一旦推出，以太坊 2.0 将成为测试 Proof-of-Stake 共（PoS）识算法系统的试验网。大部分经济活动和智能合约将继续在原有的以太坊网络上运行，它将继续成为以太坊 2.0 的平行系统。开发者实现了 Eth1 向 Eth2 过渡的连接桥，但反向是无法转回 Token 的。

  测试网于 2020 年 7 月开始。它只包括测试新的 PoS 共识 机制，因此该网络将主要是测试驱动的，尽管它将使用真实的以太坊 Token。在此阶段内，以下 PoS 的功能将会上线。

  最初将部署一个有 64 个分片的实验网络。在没有重大经济活动的情况下，0 阶段旨在测试基本的 PoS 基础设施， 而 1 阶段旨在测试基本的分片模型。在这一阶段，65 个区块链将并行运行--0 阶段存在的信标链和 64 个新的分片。在信标链和所有 64 个分片之间也将有一个双向通信和链接机制。

  假设在此阶段，智能合约将开始在网络上工作，经济活动将开始。分片将不再是原始数据的存储，而是开始类似于虚拟机和以太坊 1.0 智能合约。第二阶段的规范正在制定中。

  在 以太坊 2.0 推出后，将有两个网络并行运行--Eth1 和 Eth2。最初可以将 Eth1 Token 兑换成 Eth2 Token，但反之则不行，所以理论上，Eth2 Token 的交易价格应该小于或等于 Eth1 Token 的价值。然而，在过渡的早期阶段，Eth2 Token 不太可能被交易所定价或支持，因为它们的唯一用途将是质押。甚至连基本的转账都将无法实现。

  要将 Eth1 转移到 Eth2，你需要用 Eth1 托管协议。这个协议会销毁 Eth1 上的 Token，然后销毁的 Token 可当作发行新的 Eth2 Token 的确认。Token 会被永久销毁毁，不过由于硬分叉导致的协议变更，能轻松实现 Token 的回收。

  根据 PoS 的概念，投票的「权重」和验证者的奖励金额是由质押的 Token 值决定的。Eth2 规范规定，每个验证者必须有 32 个 ETH。如果合约中收到的 Token 数超过 32ETH，那么验证者不会从这些额外的 Token 中获得奖励。如果少于 32 个 ETH Token ，那么节点将不会被激活。因此，您需要以 32 个 Token 的比例将 ETH 转入 Eth2。32 个 ETH 的每一部分都可以是一个单独的 Staker。

  Eth1 将继续在 PoW 的基础上运行，Eth2 将继续在 PoS 的基础上运行。

  在此期间，这两组验证者、矿工和候选节点都将获得奖励，因此以太坊的通货膨胀率将上升，至少在两个系统合并之前是这样。

  Eth2 的发行水平将取决于参与质押过程的 token 数量。每年的发行水平将基于一种算法，其中 Eth2 是参与 PoS 验证池的以太坊 Token 数量（这些数字的来源是 Vitalik Buterin 在 2019 年 4 月发表的一篇文章）。

  这个公式是基于这样的想法：ETH 转入 Eth2 的数量越多，新 Token 的发行量就越多，但投资收益会随着质押的增加而减少。图解以太坊 2.0 通货膨胀率。

  发行率决定了报酬的数额。该奖励旨在激励用户向 Eth2 转换 Token。由于 Eth2 的成功将减少对 Token 的需求，因此奖励将按比例减少。这样的模式能保证移动 Token 的数量足以明显地增加网络的规模；但是，如果 Eth2 很受欢迎，那么发行量不会变得太高。

  这些机制可能会导致大量的 以太坊 Token 被销毁，可能会抑制高通胀的影响。

  在未来，Eth1 和 Eth2 可能会在几年内合并回一个系统。事实上，Eth1 将成为 Eth2 内部的一个分片，允许以太坊在分片之间双向移动，两个 Token 将合二为一。据推测，目前发生在 Eth1 上的大部分经济活动将继续在 Eth2 分片内部进行。

  Proof-of-Work 能够继续工作，但在给定数量的区块之后--例如，每 100 个区块之后--区块的共识将决定 Proof-of-Stake。最后，将有可能完全放弃 PoW：PoW 区块的奖励将变得没有必要。这将使以太坊用户和投资的人对通货膨胀时间表更加确定。

  投票系统引擎包含以下几个部分。首先，一个大型的分叉池，每个分叉池最多代表 32 个 ETH （激活一个分叉池需要 32 个 ETH，这个数量能够大大减少到 16 个 ETH，这就需要停用）。这个池子并不直接对区块做投票--它被划分为委员会，其成员从更大的池子成员中随机选出。

  划分到委员会的原因是，不是每个 Staker 都能为每个区块投票，否则，区块链将包含过多的投票数据，这将使扩展变得不可能。

  此外，委员会允许你将投票数据收集到可控的数据器中。因此，在这些委员会中，随机选择一组 Staker 进行投票。

  根据 Eth2 的规范，每个委员会的 Staker 目标数量是 128 个（期望的最低数量）。开发者认为，这是一个足够多的 stakers 数量，以提供一个可能的区块选择保证。签名能结合起来，以减少所需的区块大小并扩展网络。

  委员会由 RanDAO 等系统随机选出。随机选择定义了一个口令短语，每当有一个区块被建议时，就会加上这个口令。为对抗区块分片攻击，提议区块只有两个选项可以影响该阶段：提议区块或不提议。因此，操纵的可能性是有限的。

  每 32 个区块中就有一个区块检查点（checkpoint），检查点之间的时间间隔称为一个 epoch （纪元）。在每个时代的边界内，有 32 个 12 秒的时间段 (间隔) 可以提出区块。

  因此，每个时代有 32 组时段，供 32 个委员会使用。在每个 epoch 结束时，委员会的成员会更换位置。每个时代有一个委员会（「理想的最小值」是 128 名成员）。一个委员在 12 秒的时间间隔内有独家提案权，其他委员可以投票支持一个区块。这种投票也称为证明。

  在现实中，事情可能比这些图中更复杂。所以，在 0 阶段，一个时段最多可以有 64 个委员会，而不是一个。因此，如果每个委员会有 128 个成员，那么每个时段最多可以容纳 262,144 个 staker，相当于大约 840 万 ETH。

  每个 Staker 被分配到一个委员会。质押的越多，委员会越多。最大的委员会规模是 2048 个，大致相当于每个 epoch 使用的全部以太坊供应量（64 个委员会32 个 ETH32 个槽位*每个委员会 2048 个 staker=1.342 亿 ETH）。

  下图说明了委员会的数量和委员会成员的数量如何随着质押池中 ETH 数量的变化而变化。它显示，随着质押池的增长，委员会数量首先增加到 64 个，然后当质押池中约有 840 万 ETH 时，委员会的规模开始增长。

  为了确定哪些 区块 拥有最多的选票，有必要将所有委员会的所有选票相加。如果投票者表现得很有好，他们能够从新增发的以太坊 Token 池中获得奖励。如果投票者违反规则，他们会被罚款，并失去部分质押物。惩罚的目的是为避免诸如投票给两个冲突的区块这样的站队行为，尽管在某些情况下可能允许这样做。Staker 会因为下线而被剥夺奖励。

  当委员会成员对一个区块做投票时，他们不仅要对一个特定的区块提案做投票，还必须对一个特定的历史区块检查点进行参考和投票。正是这种机制保证了投票过程的稳定。因此，事实上，在 PoS 模型上，存在着两种投票程序，一内一外。下图说明了这两种投票是如何发生的，以及这些投票可以存储在哪些区块中。

  如果在一个区块上建立了一个检查点区块，超过三分之二的委员会成员在投票时提到了这个检查点，那么这个区块就能够获得「确认」。

  一个区块最早能成为 「确认」的时间是在 该区块的 三分之二 确认 之后。

  下一个阶段是最终确定。当一个区块在区块链中包含两个确认后的区块时，这个区块就被最终确定了。因此，在大多数情况下，当三分之二投票者形式的门槛达到足够快时，由于有效的沟通渠道，用户要等待一个纪元（6.4 分钟）的确认，以及两个纪元（12.8 分钟）的最终确定。这样的一个过程如下图所示。

  可以假设这个规则将被一个更合理的规则所取代，根据这个规则，所有对区块过渡的引用都必须按顺序进行，然而，一个诚实的节点有可能跳过一个检查点区块，连续投票的结果可能变成合法的。一张图说明了这种情况。

  开发者宣称，在区块最终确定后，用户将得到保证，他们的交易不会 被篡改。然而，这些系统在收敛程度和最终确定等参数上极难评估。

  也许整一个完整的过程，包括投票委员会、这种委员会的指数、检查点区块转换的链接，以及需要等待两个纪元的区块最终确定，都是一种不必要的抽象，是试图 PoS 模型将投票系统区别划分为组件，使其复杂化。但是安全模型包含一个根本性的缺陷，即 stake 没有资产的问题。

  多组件过程--例如，质押的周期--这使得决定更改质押的用户很难改变规则。

  在第一阶段，分片被添加到系统中。最初的计划是以 1024 个分片开始，但现在这一个数字已经减少到 64 个。信标 链仍然被认为是主链，但现在也包含分片引用。由于有 64 个分片，而每个信标区块可以与 64 个分片相关联，所以假设在正常操作中，每个信标区块可以与每个分片相关联。

  有一个双向链接机制--分片区块引用信标区块（有这些区块的哈希值），信标区块可以引用分片区块（交叉引用）。有些分片可能不会被信标区块引用，但每个分片区块都必须引用一个信标链。

  蓝色箭头代表区块的哈希值，每一个区块中都必须包含这个哈希值。灰色箭头代表交叉引用的分片，不一定包含在信标区块中，如图右侧所示。

  在第一阶段，分片系统和质押过程变得相互交织。从 0 阶段开始的槽位的验证者委员会以分片的形式显示。每个分片都有自己的投票选择委员会，该委员会在拟议区块的每个「委员会期」中都可能会发生变化。

  同样，在信标链中，一个委员会成员被分配了在指定时间段产生一个区块的任务，而其他委员会成员在那个时间段对每个提案做投票。重要的条件是当 信标链 通过交叉引用系统引用分片区块链时，所有的投票数据都包含在信标链中。

  在第一阶段，质押被随机分配--要么在信标链中，要么在特定的分片中。如果 stake 包含的 ETH 少于 840 万，则只有少数的质押品完全服务于所有的分片，因此分片的工作可能会在某些特定的程度上减缓。

  这使得信标链每个槽位只有一个验证者委员会。然而，每个分片区块链都包含最后一个信标区块的哈希值，每个信标区块可以包含所有分片的投票数据（交叉引用）。

  因此，分片区块链上的所有投票和质押也能够适用于计算选择分叉的规则和主 信标链 的最终确定过程。PoS 系统的工作原理和之前一样，只是信标链中不包含委员会目录（索引）中的投票数据，而是每个分片的投票数据。

  在各个分片区块链中没有检查点区块，也没有确认或最终确定的过程。为了确认和保证交易在分片内部完成，你需要等待信标链。一旦信标链中的实际区块被最终确定，用户就可以验证交易是否在分片中进行。

  分片框架允许以灵活的质量来管理一个节点--可处理一切，包括信标链和每个分片。只有信标链可以被管理，这包括各个分片区块链的头。

  还有第三种可能--控制验证信标链和所选分片段的节点。若用户选择不管理处理每个分片的节点，他必须依靠其他用户来验证这些分片中进程的真实性。然而，一些用户很有一定的概率会选择验证这些分片，从而提供保证。

  一些以太坊社区成员担心，以太坊技术已存在 5 年了，但它仍然落后，所以他们都以为需要新的技术。

  以太坊 2.0 满足了社区对新想法的需求，可以预期它将产生大量的资金和 stake 奖励（可能是数十亿美元的 ETH）。

  短期内，大量的 ETH Token 可能会在信标链中被锁定，因为用户会被通过打包新区块赚钱的机会所吸引。因此，ETH 在市场上的存量可能会缩减，价格可能会上涨。另一方面，ETH 可能仅仅是从其他合约中吸引过来，在那里它们被认为是封锁的。要想让 以太坊 2.0 成为 token 价格长期增长的催化剂，存量不仅不应受到限制，而且产生的需求也是必要的。

  为了使以太坊 2.0 网络取得成功，PoS 和分片系统必须发挥作用，并且有足够的吸引力来吸引以太坊生态系统中具有经济意义的组成部分。

  智能合约和 DeFi 系统将不得已选择比较适合他们的分片，并投资升级他们的技术以兼容分片系统的限制。

  以太坊 2.0 很复杂。在一个拥有众多委员会、分片和不一样投票的系统中，有很大的可能性出现失败和延迟更新等问题。

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