当Vitalik Buterin在2015年推出以太坊时，它被宣传为比比特币更优越的替代品，而且可能有充分的理由。与仅仅是一个数字货币系统的比特币不同，以太坊是一个完整的去中心化平台，可以用来创建和运行应用程序。尽管以太坊有自己的本土加密货币——以太币——但货币只是一个更大生态系统的一部分，而不是其存在的全部理由。
正是这种作为区块链工具更广泛采用的可能性，让许多人相信以太坊总有一天会超越比特币，成为世界第一大加密货币。
然而，那并没有发生。
以太坊的问题
像所有加密货币一样，以太坊交易需要以去中心化的方式进行验证，区块链原理依赖于准确的共识而不是由中央机构做出的评估。然而，达成共识有许多不同的方式，以太坊使用的方法——至少过去是这样——是工作量证明机制，这种机制有一些固有的问题。
在工作量证明机制（PoS）中，全球的加密货币矿工们相互竞争，以争夺首个解决一个复杂数学问题的机会。无论谁最先解决了这个问题，都将获得验证账本、创建新区块并在此过程中赚取加密货币支付的权利。虽然这听起来像是一种复杂的做事方式，但它实际上是一种更新数据的极其安全的方式——难以被黑客攻击，但易于验证。
然而，这种安全性是有代价的 — 解决这些数学问题所使用的计算能力需要大量的能源。据估计，以太坊每年需要近107太瓦时的电力才能运行。这相当于哈萨克斯坦全国一年的用电量 — 或者换一种说法，每一笔以太坊交易所使用的电力足以供应一个美国普通家庭使用9天。
以太坊面临的问题不仅仅是能源使用——它还存在速度问题，区块链每秒只能验证大约15到30笔交易。虽然这听起来可能很多，但你的普通信用卡公司每秒却在处理大约20,000到40,000笔交易，这让以太坊相形见绌。
不可否认，信用卡公司目前至少还没有广泛使用区块链技术——这让它们在速度上具有明显优势。然而，如果以太坊想要在全球经济市场上竞争，它就不能选择性地挑选对手。鉴于以太坊处理交易的速度低，使得网络出了名的迟缓和拥堵，必须要采取一些措施。
进入以太坊2.0
以太坊2.0是对原始区块链的重大升级，旨在解决这些问题以及更多其他问题。它旨在提供更高的速度和可扩展性，对生态系统的两个最基本的变化是从工作量证明机制转变为权益证明机制，以及引入‘分片’技术。
权益证明
与基于工作量证明（PoW）的系统不同，后者依赖于加密矿工全天候运行大量的GPU，权益证明（PoS）则涉及加密网络中的个体成员用自己的代币进行质押，以赢得验证链中下一个区块的机会。这些个体验证者通过彩票方式选出，他们中奖的几率取决于他们质押了多少代币。这一系统的缺点是，它可能将网络控制权放在拥有最多代币的人手中，然而，它也更快速且更节能，消除了对大量计算能力的需求。
通过PoS不仅将以太坊的能源使用量削减了99.95%，而且交易速率性能提高了64倍，这应该会大大消除一直困扰该网络的瓶颈和能源问题。
要了解更多关于PoS和PoW的信息，我们建议阅读我们的指南《权益证明与工作证明：安全性与关键差异》。
分片
数据分区的一种形式，将区块链划分为更小、更易于管理的部分，称为分片，分片过程加快了验证过程。使用这个系统，赢得了PoS验证权的个体——‘验证者’——不必确认以太坊区块链全部的真实性，只需验证其中的一小部分。为了避免区块链操纵的可能性，验证者会定期在不同分片之间切换，而底层的‘信标链’则用于协调建立在其上的分片。
除了引入PoS和分片技术，还有许多其他概念可能也有助于提高以太坊的效率。从引入‘Plasma’，一个旨在处理高交易量的区块链附加层，到eWASM，一个旨在优化以太坊网络上的应用程序开发的编码解决方案，各种升级都在进行中。
而以太坊2.0无疑就是一个管道。
2.0的神话
就升级而言，以太坊2.0与其说是一个新平台，不如说是一种运营理念的转变——实际上，以至于在2022年1月，区块链的创始人决定不再将新版本称为以太坊2.0。技术上Eth1现在被称为‘执行层’，而Eth2则是‘共识层’，但为了简单起见，我们将继续称之为以太坊2.0。
尽管以太坊全面升级预计到2023年还无法全面运作，2.0自2020年宣布以来已分几个明确的阶段到来。
第0阶段见证了信标链的启动，这是一个底层框架，它为所有后续阶段提供了基础，并管理使用PoS机制创建区块的验证者。
2022年初，第一阶段被引入，主要包括部署分片链。正如所提到的，这些‘迷你’区块链将交易数据的工作负载分散到整个以太坊生态系统中，然而，应该注意的是，这项能力要到1.5阶段和第二阶段发布后才会生效。
第1.5阶段可以被视为以太坊1.0和以太坊2.0之间的对接程序。通过以太坊1.0主网与信标链的合并，以太坊原始区块链将作为前一阶段引入的64个分片之一。
最后，我们将进入第二阶段，届时将实现完全功能的分片互操作性，网络能够处理智能合约。尽管在第1.5阶段之后以太坊2.0将被技术上视为已经运行，但只有在第二阶段之后，各个分片链才能作为主网一起工作。
最终结果。
以太坊2.0各阶段的最终完成应该会在整个网络中带来性能的显著提升，生成的速度可达每秒10万笔交易。
尽管这种速度在很大程度上归因于PoS机制，但围绕这种机制使用的安全问题已通过规定最少验证者数量——精确到16,384来抵消。由于这是与PoS机制通常相关联的验证者数量的巨大增加，区块链将保持PoW系统的许多去中心化特质，使其极为安全。
对于那些对以太坊作为金融投资更感兴趣的人来说，这些升级应该会导致货币市场价格的新一轮上涨。随着交易费用的降低和开发者机会的增加，以太坊价值的长期趋势应该是随着平台最终确立自己作为承诺的全球区块链解决方案而持续上升。
改变游戏规则的因素？
尽管以太坊2.0的全部功能尚未完全展现，我们很难准确预见未来的样子。然而，随着2.0版本彻底移除了工作量证明机制，转而支持权益证明，由此带来的好处应该会对以太坊作为货币和开发平台的采用率产生深远影响。
我们会看到工作量证明作为整个区块链空间的验证机制的终结吗？很有可能。截至2022年3月，有18,465种加密货币都在争夺投资者的注意力，这些货币将会仔细关注以太坊的PoS表现，以期使自己变得更加相关和有吸引力。
Vitalik Buterin 可能推出了以太坊，以提供一个比比特币更具动态性的区块链替代品，然而，以太坊2.0可能对加密货币领域的影响远超过此。事实上，加密货币挖矿从未像今天这样不受欢迎，而当像以太坊这样的大玩家移动时，世界也习惯了随之而动。
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