第一个分片方案。

分片方案

“一般来说，你可以把分片看作是建立一个区块链，里面有一百个不同的宇宙，每个宇宙都是一个独立的账户空间。所以你可以在一个宇宙中拥有一个账户，也可以在几个宇宙中持有一个合约.当然，你也可以在几个宇宙之间发起交易，这个交易只会影响涉及的几个宇宙。”

Vitalik Buterin 对此补充道，“在这些宇宙中，交易数据越来越多，交易上的协议可能会产生，但它们的大小是可以限制的，比如通过异步处理，这样会有大约两周左右的延迟。在一般而言，跨宇宙的交易和操作不会像在单一宇宙中那样方便和简单。”

他进一步解释说：

“但是，这百个宇宙不仅仅是碎片化的区块链，它们内部是相互关联的，形成了一个系统。特别值得注意的是，它们之间形成了共识。所以如果你想打破一个宇宙，你必须打破整个宇宙。 ”

在以太坊的实际运行中，Vitalik Buterin 描述的分片愿景应该如何实现？ 他举了一个例子，“在以后的升级优化中，我们会把主链留在以太坊中，在主链上我们会发布一个合约，叫做‘验证管理合约’，我们用这个合约来维护权益证明。 -股权 (PoS) 系统。”

他继续说道，“验证管理合约还可以跟踪一系列的分片，也就是我们上面提到的一百个宇宙。在每个宇宙中，验证管理合约可以将验证者分布在碎片上。使用权限创建下一个块或碎片。”

在现有区块上，他说，“每个分片中都有区块和交易过程，但我们不打算将这些区块或交易同步到主链上。相反，我们打算采用相同的结构体系，就是使用一个小标题来指代大块。”

至于分片，Vitalik Buterin 透露他们计划用“collat​​ion”来处理。 “每个序列都是交易的集合。它有一个序列标题，这个标题基本上是基于区块权。证明签名来识别并插入到上述验证管理合约中。但同时，实际交易在所有的分片，所有的分片和分片中的序列都会以链下的形式保存。”

二次扩张的新世界

展望未来，Vitalik Buterin 说这就是旧世界和新世界的区别：“在旧世界，你被困在可扩展性有限的操作级别，每笔交易都受到限制，因为它们都需要复制. 进入在线上运行的节点。”

“在未来的新世界中，引入了二次可扩展性的新规则，其中节点验证确定的分片并充当'轻客户端'来处理其他分片，这将使新世界具有更高级别的潜力可扩展性。这一切都将基于分片的应用或逐步验证的方式。”

第二层分片机制

在 Vitalik Buterin 看来，这一切都还处于分片的初级阶段，未来又该如何走？ 他公布了这样的路线图，称最终会通过“紧耦合”的方式纳入协议层面。

这意味着以太坊网络将升级，以便其用户可以执行以下规则：

“如果区块链包含无效的分片标头，那么整个区块链都是无效的。”

“所以基本上，通过紧耦合，第二层架构成为第一层架构有效性的保证和前提，”Vitalik Buterin 解释说，“无论分片系统中的哪一层，它们都在同样的安全级别，整个系统将通过硬分叉进行整改。”

分片客户端

Vitalik Buterin 还表示，一开始，在以太坊中，不同的节点会以不同的速度独立运行，并且会有一个分片节点与之相连。 最后，当网络紧耦合时，节点也会被合并。

他表示，新的分片为地址创造了新的存储空间，这意味着不会影响正常的交易和网络环境。

对于开发人员，Vitalik Buterin 说。 “允许开发人员进行重要的创新开发措施”，“分片方案将允许他们更自由地操作和实施每个分片的改进。”

最后他表示，未来有升级主链的需求，“但我们并不急于做这件事，因为没有必要不断地对‘升级’实施不兼容的升级措施，这样会造成冲突并最终减慢整个区区块链的速度。”

上文提到，根据 Vitalik Buterin 的设想，以太坊会同时驶入两条不同速度的轨道来实施变更，直到两条轨道最终汇合为一条道路。 随着开发者在新分片上的努力和尝试，代码逐渐完善，数据共享和沟通的能力将不断增强，这些都在每一个微小的进步中不断积累。

这个时间会持续三到五年，到2020年左右。但是最难的部分，整体架构，已经在概念层面逐渐确定。 Vitalik Buterin 透露，我们可以看到这个实际模型的初始版本最快在 2019 年甚至明年问世。

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