作为仅次于比特币的全球第二大区块链平台，以太坊旨在成为其前身所没有的一切。比特币的一些限制阻碍了以太坊的发展，例如前者坚持使用工作验证(PoW)共识算法，以及整体缺乏可扩展性。

以太坊的多阶段升级包括信标链、合并链和碎片链，旨在通过对基础设施进行一些修改来提高以太坊网络的可扩展性和安全性。最值得注意的是从工作证明(PoW)共识方法到利益证明(PoS)模型的转变，两者在协议上都提供了不同的差异.

2013年，以太坊创始人Vitalik Buterin提出了一个区块链平台，支持应用程序和其他不一定以金融为中心的好处。Buterin看到了这样一个世界，开发者可以利用去中心化的力量来建立治理系统、借贷平台、数据库，在数字空间中代表实物资产等等。

Buterin假设以太坊是一台全球超级计算机，但是网络很难在合理的时间框架内验证几百个交易。在以太坊上进行小额交易的用户有时必须支付超过100%的费用和额外成本。对于一个寻求彻底改变世界网络互动方式的平台来说，以太坊无疑是建立在一些有问题的技术之上的。

幸运的是，布特林、各种网络开发商和以太坊基金会都意识到了该项目的局限性。以太坊的团队也明白以太坊的区块链限制阻止了机构投资者和其他感兴趣的团体采用以太坊。

为了解决以太坊的可扩展性问题，Buterin和ETH的工作人员已经概述了一个名为以太坊2.0或Eth2的网络升级。以太坊2.0为以太坊的工作方式带来了根本性的改变，但这需要数年时间来实现。自2020年以来，以太坊的开发人员一直在不懈地努力实现网络的升级，希望以太坊比以往任何时候都更快、更安全、更容易访问。

以太坊2.0是什么？

以太坊2.0标志着网络共识算法的重大转变。ether 2升级(现在称为共识层升级)意味着切换到利害关系证明算法，而不是以太坊运行高能耗的工作证明算法。

PoS算法比PoW算法带来了许多好处，可以调整网络的各个方面，如可扩展性、安全性和可访问性。

利害关系证明与工作证明

根据区块链共识，工作证明是比特币(世界上第一种加密货币)实现的原始方法。在电力，矿工，用户谁借给他们的计算机电源，如图形处理器(GPU)和中央处理器(CPU)，求解复杂算法，验证块。块在区块链网络中保存一定数量的交易。当一个块已满时，矿工会在区块链上对其进行验证和记录。

本质上，每个交易块必须被证明是唯一的防止重复支出或者重复交易。每个区块都有自己的64位十六进制代码来证明其唯一性，但矿工必须找到该代码。矿工计算机借出的能量被用来破解十六进制代码，因此有了“工作证明”的绰号。一台计算机正在利用真正的力量投入工作，解决一个街区。

不幸的是，开采区块并不十分环保。它使用了一吨的电力，并大大提高了矿工的电费。另外，挖掘加密货币是一项竞争。只有一张显卡的矿商正与拥有数百张(如果不是数千张)显卡的企业竞争。

只有第一个找到代码的矿工才能获得比特币形式的奖励，这限制了没有多少钱的用户投资合适的采矿设备。除了单独采矿，还有其他选择，比如加入一个采矿池，但采矿奖励由几十个参与者分享。

然而，利害关系证明解决了PoW一致性算法固有的许多问题。利益证明类似于挖掘，因为它要求用户验证交易。然而，PoS网络中的参与者被称为验证者。验证者是在网络中投入或锁定一定数量加密货币的用户。为了锁定资金，这些用户向网络发出信号，表示他们想成为验证者，验证者投入的资金越多，这些用户的参与回报就越多。

作为验证者，用户负责验证他们参与的网络上的交易。一旦验证器验证了交易，交易就被发送到区块链，验证器就获得奖励。与PoW系统相比，PoS更容易获得，因为任何人只要有资金都可以参与，而不需要昂贵的硬件。

网络可访问性带来了更好的可伸缩性，因为更多的用户连接到网络，验证事务。更多的用户验证网络也会带来更好的安全性和分散性。在PoS网络上有越来越多的稳定点，而不是一个供坏人攻击的中心点。环境也较少受到PoS网络影响，因为PoS比在电力网络上采矿需要更少的电力。

网络上更多的分散化也有所帮助防止所谓的51%攻击这是电力网络上标准攻击，涉及控制51%的节点并验证恶意交易的坏人。在某种程度上，利害关系证明防止了51%的攻击，因为尝试一次攻击需要持有网络上所有令牌的51%。在PoS网络上持有51%的代币听起来几乎不可能，因为这样做需要同时从数百个以太坊钱包中窃取。

升级完成后，以太坊将体验到所有的利益。PoS将为以太坊带来更好的可扩展性、可访问性和安全性，使其更加环保。但是以太坊迁移到2.0网络并不是一件容易的事情，需要大量的用户输入和相当多的时间让改变生效。

以太坊vs以太坊2.0

以太坊电力和以太坊邮政之间主要区别在于，利害关系证明比工作证明更节能，因为它将共识机制从耗电的计算机计算中分离出来。这也意味着保护区块链需要更少的CPU能力。

此外，以太坊2.0的效率远远高于最初的以太坊，最初的以太坊每秒只能处理15个交易。它现在每秒可以处理多达100，000次交易。还需要注意的是以太坊的工作证明版本，名为ETHPoW合并后也成为活动的，它仍然使用PoW共识机制来验证块。

过渡到以太坊2.0

以太坊向2.0的过渡分为几个阶段

阶段0

以太坊2.0升级的第0阶段引入了所谓的信标链。Beacon Chain于2020年12月1日推出，标志着向PoS的转变，使用户能够锁定(锁定)他们的以太坊，并成为验证者。也就是说，0阶段不会影响主要的以太坊区块链，信标链存在于以太坊的主网旁边。然而，信标链和mainnet最终都将连接起来。目标是将Mainnet“并入”信标链控制和协调的利害关系证明系统。

此外，潜在的验证者仍然可以通过标记32 ETH在信标链中注册他们的兴趣。考虑到32 ETH是价值数万美元的以太坊，要求用户入股32 ETH是一项艰巨的任务。赌注基金也将持有两年或更长时间，直到以太坊2.0完全准备好推出时才会释放。早期的验证者被期望非常致力于项目的未来，因此有很高的入门要求。

第一相

第一阶段原本计划在2021年年中推出，但被推迟到2022年初，开发人员称未完成的工作和代码审计是以太坊2.0推迟的主要原因。下一阶段将把信标链与mainnet合并，正式转换到PoS共识算法。从第一阶段开始，Eth2将包含以太坊的全部交易和支持历史智能合同在PoS网络上。随着以太坊2.0将把采矿从网络中剔除，利益相关者和验证者将正式采取行动。预计许多矿商将把他们的股份拿出来，作为验证者。

在一开始，开发者意味着以太坊2.0升级的第一阶段引入了分片。分片是将数据库(在本例中是区块链)划分成各种称为分片的较小链的行为。Eth2将有64个分片，即将网络负载分散到64个新链上。通过降低硬件需求，分片使得运行一个节点变得更加容易。此升级将在mainnet和信标链合并后进行。

有了以太坊2.0，验证者和其他用户可以运行他们自己的碎片，验证交易并防止主链过于拥挤。碎片网络要安全进入以太坊生态系统，需要一个利益相关者共识的证明方法。将在信标链上引入Staking，为稍后到来的碎片链更新做准备。

第二相

最后，第二阶段将引入以太坊WebAssembly或eWASM。WebAssembly是由万维网联盟创建的，旨在使以太坊比目前更有效。以太坊WebAssembly是针对以太坊智能合约执行层提出的WebAssembly的确定性子集。

以太坊目前有一个所谓的以太坊虚拟机，或EVM。EVM使以太坊能够作为一台全球超级计算机运行。全世界的用户都可以访问这台计算机，运行智能合同并与分散应用(DApps)。EVM存储了在以太坊上执行命令所需的所有代码，同时还为交易提供钱包地址，并为每笔交易计算交易(gas)费用。

EVM可以同时支持各种动作，例如知道智能合约是否需要终止(它使用了太多的气体)，DApp是否是确定性的(如果它将总是执行相同的输入和输出)，或者智能合约是否被隔离(如果出现问题，该合约的错误不会影响更广泛的以太网)。然而，以太坊网络已经变得有点太拥挤了。由于许多事务同时发生，EVM比最初预期的要慢得多。以太坊的EVM也很难升级，因为它是用一种特殊的、难以理解的代码Solidity编写的。电子仓库管理系统是专门为取代EVM而设计的，后者将在第二阶段实施。

eWASM编译代码的速度比EVM快得多，加快了网络内部的处理速度。Gas通过eWASM更有效地工作，并且eWASM兼容各种传统的编码语言，如C和C++。基本上，eWASM的目的是让以太坊的开发变得更加容易。

不幸的是，由于前几个阶段的实施困难，第二阶段的启动被大大推迟了。开发者不确定电子邮件系统何时生效。

接下来是什么？

以太坊2.0是以太坊未来必须的升级。在目前的状态下，用户支付高得离谱的天然气费用，经历漫长的交易验证时间，并在此过程中消耗大量能源。

以太坊上的基本交易并不是网络缺乏可扩展性的唯一影响因素。以太坊的问题影响不可伪造的令牌(NFT)和方面分散融资比如借贷。例如，由于网络拥塞，在以太坊上建立和交易NFT可能会花费数百美元的燃气费。

以太坊2.0推出后，网络将立即体验到方方面面的好处。在以太坊上交易和铸造NFT将会更便宜，因为有了分片和利益一致算法的证明。由于eWASM的实现，以太坊开发人员将更容易构建DApps和编译智能合约。因为eWASM是根据万维网标准设计的，所以更容易获得以太坊客户端的浏览器内支持。最后，以太坊转向利益相关证明将使网络比以往任何时候都更容易访问，同时对环境的影响最小。

Eth2的长期影响更多的是猜测。值得注意的是，以太(以太坊网络的本地货币)不一定意味着像比特币一样是高价值的资产。相反，以太更多地用于将价值从一个区域转移到另一个区域。例如，用户可以投资乙醚，将其转换为DAI，然后可以借出赚取利息。虽然许多密码专家希望以太坊2.0将以太的价格提高到五位数，但升级很可能会稳定以太的价格。

毕竟，扩大以太坊生态系统只是为更多ERC 20资产腾出空间。ERC-20是所有以太坊资产的技术标准。每个ERC-20令牌遵循相同的规则集，确保所有ERC-20资产可互操作。随着用户涌入以太坊网络，他们将投资以太，并在与各种DApps互动之前将其转换为其他ERC-20令牌。在比特币的生态系统中，投资价值意味着长期存在，慢慢提高资产的价格。有了以太坊，网络变得越好，价值就越大。

当然，在资产稳定之前，我们可以预期乙醚会显著上升。问题是，随着网络的扩大和多样化，以太坊的价格会有多高？在以太坊生态系统之外，以太坊2.0的可用性扩展可能会对密码行业产生积极影响。

例如，当DApp开发者利用以太坊2.0的利益证明功能时，其他区块链网络肯定会注意到这一点。以太坊的竞争对手将需要提供类似的可伸缩性特性来保持发展甚至用户基础。此外，比特币可能会被迫改变其有限权力共识方法。

随着以太坊2.0的一些特性(如赌注)产生影响，对加密不感兴趣的个人和公司将开始理解它的经济效益。如果感兴趣的人了解到与传统银行业务相比的高利率，他们可能会加入Eth2。

更多的用户将成为验证者，参与以太坊网络，从整体上了解区块链。在Eth2上学到的知识可以扩展到其他网络，从而在整个加密行业产生更多的参与。投资者可能会转向更高的利率DeFi贷款平台，把银行甩在后面。公民有可能将他们所有的资金从银行转移到广泛的以太网。将资金转移到以太坊为用户提供了对其资金的完全控制，而不需要银行收取费用和限制资金流动，以及其他控制问题。

毫无疑问，以太坊2.0将影响世界如何理解以太的价值。如果以太坊2.0按预期运行，以太可能会从一种经常被估价的商品变成一种必要的资产。世界各地的公司和个人都可以在日常活动中使用以太网，在网络中建立数据库和应用程序。世界对以太坊的看法发生了广泛的转变，这的确是一个无价的变化。