今日推荐 | Eth2.0 到 Eth1.0 的创新之路：货币政策、无状态和账户抽象等。

原标题：Eth2.0相比Eth1.0做了哪些改进：货币政策、无状态和账户抽象等

原标题：《What Eth2.0 Learned from Eth1.0》

作者：Ivan Martinez，软件工程师，Prysmatic Labs

Eth2.0 带来的最广为人知的变化是 PoS（股权证明）和分片，但它还有许多其他变化，灵感来自改进当前的以太坊。

我们从比特币和以太坊中学到了什么

自从 11 年前比特币的第一个创世区块以来，它启发了许多人进一步研究和研究区块链和密码经济学，以了解如何优化和改进。

从 PoW（工作证明）开始，我们了解到协议安全性对于加密货币至关重要。 激励人们在游戏中拥有更多“皮肤”（昂贵的挖矿硬件）非常有效。 尽管存在“自私挖矿”的可能性，但 PoW 在保护比特币网络方面做得非常出色。

当以太坊于 2015 年推出时，它引入了“通用”区块链的概念，允许任何人在网络上构建与 ETH 和各种代币交互的应用程序。 这些应用程序为去中心化金融 (DeFi) 的发展打开了大门，并成长为拥有超过 10 亿美元抵押资产的金融产品。 我还写了一篇关于 DeFi 如何演变成以太坊上真正有价值的服务的博文。

ETH1.X扩容的问题

如今，以太坊已经经历了5年的发展，其惊人的增长速度帮助行业意识到了瓶颈和可以改进的地方。

当以太坊在 2017 年高速增长遇到困难时以太坊啥时候减半，数个号称“以太坊杀手”的区块链平台开始崛起，试图“击败”ETH。 然而，这些“杀手”都专注于通过牺牲弱安全性或以明显误导（和混淆）的方式取消交易费用来增加每秒交易量。 但这些都不是以太坊缺陷的“解决方案”。

为了让以太坊真正进步，所有相关人员都需要从现有系统中退一步，重新思考。 我们可以充分利用以太坊的优势，同时消除它的许多弱点。

注意：在下文中，当我提到“状态”时，我指的是以太坊永久保存的全局持久数据，例如账户信息、交易和智能合约状态（例如代币余额）。

进入Eth2.0

Eth2.0 是加密货币领域有史以来最大的开源项目，旨在提供满足以太坊预期目标的新系统。 你可能听说过 Casper（股权证明）和分片，但要实现 Eth2.0 的目标还需要很多技术。

由于以太坊 2.0（Eth2.0）的许多改进不可避免地会打破现有的以太坊链（Eth1.0），因此这些变化将建立在 Eth2.0 链上，同时将现有的以太坊链“插入”到新系统的 1 个分片中. 这样一来，Eth2.0 就不需要复杂地升级现有的 Eth1.0 网络，现有的 Eth1.0 网络也将正常运行，同时受益于新系统的改进。

本文将探讨 Eth2.0 带来的人们可能不知道的重大变化，以及这些变化如何使以太坊成为（去中心化）世界的通用平台。

以及他们如何从帮助以太坊为（分散的）乐趣做好准备的共同点中汲取灵感。

货币政策

加密货币的货币政策比大多数人想象的更重要！ 对于通过发行（以区块奖励的形式提供）来吸引矿工和算力的代币来说，保证网络安全需要发行的资金越少越好。 我们已经看到，BTC 拥有最安全的区块链，同时在前 20 大加密货币中发行率最低。 目前，BTC 的年发行量为 3.8%，相对于以太坊 ~4.5% 的发行量来说是相当低的（如果 ETH 采用 BTC 的减半政策，ETH 的年发行量会更高）。

虽然许多 ETH 持有者认为以太坊为网络安全付出了过多的代价，但降低发行量可能会导致哈希率和安全性下降，因为矿工的利润不是很高。 因此减少 PoW 区块链的发行是困难的，因为它可能会对区块链安全产生意想不到的副作用。 比特币（大部分）没有这个问题，因为它的大部分挖矿奖励变化都是长期可预测的。

Eth2.0 的最大目标之一是过渡到股权证明 (PoS)，这意味着取消昂贵的 ASIC 或 GPU 矿工。 如此巨大的计算量和功耗将被仅处理 Eth2.0 节点基本功能（例如块传播和同步）的低成本标准计算机所取代。 在维护网络安全方面，成本要低得多！ 除了在成为验证者之前投入 32 ETH。

通过降低整体安全成本，代币发行量可以降低到 0%-1% 之间，具体取决于网络中有多少验证者（即网络中质押了多少 ETH 资产）。 这样，可以精确地设计分发以实现最佳安全性！

流通量和验证者奖励取决于需要多少安全资金

除了减少发行量，Eth2.0 还打算使用一种名为 EIP1559 的策略来重新定义费用拍卖市场中的 gas 价格和交易费用。 你不需要了解它是如何工作的，只需要知道大部分费用将在这个模型中被销毁。 虽然通过 EIP 1559，用户支付的费用更低，但是 Eth2.0 中会有多个分片，所以 Eth2.0 中的整体费用使用/销毁将大于当前的以太坊费用。 【备注：相关阅读《EIP 1559：以太坊货币政策的最后谜题》】

加上极低的发行率（

PoW 或 PoS 等共识算法的目标是保持区块链的安全和去中心化，维护网络安全的动机将加密货币与简单的分类账区分开来。 这种激励吸引矿工/验证者为网络提供安全保障。 Eth2.0 试图在矿工资金激励方面实现最小可行发行（MVI）。 【备注：相关阅读《被低估的ETH货币政策》】

MVI（Minimum Viable Issuance）是指区块链维持安全所需的最低发行量。 低发行量加上费用燃烧使得攻击成本更高（随着 ETH 变得越来越稀缺），从而降低了对网络进行大规模攻击的可能性。

无国籍

当人们谈论以太坊及其状态大小时，您可能听说过“状态膨胀”。 这意味着支付一次 gas 费将使你的数据永久存储在以太坊区块链上，从而导致无限的、不断增长的状态甚至有很多无用的数据。 状态在存储空间中“膨胀”，这意味着以太坊节点在使用网络时需要更多存储或更高性能的硬件。 从长远来看，这会增加以太坊节点运行的门槛，并且每当区块 gas 限制增加时，状态增长就会成为一个更大的问题。 【备注：相关阅读：《以太坊基金会：速览Eth1.x研究进展》】

Eth2.0（以及未来的 Eth1.x）将走向无状态，这意味着轻（无状态）节点将能够验证所有交易和状态的所有部分，而无需实际存储任何状态。 无状态允许轻客户端以各种状态/无状态存在，每种状态都需要不同的规范，从而使节点更易于访问。 当节点资源多于无状态模式但少于全状态模式时，可以以半状态模式运行。

如果您想了解更多关于无状态的信息，请观看这​​个 ETHDenver 演讲！

无状态范式下的网络拓扑图

这对于分片非常重要！ 由于每个分片都有自己独特的状态，Eth2.0 中的验证者需要对他们验证的分片状态执行状态更改（交易）。 无状态协议允许验证者切换需要验证的分片（因为验证者会被随机分配到一个分片上进行验证），而不需要下载分片的整个状态，而只下载具有代表性的二叉默克尔树（小很多）在尺寸方面）。 分片越多，状态增长越无止境，总会有交易所或区块链浏览器不计成本地维护所有分片链状态/数据，以提供准确的分发服务，并因此受到激励。

这为软件“状态提供者”打开了大门，这些软件“状态提供者”向验证者提供交易修改的状态部分，以便他们可以轻松完成状态更改。 状态中继器帮助将磁盘 I/O 和验证的存储密集型部分完全转移到另一个实体。 这为有趣的激励方案（基于状态的激励，这曾经是以太坊中的一个研究问题）打开了大门，并使验证者受益，因为他们不再需要持有整个分片的状态。 但是，他们仍然可以验证从中继器接收到的状态是否正确以太坊啥时候减半，因为他们可以将接收到的信息与同步状态树进行比较。

帐户抽象

以太坊协议中目前有两类账户：外部账户（用户）和合约账户。 只有外部账户才能发起交易，并且只有账户的所有者才能修改其账户状态。 目前，存在元交易，但这些交易依赖于中继网络来支付 gas，例如 GSN。

Eth2.0 试图将这两种账户类型抽象为一种，使得网络中无法区分用户账户和合约账户。 当然，智能合约仍然存在，但这为以太坊打开了大门，让其充当元交易本身的中继器。 自己签署交易并广播它们将不再是与网络交互的唯一方式。 【备注：相关阅读《简介|以太坊账户抽象概述》】

你也可以像智能合约一样操作普通账户，比如将主账户收到的ETH直接发送到冷钱包，甚至可以任意发送ETH到你的账户，它会自动卖出ETH购买DAI。

在账户中构建功能为 DApp 设计开辟了更多空间！ 用户管理帐户的处理将不再类似于当前在以太坊中定义的一组明确定义的操作。

帐户抽象的一个有趣的可能性是智能合约将能够支付自己的汽油费，或者成为发送交易的原始地址。 这是一个复杂的问题，仍然需要解决，但在这种变化之后会出现新的创作可能性！

执行环境

对于以太坊开发者来说，他们使用的主要语言是Solidity或Vyper，它们各有特点，但都能很好地满足开发生态的需求。 目前，这些语言被编译成以太坊虚拟机（EVM）可以理解的更通用的低级操作。 如果你想了解更多关于 EVM 的信息，可以参考这里。 但不是必需的。

EVM 使用操作码（OPCODE）来帮助以太坊节点产生相同的计算结果，而不管运行操作码的计算机是什么（因此得名“虚拟机”）。 它还可以仅用一行代码自定义复杂的操作（例如验证签名或查询帐户余额）。 如果没有 EVM，读取和修改状态的能力通常是不可能的。

虽然 EVM 为整个智能合约生态系统（甚至在其他链上）提供了坚实的基础，但如果以太坊上的应用程序可以使用他们想要的任何运行时，那就更好了。 区块链不应该把自己的状态转移规则（比如EVM）强加于人，执行过程应该更加开放。 这就是执行环境 (EE) 的用武之地。

执行环境 (EE) 允许将任何类型的状态转换直接构建到协议中（使用 WASM），这使我们能够从系统的其余部分完全抽象出处理交易的方式。 有专门设计用于处理 ZK Rollups 或私人交易的 EE，并且可能有为 UTXO（未花费的交易输出）（如 BTC）建模交易的 EE。 甚至可能有一些特定于令牌的 EE 可用于所有令牌，因此不必为每个现有令牌上传相同的代码。 当然，现有的 EVM 将被复制到一些称为 eWASM 的 EE 中，以保持与当前生态系统的兼容性。

Eth1.0 上的每个 DApp 都需要在设计时考虑 EVM，而以太坊状态转换函数（EVM）的所有限制使整个系统成为瓶颈。 有了 EE，这个瓶颈不再存在，允许构建可以充分利用开放协议的全新类型的 DApp。 如果您想了解更多信息，请观看 EthHub 和 Will Villanueva 的精彩播客。 这里还有最新的进度更新。