什么是以太坊2.0及其升级原因？

文章开头：以太坊2.0，也被称为Eth2或Serenity阶段，是全球最大的智能合约平台——以太坊的重大技术革新和升级版本。这项升级旨在解决原以太坊网络中的一些关键问题，如交易速度慢、费用高昂以及能源效率低下等。以太坊2.0引入了分片技术、权益证明共识机制（PoS）以及新的区块链架构，预期将显著提升网络性能，增加可扩展性，降低能耗，并进一步增强以太坊作为去中心化应用与金融基础设施的安全性和稳定性。因此，升级至以太坊2.0对于维持并强化其在全球加密货币和区块链生态系统中的领导地位至关重要。

以太坊2.0是对当前以太坊1.0主网的重大升级，旨在通过提高其性能包括可扩张性、安全性和可持续性等来加速以太坊的使用和应用 。以太坊2.0将主要分成四个“阶段（Phase）”发布，并在每个阶段都将以不同的方式改进以太坊的功能和性能 。

以太坊2.0的主要改进有哪些？

相比1.0，2.0主要引入两个改进：PoS（权益证明）和分片链（Shard Chains） 。

1.PoS（权益证明）：1.0阶段采用的是PoW共识机制（工作量证明），这个机制依靠物理算力（矿工）和电力（工作量）来构建新的区块。2.0之后，会采用PoS，这个是PoW的升级版本，可以提升安全性与可扩展性，而且更加节能。PoS依靠验证人和质押的ETH来确保区块的连续性，它是分片的必经之路 。

2.分片链（Shard Chains）：分片链机制具有可扩展性，可以极大地提升以太坊链的吞吐量。当前由连续区块组成的单条区块链安全性高且易于验证，但是要求每一个全节点处理和验证连续区块内的每一笔交易。这会影响网络快速处理交易的能力，尤其是在主网交易量剧增的时候。而分片链机制会将以太坊链“拆分”成64条不同的链，拆分以后，将数据处理的任务分配给许多节点，这样就可以并行处理交易，而非串行。每增加一条分片链都像是加一条车道，将以太坊从单车道的小马路升级成多车道的高速公路，更多的车道和并行处理能力会带来更高的吞吐量 。

以太坊2.0将如何实现？

以太坊2.0将分多个阶段发布：阶段0、阶段1、阶段1.5、阶段2 。

1.阶段0：计划于2021年上线，内容是信标链（Beacon Chain）。信标链正是以太坊2.0的核心，能够管理验证者并且协调分片链，并且作为实践基础引导其它方面的发展 。

2.阶段1：预计在2021年发布，内容是实现了分片技术，对于以太坊2.0来说，分片将导致以太坊被分割成64条独立的链，这些链之间并行运行并实现无缝交互 。

3.阶段1.5：预计在2021年或2022年发布，内容是原有PoW区块链与新PoS链的合并。这个时刻在以太坊社区被称为1.5阶段。具体来说，PoW链将被带入以太坊2.0中，并作为64条区块链中的一个分片链与信标链并存，这意味着数据历史不会被中断，他们将能够在以太坊2.0继续使用手中的ETH 。

4.阶段2：预计在2022年或2023年启动，内容是执行阶段，将以太坊2.0从强大的数据库升级成为完全去中心化的计算平台。阶段2的定义不及上两个阶段明确，但会包括添加ETH账户并支持转账和提现、实现跨分片转账和合约调用、构建执行环境从而支持在以太坊2.0上构建可扩展的应用 。

如何参与以太坊2.0？

如果你只是想持有ETH，那么你无需采取任何特殊操作，在以太坊1.0的链上继续完全不受影响。未来某个时刻，1.0的链会成为2.0的一部分，持币者无需采取任何操作，手上的ETH会像现在一样继续运行。

如果你想参与质押成为验证者，那么你需要向存款合约质押32个ETH，并同时运行以太坊1.0和2.0的客户端。向存款合约质押ETH是一种单向的、不可逆的交易，要等到以太坊2.0的第1阶段以后，验证者才有可能可以转账；到第2阶段，验证者才可以把这部分质押的资产提取到某一个特定的分片，整个过程估计需要2年的时间。

成为验证者需要自行承担一定的成本，比如运维成本、硬件成本等；在执行验证人任务的过程中，可能会遇到软件bug，或各种惩罚，当节点长时间不稳定或有攻击行为的话也会有扣除本金的风险。而且，随着ETH质押量的增加，质押收益率也会逐渐减小。

所以，建议普通用户不要自行质押做验证人，如果想成为验证人，不一定非要亲自质押，也可以通过质押服务平台质押ETH，根据质押的数量获得成比例的奖励。